網絡化播控管理系統-數字化電視臺的第一步
2002-01-22
閻王宣 安利金四維市場推廣部 依馬獅網
| 當今世界正處于飛速發展的信息時代，隨著科學技術的日新月異，進入21世紀后的廣播電視技術如何發展已經成為業內人士共同關心的問題。數字技術、網絡技術在廣播電視領域的發展和推廣應用迅疾如風，電視臺也正面臨著模擬時代全面向數字時代過渡。因此，構建數字化電視臺或早或晚會成為各電視臺的改造方向。 |
| 眾所周知，實現電視臺的數字化改造不是一朝一夕便可完成的，它需要投入大量的人力、物力和財力，需要嚴密周詳的設計和切實可行的方案。如何正確、合理地邁入數字化是當今大多數電視臺所關心的。安利金四維通過自己多年致力于廣電數字化建設的經驗得出：擁有開放性的網絡硬盤播控系統是實現數字化電視臺的第一步。 |
| 完善的、開放的網絡硬盤播控系統所要完成的不僅僅限于安全、穩定的數字化播出，還要實現與周邊設備的完美結合，集自動播出、存儲、歸檔、調度控制、故障報警等多應用于一體，真正成為數字化電視臺的核心。其具體表現為出色的采集、與非線性網絡的無縫連接和方便快捷的數字歸檔。 |
| 基于以上考慮，安利金四維選擇了具有較強開放型結構的Seachang MediaCluster視頻服務器，開發出功能強大的數字播控系統。但我們重視的不僅僅是RAID2技術所帶來安全和高效，還包含我們對播控系統的深刻理解。播控工作是電視臺的核心環節，它不能也絕不可能成為單獨的個體，我們必須重視播控系統的開放性和網絡化，將網絡硬盤播出置于電視臺核心位置，充分考慮它與周邊系統的聯系。擁有開放性的網絡硬盤播出，會為進一步數字電視臺建設奠定基石。安利金四維所提出數字播控系統應用方案，無論是從軟件功能還是硬件的選擇上，都能無可置疑地充當起這樣核心角色，更重要的是它為廣大的中國用戶開辟出一條確實可行的數字化道路。 |
| 在具體技術上，安利金四維是通過以下幾個方面來實現這樣一個擁有良好擴展性和開放性的網絡硬盤播控系統。 |
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| 一．精確、高質量的采集 |
| 1．零幀控制技術的錄像機上載 |
| 在使用錄像機來上載時，由于大多是通過RS422通訊接口，它的波特率是38.4kb/s,如果通過通訊接口即使是使用所謂的零幀控制算法，只通過軟件也是不可能真正地實現零幀采集，所以我們采用的方法是在計算機中插入一塊LTC/VITC閱讀卡，將錄像機的TIMECODE OUT接入到卡上，通過卡上的寄存器地址來實時讀取TIMECODE,來實現精確到幀的上載。 |
| 2．高質量的衛星接收 |
| 針對模擬衛星電視節目，采用高質量的衛星接收機和大規模的矩陣控制通過非線性編碼卡形成MPEG-2素材加以保存；但是如果是數字衛星電視節目，可以使用帶DVB-ASI/SPI輸出接口的數字衛星接收機，可以輸出TS碼流，在衛星收錄工作站中插入DVB-ASI/SPI接收卡，將DVB-TS碼流轉換為MPEG-2格式，以文件的方式存儲，這樣就實現了將DVB-S中采用MPEG-2碼流的信源編碼直接采集下來的目的，避免了再一次經過MPEG-2編碼、解碼的過程，保持了原有的信號質量。 |
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| 二. 與非線性網絡的無縫連接 |
| 目前電視臺紛紛采用新聞網、制作網等非線性網絡，強烈要求非線性網絡和視頻服務器之間實現素材傳遞的無縫連接及播出工作站與非編上載工作站之間的一致化無縫控制，實現真正的制播一體。這其中網絡協議及MPEG-2文件格式是兩者能否實現真正一體化的關鍵。 |
| 安利金四維的播控系統可以將MPEG-2中ES（Editstream）轉化為PS(Programstream)碼流，同時配合MediaCluster的開放性結構使用戶可以直接在以太網上進行素材的拷貝，從而省去了在一般服務器在上下載過程中編碼和解碼的損失，真正實現了與MPEG-2網絡的無縫連接。 |
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| 三. 方便快捷的數字歸檔 |
| 采用硬盤播出無疑是高效率和便捷的，但是雖然現在的視頻服務器大多采用了MPEG-2的編碼方式，使硬盤的利用率大大提高，但也只能滿足2～3天節目播出的素材存儲，如果超過了存儲容量，現在大多數播控系統采取的通用作法是刪除素材，這樣雖然可以解決硬盤存儲容量不足的問題，但經過1:1時間采集、編輯和審查過素材就這樣徹底清除了，無疑是一種巨大的浪費。因此，我們的播控系統為用戶提供了數字化的節目歸檔功能，有效地進行存儲，為將來進一步實現媒體資產管理奠定基礎。 |
| 實際應用向我們提出了大容量數字中心存儲的課題。而且要滿足如下要求：(1)價格不能太高,最好不高于目前磁帶庫的價格；(2)易于存檔/檢索，具有簡捷易用的中心控制和管理，一次編碼，多次播出，無復用信噪損失；(3)歸檔/恢復速度快，歸檔/恢復速度應達到正常播出速度的3～20倍；(4)存儲介質保存期長；(5)可無人值守的自動操作和手動操作；(6)可同時兼容MPEG-2、DVB、 NVOD、 HDTV等數字化存儲，供各取所需。 |
| 考慮到以上因素，我們采用以下兩種方式進行歸檔存儲：（1）DVD碟片存儲：簡單的是直接使用一臺DVD刻錄機，復雜的可以使用DVD自動換片機來實現素材的復制和拷貝；（2）采用數字磁帶存儲：在非壓縮的情況下，一盒金屬磁帶可以容納20～50GB，而其價格幾乎和一盒Betacam金屬帶的價格差不多。目前可以使用的有IBM的LBT磁帶庫、StorageTek公司的STK磁帶庫等。自動播控軟件控制磁帶庫的方法既可以使用歸檔管理系統的 API函數(如DIVA API)，也可以使用通用的VACP控制協議。 |
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| 四．安全可靠的播出控制 |
| 1．使用逆程同步鎖相卡來實現播出和錄制的零幀技術 |
| 由于在上載的過程中，一個可以播出的素材其長度常常不可能是秒的整數倍，可能會有幀單位長度的存在，為了保證其幀長度的播出，播控軟件必須作到如下功能：（1）節目編排軟件應該支持到幀的節目長度，否則將不可避免地出現丟幀；（2）由于Windows NT/2000不是真正的實時操作系統，是一種分時操作系統，如果僅僅依靠操作系統的時間片來完成幀精度的切換是不現實的，所以必須采用硬件中斷的方式，在計算機中插入能夠通過場同步觸發硬件中斷的逆程同步鎖相卡來保證切換的幀精度。 |
| 2．擁有豐富的節目播出類型 |
| 現在電視播出方式朝靈活、多樣化方向發展，如普遍要求應具備定時播出、插播節目等功能；所以要求提供多種節目編排方式的組合，支持準點播出、順序播出、觸發播出、準點插播、順序插播、觸發插播、跟隨插播等多種方式。同時還支持連續插播、多層插播和緩沖播出。 |
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安利金四維
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