【摘 要】 數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)是基于無單潰點完全冗余單SAN結(jié)構(gòu)、RAID 10、K2 Lerver3方式的硬盤系統(tǒng)。本文主要介紹了在設(shè)計數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)時采用的關(guān)鍵技術(shù)和思路，希望對同行的工作有所幫助。
【關(guān)鍵詞】 無單潰點完全冗余單SAN結(jié)構(gòu) K2 Lerver3方式 RAID 10
一. 概述
播出系統(tǒng)是電視臺不可缺少的重要組成部分。一個合理的硬盤播出系統(tǒng)應(yīng)在滿足電視臺各頻道實現(xiàn)硬盤播出要求的前提下，綜合考慮系統(tǒng)的安全性、應(yīng)急能力、播出功能、與電視臺其它系統(tǒng)的兼容、播出功能的擴展等技術(shù)指標，還要針對電視臺播出流程和管理模式，設(shè)計出適合電視臺的控制及管理軟件。播出節(jié)目緊急上載是對媒資播出庫節(jié)目上載的補充。不同的電視臺承擔的任務(wù)不同，設(shè)計技術(shù)系統(tǒng)時，考慮技術(shù)的側(cè)重點也不同、用到的關(guān)鍵技術(shù)也不同，本文以數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)為例，向大家介紹北京電視臺在數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)設(shè)計過程中是如何考慮的。
二. 數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)的主要功能
播出節(jié)目緊急上載是對媒資播出庫節(jié)目上載的補充。一期工程在技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計時，只考慮標清節(jié)目的上載，并且要求標清上載服務(wù)器系統(tǒng)與播出服務(wù)器系統(tǒng)分離，上載服務(wù)器設(shè)備須采用與播出服務(wù)器設(shè)備相同品牌。同時要求在播出節(jié)目上載系統(tǒng)配有緊急節(jié)目審查與回看通道，以確保播出節(jié)目源的安全可靠。
1.數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)采用完全冗余系統(tǒng)配置。四個服務(wù)器Server：兩兩互為冗余，采用Level 0，雙向4通道設(shè)計，滿足標清信號的輸出及審看或應(yīng)急上載的需求，提供160Mb帶寬；服務(wù)器與存儲管理、光纖交換機及千兆以太網(wǎng)交換機，存儲控制單元、電源、風扇等均配置了冗余設(shè)計。確保系統(tǒng)無單一崩潰點，確保系統(tǒng)光纖和以太網(wǎng)絡(luò)通道的安全。具體技術(shù)特性如下：
·服務(wù)器視頻文件格式符合MXF OP1a標準。
·視頻采用MPEG-2編碼壓縮12Mb/s。支持IBP幀/長GOP，支持4:2:2和4:2:0數(shù)字視頻采樣。
·服務(wù)器系統(tǒng)音頻采用嵌入方式，支持符合SMPTE標準的嵌入式及非嵌入式數(shù)字音頻信號的輸入與輸出。標清支持每路視頻嵌入8路(邏輯16路)數(shù)字音頻信號。
·服務(wù)器系統(tǒng)均采用硬件編、解碼方式。
2.設(shè)計數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)編/解碼通道時的考慮
在設(shè)計數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)編/解碼通道時，我們遵循開放性和標準性原則，支持主流國際標準控制協(xié)議(如Louth-VDCP,RS-422,GPI等)，滿足數(shù)字電視中心所選播出軟件控制系統(tǒng)應(yīng)用功能要求的硬件系統(tǒng)控制協(xié)議。
·配有同步鎖相輸入接口，可接受標準的視頻同步信號。
·支持SDI音頻嵌入方式，一路SDI可嵌入多路AES音頻信號。
·可支持傳輸場逆程信號。
·信號播放可滿足基于幀的切換精確要求，能夠支持實現(xiàn)節(jié)目集間廣告插播。
·視頻服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)部可支持最短播放素材長度為10幀。
3.數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)可靠性設(shè)計考慮
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計要求與播出服務(wù)器分離。上載服務(wù)器存儲要求采用RAID10技術(shù)和高速度、高穩(wěn)定性的SCSI或FC盤陣存儲系統(tǒng)，可支持大容量、長時間24小時穩(wěn)定運行。
上載服務(wù)器系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備要求采用冗余備份。如：服務(wù)器與存儲管理、光纖交換機及千兆以太網(wǎng)交換機，存儲控制單元、電源、風扇等必須具有冗余設(shè)計。確保系統(tǒng)無單一崩潰點，確保系統(tǒng)光纖和以太網(wǎng)絡(luò)通道的安全。
上載服務(wù)器系統(tǒng)必須采用開放式設(shè)計。系統(tǒng)對外數(shù)據(jù)傳輸端口應(yīng)采用工業(yè)級標準的千兆以太網(wǎng)接口規(guī)范,直接支持FTP、CIFS等文件傳輸協(xié)議，以保證其與播出二級存儲系統(tǒng)及服務(wù)器系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕ヂ?lián)互通。
