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杨文俊:关于数字播控方案的比较和选择
 
慧聪网   2005年12月14日9时37分   信息来源:《现代电视技术》    

    作者:甘肃省张掖电视台 杨文俊

    数字化、网络化是电视台发展的必然趋势,节目播出是电视台的重要环节,随着有线、无线电视台的合并以及频道资源与节目内容的全新整合,将使节目播出量大大增加,如何构建更加高效、统一的自动化播控管理系统,是电视台实现数字化的关键所在。传统简单的播控系统,是以放像机和视音频切换器为主的人工手动控制方式,其缺点是节目切换和播出不准时,之后改进的自动播控系统,也只是在手动播控系统中接入计算机并由它控制放像机与切换器的工作状态,从而保证了节目的准时切换和播出,但仍需手工装取带,所以只能是一种半自动播出。在机械手引入电视播控系统后才实现了全自动播出,但由于机械手系统要求所有磁带均是单一型号,不适应多种磁带共存的播出现状,同时也大大增加了播出外围设备的数量和成本,造成维护费用过高,除经济实力较强的大台外,无法推广普及。

    数字电视技术的不断发展,越来越多的数字化设备进入电视台的采编播系统。如数字摄像机录像机、数字切换台、特技机、非线性编辑系统等已得到广泛使用,加快了电视台采编制作系统的数字化、非线性化和网络化的改造进程,传统模拟方式的播控系统已不能满足电视台业务发展的需求,制作与播出系统的数字化、网络化衔接,必将大大提高制作与播出环节的工作效率,真正达到不断间、高质量的播出,它不但减少了设备的投入,而且使设备维修费用进一步降低。

    一 带基数字播控方式

    带基数字播控是以数字切换台和数字矩阵设备为核心,配备数字放像机的播控系统。其优点:结构简单,维护方便,应急功能强,能与传统的操作值机模式平滑过渡,缺点是:由于节目播出是完全实时的,人为差错事故和设备故障不可避免,要实现多频道播出,设备投入多,不利于系统实现网络化和非线性化播出。

    二 盘基数字播控方式

    盘基数字播控是以视频服务器为核心,可实现多频道全硬盘播出。其优点:系统配置灵活、可靠性强、系统易扩展,具有开放式的硬软件接口,可实现网络化与资源共享,可实现帧精度的非线性化播出、边上载边播出及信号无损重复播出等。此外,系统还能实现延时播出,使故障和差错隔离,从而大大降低了设备故障率和人为差错率。目前应用的盘基播控系统,多采用两台视频服务器互为主备的双热备份无缝切换,系统可带电热拔插硬盘阵列和电源,因此具有较高的安全可靠性。

    该方式存在的不足包括:

    * 服务器的双备份,使得系统节目存储需两份拷贝,加大了储存成本;

    * 主备机固定编码器不能共享,需双倍的编解码器,成本较高;

    * 受磁盘阵列数的限制,存储时间不能过长;

    * 若单独建立多频道全硬盘数字播控系统,所有节目素材需播前上载,使播前工作量大增,一旦主备服务器同时发生故障,将很难用放像机进行多频道应急播出。

    三 盘带结合数字播控方式

    盘带结合方式主要是以视频服务器为核心,辅以模拟和数字放像机构建的数字播控系统,它可实现多频道盘带混合播出,并能灵活设置部分和全部节目由视频服务器或不用视频服务器的播出。其优点是:具有广泛的兼容性、灵活性,具备带基、盘基数字播控优势,使模拟设备物尽其用。盘带结合数字播控系统的合理性、安全可靠性比带基、盘基方式都高,而且硬盘服务器的一次性投入及运行成本,将低于广播级数字录像机。盘带系统的主要配置有视频服务器、磁盘阵列、矩阵控制、上载、播出工作站、设备服务器、以太网交换机、上载及应急播出放像机、播出切换台、数字同步系统、台标时钟、数字键控器等,设备多采用RS422等标准控制协议。

    四 硬盘播出系统的技术优势

    硬盘播出系统的核心设备是视频服务器,它作为一个播出信号源,完全替代了传统的磁带播出设备,其突出优点是变放像机的在线播出为硬盘服务器的离线上载或播出。同时,在技术方面还具有以下特点:

    * 视频服务器技术的成熟,特别是MPEG-2数字压缩技术的应用,使视频服务器的存储量大大增加,它不仅能完成节目的播出,还可用于节目的编辑创意,从而真正实现了制播网络化与信息共享,使多频道全硬盘播出和直播节目的延时播出成为现实。

