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数字播出系统建设中需要注意的问题

2007-08-17 中国教育电视台 张涌 依马狮网


    随着IT技术的发展及其在广播电视领域中日益广泛地应用,诸如“以视频服务器为核心的数字化播出系统”如此复杂的描述就可以直接用“硬盘播”三个字代替了,精简的解释意味着数字播出系统的核心或是特点更加突出。在进行系统改造或是全新的系统建设工程之前,对这些“核心”的全面调查分析与评估往往会花费大量精力,实际上,整个播出系统的建设是一项系统工程,运行是否稳定,结构是否灵活是若干个建设环节综合的结果,换言之,在播出的数字化建设过程中,除了视频服务器这个核心环节外,还有很多因素需要思考,需要推敲。

    一. 机房建设相关问题
    1.机房环境
    在“旧”的系统环境中,按照不同的频道划分,要么一个频道一个房间,要么在一个房间中划分不同的频道区域,播出人员与机器设备通常处在同一个环境中,这样的布局有利于播出人员对设备状态的监测和操作,但同时,机房环境控制将会面临很大问题。
    现今的播出系统设备集成度越来越高,为解决散热问题,大部分设备中都安装了风扇,由于人机共处,为了换气免不了会开窗通风,灰尘与季节性的植物花絮都会被风扇在散热的同时吸进设备机箱造成污染。对于播出系统中大量不间断工作的设备,除尘几乎是不可能的。只有当我们清理那些“退役”设备时,才会发现“它们”所收集的灰尘已经到了令人吃惊的地步,庆幸的是大部分设备并没有因此“罢工”。
    为了杜绝人为因素导致的环境“污染”,机房制定了严格的规定,工作人员在机房内不准开窗,甚至是统一工作服和鞋子,同时增加更大功率的空气调节设备,但实际效果并不理想。由于“传统”播出机房普遍使用柜式空调,单从控制温度的角度看,选择合适的功率,完全可以达到机房降温的目的,但设备都是安装在机柜和操作台中,是个相对封闭的空间,如果要让机柜内的设备处在较理想的工作温度,很显然工作人员就无法适应了,同时普通舒适性空调也很难保证不间断全天候工作。表1是舒适性空调与精密空调的简单比较,更多关于精密空调的特性可参考其它专业杂志。

数字播出系统建设中需要注意的问题

    电视播控系统对机房环境的要求,完全可以参照计算机机房的相关标准,在进行系统建设的过程中,机房环境建设是至关重要的环节,应该做到核心设备与人员操作区域分离,并使用精密空调对核心机房进行全天候的恒温、恒湿控制。相对于新系统的建设成本和设备长期稳定运行的要求,环境控制所需的投入是十分必要的,也是值得的。
    2.机房设备分布
    独立设置核心设备机房后,下一步就是如何分配设备。除了播控机、字幕机以及显示终端必须放在操作机房里,播出系统中还有部分设备的主机和面板是分离的,如切换开关、2X1倒换器、键控设备等,这些设备通常采用RS422或是XY(同轴)控制,可将遥控面板放在操作机房实现远距离遥控。这里有几点值得注意:
    (1)台标机的遥控
    由于台标机采用RS232接口,对线缆长度有一定要求,为避免信号干扰导致台标机误动作,操作台的摆放要综合考虑机房的整体布局,尽可能缩短线缆长度。实在无法解决时,可考虑使用接口转换方式实现远距离控制。
    (2)画面分割器的位置
    大部分信号处理设备在核心机房,而等离子监视终端则在操作机房,如果将分割器放在操作机房,VGA或DVI线缆使用标配长度可能就满足要求了,但画面分割器的信号输入就面临问题,以10画面分割为例,1台分割器10路输入,10个频道就是100条信号线,相对于延长VGA线缆来说显得得不偿失。如果距离在10米以内,采用“专用”的VGA延长电缆能够满足使用要求,大于10米距离,可考虑将VGA信号“拆分成”5根同轴电缆传输,实际应用中采用35米左右的同轴电缆传送VGA信号,显示效果完全满足要求。
    由于主机与显示终端不在同一机房,对于画面分割器的控制可采用组网的方式,将所有的分割器联接到同一个独立的局域网内,分别设置IP地址,在操作机房用一台集中控制电脑通过网络就可对画面布局、文字、锁时等功能进行调整。
    3.机柜的合理布局
    核心机房的建设规模一般都在百平米以上,考虑到全台的发展,都预留有足够的扩展空间,机房内除了播出,编码和传输设备外,可能还会有网络等综合业务的相关系统和设备,这些系统的安全等级不同,对操作人员的要求更是有较大差别。在划分功能区域时要充分考虑到安全因素,每个系统间都要留有“缓冲区”,防止在人员操作时误“碰”其他系统。
    在机柜布局上采用面对面摆放有利于观察设备状态和进行调整,同时也会缩短跳线的长度。
    机柜是否具有扩展空间,在建设前就应该作为重要因素加以考虑,例如对硬盘系统的扩展,为便于日后的工程实施以及集中管理,应在硬盘机柜四周预留若干空机柜用于扩展,如图1。
数字播出系统建设中需要注意的问题

