CS和BS结构硬盘播出控制系统

《CS和BS结构硬盘播出控制系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CS和BS结构硬盘播出控制系统（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、基于C/S和B/S结构的硬盘播出控制系统作者：福建省福州电视台周建明陈欢杨毅杨震林华 福州电视台根据数字化的进程和节目播出的需要，对新闻 综合频道、影视频道、生活频道和开办的少儿频道的播出系统进行 硬盘改造，少儿频道实行全硬盘播出，其余三个频道实行广告和部 分节目的硬盘播出。我们对重要设备采用主备热备份方式，构建了 安全性、可用性、先进性、兼容性、可扩展性的基于C/S和B/S 结构的硬盘播出控制系统的播控系统。一系统构成un?QQQT：eIm ik i EJI H卅出屯盘申険幣畀需机EpJMDftl?如图 1，整个系统的架构由以下几个子系统组成：播出控 制系统、播出监录系统、设备监测及报警系统

2、、广告管理系统、 WEB 管理及内容发布系统、网络字幕播出系统以及转码系统组成，其中 播出控制系统为整个网络自动播出系统的核心，福州电视台目前使 用了播出控制系统、播出监录系统、设备监测及报警系统、广告管 理系统、WEB管理及内容发布系统、字幕播出系统构成一套网络自 动播出管理系统。本系统设计为 4 套节目的盘带混合播出系统，采用数字音 频嵌入方式，视音频服务器采用Profile XP 1100系列，整个系统 以数据库服务器为核心，各个终端通过网络实现数据的交互，从而 实现从总编室节目单编辑、到审核、到上载、播出的全网络化操作 流程和网络化自动播出软件。所有终端的操作系统均采用 Windows

3、 2000 Professional 中文版。本系统采用3网结构，视频服务器之间通过FC网进行素材 传输；视频服务器、控制工作站、数据库服务器采用 100M 以太网进 行数据交换；控制站、串口服务器采用专用 100M 控制以太网进行控 制命令的传输，避免网络堵塞引起控制精度问题。1. 视频服务器设计本系统采用 GVG Profile XP 1100 系列 3 台，其中 1 台 PVS1106D 为主播出服务器， 1 台 PVS1104D 为备播出服务器， 1 台 PVS1104D 为上载服务器，播出通道和节目存储为完全镜像方式；上 载通道位于上载服务器上，同时主播出服务器提供2 个应急上载通

4、道，供新闻及广告等节目应急上载。本方案充分利用 Profile XP1100 系列双向编解码器通道特性，没有专门配置编辑审看通道， 同时延时通道和上载通道共享。1）播出通道本系统有 10 个播出通道通道安排：PVS1106D 的 4 个解码通道：4 个频道的主播出通道。1 个解码通道：4 个频道的循环垫片通道。1 个解码通道：4 个频道的播出监看通道。PVS1104D的4个解码通道：4个频道的备播出通道。主备播出通道和节目素材存储实现完全镜像方式，满足服 务器没有单一崩溃点。2）播出审看通道本系统充分利用Profile XP1100系列双向解码器的特点， 主播出服务器的播出审看通道采用共享使用

5、方式，在不同的工作模 式审看通道可被不同的控制站使用，同一时刻只允许一个用户使 用，用户使用结束后释放资源，供其他用户使用。同时永达励图公司Ela.NET硬盘播出软件系统，专门针对GVG Profile开发了 MPEG2的软件节目审看功能，在播出控制机的VGA 上即可快速节目浏览回放，不占用解码器，当服务器通道使用 紧张时，可满足播出审看需要。3）上载通道本系统共提供最多6 个上载通道。6 个上载通道分别位于上载服务器和主播出服务器中，这 样即使某台服务器出现故障，也不会影响节目上载工作。上载通道位于：PVS1106D 的 2 个上载通道。PVS1104D 的 4 个上载通道。4）上载编辑通道

