一. 数字硬盘播出系统设计简析
根据广电总局《电视台数字化网络化建设白皮书（2006）》(广发[2007]0020号),《关于发布<电视台数字化网络化建设白皮书（2009）—电视台高标清同播技术策略研究>和<广电总局关于高标清同播技术要求的若干意见>的通知》（广发〔2010〕34号）文件的精神。 构建一个科学、安全、可靠的硬盘播出系统需要做到以下几点：
1.稳定的视频服务器；2.稳定的数据库服务器；3.高质量的切换设备；4.可靠的自动播控软件；5.快速可靠的除错预警多级监视系统；6.完备的软硬件应急响应预案；7.方便快捷的系统扩展输入输出接口。
而基于上述要求, 播出服务器作为电视信号的最终出口，其稳定性、安全性就成为任何一个系统在构建的时候所应考虑的首要问题。因而，如何将上述各项要求安全、高效地应用于电视台播出系统的设计成为了各个电视台从模拟到数字，从标清到高清阶段过渡的一个重要课题。
数字全硬盘播出系统已经逐步的取代了以往的播出系统，总的来说该类系统以“无单一崩溃点，无缝切换”为设计理念，要求实现“热备份、热切换”，必须保证在播出故障发生时其播出内容的连续性，其基本思路可以归纳为以下几个方面：
(1) 安全可靠性原则
系统的软硬件都必须安全可靠。系统具备完善的1:1 或者1:N热备份、自动的数据热备份和信号热备份机制。还要求完善的安全机制和有效的责任机制。
(2) 操控简便原则
系统操控要简便，应急响应处理措施要简单易行，必须能提供实时的系统状态监测。
(3) 成熟性技术同步原则
系统结构以及视频服务器、视频数据格式、播控软件、网络的设计与选择必须考虑能够采用业内先进成熟的技术， 以保障系统运行的高效率、高性能。
(4) 接口开放性原则
必须遵循统一标准和接口，系统必须是一个开放的系统，以便于不同厂商或不同类型的设备之间的匹配、控制和升级改造。
(5) 高性价比原则
用需求分析来决定，以科学详细的设计方案为保证，合理高效使用有限资金，达到最佳性价比。应尽可能地确保设计和构建的数字播控系统能够高性能、低成本地运行。
为了能够很好的达到安全播出的效果，从广播电视业发展伊始所使用的磁带播出系统，到如今的数字硬盘播出系统，播出系统已经发展到了第三代。而作为第三代播出系统的克隆（备份）播出系统具有其代表性特征，它的设计与实现更多地考虑如何利用日趋丰富和完善的技术手段来提高系统的安全性、可靠性。
二. 克隆（备份）播出系统概述
克隆（备份）播出系统的成熟使用可以保证播出系统更好地实现异地容灾备份，这一点在广电总局于2010年5月颁布的《广播电视安全播出管理规定》电视中心实施细则（也称62号令实施细则）中也有明确规定：省级以上电视台在播出安全方面必须达到该指标。
克隆播出系统的典型应用模式包括两种：
1. 1对1备份，实现源系统和克隆系统同步播出、自动应急处理，其典型应用场景包括高标清同播、重要频道的备份播出；2. 1对N备份，使用一套克隆播出系统可以实现N个频道的备份，该模式同时利用了多频道控制和设备池技术。
无论设计实现何种克隆播出系统，编解码服务器的选择都是一个关键性的问题。业内流行的编解码播出服务器通常包括软件编解码服务器和硬件编解码服务器。
图1 克隆（备份）播出系统架构
三. 软硬件编解码播出服务器概述
由于计算机软硬件技术的飞速发展，软硬件编解码播出服务器作为当前市场上的主力军，有着各自的特色及专长。
概括地说：硬件编解码服务器是基于IT网络架构的视频服务器，它拥有独立的音频视频编解码模块，支持热插拔，基于嵌入式操作系统，支持光纤及1394等各类型接口。通常来讲它有以下几个优点：
1.基于硬件的编解码，可靠性高；2.基于嵌入式系统，启动快速，无须开启等待延时；3.在防御病毒和开启速度较快的方面也很像IT以太网络中的交换机，断电复位和恢复都比较方便；4.几乎不存在内存泄露等问题；5.多任务实时性有保障。
而软件编解码服务器有以下几个优点：
1.编解码支持灵活，仅需通过软件升级；2.设备基础硬件升级灵活，无须定制、采购高性能IT设备即可，性价比较高；3.随着计算机的飞速发展，CPU/GPU性能的显著提高，编解码的可靠性及高效性得到充分体现。
同时两者也各有所短，硬件编解码服务器有如下几个缺点 ：
1.受主板槽位数限制，单双通道数目有限；2.添加或者升级硬件，必需打开机盖，还需停机才能进行此类的操作；3.产品升级扩展受硬件影响大，更新换代投入较高。
软件编解码服务器则有如下缺点：
1.受限制于操作系统，多任务实时性有待提高；2.存在内存泄露的风险。
毋庸置疑，无论选择哪一种类型的服务器，都有它们的长处与短处。倘若能够结合两者优势做到1+1>2，那么将给系统的设计实现带来很大好处。然而如果同时选择这两种服务器，但又不能做到优势互补，那么所带来的风险也同时是存在的。在实际应用中，不可避免会遇到这样或那样的问题，只有高效地解决好这些问题才能够做到资源优势的互补。
四. 软硬件编解码服务器互备的优缺点探讨
首先，结合软硬件解码服务器的特点，我们的优势在于：
1.利用软件编解码服务器的扩展性，增强系统的扩展性。例如，当要求适应新的codec时，通过对软件编解码服务器的简单升级，再进行必要的格式转换（基于软件）后，就可以使这一新的格式很好的融入原来的系统之中。
