王永強(qiáng)
【內(nèi)容摘要】本文結(jié)合中國(guó)教育電視臺(tái)電視中心高標(biāo)清同播系統(tǒng)建設(shè)情況，重點(diǎn)對(duì)高標(biāo)清同播系統(tǒng)建設(shè)中的安全保障設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析，介紹了實(shí)現(xiàn) 1 備 1 的系統(tǒng)間及系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備冗余備份的整體方案、播出切換控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信號(hào)一致性對(duì)比方案設(shè)計(jì)（應(yīng)急倒換）等內(nèi)容，探究了切實(shí)增加安全播出保障能力的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】高標(biāo)清同播；冗余備份；控制系統(tǒng)；一致性比對(duì)系統(tǒng)
中國(guó)教育電視臺(tái)（簡(jiǎn)稱“中教臺(tái)”）原有的播出系統(tǒng)是多年前建設(shè)完成的標(biāo)清播出系統(tǒng)，該系統(tǒng)為中教臺(tái)安全播出提供了良好的技術(shù)支撐。但由于投入使用時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)設(shè)備老化，播出安全性受到嚴(yán)重影響。
按照國(guó)家廣播電視總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》（62 號(hào)令）對(duì)播出系統(tǒng)的技術(shù)要求，以及《關(guān)于促進(jìn)高清電視發(fā)展的通知》（[2009]58 號(hào)）等文件對(duì)上星主頻道高標(biāo)清同播的具體要求，中教臺(tái)啟動(dòng)了高標(biāo)清同播系統(tǒng)建設(shè)工作。
安全播出是電視臺(tái)的生命線，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮廣播電視建設(shè)規(guī)范和廣電總局關(guān)于安全播出的規(guī)定，以確保把新系統(tǒng)建設(shè)成具備安全性、先進(jìn)性和可擴(kuò)展性且應(yīng)急播出手段完備的系統(tǒng)，力爭(zhēng)使新建播出系統(tǒng)在播出安全保障方面有所突破，同時(shí)又使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、功能完善。
一、新系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路
播出系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，中教臺(tái)此次新建的播出系統(tǒng)是高標(biāo)清兼容的無(wú)帶化電視頻道播出系統(tǒng)，為確保系統(tǒng)安全保障能力，在設(shè)計(jì)時(shí)要求系統(tǒng)無(wú)單一潰點(diǎn)，具有完備的冗余架構(gòu)及應(yīng)急安全措施，同時(shí)具有完善的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能。
通過(guò)不斷的論證和實(shí)踐，項(xiàng)目組充分認(rèn)識(shí)到，要有效提高播出系統(tǒng)的安全保障能力，非常重要且有效的一點(diǎn)就是增加系統(tǒng)設(shè)備的冗余度，即對(duì)于系統(tǒng)中的設(shè)備采用雙機(jī)熱備的工作方式。為此，項(xiàng)目組在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用了 5 主 5 備的 1+1 備份播出系統(tǒng)。其中 6 個(gè)（3+3）頻道播出標(biāo)清節(jié)目、4 個(gè)（2+2）頻道播出高清節(jié)目并通過(guò)下變換方式實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清同播，即每個(gè)頻道各自具備一對(duì)一的系統(tǒng)級(jí)備份，這樣在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上能夠有效提高安全系數(shù)。
播出系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，全系統(tǒng)包含總控信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、電視頻道播出分控系統(tǒng)、應(yīng)急上載系統(tǒng)、監(jiān)視監(jiān)聽系統(tǒng)、高清播出主備存儲(chǔ)集群系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等。其中核心設(shè)備包括切換矩陣、視頻服務(wù)器、播出控制機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。
二、系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備的安全可靠性
高標(biāo)清同播頻道在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，采用主備 16X2凈切換器輸出選擇播出信號(hào)，經(jīng)過(guò)帶掉電旁通功能的音頻響度控制器后，每路分別嵌入 2 組高清字幕外鍵后經(jīng)視頻分配器，分配出 2 個(gè)通道的信號(hào)，其中，第 1 通道的信號(hào)疊加高清臺(tái)標(biāo)后進(jìn)入高清主備三選一應(yīng)急切換器，第 2 通道的信號(hào)經(jīng)主備下變換器疊加標(biāo)清臺(tái)標(biāo)后進(jìn)入標(biāo)清主備三選一應(yīng)急切換器，從而實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清在輸出端分離的同步播出。為了減少系統(tǒng)串接設(shè)備過(guò)多導(dǎo)致對(duì)播出系統(tǒng)安全造成影響，最終決定在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中只對(duì)主路進(jìn)行響度控制，備路不進(jìn)行控制。下面從系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備安全可靠性方面進(jìn)行分析。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，項(xiàng)目組對(duì)每個(gè)設(shè)備之間加裝了跳線設(shè)備，這樣在設(shè)備故障時(shí)能夠及時(shí)將信號(hào)跳過(guò)故障設(shè)備，同時(shí)系統(tǒng)中部分設(shè)備還具有 bypass 或斷電旁通功能。這種設(shè)計(jì)中的跳線和旁通功能會(huì)犧牲被跳過(guò)設(shè)備的功能，但可以保證節(jié)目信號(hào)的正常輸出，以此降低故障率。
（一）信號(hào)源切換部分安全可靠性
信號(hào)源切換部分主要包括切換臺(tái)部分和三選一應(yīng)急切換器。系統(tǒng)所有信號(hào)源同時(shí)進(jìn)入切換系統(tǒng)，進(jìn)入切換系統(tǒng)的信號(hào)，通過(guò)軟件控制或手動(dòng)控制選出播出信號(hào)源，被播信號(hào)再進(jìn)入響度控制設(shè)備、字幕、臺(tái)標(biāo)疊加等，然后進(jìn)入三選一應(yīng)急切換開關(guān)；除主、備信號(hào)源外應(yīng)急墊播信號(hào)源也同時(shí)接入三選一應(yīng)急切換開關(guān)，用做主備切換系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的備份信源。一旦主備切換系統(tǒng)發(fā)生故障，應(yīng)急切換器可手動(dòng)切換至第三路應(yīng)急信號(hào)源進(jìn)行播出。切換系統(tǒng)設(shè)備接入一路應(yīng)急墊播信號(hào)源，可實(shí)現(xiàn)斷電直通輸出。三選一應(yīng)急切換開關(guān)具備斷電直通當(dāng)前路功能，因此可實(shí)現(xiàn)多重安全保障。
（二）響度控制器安全可靠性
信號(hào)通過(guò)選切系統(tǒng)后，播出信號(hào)首先進(jìn)入響度控制器，此類設(shè)備主要作用是控制播出節(jié)目的整體平均響度，使不同節(jié)目的響度均衡。此外，該設(shè)備還能控制播出節(jié)目的峰值電平，確保安全播出。此設(shè)備除兩側(cè)跳線外，還有斷電直通功能......(本文為文章截選，完整版請(qǐng)見(jiàn)《教育傳媒研究》2024年S1，本刊已入中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普等相關(guān)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)）