6、 硬盘播出素材经上载通道上载后，需要编辑节目入出点、 节目浏览审查等操作，本系统所有得上载通道都可作为编辑审看通 道使用，所有上载编辑通道都可采用共享使用方式，在不同的工作 模式上载编辑通道可被不同的上载控制站使用，同一时刻只允许一 个用户使用，用户使用结束后释放资源，供其他用户使用。同时永达励图公司Ela.NET硬盘播出系统，专门针对GVG Profile开发了 MPEG2的软件节目编辑审看功能，在播出控制机的 VGA 上即可快速节目浏览回放，不占用解码器，当服务器通道使用 紧张时，可满足上载编辑需要。5）延时播出通道本系统提供1 组延时播出通道，延时播出工作在主备模 式。每组延时播出任务需

7、要占用1 个录入通道、1 个编辑审看 通道、1 个延时回放通道。在本系统中这些通道工作在非独占共享 模式下，既在无延时播出任务时，可被其他控制站用作上载、编辑 审看及播出审看。主备延时播出通道位于两台独立的播出服务器上，保证关 键性延时播出节目的安全性。主延时播出、录入、编辑通道：PVS1106D的2个通道，延 时回放通道使用播出服务器的PGM通道。备延时播出，素材文件由主延时服务器超实时传输到备播 出服务器，使用PVS1104D上的PGM通道进行延时播出。2. 控制终端设计控制设备部分由8台播出控制站、 3台上载控制站2 期扩展到 6 台上载控制站）、 1 台编辑审看站、 2 台总编室节目单

8、编排 站、 2 台主备数据库服务器、 1 台四通道播出监录站、 1 台网管工作 站以及1 台循环垫片播出工作站等22 个工作站组成，包括3台视频 服务器服务器共计需要25个网路端口，本系统选用 1 台26 端口的 100M以太交换机，其中2个千兆口供数据库服务器使用。系统管理 工作可在任意一台工作站上进行需系统管理员配置），下面分别介 绍各个部分的详细设计。1）播出控制站本系统提供8 台播出控制工作站作为4 个频道的主备播出 控制，每个频道使用两台控制机分别控制服务器播出通道，工作站 采用双网卡结构。每台播出控制站选用1块100M网卡，1块8 口 422控制卡，通过422 口控制主切换台、备切

9、换开关、播出录像机、健混、 播出字幕机；通过1 台 8 口 RS422 倒换开关进行主备控制站之间的 控制链路的倒换。主备播出控制站通过串口服务器控制播出监看通道和播出 信号调度矩阵。其中少儿频道的播出录像机与上载录像机共享使用，通过 串口服务器控制。播出控制站可通过串口控制不仅可控制键混器实现键的上 下等操作，还可控制播出字幕机等实现播出内容的选择。播出控制站选用一对报警音箱，当监测到播出周边设备出 现故障，或不在遥控状态时，通过声卡对所发生的事件进行智能语 音报警，方便操作人员快速定位故障设备。2）上下载及审片工作站本系统提供3 台上载工作站，上载站兼做素材管理工作， 其中1 台为远程广告

10、部上载站，通过双光纤以太数据收发器与本地 数据网和控制网连接。上载的节目通过FC网可将素材实时传输到播出服务器中，实现边上载边播出。上载的节目可预先存储在上载服务器中，根据播出节目单 中的节目先后顺序手动将素材迁移到播出服务器。本系统配备 1 台独立的审片工作站，对上载后的素材进行 审查和编辑打点。3）总编室节目单编排站本系统提供 1 台总编室节目单编排站供 2 个频道共同使 用，负责节目库的建立，播出节目安排以及每天总编室节目单明细 的编辑。利用永达励图公司 Ela.NET 硬盘播出系统中的 MPEG2 的软 件节目审看功能，在节目编排站或广告节目编排站等任意1 台管理 工作站的 VGA 上

11、即可快速节目浏览回放，不占用审看通道，满足可 视化节目单编排需求。4）播出监录工作站本系统提供 1 台四通道自动收录工作站，采 Mpeg-4 流媒体 压缩方式对 4 个频道的播出信号进行 24 小时不间断循环录制，存储 容量为8000小时（码流128Kbps，可满足4个频道3个月的存储需 要，压缩画面可叠加频道标志、日期、时间等字符。录制的节目可供出现播出事故的事后查询以及广告客户对 广告播出情况的查询。查询工作可在录制工作站上查询，也可通过网络在任何一 台计算机上进行查询和画面的回放。5）循环垫片播出站本系统提供 1 台循环垫片播出工作站，与视频服务器无 关，保证垫片信号的安全。垫片播出工作