上載服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)備選型，要求其品牌與播出服務(wù)器品牌相同，滿足其與播出服務(wù)器系統(tǒng)文件格式的互聯(lián)互通。
上載服務(wù)器系統(tǒng)要求具有足夠的對外數(shù)據(jù)傳輸端口帶寬，保證系統(tǒng)在滿足播出節(jié)目正常上載的情況下，素材傳輸?shù)囊蟆Ｏ到y(tǒng)帶寬設(shè)計參見播出節(jié)目分級存儲圖。需滿足在媒資播出庫或播出二級存儲出現(xiàn)故障時，可將緊急上載的待播節(jié)目遷移到播出服務(wù)器系統(tǒng)。并可在極端情況下，滿足系統(tǒng)各通道安全上載及審看的同時，在12小時以內(nèi)，完成將6×16小時標清上載的節(jié)目素材分別傳輸?shù)礁鞑コ龇?wù)器系統(tǒng)（以所需時間最短為佳）。
在計算此傳輸帶寬時，由于3個備份頻道服務(wù)器系統(tǒng)為冷備份，因此可不考慮。上載服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求便于編/解碼通道擴展和擴容，為今后系統(tǒng)發(fā)展提供可能。
三. 數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)備要求
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)有5個上載工位，每個工位完成2個通道上載、2個通道審看。系統(tǒng)需配有一臺16×1專用上載節(jié)目技審調(diào)度切換開關(guān)，完成一路節(jié)目技審調(diào)度工作。其輸入端口為10路錄像機輸出和5個服務(wù)器輸出，輸出端口為一路技審通道。技審測試通道采用1臺標清數(shù)字視頻波形矢量監(jiān)視器，可提供標清信號的波形、矢量、圖像等測量功能。帶模擬和數(shù)字音頻解嵌測試模塊選件，提供監(jiān)聽。系統(tǒng)中通道部分要求采用14英寸液晶監(jiān)視器，并配監(jiān)聽設(shè)備。配備的監(jiān)聽、監(jiān)看設(shè)備數(shù)量應(yīng)能滿足所有錄像機輸出和上載服務(wù)器審看通道輸出監(jiān)聽、監(jiān)看需求。在播出節(jié)目上載系統(tǒng)配有緊急節(jié)目審查與回看通道，目的是確保播出節(jié)目源的安全可靠。
四. 數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)Level 3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)技術(shù)特點
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)采用Level 3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如下圖所示。數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載系統(tǒng)Lever 3服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)具體特點如下：
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器存儲要求采用RAID技術(shù)和高速度、高穩(wěn)定性的SCSI或FC盤陣存儲系統(tǒng)，可支持大容量、長時間24小時穩(wěn)定運行。五個客戶端：雙向4通道，共20個通道，上載服務(wù)器系統(tǒng)共配置10路標清上載通道(編碼)，10路標清審看通道(解碼)，上載服務(wù)器系統(tǒng)品牌與播出服務(wù)器品牌相同，滿足其與播出服務(wù)器系統(tǒng)文件格式的互聯(lián)互通。
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)存儲容量
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)有效存儲容量，要求能夠滿足6個標清頻道，3天節(jié)目存儲時間，并要求采用集中存儲方式。上載節(jié)目有效存儲時間為300小時，按每天每頻道上載16個小時計算。標清視頻碼流12Mb/s，音頻數(shù)據(jù)按2聲道、24bit計算。
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)采用開放式設(shè)計。1硬盤陣列機箱+1個擴展機箱：雙控制器，20個硬盤，5個一組，146GB，RAID 3，有效存儲空間2.3TB。系統(tǒng)有2個交換機，對外數(shù)據(jù)傳輸端口應(yīng)采用工業(yè)級標準的千兆以太網(wǎng)接口規(guī)范，直接支持FTP,CIFS等文件傳輸協(xié)議，以保證其與播出二級存儲系統(tǒng)及服務(wù)器系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕ヂ?lián)互通。
數(shù)字電視中心播出節(jié)目緊急上載服務(wù)器系統(tǒng)支持50MB FTP傳送帶寬，系統(tǒng)總帶寬138MB，具有足夠的對外數(shù)據(jù)傳輸端口帶寬，保證系統(tǒng)在滿足播出節(jié)目正常上載的情況下，素材傳輸?shù)囊蟆M足在媒資播出庫或播出二