數字播出系統建設中需要注意的問題

2007-08-17 中國教育電視臺張涌依馬獅網

隨著IT技術的發展及其在廣播電視領域中日益廣泛地應用，諸如“以視頻服務器為核心的數字化播出系統”如此復雜的描述就可以直接用“硬盤播”三個字代替了，精簡的解釋意味著數字播出系統的核心或是特點更加突出。在進行系統改造或是全新的系統建設工程之前，對這些“核心”的全面調查分析與評估往往會花費大量精力，實際上，整個播出系統的建設是一項系統工程，運行是否穩定，結構是否靈活是若干個建設環節綜合的結果，換言之，在播出的數字化建設過程中，除了視頻服務器這個核心環節外，還有很多因素需要思考，需要推敲。

    一. 機房建設相關問題
    1.機房環境
    在“舊”的系統環境中，按照不同的頻道劃分，要么一個頻道一個房間，要么在一個房間中劃分不同的頻道區域，播出人員與機器設備通常處在同一個環境中，這樣的布局有利于播出人員對設備狀態的監測和操作，但同時，機房環境控制將會面臨很大問題。
    現今的播出系統設備集成度越來越高，為解決散熱問題，大部分設備中都安裝了風扇，由于人機共處，為了換氣免不了會開窗通風，灰塵與季節性的植物花絮都會被風扇在散熱的同時吸進設備機箱造成污染。對于播出系統中大量不間斷工作的設備，除塵幾乎是不可能的。只有當我們清理那些“退役”設備時，才會發現“它們”所收集的灰塵已經到了令人吃驚的地步，慶幸的是大部分設備并沒有因此“罷工”。
    為了杜絕人為因素導致的環境“污染”，機房制定了嚴格的規定，工作人員在機房內不準開窗，甚至是統一工作服和鞋子，同時增加更大功率的空氣調節設備，但實際效果并不理想。由于“傳統”播出機房普遍使用柜式空調，單從控制溫度的角度看，選擇合適的功率，完全可以達到機房降溫的目的，但設備都是安裝在機柜和操作臺中，是個相對封閉的空間，如果要讓機柜內的設備處在較理想的工作溫度，很顯然工作人員就無法適應了，同時普通舒適性空調也很難保證不間斷全天候工作。表1是舒適性空調與精密空調的簡單比較，更多關于精密空調的特性可參考其它專業雜志。

    電視播控系統對機房環境的要求，完全可以參照計算機機房的相關標準，在進行系統建設的過程中，機房環境建設是至關重要的環節，應該做到核心設備與人員操作區域分離，并使用精密空調對核心機房進行全天候的恒溫、恒濕控制。相對于新系統的建設成本和設備長期穩定運行的要求，環境控制所需的投入是十分必要的，也是值得的。
    2.機房設備分布
    獨立設置核心設備機房后，下一步就是如何分配設備。除了播控機、字幕機以及顯示終端必須放在操作機房里，播出系統中還有部分設備的主機和面板是分離的，如切換開關、2X1倒換器、鍵控設備等，這些設備通常采用RS422或是XY（同軸）控制，可將遙控面板放在操作機房實現遠距離遙控。這里有幾點值得注意：
    （1）臺標機的遙控
    由于臺標機采用RS232接口，對線纜長度有一定要求，為避免信號干擾導致臺標機誤動作，操作臺的擺放要綜合考慮機房的整體布局，盡可能縮短線纜長度。實在無法解決時，可考慮使用接口轉換方式實現遠距離控制。
    （2）畫面分割器的位置
    大部分信號處理設備在核心機房，而等離子監視終端則在操作機房，如果將分割器放在操作機房，VGA或DVI線纜使用標配長度可能就滿足要求了，但畫面分割器的信號輸入就面臨問題，以10畫面分割為例，1臺分割器10路輸入，10個頻道就是100條信號線，相對于延長VGA線纜來說顯得得不償失。如果距離在10米以內，采用“專用”的VGA延長電纜能夠滿足使用要求，大于10米距離，可考慮將VGA信號“拆分成”5根同軸電纜傳輸，實際應用中采用35米左右的同軸電纜傳送VGA信號，顯示效果完全滿足要求。
    由于主機與顯示終端不在同一機房，對于畫面分割器的控制可采用組網的方式，將所有的分割器聯接到同一個獨立的局域網內，分別設置IP地址，在操作機房用一臺集中控制電腦通過網絡就可對畫面布局、文字、鎖時等功能進行調整。
    3.機柜的合理布局
    核心機房的建設規模一般都在百平米以上，考慮到全臺的發展，都預留有足夠的擴展空間，機房內除了播出，編碼和傳輸設備外，可能還會有網絡等綜合業務的相關系統和設備，這些系統的安全等級不同，對操作人員的要求更是有較大差別。在劃分功能區域時要充分考慮到安全因素，每個系統間都要留有“緩沖區”，防止在人員操作時誤“碰”其他系統。
    在機柜布局上采用面對面擺放有利于觀察設備狀態和進行調整，同時也會縮短跳線的長度。
    機柜是否具有擴展空間，在建設前就應該作為重要因素加以考慮，例如對硬盤系統的擴展，為便于日后的工程實施以及集中管理，應在硬盤機柜四周預留若干空機柜用于擴展，如圖1。

    4.機柜電源
    播出系統中絕大部分是雙電源設備，分別采用主備兩路供電，但臺標機是單電源輸入，且有些設備在內部是雙電源（只有一個電源輸入接口），這樣的設備電源通常接在主路上，對于備路來電可采取預留電源線的方法做應急替換。
    機柜電源無論是使用電源接線板還是接線端子連接，都應留有“足夠”的擴展能力，特別是采用端子連接電源的系統，在無法斷電的條件下增加電源線是很困難的。
核心設備的主備供電都來自于UPS，對于要臨時使用的測試設備和維修工具來說，與系統設備共用UPS電源存在著安全隱患，因此，機柜附近應該預留獨立控制的維修用電源插座。

二. 矩陣信號調度系統
采用數字矩陣對嵌入SDI信號進行輸入輸出調度非常方便,除了可實現來自衛星、演播室、光纜的信號調度外，類似頻道之間并播的信號共享也經常會使用，在矩陣的輸入與輸出之間利用幀同步和延時器組成信號自環系統，即可實現頻道間并播，又能實現延時信號的共享，見圖2。

在信號調度過程中經常要對信號進行確認和技監，對于沒有監視輸出的矩陣，信號監看只能利用矩陣的輸出端口，實際上這只是對矩陣輸入的源信號的監看，選擇帶有監視輸出的數字矩陣則可實現對矩陣輸出信號的監看。例如64×64矩陣，它的第65個輸出就是監視端口，實際上可以理解為在矩陣輸出端加了一個64×1開關，可分別實現64個輸出信號的監看，見圖3。

為了便于對矩陣的切換控制，可在核心設備機房和操作機房分別配置兩臺矩陣控制面板和監視器，操作機房使用矩陣監視口進行調度信號的確認與技術監測，核心機房利用矩陣的某一輸出端作為前端信號源的監看。
使用矩陣控制面板進行信號調度時，必須對應圖紙或信號列表確認切換數字與信號之間的對應關系。在實際使用中，操作矩陣控制軟件比使用面板更直觀，各交叉點的關系一目了然，能夠實現對特定調度路由的鎖定，存儲當前的信號調度狀態，實現多路同時切換調度等，用戶還可以通過軟件的自定義功能改變信號源及目的路由的圖標，使操作人員只通過觀察屏幕就能完成準確地信號調度，見圖4。