网络化播控管理系统-数字化电视台的第一步

2002-01-22 阎王宣安利金四维市场推广部依马狮网

当今世界正处于飞速发展的信息时代，随着科学技术的日新月异，进入21世纪后的广播电视技术如何发展已经成为业内人士共同关心的问题。数字技术、网络技术在广播电视领域的发展和推广应用迅疾如风，电视台也正面临着模拟时代全面向数字时代过渡。因此，构建数字化电视台或早或晚会成为各电视台的改造方向。

众所周知，实现电视台的数字化改造不是一朝一夕便可完成的，它需要投入大量的人力、物力和财力，需要严密周详的设计和切实可行的方案。如何正确、合理地迈入数字化是当今大多数电视台所关心的。安利金四维通过自己多年致力于广电数字化建设的经验得出：拥有开放性的网络硬盘播控系统是实现数字化电视台的第一步。

完善的、开放的网络硬盘播控系统所要完成的不仅仅限于安全、稳定的数字化播出，还要实现与周边设备的完美结合，集自动播出、存储、归档、调度控制、故障报警等多应用于一体，真正成为数字化电视台的核心。其具体表现为出色的采集、与非线性网络的无缝连接和方便快捷的数字归档。

基于以上考虑，安利金四维选择了具有较强开放型结构的Seachang MediaCluster视频服务器，开发出功能强大的数字播控系统。但我们重视的不仅仅是RAID2技术所带来安全和高效，还包含我们对播控系统的深刻理解。播控工作是电视台的核心环节，它不能也绝不可能成为单独的个体，我们必须重视播控系统的开放性和网络化，将网络硬盘播出置于电视台核心位置，充分考虑它与周边系统的联系。拥有开放性的网络硬盘播出，会为进一步数字电视台建设奠定基石。安利金四维所提出数字播控系统应用方案，无论是从软件功能还是硬件的选择上，都能无可置疑地充当起这样核心角色，更重要的是它为广大的中国用户开辟出一条确实可行的数字化道路。

在具体技术上，安利金四维是通过以下几个方面来实现这样一个拥有良好扩展性和开放性的网络硬盘播控系统。

一．精确、高质量的采集

1．零帧控制技术的录像机上载

在使用录像机来上载时，由于大多是通过RS422通讯接口，它的波特率是38.4kb/s,如果通过通讯接口即使是使用所谓的零帧控制算法，只通过软件也是不可能真正地实现零帧采集，所以我们采用的方法是在计算机中插入一块LTC/VITC阅读卡，将录像机的TIMECODE OUT接入到卡上，通过卡上的寄存器地址来实时读取TIMECODE,来实现精确到帧的上载。

2．高质量的卫星接收

针对模拟卫星电视节目，采用高质量的卫星接收机和大规模的矩阵控制通过非线性编码卡形成MPEG-2素材加以保存；但是如果是数字卫星电视节目，可以使用带DVB-ASI/SPI输出接口的数字卫星接收机，可以输出TS码流，在卫星收录工作站中插入DVB-ASI/SPI接收卡，将DVB-TS码流转换为MPEG-2格式，以文件的方式存储，这样就实现了将DVB-S中采用MPEG-2码流的信源编码直接采集下来的目的，避免了再一次经过MPEG-2编码、解码的过程，保持了原有的信号质量。

二. 与非线性网络的无缝连接

目前电视台纷纷采用新闻网、制作网等非线性网络，强烈要求非线性网络和视频服务器之间实现素材传递的无缝连接及播出工作站与非编上载工作站之间的一致化无缝控制，实现真正的制播一体。这其中网络协议及MPEG-2文件格式是两者能否实现真正一体化的关键。

安利金四维的播控系统可以将MPEG-2中ES（Editstream）转化为PS(Programstream)码流，同时配合MediaCluster的开放性结构使用户可以直接在以太网上进行素材的拷贝，从而省去了在一般服务器在上下载过程中编码和解码的损失，真正实现了与MPEG-2网络的无缝连接。

三. 方便快捷的数字归档

采用硬盘播出无疑是高效率和便捷的，但是虽然现在的视频服务器大多采用了MPEG-2的编码方式，使硬盘的利用率大大提高，但也只能满足2～3天节目播出的素材存储，如果超过了存储容量，现在大多数播控系统采取的通用作法是删除素材，这样虽然可以解决硬盘存储容量不足的问题，但经过1:1时间采集、编辑和审查过素材就这样彻底清除了，无疑是一种巨大的浪费。因此，我们的播控系统为用户提供了数字化的节目归档功能，有效地进行存储，为将来进一步实现媒体资产管理奠定基础。

实际应用向我们提出了大容量数字中心存储的课题。而且要满足如下要求：(1)价格不能太高,最好不高于目前磁带库的价格；(2)易于存档/检索，具有简捷易用的中心控制和管理，一次编码，多次播出，无复用信噪损失；(3)归档/恢复速度快，归档/恢复速度应达到正常播出速度的3～20倍；(4)存储介质保存期长；(5)可无人值守的自动操作和手动操作；(6)可同时兼容MPEG-2、DVB、 NVOD、 HDTV等数字化存储，供各取所需。

考虑到以上因素，我们采用以下两种方式进行归档存储：（1）DVD碟片存储：简单的是直接使用一台DVD刻录机，复杂的可以使用DVD自动换片机来实现素材的复制和拷贝；（2）采用数字磁带存储：在非压缩的情况下，一盒金属磁带可以容纳20～50GB，而其价格几乎和一盒Betacam金属带的价格差不多。目前可以使用的有IBM的LBT磁带库、StorageTek公司的STK磁带库等。自动播控软件控制磁带库的方法既可以使用归档管理系统的 API函数(如DIVA API)，也可以使用通用的VACP控制协议。

四．安全可靠的播出控制

1．使用逆程同步锁相卡来实现播出和录制的零帧技术

由于在上载的过程中，一个可以播出的素材其长度常常不可能是秒的整数倍，可能会有帧单位长度的存在，为了保证其帧长度的播出，播控软件必须作到如下功能：（1）节目编排软件应该支持到帧的节目长度，否则将不可避免地出现丢帧；（2）由于Windows NT/2000不是真正的实时操作系统，是一种分时操作系统，如果仅仅依靠操作系统的时间片来完成帧精度的切换是不现实的，所以必须采用硬件中断的方式，在计算机中插入能够通过场同步触发硬件中断的逆程同步锁相卡来保证切换的帧精度。

2．拥有丰富的节目播出类型

现在电视播出方式朝灵活、多样化方向发展，如普遍要求应具备定时播出、插播节目等功能；所以要求提供多种节目编排方式的组合，支持准点播出、顺序播出、触发播出、准点插播、顺序插播、触发插播、跟随插播等多种方式。同时还支持连续插播、多层插播和缓冲播出。

安利金四维