【内容提要】 本文介绍了常州电视台新投入使用的全数字硬盘播出系统，着重介绍了对该系统的测试方法和测试数据。
【关键词】 硬盘播出 眼图 采集-重放法 嵌入音频
一. 常州电视台硬盘播出系统简介
常州电视台共有四个自办频道和一个插播频道，系统改造前一套和四套使用传统的自动播出系统，二套和三套则使用2台GVG的Profile PDR322模拟硬盘服务器进行镜像备份的自动播出，插播则使用切换开关进行简易播出。由于系统完全不同，使得五个频道的节目无法实现资源共享，效率低、资源浪费，同时由于原先的一四套自动播出系统已经运行了将近10年，随着设备的老化，故障率也在不断升高，二三套虽然是硬 盘播出，但由于使用的服务器均只有模拟接口，同时盘塔容量小，不能满足四个频道节目量的播出，因此常州电视台在2004年末投入巨资建立了一套带媒体资产管理，使用Profile XP PVS1100系列硬盘服务器的全数字硬盘播出系统，并在2005年1月正式投入使用，这在全国城市电视台中是首屈一指的。
改造后的硬盘播出系统具有以下几个特点：
1.系统支持多频道播出。实现了常州台四套自办节目的硬盘播出以及江苏公共频道节目的插播，今后还可以扩展到用硬盘播出一路DVB-T节目；
2.播出采用MPEG-2（4:2:2）格式传输、存储节目信号，采用8Mb/s—12Mb/s速率的码流进行编码；
3.为节省投资，主备切换均采用16×2切换开关而不是切换台，其中主切换开关带有Line Buffer（线路缓存器），不仅可以使得到达切换矩阵的各路输入数字信号具有相同的延时量，保证切换的同步，并且可以消除两路嵌入音频在切换过程中所产生的“咔咔”声；
4.系统内部一律采用内嵌AES/EBU标准音频信号的SDI（串行数字接口）数字信号，主要考虑到嵌入音频具有与视频电缆同步传输的特点，可以解决音画不同步的问题，而且节省线材、简化结构、抗干扰能力强。系统从上载矩阵输入直至数字信号输出通道中的所有数字周边设备都支持嵌入音频，大大简化了系统结构；
5.为了保证系统安全，系统内部硬盘服务器、播出切换开关、播出控制机等主要部件均设计有备份，并与主机同时工作，随时切换；
6.系统使用界面简洁直观，操作平台采用Windows NT中文系统。操作要简单，输入量少，功能全面，安全可靠。
硬盘播出后，常州电视台播出业务相关的生产和管理组织组织结构和工作方式发生了很大的变化，网络化的组织结构、无纸无带的工作方式无疑已经是常州台播出工作的基本模式。由于所有的节目必须要提前上载到服务器中，由于系统中最大的亮点是带有一个小型的媒体资产管理系统，使用数据流磁带机作为近线存储，因此许多需要保留的节目就通过转码从播出服务器迁移到数据流磁带机中，在需要重播时再从磁带机中回迁到播出服务器中，并且可以通过前期编目方便检索和查询。
二. 系统测试
在系统正式试运行前，我们对系统进行了测试，原先在模拟信号播出时代，为了保证电视节目的播出质量，技术人员每个月要按照广电总局颁布的行业标准GY/T107-092《电视中心播控系统维护规程》中的标准和规定对信号通路进行一系列的指标测试。通常测试的视频指标有：介入增益、随机信噪比、视频线性失真（幅频特性、色度－亮度增益差和时延差、K系数）及非线性失真（微分增益DG、微分相位DP）等；音频指标有：频响（幅频特性）、谐波失真加噪声（THD+N）、音频信噪比等等。由于模拟视音频信号的劣化是一个渐变的过程，通过各种测试信号从时域和频域对系统进行测试，根据测得的参数的劣化程度可以判断图像与声音的质量情况以及设备的工作状况。随着硬盘播出系统的投入使用以及播出信号数字化改造，原先的放像机已经被硬盘播放机所替代，模拟视音频信号也已经被内嵌音频的串行数字分量信号所替代，系统结构存在区别，数字信号与模拟信号也存在着本质的不同，因此我们不能用传统的播出系统的测试方法以及模拟信号的测试方法来测试全数字信号的硬盘播出系统。
测试主要分以下几个部分：
1.播出系统主备应急测试
播出系统主备应急测试主要是模仿在实际播出过程中当主设备出现故障的情况下，测试备设备是否可以正常接管，测试主要有以下四个方面。
（1）数据库服务器
测试方法：在全硬盘播出系统中，拔掉主数据库服务器网线，模仿主数据库服务器出现异常的情况。
测试结果：播出控制工作站所有功能正常工作，未出现异常，备数据库服务器正常接管。
（2）播出工作站
测试方法：在正常播出过程中对主播出工作站进行非法退出和强行关机操作，模仿主播出工作站出现故障。
测试结果：在备播出工作站上手动接管，此时播出仍旧正常进行。
（3）视频服务器
测试方法：在全硬盘播出的过程中关掉主PROFILE PVS1108D软件上的VDCP PANEL，模仿主视频服务器死机现象。
测试结果：手动切换到备视频服务器，播出正常。
（4）切换器
测试方法：将Leitch主切换矩阵电源断开，模拟主切换矩阵出现故障。
测试结果：手动使用BD120 2×1D切换开关倒换到备切换矩阵，播出正常进行。
2.播出通道技术指标测试
对于270Mb/s的串行数字分量视频码流传输，高码流带来了高带宽，高带宽又限制了信号的传输距离。模拟视频通道随着传输距离的增大，信噪比越来越低，图像越来越模糊，画面质量在逐渐降低的过程中不存在图像的突变点。与模拟视频不同的是数字视频在传输过程中有一个突变点，而在突变点之前几乎是无故障工作，画面质量基本上与传输距离无关，但是一过突变点，即通常所说的崩溃点，画面质量就从百分之百好变成了百分之百的坏，因而对数字通道质量的测量不能再沿用老的模拟测量方法。国家广电总局也因此制定了新的行业标准GY/T 165-2000《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》，在该标准中规定，利用眼图对数字电视系统中数字播出视频通路的技术指标进行测量，测量参数主要包括幅度、上升/下降时间、过冲和抖动等，如图1所示。
眼图反映了串行数字信号的模拟波形特性，如果数字数据的模拟波形是理想的，眼图中脉冲的上升沿和下降沿是非常陡峭的，但是在实际的系统中由于带宽、噪声以及抖动等因素的影响，会造成眼图的闭合。因此根据眼图的闭合程度，可以判断系统指标的好坏。
整个测试系统见图2，具体测量方法是用数字测试信号发生器（evertz）产生的串行数字信号作为信号源，由外来信号数字通路或延时播出的数字通路接入数字播出系统的切换开关，将模拟测试信号发生器（TSG-131A）产生的模拟测试信号，从外来信号模拟通路或延时播出的模拟通路经模数转换以及音频加嵌器后接入数字播出系统，用视频综合测试仪VM700T分别测试这两种情况下在各个播出频道主备输出端的眼图及数据，测试结果见附表。
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