12、站选用 1 块广播级 Mpeg2 编解码卡，提供模拟和 SDI 数字（音频嵌入接口，可实现 节目的采集、MPEG2节目的剪切编辑和节目的循环播放。6）网管工作站本系统提供1 台网管工作站，对整个播出系统的相关设备 进行统一监测和错误报警。3. 远程广告上载 福州台广告部与播出部的距离比较远，系统设计时对于广 告的上载采用远程控制方式，通过3 对光纤收发器传送视音频信 号、网路数据信号和控制信号，如图 2。对 Profile 通道的控制采用串口服务器控制，录像机使用 本地控制站的串口进行控制。4. 数据库服务器设计 本系统采用2台数据库服务器，采用主备工作方式。 数据库服务器负责整个系统的管理数

13、据中心，本系统采用Microsoft的最新数据库服务器系统SQL SERVER 2000,运行于 WINDOWS 2000 SERVER 中文版下，同时采用主备服务器的方式。备 服务器专门负责备份主服务器中的数据，一旦主服务器发生故障， 可以自动接管主服务器的所有工作，保证系统安全运行。同时该服务器作为时间服务器，接受GPS授时器的标准时 间，网络系统中的所有工作站与该服务器进行时间同步。过串口服务器采用网络转串口的方式，可实现多台控制站 共享使用一个通道。Profile素材管理采用基于以太网的SDK协议，这样在管 理工作站和视频服务器不需要端口连接，并可实现长距离控制管理1）主备播出控制 对

14、播出系统来讲不同的主备工作模式其安全性存在差异， 本系统播出控制站、播出通道等全部采用主备方式，可实现全冗余 工作模式。主备播出控制站控制主备播出通道；播出切换台、应急播 出 VTR 、键控器、字幕机通过串口服务器实现主备共享控制。主备播出控制站之间通过串口“心跳线”互相监测对方的 运行状态，发现对方出现故障自动语音报警提示；若主播出站出现 故障，备播出站自动接管主播出站的节目。5控制系统设计 1）视频服务器控制视频编解码通道的控制全部采用RS422的Louth协议，播 出控制站与服务器播出控制端口全部采用本机 422 口直接连接，这 样可以保证播出控制指令的时效性；上载通道、编辑审看、播出监

15、 看以及延时通道等对时间响应要求不高的任务我们通主备播出控制 站之间通过串口“心跳线”互相监测对方的运行状态，发现对方出 现故障自动语音报警提示；若主播出站出现故障，备播出站自动接 管主播出站的节目串联单修改等任务并通过串口服务器自动接管播 出周边设备地控制；同时主播出站通过“心跳线”发送播出串联单 修改信息，告诉备播出站更新播出串联单。播出软件采用毫秒级线程控制技术，播出可实现精确到帧 的切换，同时可保证主备播出通道严格同步在同一帧。2）时间同步系统 本系统采用时间服务器集中授时方式，即时间服务器本系 统由数据库服务器兼）通过COM 口接受GPS授时器的标准时间，然 后通过网络采用TCP/I

16、P协议向每台播出服务器发送标准时间。二主要创新点和社会经济效益1.基于C/S和B/S结构的播出控制系统的实现如图 3所示。* 控制系统采用 C/S 架构，以达到控制的实时性；电视台 的节目播出要求准确，安全，实效，要做到这点就必须播出设备与 切换设备之间的密切配合，而设备与设备之间的密切配合是在自动 播出控制系统的正常运行下完成的，所以控制的实时性就显得尤其 重要；*管理系统采用B/S架构，无需客户端软件，便于升级维 护，便于系统扩展，便于对系统进行管理查询和对设备进行实时检 测、监控。在广播电视节目播出系统中，把C/S和B/S这二中架构 很好的结合起来，福州电视台是国内第一家，而且到目前为止

