新闻制播网中直播系统的设计与实现

2002-09-22 徐晓展王弋程王源林依马狮网

新闻演播室播出系统是新闻制作播出网络的最终实现部分，是整个编辑网络的目标。它的突出特点就是对安全稳定性要求极高。对于直播系统来说，再小的事故都是大事故。因此，在播出过程中必须做到万无一失。

其次，直播是一个系统工程，需要多个设备间的协同和联动。任何环节的差错都有可能导致播出的事故或中断。所以，如何做好各设备间的协作，尽可能地减少人为失误，以及在操作上的方便性等，也是衡量一个系统的一个重要因素。

在新奥特新闻制播网络中，演播室直播系统作为网络的一个组成部分，承担着大部分新闻的直播任务。但在网络结构上，演播室系统又保持着比较高的独立性。它既不依赖于网络中的数据库服务，也不依赖网络中的集中式存储阵列。也就是说，网络中其他部分的任何单点故障或灾难性的崩溃都不会影响到直播系统的稳定性。该部分的安全只取决于直播子系统内部的安全设计。

附图表示的是演播室内与直播系统有关的大致结构。由图中可以看出，整个系统大致分为配音室、提词器、播出工作站组和切换台等四部分。其中配音室和切换台与网络还保持原有的视音频接口。所以我们的设计主要集中在提词器和播出工作站上。
播出工作站部分结构比较复杂，由监控计算机、播出控制器、视音频矩阵和两台相互热备份的播出工作站组成。监控计算机的作用是为使用者提供了一个操作界面，控制和显示两台播出工作站的播出情况。单独设立监控计算机的目的有两个：一是为了更好地同步两台播出工作站；二是为了避免直接对播出工作站进行操作时，可能对该计算机造成的安全影响。监控计算机通过网络通信协议实现对两台播出工作站的控制和状态监视。对于操作者来说，完全可以把两台互为热备的播出工作站看作是监控计算机的一部分，或者可以忽略它们的存在，大大简化了操作的复杂程度。

在监控计算机的控制下，两台播出工作站上的所有操作都是同时动作，并行执行的。播出工作站在播出前可以通过下载的方式，将待播的条目或串编单下载到播出工作站本地。这种下载操作完全是通过软件方式在数据级上剪切的，没有任何压缩和解压缩的过程，对视频质量没有任何影响。也正是因为使用了数据界别的文件剪切，下载的速度也大大提高了，仅相当于播放速度3/5的时间即可下载完成。下载到本地播出的目的，仅仅是为了提高播出的独立性和稳定性。对于播出工作站来说，将优先使用已经下载的本地素材播出。如果本地素材库加载失败，将自动改为网络素材播出，反之亦然。在这种机制下，每个待播条目将同时存在与主播本地素材盘、备播本地素材盘和网络上，形成三点互备，无论其中任何一个出现故障都不会影响正常播出。

在播出过程中，两台主备播工作站也将通过网络信号进行输出同步。通过这种同步，两台工作站互相监控对方的工作状态，一旦主播出现故障，备播将通过控制视音频矩阵将备播的输出信号切换到输出端，取代主播的播出工作，避免播出信号的中断。同时，视音频矩阵也可以对两路输入的视音频信号进行监视，一旦出现视频信号中断，立即切换到正常播出的信号上。连接切换台上的控制器，用于接收来自切换台的触发信号，并同时触发主播和备播，使两台播出工作站同步播出。

播音室的提词器通过网络与监控计算机相连接。通过监控计算机获得播出的同步信号，与播出工作站保持同步提词。而且在监控计算机上改变播出顺序或增减条目时，也可以通知提词器同步刷新提词内容，避免播出时产生混乱。

以上结构中的备播出工作站为基于Matrox板卡的非编，如LE、DTV等。主播可以与备播相同，也可以使用一些专业的视频服务器替带主播工作站，如：Profile、Media Stream以及Sony的VSR系列等。第一种方式的优点是可以与编辑网络实现真正意义上的无缝连接，即素材或工程文件可以无损地下载到播出站上，甚至可以省去全部或部分下载过程，基于FC阵列在线播出。而且临时增减条目的灵活性比较高。但缺点也是显而易见的，如在单机的稳定性方面显然不如专业视频服务器高等。

CDV 新奥特