    4.机柜电源
    播出系统中绝大部分是双电源设备,分别采用主备两路供电,但台标机是单电源输入,且有些设备在内部是双电源(只有一个电源输入接口),这样的设备电源通常接在主路上,对于备路来电可采取预留电源线的方法做应急替换。
    机柜电源无论是使用电源接线板还是接线端子连接,都应留有“足够”的扩展能力,特别是采用端子连接电源的系统,在无法断电的条件下增加电源线是很困难的。
核心设备的主备供电都来自于UPS,对于要临时使用的测试设备和维修工具来说,与系统设备共用UPS电源存在着安全隐患,因此,机柜附近应该预留独立控制的维修用电源插座。

    二. 矩阵信号调度系统
    采用数字矩阵对嵌入SDI信号进行输入输出调度非常方便,除了可实现来自卫星、演播室、光缆的信号调度外,类似频道之间并播的信号共享也经常会使用,在矩阵的输入与输出之间利用帧同步和延时器组成信号自环系统,即可实现频道间并播,又能实现延时信号的共享,见图2。

数字播出系统建设中需要注意的问题

    在信号调度过程中经常要对信号进行确认和技监,对于没有监视输出的矩阵,信号监看只能利用矩阵的输出端口,实际上这只是对矩阵输入的源信号的监看,选择带有监视输出的数字矩阵则可实现对矩阵输出信号的监看。例如64×64矩阵,它的第65个输出就是监视端口,实际上可以理解为在矩阵输出端加了一个64×1开关,可分别实现64个输出信号的监看,见图3。
数字播出系统建设中需要注意的问题

    为了便于对矩阵的切换控制,可在核心设备机房和操作机房分别配置两台矩阵控制面板和监视器,操作机房使用矩阵监视口进行调度信号的确认与技术监测,核心机房利用矩阵的某一输出端作为前端信号源的监看。
    使用矩阵控制面板进行信号调度时,必须对应图纸或信号列表确认切换数字与信号之间的对应关系。在实际使用中,操作矩阵控制软件比使用面板更直观,各交叉点的关系一目了然,能够实现对特定调度路由的锁定,存储当前的信号调度状态,实现多路同时切换调度等,用户还可以通过软件的自定义功能改变信号源及目的路由的图标,使操作人员只通过观察屏幕就能完成准确地信号调度,见图4。
数字播出系统建设中需要注意的问题

    三. 频道内信号系统
    1.信号切换系统
    在数字硬盘播出系统中,播出控制机通常都配制主备2台,通过RS422接口倒换器对放像机、切换设备进行控制,主备解码则分别由主备播控机单独控制,如图5。

数字播出系统建设中需要注意的问题

    正常情况下主备播控机同步工作,422倒换器通过软件或手动操作在主备播控机间移交控制权,在这里值得注意的是切换设备的控制,由于主备控制机与主备解码通道间是点对点控制,因此,切换设备的控制应配置为,主播控机同时控

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