17、整个 系统运行的也很稳定。在实际使用时，只要是播出网络中的任何一台计算机，经 认证后，都可通过浏览器方式，查询到当前系统中设备状态、节目单执行情况、历史纪录、统计数据等管理信息。2.基于专业视频服务器的C/S架构下MPEG2软件解码技术如图 4所示。* 节省解码器配置：采用软件解码可以在不另配硬件编解 码器的情况下利用系统中的任意一台计算机工作站对视频服务器中 的素材进行解码回放，以达到对节目进行浏览、审查和编辑的目 的；* 解决节目预播和预览问题：很多电视台在采用硬盘播出 的时候都不能对待播的素材进行浏览，利用软件解码就可以在通道 紧张的情况下对待播的素材进行预览；* 素材的可视化管理：采用

18、该技术我们对素材的管理可使 用可视化管理，提取关键帧作为节目的标识，可以确保素材的正确 无误。3. 基于以太网的共享设备控制系统解决控制实时性问题：由于自动播初系统的控制命令的数 据量很小，所以采用以太网的共享设备控制系统可以把控制命令实 时地发给受控的录像机、硬盘机、切换台等设备，保证了节目播出 的准确性和安全性； 解决单控制口设备的共享控制问题： 目前实现设备共享主要有三种方式：1)RS422双路倒换器，采用的是继电器方式，主要应用在主备播出 控制站控制单一串口设备，如键混、字幕机以及应急播出录像机等 设备。该方式的缺点是连线复杂，无法实现自动切换需手动切换， 如果遇到应急状况的话不能实时

19、处理，比如主播出控制站宕机了， 由于倒换器不能自动切换，这样备控制站就不能实时地把控制命令 发给受控设备，影响了节目的正常播出。2)计算机组成设备 Gateway 服务器方式采用计算机组成设备 Gateway 服务器方式，采用多串口卡 将所有共享设备连接，其他控制站所有的控制指令通过它进行转 发。缺点是对计算机及其上的控制软件要求高，不能出现宕机，否 则的话整个播出系统就会瘫痪。3）工业控制用串口服务器形式采用工业控制用串口服务器形式，将共享的设备连接到专 业串口服务器上的串口上，而专业串口服务器通过以太网和控制网 络相连来实现设备的共享，由于串口服务器采用全硬件的工业级设 计，可实现24X7

20、小时稳定运行，每台串口服务器最多可有16个端 口，同时在整个系统中可采用多台串口服务器方式扩展更多端口需 要。综上所述，基于以太网的共享设备控制系统是最能满足对安全 性要求很高的电视台的自动播出系统的。3. 基于网络的内部通话系统和消息传递* 解决各工作点之间的通讯和联络：对于一个大型的电视 台来说，整个播控系统的工作站可能不会集中在一个地方，比如上 载工作站和播出工作站以及远程上载站和播出工作站之间在需要沟 通的时候，按照传统的方式可以采用电话通讯，但是电话通讯存在 下列缺点：只能一点对一点、可能会因占线而忘记再次通讯、电话 费用等，而采用基于网络的内部通话系统和消息传递就可以很好的 解决以

21、上问题；* 代替专业的内部通话系统，提高工作效率，节省系统资 金投入：广播电视台以前内部通话都采用专业的矩阵通话系统或多 点对多点通话系统，专业的通话系统存在投入大，使用不方便，维 护成本高等缺点，嵌入在整个播出软件系统中的内部通话系统和消 息传递可以在不重复投资的情况下满足电视台内部的通讯需求。4. 播出字幕控制42対里制童li11,am? 1 fFfifiisni堆啣i同善i冒r搜展1说盘1谯弄T觸*=w 1胡訂H 1媚 i左孤，心:bIffMilHW无fl?Q!T1. ! vm?755=03=11 rg dOOsQL ?m啡料TW.p*W无无B皐誰桿開翊LWj lOsM-MIE=HH r