2.利用软件编解码服务器的灵动性，增强系统的灵活性。例如，当临时需要某种其它功能时，通过安装新的软件就可以实现，而无须硬件升级。
3.利用硬件编解码服务器的多任务实时性，来保证特殊情况下的播出需求。
4.利用软硬件编解码服务器实现互备，用户便可以直接对各服务器输出结果进行最直观的比对，进一步的保证了输出的安全性。
当然，与此同时，采用软硬件编解码服务器互备，我们就必须要面对这种设计架构可能带来的问题，典型的问题有：1.如何实现不同厂商的编解码服务器设备间的互连；2.如何保证不同编解码服务器输出内容的一致性；3.如何保证不同编解码服务器输出的同步性；4.如何实现不同编解码服务器与全台网系统中其它设备的互联。上述种种问题归根结底就是如何“标准化”的问题。
以下我们以贵州电视台的软硬件编解码播出服务器互备的实践为例，对这一方法进行简单扼要的实例分析。
五. 贵州电视台克隆（备份）播出系统的基础实践
贵州电视台在实现备份播出系统的实践中，融合了上述两种方式，基于二级存储方式，在主播/备播的模式上加入了三备（第三备份）机制，在保证安全性的同时，降低了系统的投入，在播出过程中也得到了很好的反馈。
图2 贵州电视台三备播出系统架构实现
尤其要提出的是，贵州电视台的主备播采用了软硬件播出服务器互备的方式，播出时同时监控主/备/三备三路信号的输出，当任何一路信号出现故障，都可以快速地发现并予以解决。该互备方式的组合有很多，可以以软件播出服务器为主服务器，也可以以硬件播出服务器为主服务器，电视台可以根据不同情况进行不同的设置，比如双软件单硬件模式，单软件双硬件模式等等，同时服务器可以依据搭建系统的要求来选择不同产商的不同产品。[page]
经过贵州电视台的试运行，软硬件编解码播出服务器的互备在实际应用中所展现出来的优势如下：
1.由于采用完全不同的编解码方式，对于同一输入信号，在监控主备两路输出信号的基础上，可以很好的保证其预期输出，更好的减少主备播同时掉线的潜在危险。
2.当出现特殊需求时，例如需要添加视频编解码格式支持时，可以在保证系统不下线的情况下实现安全升级。通常的做法是，利用软件升级以保证软件编解码播出服务器达到新需求，然后进行主备切换后，对硬件编解码服务器进行升级（可能需要重置系统）。这样便可以方便快捷的实现无缝的升级支持，缩短了升级的时间并且简化了升级的流程。
3.由于软件编解码播出服务器对视频编解码格式支持的灵活性较高，使用软件编解码服务器就可以在很大程度上扩展播出系统的使用范围，播出系统将不再需要苛求视频信号源的编码格式。同时也可以通过软件编解码服务器对信号进行编解码，以便在不接换硬件编解码服务器板卡/系统的前提下实现多格式视频支持。
与此同时在试运行期间，软硬件编解码播出服务器互备的应用也遇到了一个很棘手的标准化问题。由于采用了软硬件编解码播出服务器作为互备，以MXF这种高灵活性的Container标准作为内部使用格式，两家编解码服务器厂商MXF格式的使用方式又有一定的区别，这种区别直接导致了第三方软件在控制两种编解码服务器时产生了不同的输出。
问题提出：
硬件编解码服务器在上载素材时，对素材中的VITC源时码（Start Timecode）采取了直接忽略的策略，即无论VTR中素材的起始时码是多少，皆以00:00:00:00为该素材的起始点SOM。
软件编解码服务器在上载素材时，则保留了素材中的VITC源时码（Start Timecode），依据MXF标准进行了存储，即VTR中素材的起始时码是多少，则该素材上载到服务器后，其素材的起始点SOM就是它在VTR中的起始时码。
而作为控制上述两种服务器的第三方自动化控制软件，所采用的策略则只能是其中一种。因而在这种情况下，如何做到在不同服务器上上载素材同时又能得到相同信息就成了一个关键问题。
问题的解决：
经过多方的商榷与合作，并对系统升级的代价进行评估后，给出了一个折衷方案，即在摄录素材时，要求设定VITC码为00:00:00:00，以保证在不改动当前系统的前提下，互备服务器得到相同输出。
这其中最主要的问题在于，如需对硬件编解码服务器进行更新，其代价与风险较大，与之相比软件编解码服务器在进行了简单的软件升级后，便会很好地解决上述问题，同时还能对已经存在的素材和不合格(VITC码非零)的素材进行便利的转制。在这一点上软件编解码服务器的优势也在一定程度上得到了体现。
六. 总结
有鉴于IT业的飞速发展，现在社会各方面都已经进入了一个以数据存储为主流的时代。广播电视业更应该不断地参考其它先行行业在使用这一资源时所显现出来的优势劣势，认真考虑数字化存储，数字化播出以及数字化安全等各方面问题。
无论是从海量存储、高性能访问、高可用性、可管理性，还是从节省硬件投资和人力资源考虑，播出二级存储很好地适应了这一阶段的需求，而采用主/备播模式来组建数字化安全硬盘播出系统则在全台网系统中起到了有效的缓冲作用。采用软硬件编解码服务器进行主/备播备份则在这一基础上更进一步的节省了人力，资金等各方面的投入。这种方式在充分利用IT业高速发展的技术的同时，兼顾了硬件/软件编解码服务器存在的优缺点，使得数字硬盘播出系统在更加独立的同时，具有更好的可升级性和可扩展性，给数字硬盘播出系统的组建带来了新的思路。B&P