随着电视事业的发展，只停留在机械手上进行自动播出是不够的。从频道数量上来看也远远不能满足要求。出于对业务需求的考虑，结合当前数字技术发展的趋势和为未来发展空间留有余地，初拟了一个具有可播24套标清节目和4套高清节目能力的多通道硬盘自动播出系统。
本文以搭建多通道硬盘播出系统为出发点，基于“工作流”的网络化生产环境，通过对业务流程的重新设计，将各部门紧密地联系在一起，不仅可以大大提高工作效率，而且还可规范操作程序。
一. 系统方案设计思路和特点
针对多通道硬盘自动播出系统频道多、存储量大、功能复杂以及安全性要求高等特点，特提出以下几方面的设计思路：
1.统一的控制与管理
首先，要将硬盘服务器系统、视音频系统和软件及控制系统作为一个整体来考虑。从节目单的调用、编辑，上载任务单的生成都以节目条码为基础，无论在流程上还是在功能上都应很好的与全台节目生产管理系统融为一体。在整个系统中首先要建立一个播出媒体资产管理库：从上载、存储、播出级到近线存储的数据流库都要统一由素材管理服务器进行管理、调度和传输，设备服务器可使共享设备得以自动控制；实现系统智能监控和在线报警（包括提供在线故障定位和故障分析）。这样才可大大缩短处理事故时间；通过网络机制与音像资料馆、制作域等非编网络的连接进行数据交换。
2.完善的安全保障
播出安全性的保障是每个播出系统在设计时最需要解决的关键问题。考虑到多频道自动播出系统具有频道多、存储规模大、吞吐容量大、外设品种多、稳定性要求高、系统升级扩展性好等自身特点，硬盘服务器系统应采用上载级、存储传输级、播出级分级存储的结构，再配合近线存储系统组成一个庞大的存储域；多个视频服务器组成集群采用RAID52技术，这样当集群中某个节点发生故障时，仍然可以继续工作，同时在确保播出照常进行的前提下，通过其特有的RAID52技术将丢失的数据无损失的自动恢复出来；播出级采用双蔟镜像并增加冗余备份解码通道的配置。从而在很好的解决了大容量存储和信息吞吐问题的同时，很大程度上提高了系统的运行稳定性。
在信号通道方面，也应采用较为灵活的路由切换手段，确保信号及信号通道应急或备份。
3.全面的监看、检测和预警
系统中，按照视频流的方向，应提供从上游到下游全面的监看、检测和预警手段。多种监看手段，使工作人员可以快速直观的了解目前播出系统的工作状态。同时按照信号的流程，在上下游各个关键位置引出技术监测点并结合软件进行预报警。便于工作人员客观的监测播出信号质量，提高分析问题的速度。
4.技术内容和系统特点
整个多通道硬盘自动播出系统按照各个功能的不同，可以划分为硬盘服务器系统、近线存储系统、播出系统、技术和监看监听系统、控制系统、应急系统、同步系统、时钟系统、电源系统。
二. 硬盘服务器系统
为了保障播出系统的安全性、扩展性和灵活性，整个硬盘服务器系统应采取分级存储的架构。即将整个硬盘服务器按工作流程和系统功能分为上载、存储传输和播出3个级以提高安全防护程度，降低故障扩散面。
整体优势：上载级服务器的JOG/SHUTTLE等复杂操作不会对其他集群的工作产生影响。存储传输级服务器提供给大容量的在线存储，实现播出素材的多重备份，预留带宽与外部系统进行随时随地的数据传输。播出级服务器采用双簇镜像系统配置以实现Raid52基础上的镜像存储，从而达到系统无单一崩溃点，应急操作时也不会影响其他频道的安全等级。
系统的网络拓扑图如下：
1.上载级
功能：
节目上载服务器采用两套不镜像的SeaChange BMC-1656视频服务器（2×2.3TB）构成。每簇由6个节点服务器组成，每个节点服务器2个RAID组16块硬盘，配置36GB硬盘组，36×16×7/8×6×5/6=2.46TB，考虑系统开销，则有效存储容量为2.3TB，上载级两簇的总有效存储容量为4.6TB，可以保存24标清+4高清共28个频道当天上载的原始素材，再经过编辑、审看之后，确认无误，成为可播素材，再通过千兆以太网向播出级、存储传输级传送，从而完成上载、审看、存储、传输的综合任务。
机械手系统只用于上载，包括标清节目（直接通过编码板上载到服务器）和高清节目（信号源上载需要通过编码器变换成ASI后上载到服务器）。
2.存储传输级
存储传输级采用两套不镜像的SeaChange媒体资料库系统BML-24004视频服务器（2×8.8TB）构成。每簇由4个节点服务器组成，每个节点服务器2个RAID组24块硬盘，配置144GB硬盘组，144×24×11/12×4×3/4=9.2TB，考虑系统开销，则有效存储容量为8.8TB，存储级两簇的总有效存储容量为17.6TB，可以保存24标清+4高清共28个频道3天的素材。
存储传输级提供了超大容量的在线存储空间，由于它功能定义清楚，主要和外部的多个系统进行随时随地高带宽的数据交流。通过千兆以太网获取上载级的节目素材，再经千兆以太网和近线数据流磁带库、音像资料馆等系统进行素材互传，当节目素材需要重播而调用素材时，由素材管理服务器发出迁移任务，经千兆以太网向播出级实施素材迁移。
3.播出级 播出级由4簇BMC-1654视频服务器结构而成，每簇由4个节点服务器组成，每个节点服务器配置2个RAID组16块硬盘10000转的专业144GB硬盘组，144×16×7/8×4×3/4=5.9TB，考虑系统开销，则有效存储容量为5.6TB。4个簇两两镜像，有11.2TB的有效存储容量，可以保障整个系统全部频道2天节目播出的完全镜像存储。
播出级留有所有频道2天的存储空间，这样就保证了在存储传输级进行系统维护时，可以保证不影响播出级所需的素材。播出级服务器采用了双簇镜像的系统配置方式，实现了Raid52基础上的镜像存储，而且所有频道（标清、高清）的解码输出均配置主、备通道。通过合理的通道配置将主播、备播解码板分布于不同的集群不同的节点服务器上，从而达到分散故障点，增强播出安全性，减少故障扩散的目的，实现了系统无单一崩溃点的设计需求。
由于分级策略的建立，确保了上载级服务器的复杂操作、存储传输级服务器与外部系统的数据传输等工作不会影响播出安全。播出级只通过千兆以太网从上载和存储传输级单向获取素材，每两个镜像集群负责12个频道的播出。
4.整体带宽计算
系统中的数据流量情况如下：
·每天的最大节目播出量为5.84TB（计算：24SD×25Mb/s×3600s/h×20h/d×1/8+4HD×50Mb/s×3600s/h×8h/d×1/8）；
·考虑节目首播率为60%，则实际每天平均的待播素材量为3.5TB，考虑到播出级镜像存储，则需要7TB；
·上载级向播出级提供待播素材，所以每天将向播出级传输7TB（首播率＝60%）。上载级向存储传输级提供待播素材，实际需要传送的可播素材量为3.5TB；
·音像资料馆根据系统需求，以每天120个小时的标清节目传送计算，每天传送容量达25Mb/s×120h×3600s/h÷(1024×1024x8)=1.29TB，系统以2根千兆以太网实现传送，实际带宽以400Mb/s计算。
各功能模块能使用的最大带宽为：
·上