【摘要】 本文简要介绍了青海电视台全新的4频道全Leitch设备数字播出系统设计，该系统是首例NX4000TXS国内项目，此项目的成功意味着在国际上享有盛誉的Nexio服务器真正进入中国广播电视实际应用领域。
【关键词】 LEITH 服务器 SAN CCS
一. 系统的主要设计特点
青海台的系统设计要求：完成4套节目的全数字化播出；主备硬盘服务器SAN结构，主备存储各提供360小时的存储时间；总控64×64的多格式矩阵，主控8个16×1切换开关。
1.系统采用先进的数字式音频嵌入方式
数字音频嵌入数字视频传输，其先进行主要体现为：
（1）视音频传输质量最高，在音频传输质量上，由于在SDI信号上嵌入传输数字音频信号，音频的传输质量大幅度提高，传输过程中无信噪比损失，不会附加新的噪声，也避免了由于电源所造成的干扰。
（2）视音频传输无相位差，解决了唇音问题。在信号的切换上，由于所有信号的切换为同步切换，按照标准在SDI信号的5－8行没有嵌入音频信号，所以不会破坏数字音频打包数据，这样在切换时不会产生咔嚓声。
（3）由于系统采用嵌入式系统，因此系统结构简单，稳定性好，维护简单，设备所占空间少。
（4）系统结构简单，系统采用嵌入式系统可节省音频矩阵和大量的音频外围设备，因此，实现了利用先进的技术极大的减少系统造价的目的。使得整个系统减少了大量的音频电缆及布线工作，由于减少了系统环节，系统故障点减少，稳定性提高。设备和系统成本显著降低。
2.播出系统主要是视频服务器为主，录像机播出为辅的播出模式，播出控制系统全部实现自动化。所有播出通道全部采用先进的广播级设备，使播出的技术质量和安全可靠性都大大提高。
3.系统配置一台64X64可升级到128x128的宽频多码流矩阵，主要实现对台内外信号进行调度，为播出提供所需的信号，这样系统使用非常灵活、安全、应急处理功能也得到了大大加强。
4.在系统的关键环节设计时都加入了视音频跳线，提高了系统的安全性和灵活性。对系统的输入输出信号均采用视音频接口板方式，这样能使系统相对独立，外部接口清晰，系统连接方便，便于今后系统的维护和扩充。
系统主要由播出系统、硬盘服务器系统、总控矩阵调度系统、上载系统、周边系统等组成，承担了青海电视台卫视频道、经济生活频道、都市频道、影视频道，共4个频道的播出任务，下面介绍主要系统各个部分的技术特点。
二. 硬盘播出系统的主要组成部分
1.播出系统
在青海台4个频道的播出系统中，由于是全硬盘的数字播出，整个播出系统的视频信号通路为全数字通路，音频通路为数字嵌入系统，信号不会像在传统播出一样频繁切换，所以没有采用价格昂贵的切换台，而采用的是双切换开关+矩阵的形式，简化了系统的结构，提高了系统的性价比。在目前多种信号标准共存和切换要求不断变化的环境下，信号矩阵必须足够的灵活，以适应他所支持的系统变化。数字播出主控系统采用的是Leitch的Panacea矩阵。该矩阵有1RU和2RU两个规格，双电源（内/外）配置支持SDI、Analog、AES/EBU、HD等格式。本系统主要采用双Panacea的16×1切换开关。各个频道切换开关均为主备切换，互为备份，两路信号经过2×1倒换开关形成播出信号。两个16×1切换开关的16条输入母线中的2条实现PGM和PST的接入，从而完成播出节目的切换，1条母线用于BYPASS，同时将常用信号源接入开关作为应急，播出工作站同步对两个切换开关进行控制，确保两路信号播出的一致性。
突破传统的台标系统——传统的台标系统会采用键控器，在播出的末端为每一路信号添加Logo。而传统的键控一般只能加1个Logo，而现在的节目播出会同时要求台标、广告和其他的一些Logo同时发生，这样传统的键控设备会随着Logo的数量递增，这无疑增加操作环节和系统成本。青海台考虑到系统的实用性和经济性采用了Leitch公司的新一代键控设备—Logomotion II。通过Leitch公司的新一代键控Logomotion II模块MGI-3901，实现台标和多个字幕、时钟的叠加。
