一. 引言
在模拟电视向数字电视转变的进程中，数字化播出首当其冲。近年来，随着视频压缩技术、大容量存储技术和传输技术的迅速发展，尤其是广告节目硬盘自动播出和新闻节目硬盘自动播出等系统在许多电视台的成功应用，使得以硬盘存储为基础建立电视数字化硬盘播出系统的方式已被各电视台所认同，并逐步得到推广应用。
数字信号较模拟信号有以下优点：
1.误码纠错能力强，抗干扰性能好
2.易于压缩，便于存储和计算机处理
3.多代复制性能好且适应于远距离传输
4.数字电路或设备容易调整和实现自动化操作，稳定性高
由此可见，在电视制作和播出过程中采用数字技术，可使信号质量在节目录制、节目制作、信号传输和播出等各个环节得到保证，解决了模拟技术固有的噪声积累、信号衰减等难题。而网络化则能最大限度地实现资源共享，提高制作和播出效率。
我台的数字化硬盘播出系统经过技术人员二年多考察论证、安装调试，于2004年底正式启用，至今，系统一直运行良好。
二. 系统要求
昆明电视台现有6个频道，其中2个频道(1、5套为全天播出频道)，播出时间长，节目量大，因此，要求硬盘播出系统要具有较高的安全性、可靠性，同时，多套节目集中播出这一方式对系统的存储容量、节目的输入输出通道数、数据的传输速率以及数据的读写速度等均提出了很高的要求。因此，我台对系统提出如下要求：
1.系统支持6个频道的实时播出。
2.系统内部一律采用SDI数字信号，使系统结构更加简洁，方便维护。
3.系统内硬盘服务器、播出控制机等主要部件均设计有备份，与主机同时工作，随时切换，以确保系统安全。
4.整个系统采用以切换器为主，矩阵为附的主备播出方式，以便播出值班人员操作更直接，处理播出应急情况的速度更快捷。
5.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码流进行编码。要求能提供246小时12Mb/s码流的镜像存储量，即，至少三天的播出量。
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。
7.对于设备故障要求可以及时报警，快速定位故障点，最快速度地解决故障。
三. 硬件系统结构
数字硬盘播出系统的核心设备是存储容量大、基本带宽宽、输入输出通道多的高性能硬盘服务器。我台的系统设计以硬盘为核心，以切换器为主，矩阵为副，内部信号一律采用SDI，外送信号采用SDI与模拟复合共存形式。
基于此，硬盘服务器选用2台THOMSON公司的GVG PROFILE1062(6入2出)作为上载服务器，2台THOMSON公司的GVG PROFILE1008(0入8出)作为播出服务器，把上载和播出分开，目的是保证播出的安全，避免了上载播出混用同一服务器容易造成故障的可能。2台播出服务器上各配置了10块THOMSON公司的180GB（7200转/分钟）的高速SCSI硬盘，满足了12Mb/s下镜像存储246小时的播出节目容量。2台上载服务器各配置了10块THOMSON公司的36GB（7200转/分钟）的高速SCSI硬盘，在12Mb/s下可以存储50小时的节目，在对上载服务器里的节目内容进行编缉、审核后通过光纤传输到播出服务器进行播出。数字矩阵选用THOMSON公司的VENUS数字视频矩阵，系统原理框图如下：
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1. 节目的上载部分：
根据我台现有播出节目为DVCPRO50、BetaCam格式的录像带，设计以2种机型DVCPRO50型和BetaCam型作为上载信号源。除DVCPRO50直接以接入矩阵外，BetaCam通过GVG 8920 ADC分量式AD转换再经GVG 8920MUX-75音频嵌入后接入矩阵，上载信号经矩阵切换后进入2台PROFILE1062上载服务器的12个输入口进行编码、压缩成MPEG-2格式后，存储进硬盘。经播出值班人员编缉、审核后，通过光纤交换机把节目素材传递到播出服务器进行播出，同时自动删除上载服务器里的节目素材。
2. 节目的播出部分：
播出服务器的输出，经过数字视频分配器(8941带模拟输出)分两路数字视频信号分别到矩阵和16×2播出切换器，模拟信号送到电视墙作为监视信号，主播出用切换器，切换器的第一路输出送到键处理部分，第二路输出送到AMP-1作为SDI信号的音频监听，AMP-1的SDI环通输出信号送到电视墙作为SDI信号的视频监视，播出信号由16×2切换器(BDS1602)进行调度播出。
系统采用了主备两套视频服务器并行工作的方式运行，主、备视频服务器完全镜像，一旦主视频服务器出现故障时，就切至备视频服务器继续播出，应急播出能做到同步切换，无延时。所有过程的检测、控制都由2台主、备播控机实时完成，主、备播控机也能做到自动同步切换。
3.键处理部分：
经过播出切换器(BDS1602)送出的播出信号，送到键处理器(DSK6801)进行字幕和台标的叠加。
4.节目的输出部分：
经过键处理器的信号送到信号输出部分，数字视频信号送到解嵌器(8920DMX)将数字音频解嵌出来，数字音频一路送到AMP-1的AES输入，监听AES信号，数字视频经D/A(8960ENC)和另一路数字音频经D/A(8920DAC)转换器，转换成模拟视音频信号，送到DTS-201型2x1切换器作为主路信号送到模拟前端机房，DTS-201型2x1切换器的另一路输入信号采用矩阵输出信号(DTS-201型2×1切换器能在主路信号断时自动倒换到备路信号，也可手动倒换)，解嵌器(8920DMX)的一路SDI输出直接送到有线前端机房。
5.控制部分：
分上载控制和播出控制两部分。
上载控制：共有四个上载工作站和两个播出审片工作站，每个上载工作站控制三台上载录像机、上载服务器的三个上载通道和一个审片通道。两个播出审片工作站分别负责两个播出服务器的审片工作。
播出控制：每个频道有主备两个播出控制工作站，主播出控制工作站控制主备播出服务器、播出切换器(BDS1602)和矩阵(通过VM3000完成)。主备播出控制工作站之间通过心跳线连接，实现备工作站的自动接管，主备播出控制工作站之间也可以通过手动方式进行接管。
四. 系统的软件结构
软件是整个系统的重要组成之一。优质可靠的硬件设备选定后，播出系统的先进性、可靠性以及播出质量、播出实效往往更大程度地取决于自动播控系统软件。软件由中科大洋公司研发，具有以下功能：
1.稳定多样的播出功能：首先是保证稳定可靠，并能提供顺序、实时、触发、插播、绝对定时、相对定时、延时播等多种播出形式，并能灵活调用硬盘输出信号和外来信号。当出现意外时还可控制录像机直接进行播出。
2.灵活的编辑功能：节目串联单的插入、删除、修改等。节目单可分为多个时段，便于对待播节目的修改、编辑和值班多班次管理的需要。
3.完善方便的上载功能：提供素材即时上载、定时上载等。
4.友好的人机界面：符合操作员的工作习惯，易学易用，中文界面。
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