    * 数据磁带库及自动归档软件技术的成熟,使电视台在全硬盘在线播出的技术上,建立起以数据磁带库为基础,以自动归档软件为核心的高效快捷的存储系统,方便了节目资料的查找调用。一是可有效降低在线硬盘系统的容量,降低成本;二是可更加灵活高效地管理节目上下载和节目的重播;三是利用数据磁带价格低,存时长的特点,经济有效地进行节目保存。

    * 在网络协议及MPEG-2压缩模式下,可实现视频服务器和非线性网络之间,素材传递及播出工作站与非编上下载工作站之间的一体化控制,突出真正的制播一体化优势。减少了设备与设备之间的连线接口,避免了信号之间的重复转换,使播出节目的可靠性和质量达到较高水平。

    目前国内部分省市电视台中,用于多频道数字播控系统视频服务器的产品主要有:品尼高公司的Media Stream系列,美国GVG公司的Profile、PVS1000系列,索尼公司的MAV70,SeaChange公司推出的Media Cluster技术等,这些视频服务器的技术标准,均可达到广播级播出指标的要求。在系统软件方面,视频服务器采用了安全可靠性极高的Unix实时多任务操作系统,播控系统软件基于Windows NT操作平台,整个系统软件采用开放式和模块化结构,支持主流标准协议,具有简易的中文人机界面,还可对参与节目播出的所有硬件设备进行自动和手动控制。

    作为体现新技术特征的硬盘播出服务器,以其良好的非线性编辑功能,多通道的编解码器,长时间的节目存储量,严密周到的安全措施和网络功能,将逐步取代传统的模拟电视播控系统,同时也为电视台的制播数字一体化搭建了技术平台。硬盘播出技术的应用,它不仅仅表现在使播出系统实现了自动化,更体现在播出数字化的升级改造中,以硬盘系统为核心技术的数字化播控系统将比其它方式实现的数字播控系统要简单的多,起码在目前数模设备混用的过渡阶段,使大量模拟设备不必另设A/D和D/A转换而直接与硬盘系统连接,即可实现模拟与数字信号之间的双向转换,从而大大提高了现有设备的利用率。

    五 系统兼容解决方案

    电视台的播控系统数字化是制作与播出传输环节的“瓶颈”部位,也是实现台内数字化的重要组成部分。因此构建一个功能完善的播控系统,首先应考虑到满足技术发展的要求,其次还必须综合考虑系统的安全性、应急能力、播出能力与台内其它设备的连接使用,另外系统的可扩展性和价格问题也要充分考虑。由以上三种方案比较得出结论:在现阶段构建数字播控系统,选择带基方式或盘基方式都不是最佳方案,因为带基播控的主要缺点正是不具备盘基播控的优势,而盘基播控的不足也正是不具备带基播控的优点,可见两者优势互补构建的盘带结合方式将是比较经济合理的解决方案,其可靠性和性价比也是最高的,这种方式无论是现在还是发展的未来,它都能最大限度地满足播控技术的兼容,向上发展(全硬盘播出),向下兼容(录像机播出),以确保节目播出在实现数字化过程中灵活平稳的过渡。

    随着数字视频技术、计算机网络技术和多媒体技术的不断发展,采编、播出对节目的数量和质量提出了更高的要求,电视台的播控方式必将从单频道模式向多频道化发展,作为节目传输终端播控系统设备的更新改造,它将决定一个电视台数字化、网络化构建的模式,如何实现数字化在电视台的平滑升级,系统方案的设计可一步到位,分阶段实施,以稳步实现播出硬盘化、制播网络化。由于盘带结合数字播控系统特殊的技术性能,与传统的模拟带基播控方式相比有了根本性的变化,它的正常运行将对技术人员的业务素质提出了更新更高的要求,强化人员业务技术培训,熟练操作技能与日常调试维护,将成为系统安全、可靠、高效运行的关键。

    参考文献:

    [1]任岗,论如何架构硬盘播出系统[J].广播电视网络技术,2002,(6):35-36

    [2]闫晓阳,河南台硬盘多频道播控系统的设计[J]现代电视技术,2001(6):72-74.

    [3]季奕军,董世清.电视台硬盘自动重播系统[J].现代电视技术,2001(1):64-65.

 
 
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