目前数字电视得到迅速发展，今年预计将开播10套以上付费电视频道，我台近期新建了硬盘播出系统，一期工程将具备8套标清及1套高清的播出能力，本文将介绍系统构成并阐述系统的主要特点。
考虑付费电视频道的特点，此次播出系统以硬盘服务器为主，配以数据流磁带库作为近线存储部分，与以往的播出模式有所不同，系统主要构成如图1所示。
如图1所示，系统主要以硬盘播出为主，标清和高清共用硬盘存储系统，上载、存储、播出相对独立，互不影响，既利于安全播出、还便于今后扩充发展。系统配备了机械手和录像机，在正常情况下主要用于素材的上载，同时基于安全播出考虑，一旦硬盘系统出现崩溃性故障或因其它原因而不能正常工作，本系统即可转为传统机械手自动播出方式。除在线播出系统以外，还建立了近线存储系统。设计存储能力为1个月的节目。目前系统预留2个外部接口，用于与电影局和音像资料馆衔接。
系统的软件控制部分采用软件模块化设计，模块之间通过接口进行通讯，设计规范，结构清晰，同时具备良好的开放性和可扩展性。除具备基本的节目上载及管理、节目单编辑、播出控制等功能模块外，针对本系统特点，还设计了设备服务器和设备共享模块、系统状态监测管理模块及数据库系统模块。
一 系统配置
标清MPEG-2 4:2:2P@ML IBBP GOP=4 25Mb/s；高清MPEG-2 4:2:2MP@HL IBBP GOP=4 50Mb/s；选用这种标准，是由于除用于播出外，还主要考虑为音像资料馆提供节目源，便于与非编系统兼容。
硬盘容量以每套节目每天录制20小时、保留7天，并考虑一定的重播率，一期容量为10TB；上载部分标清安排20个编码通道，其中16个用于机械手内的录像机上载，另安排4个作为应急上载通道；高清安排3个编码通道，其中2个用于录像机上载，另安排1个作为应急使用；本系统设计时要求具有实时监看功能，为此上载部分还配备了相应的解码通道，标清18个，高清2个。
播出部分系统为每套均配备主备通道，并留有一定的备份，标清18个，高清2个。
硬盘部分总计：标清编码通道20个，解码通道36个；高清编码通道3个，解码通道4个。
系统配备4套机械手，主要用于8套标清节目的自动上载，在硬盘服务器崩溃时，用于节目的应急播出；机械手内部设置16台录像机（每套机械手4台录像机），此外还配备4台应急播出录像机（每2套系统共用1个应急录像机），共计20台录像机。
系统采用嵌入音频方式，每套节目均配备数字切换台和应急矩阵，用于信号处理、播出。
近线部分系统配备5台磁带机，选用LTO2 200GB数据流磁带，考虑节目分类归档等因素，一期库容量总计200盘。
二 设备服务与共享系统
本系统机械手和录像机既需要用于硬盘素材的上载录制，应急时又需直接参与播出，而硬盘系统中的编码通道和监看解码通道又需具备较强的灵活性，这些设备需要具有共享功能，为此本系统设计了设备服务与共享系统。
使用设备服务器的软件系统有：播出控制系统—使用机械手和录像机实现节目的磁带播出；节目录制系统—使用机械手和录像机用于录入节目的播放，使用编解码通道用于节目的录入和浏览；节目审看系统—实现对解码通道的控制，用于实现节目浏览。
设备服务器主要提供设备控制，它自身不对其它系统提供应用级的服务。每个客户端可以同时控制设备服务器中多个设备来实现指定的功能。客户端和设备服务器端之间通过以太网实现控制数据的通讯，通讯方式采用基于UDP的协议实现。
设备服务器系统结构如图2。本系统设立了2套设备服务器，每套均为主备热备，用于所有设备的共享，可确保无单点故障。主备机设置心跳检测，控制设置接口切换，需注重共享设备的时序控制。设备服务与共享系统可大大提高设备使用的灵活性，但同时相对降低了可靠性。因此设计时对直接参与播出的重要设备不设置共享功能。
三 近线存储系统
1．存储容量。根据系统技术需求，一期资料保存时间按一个月（30天）计算，存储容量约为30TB。本系统选用LTO2 200GB数据流磁带，约需要150盘磁带，考虑节目分类归档等因素，留有一定系统冗余，一期总共库容量需要200盘。
2．数据迁移带宽。数据迁移带宽主要指在线存储和近线存储之间数据传输所占用的带宽，数据传输是双向的。近线存储的数据迁移带宽需求主要体现在以下几个方面：(1)在线至近线：每天迁移需要在播出结束后的4小时内完成，因此每小时需要传输的带宽为966GB。当采用35MB/S的磁带机时需配备的磁带机的数量为3台。(2)近线至在线：一期近线到在线需要的磁带机为1台。综上所述，一期需要4台磁带机，考虑安全播出的因素，留有一台备份，共需5台磁带机，每天在非播出时间的4小时内即可完成当天的数据迁移任务。
3．系统结构。系统结构采用分布式归档存储管理的设计思想，如图3所示。近线存储系统由迁移管理服务器、迁移服务器、磁带库控制服务器和磁带库组成。迁移管理服务器为主备份工作方式，此次我们进行了软件的二次开发。
四 播出与资料馆素材交换系统
目前系统预留2个外部接口。一个与电影局相连，对方提供数据流磁带，通过磁带机存入硬盘的集中存储区域，用于付费电影频道的播出；另一个与音像资料馆衔接，既可为资料馆做素材储存，如播出需要时又可从资料馆获取素材。
1．系统结构
播出系统通过千兆光纤网与资料馆系统连接。本系统由播出部分和音像资料馆部分两个部分组成，这两个系统之间通过光纤网络实现连接。在播出部分建立一个消息服务器用于实现播出和音像资料馆之间的信息交换。本系统采用FTP协议实现素材的传输，原因是：（1）相比API，FTP传输可以减少音像资料馆对播出的开放程度，提高系统的安全性；（2）FTP可以通过密码保护提供系统的安全性；（3）FTP传输较之HTTP传输有更高的效率。
2．数据迁移流程
(1)播出录制节目向资料馆系统的传输；(2)播出向音像资料馆申请素材：
3．通讯方式：消息服务器
本系统使用消息机制实现播出和音像资料馆之间的信息通讯，优点是：（1）消息机制是一种开放的系统平台；（2）消息机制可以实现异步的消息传输，避免信息的丢失和堵塞；（3）消息机制可以实现点对点、多对多等的信息交换；（4）在消息的生产者和使用者之间实现“松耦合”，当一方的客户端出现故障时可以保证消息的不丢失。
五 软件控制系统
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