Logomotion II的特点是在SD标准下可生成4个独立的图标层，HD标准下为2层，支持一路外部的填充信号和键信号，并且还可支持一路滚动字幕。它可存储多达999个台标，支持多种台标类型：标准台标、动画台标、模拟时钟、数字时钟，并且支持嵌入音频和数字音频。它有着灵活的遥控操作方式，为现在的图标插入需要提供了强大的功能。
2.硬盘服务器系统
青海电视台的硬盘播出系统选用的是享有国际声誉的Leitch公司的Nexio服务器。经过各个品牌的服务器的了解和比较，我们认为Nexio的以下特点是我们选择它的主要原因。
（1）Nexio的全新架构。Nexio减小了平台的规模，在每个服务器平台上支持2或4个通道的配置，降低了单个平台的通道容量，从而减少了因单个平台故障所影响的通道数。通道的升级简单易行，只需增加服务器即可，一个系统内最多可升级到100个通道。而其可选的内置和外置存储使得应用更加灵活，存储可在线升级，最大可达30TB。
（2）获得艾美奖的RAIDsoftTM。顾名思义，Leitch独有的防止硬盘故障的RAID保护软件，是Leitch服务器系统冗余安全备份的关键。它省掉了传统的RAID控制卡的硬件固有花费，摒除了硬件控制卡的单一崩溃点；另外，传统的RAID由于没有文档系统，所以是针对磁盘空间的恢复，而RAIDsoftTM由于有素材索引备份，使得在恢复数据的时候，只需要恢复必要的数据，重建时间更快。RAIDsoftTM提供了两种保护素材的方法：RAID3保护一个硬盘损坏的情况下的数据不丢失；Leitch的特有技术ECC将保证在两个硬盘同时损坏的情况下，素材的完全恢复。
（3）Nexio的简单、灵活的SAN结构。传统的SAN是需要通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、管理服务器等存储设备与相关的服务器连接起来，组成高速的专用存储网络。而Nexio不需要专门的SAN管理服务器，运行在每台服务器平台的底层管理软件LLM集中了SAN管理服务器的功能，这就使得不仅系统占用的空间大大减少，更为重要的是史无前例的降低了SAN的复杂程度，摒除了SAN管理服务器这样一个系统崩溃点。
本系统采用了4台Nexio的共享存储型服务器NX4000TXS，每台NX4000TXS视频服务器支持4个通道，播出服务器配置了2块双通道解码板，上载服务器配置了2块双通道编解码板。共配置8个编码通道及8个解码通道用于上载和播出。两个SAN分别由两台视频服务器、两个146GB×16的磁盘阵列组成，各提供380小时/10Mb/s的共享存储，并通过千兆以太网交换机进行素材的主备镜像形成主备系统。
3.总控矩阵调度系统
总控矩阵在系统中是相当重要的环节，主要承担所有台内外信号、各演播室信号和播出信号的调度功能，最主要的是为4个频道的共享播出而起到播出信号调度中心的作用。因此，矩阵担负着上载、播出调度、播出应急、演播室、外来信号的调度、信号处理、信号技术监视的多重功能，是整个系统中信号调度的中心环节。根据播出现状和未来发展需要，总控矩阵采用了Leitch公司的Integrtor-Gold矩阵。该系列矩阵是128×128的机箱框架（8RU），可配置3个支持独立工作的可热倒换电源，内置了64×64的规模，主要由输入卡、交叉点板、输出卡组成，该矩阵式为SD和HD及其他3Mb/s～1.485Gb/S码率信号所设计的宽码率多格式矩阵。对于SD和HD唯一的区别就是输入/输出（I/O）卡，很容易升