22、aE*W北t*1:14W:OL :oi-D21*VDR-5特啊创血1rR电H-c5-rM!02I- U I-H.1TT3j1刖5上常HI- B57in-： 4!-bzWR,亦MJjeEzDl-GlVDR-呻1 ：UJ2朴註1甘0D:Qi-CO-31-y血】F机tQFtw；s=-iatfm-*古5由.-；-. TTFi - .如图5,我们采用针对播出线专门开发的一套AirCG字幕 系统，该系统可受控自动播出软件、专用遥控面板以及采用集中控 制机控制方式。 播出串联单的每条节目可编排要播出的字 幕内容,字幕内容可严格与节目自动同步,无需播出人员操作字幕 软件。AirCG 字幕节目单中可将一组字幕包

23、括动画，图元及图 像）编组连续播出，也可将一组字幕同屏同时播出。所有的播出都 可受控自动播出软件或手动播出。5. 社会和经济效益电视节目播出信号的质量是否适应复杂的节目播出形态和 各类重大突发事件的及时发布，直接影响党和政府的方针政策的宣 传贯彻，直接影响人民群众的切身利益，影响社会的安定稳定。该播出系统运行二年多来，应证了当初的设计原则安全 性、可用性、先进性、兼容性、可扩展性。基于C/S和B/S结构的 电视播出系统运行一年多来福州电视台新闻综合频道、影视频道实 现了 24小时不间断播出，运行良好，操作方便，达到了预期目的。 减少了播出人员的工作强度，杜绝了机械故障和人员误操作造成的 播出事

24、故。因广告中心距电视台有几公里，广告远程上载减轻了广 告串编人员的工作强度，减少了串编和送播出带的环节，减少了广 告串编设备，提高了广告编播效率。广告素材存在播出服务器上， 广告人员将每天的广告编排节目单导入上载工作站发送到数据库服 务器，就可生成广告播出节目单，重复播出和四个频道共享的素材 只要在广告中心的广告子系统的编单站上将素材打个勾，就能实 现。新片预告、宣传片等重复播出的节目上载到服务器中，减少设 备和人员的重复劳动。对当前许多从模拟播出过度到数字播出的地 市级台有借鉴作用。四套节目原先最少需4人串编广告带，1辆车， 2 人送交 播出带，需 10 万元；一条录像机串编线，需 50 万

25、元。节省两个审 看通道20 万元），四台广告播出录象机50 万元），维护费5 万 元）。该系统启用后最多只需 2 人负责广告编播人员。6. 人性化的播出控制界面 播出控制软件接受总编室节目单，控制视频服务器、播出 录像机以及播出切换台实现节目按事先编排的顺序进行节目的播 出，同时对播出控制的周边设备进行状态检测。节目单如图6所 示。* 每天的播出串联单可定义为多个节目时段，便于播出人 员管理；* 提供多种播出模式：定时、顺序、触发；插播分为：不 插播、定长、不定长、相对插播、绝对插播；可组合成9 种播出模 式；*触发分为：手动、模拟受控录像机、GPIO三种方式；* 采用播出节目单窗口和编辑节目

26、单窗口模拟上下级机工 作方式；* 支持多种周边设备，提供对常用播出切换台器）的控 制；* 支持单条和成组硬盘素材节目的播出；* VTR自动调度，并提供对VTR节目精确到帧的播出控 制，支持 TC、 CTL 码播出；* 提供多种手动干预播出手段： HOLD、 TAKE、 SKIP、 STOP、PAUSE、应急等；*播出控制能够对硬盘节目和VTR节目及周边可控设备的 状态进行检测、提示,并对其可能影响播出的情况进行智能语音报警 提示；* 播出控制能控制台标机、字幕机，可根据节目选择对应挂角广告的播出；* 所有操作、出错、播出节目等都有记录，可用于播出统 计分析监督；* 具有边上载边播出功能，支持边播出边录制，并自动入 库；* 对 PVW 节目的软件 VGA 预监和素材库中的任意一条节目 进行 VGA 浏览，监看；* 提供总控矩阵、播出切换台以及VTR 的手动遥控软件界面；* 提供节目单自动计算开始机时间，节目单自动查错和录 像机自动调度和优化功能。三小结本系统自2005年1月1 日正式投入使用以来，至今运行正 常，保证了福州电视台四套节目的安全优质播出，取得了良好的社 会效益和经济效益。本系统获得2006 年福建省广播电视科技创新奖16 / 16