一. 项目背景
为适应广州电视台的业务发展，电视行业全数字化和播出多元化的多种要求广州电视台对播出总控系统进行了全面的系统改造。新的播出总控系统要满足大量的可能播出信号的集中调度，系统全面使用嵌入音频的数字SDI信号，提供多种信号处理转换功能，系统设计安全可靠，可提供有效的应急措施。可应对多频道，多信号直播的调度处理要求。打造可应对未来数年内可适应电视播出需求的播出总控系统。
二. 项目设计原则
1. 系统安全性原则：
由于播出的特殊性，设计方案必须保证系统的安全性，包括系统结构安全、设备安全。系统应急快捷、维护方便。
2. 技术先进性原则：
系统设备和设计保持与国际先进设计理念同步，能够最大限度地适应今后技术发展的变化和多方面的需求。设备要求技术成熟，功能完善，配置齐全，稳定可靠，应用广泛，维修、维护方便。关键设备具有可扩展性、高标清兼容性、高带宽可用性。
3. 运行稳定性原则：
系统硬件必须高度可靠，满足长时间运行，对环境、温度、湿度有较宽的适应范围，能够满足南方潮湿的工作环境，对抗震、传输性能等指标均有严格要求，各种硬件参数均应符合国际或国内的相关标准。
4. 功能完备性原则：
项目所有设备能够与现有的播出系统兼容，主要设备总控数字矩阵要为模块化设计，并且可以使用可编程试的控制面板方式。各种软硬件参数均应符合国际或国内的相关标准。
三. 项目系统结构
1. 系统架构：
双机房架构：
因业务发展和机房空间的原因，整个播出系统涉及到的多个频道的播出分别在2个机房中运行，这使得系统设计时分为A机总控系统和B机房总控系统（A机房2个频道播出，B机房6个频道播出）。A机房总控作为主要信号集中系统，所有的外来信号，演播室信号，卫星信号等都集中于A机房总控系统。B机房与A机房系统通过16条数字通道沟通。B机房总控系统的直播信号由A机房总控系统提供。架构如图1。
图1 总控系统架构
A机房架构：
A机房做为主要的信号集中系统承担着与播出系统之外系统(演播室，卫星接收，信号源调度中心等)沟通的主要的功能，信号数量多，种类多，情况复杂。因此采用了一台64X64数字矩阵做为主矩阵（见图2），一台32X32数字矩阵作为备份矩阵备份方式为热备份。这两个设备组合使用互为热备份可以满足96路信号数量的处理基本可以达到播出所需的要求，在亚运期间的大量信号交换和多频道同时的直播切换都可顺利完成。
图2 模块化设计64X64数字矩阵主机
A机房总控系统作为播出系统与外系统交流的门户，要实现所有到达播出系统信号都处理为适合播出使用的带嵌入音频的SDI数字信号，这就要求A机房系统在信号进入主矩阵系统前进行解码，转换。主要有光纤信号（使用光机接收SDI输出），ASI信号（使用解码器解码），模拟信号（A\D加嵌后使用），多声道嵌入的SDI信号（经过声道处理后使用）。A机房架构如图3。
图3 A机房总控系统架构
64X64矩阵的MON路输出作为技监使用，接示波器和音频监听，监看监听64×64矩阵的输入输出端信号。这里示波器使用泰克的WVR 611A示波器（见图4）对信号进行技术检测。
图4 WVR 611A示波器
2路独立调整嵌入音频数字信号声道的信号处理器（板卡），可任选其中一个声道输出。将需要进行声道调整的信号经过处理后再通过传送到矩阵。两快板卡使用型号为IQDMX2117-2A的S&W功能板卡，可以实现对嵌入音频的SDI数字信号的8对16个声道进行声道间调换，覆盖，增益调整和选择性多声道混合为一声道的处理。
外来信号要涉及信号帧同步的处理，由于外来信号数量太多，这里使用在总控系统输出到频道通道端进行帧同步处理的方式，这样可以节约大量设备，和机箱空间。
整合播出A机房现有的4路延时器，采用4路延时器的输入输出都环入总控系统矩阵的方式，使A机房各频道都可以共享使用。
B机房架构：
B机房的总控系统的外部信号主要靠A机房总控系统调度过来使用，由于B机房负责的播出频道多有6个，因此相应的直播数量，信号调度频率和信号延时需求也较多。但由于没有外来信号集中和信号处理的职能（A机房已处理）因此B机房总控的主要功能为直播信号延时，帧同步和内部频道播出信号的集中功能。主要设备采用两台32X32数字矩阵互为备份矩阵备份方式为热备份。这两个设备组合使用互为热备份可以满足64路信号数量的处理。架构如图5。
图5 B机房总控系统架构
播出B机房现有的8路延时器，采用与A机房相同的输入输出都环入总控系统矩阵的方式，使B机房各频道都可以共享使用。
内部频道信号为6个频道的播出信号，用于播出信号的收录和调度到其他需要接收SDI数字监视或信号交换的地方使用。
四. 项目系统实现功能
1. 各种信号处理为统一标准：
进入播出的信号有多种：光纤信号，ASI码流，卫星中频，模拟视音频信号，多声道嵌入的数字SDI信号等。经过处理后统一为第一声道为播出声道的嵌入音频的SDI数字信号并且实现信号帧同步处理，可以在播出系统中的任一个设备上兼容使用。
2. 所有信号集中管理，调度：
在A机房播出总控系统集中的信号主要有：6个演播室信号主备信号12路，卫星接收信号4路，中央台信号5个主备10路，电视台信号源调度中心信号12路，体育赛事直播卫星信号4路，播出B机房来信号4路，延时器信号4路，内部频道输出信号2个主备4路，内部频道干净信号2个主备4路，播出服务器的垫播信号2路。共60路信号输入。
输出调度信号主要有到：2个A机房播出频道每个频道4路共8路，收录机房4路，B机房播出总控系统12路，延时器4路，反送各演播室和其他机房8路。
在B机房播出总控系统集中的信号主要有：播出A机房来信号12路，延时器信号8路，内部频道输出信号6个主备12路，播出服务器的垫播信号2路，中央一台信号主备2路.共36路信号输入。
输出调度信号主要有到：6个B机房播出频道每个频道3路共18路，收录机房2路，A机房播出总控系统4路，延时器8路。共32路。
3. 播出安全保障：
本项目系统架构采用了主要核心设备使用，两个核心设备同时在线运行互为热备份，信号的输入，输出采用主备分别通过两个不同的主备信号通道。对安全性要达到以下要求：
1. 系统设备均采用双电源冗余配置设计，在一路供电中断的条件下任可正常运行。
2. 主要设备采用模块化设计，设备的本身带有功能模块冗余配置设计，在一个模块故障时对系统的工作没有影响。
3. 信号内容监控，要用于直播的信号都要经过延时处理，延时时间可以达到1分钟以上，已保证出现故障时有足够的时间处理和切换备份信号。
4. 所有进入和输出系统的信号都有主信号和备份信号，两路信号分别通过没有联系的独立设备通道，并在两路信号都中断时任可以提供一路备份的垫播过渡信号。B&P