The Practice of Upgrading And Rebuilding The High-definition Digital Hard Disk Broadcasting System for County-level TV Stations
Fan Haoming
(Zhaoyuan Television Station, Zhaoyuan, 265400)
Abstract: In combination with its own reality, zhaoyuan radio and TV station took the standardization construction of county-level radio and TV stations as an opportunity to carry out hd digital transformation of the original hard disk broadcasting system of variety channel. This paper elaborates on the system design idea and principle, the overall architecture, the application of the system key equipment and the characteristics of the system.
Keywords: Hd broadcast; Database; Video server; Redundancy backup
1 引言
随着县级广播电视台标准化建设的推进，面对自办节目频道的减少和融媒体的冲击，县级电视台发展面临着前所未有的挑战。传输高质量的电视节目，实现视频资源价值的最大化，是县级台刻不容缓的重要任务。由于我台目前高清节目资源的限制，实现高清播出的时机还不成熟，建设一套充分保证目前标清播出又能迅速过渡到高清播出的播控系统已迫在眉睫。2017年10月招远广播电视台组织技术人员充分调研和论证，最终申请财政专项资金对综艺频道进行了高清硬盘数字化升级改造，为我台高清播出进行了前瞻布局。
2 建设思想和原则
此次高清数字硬盘播出系统建设思想是“立足标清，面向高清”。主要遵循以下原则：一是安全性， 系统具有完善的冗余备份和多重安全防护体系，应急手段丰富、操作简单；核心设备不能用旧设备，再次利用的旧设备各项指标必须达到播出要求。二是实用性，面向应用，满足需求，在网络带宽、存储容量、软件等各个方面对播出系统进行量化配置。三是兼容性，系统必须具备开放性和兼容性，满足与全台媒资系统、主干交换平台以及其他业务无缝链接的需求。四是前瞻性，高清核心设备前瞻布局，充分考虑即将到来的高清播出。
3 系统总体架构
此次高清数字硬盘升级改造，视频服务器、数据库服务器等核心设备全部更新；原监视墙已淘汰更换为多画面大屏幕智能监控系统，标清切换台和交换机等设备保留再利用，如图1所示，整个系统主要由以下几个部分组成：
（1）由2台24口千兆核心交换机和防火墙组成一个物理隔离互联网的星型以太网连接各功能服务器，各终端按规划好的IP地址进行数据传输和
交换。
（2）由2台Dell R420数据库服务器，为播出系
统提供基础数据、信息存储、查询检索以及数据管理等功能。
（3）由2台Dell R730播出视频服务器接收系
统迁移来的视音频成品文件并将这些节目文件按照播出串联单所设定的顺序进行播出。
（4）由Infortrend生产的二级存储系统完成播
出流程中节目素材中转、存储、迁移。
（5）由2台播控工作站根据节目播出单控制视频
服务器和相关切换设备完成播出所需的各种效果。
（6）实现信号转换的A/D加嵌、D/A解嵌及GPS
校时器、同步信号发生器、键混器等周边设备。
（7）由多画面分割器、电视墙等设备组成的智
能监控系统。
4 系统核心设备
4.1 数据库服务器
对于硬盘播出系统，数据库系统是其核心，大量素材管理、播出节目单管理、用户管理、设备管理 及播后统计管理等信息都存储在数据库中，如果数据库出现故障，将给电视安全播出造成难以估量的损失。因此，在二次硬盘播出系统建设中，我们对数据库的建设十分关注。
系统配置了2台Dell R420服务器并采用主备数据库架构，每台服务器分别配置了6个300 Gbyte SISC硬盘，其中5个盘做RAID5磁盘阵列，剩余1个盘作为热备份盘。系统选用数据库软件为SQL Server 2008，双机热备通过应用EMC Autostart
主备镜像软件的方式实现，主备服务器之间通过连接的心跳线实时监测，当主数据库服务器遇到意外掉电、服务停止或网络中断等情况时，Autostart首
先监测主数据服务器的各项参数指标判断是否需要进行倒换，如果符合切换条件，首先按顺序停止主服务器上的服务，逐步释放相关数据库资源，并同时做好整个系统的同步，紧接着启动备数据库相关服务，使其获得相关资源，开通应用和数据网络通道，使备数据库为整个播出系统提供相关数据服务，保证整个系统提供不间断数据服务。
4.2 视频服务器
视频服务器作为硬盘播出系统最主要的视频源，它一方面接收系统迁移来的视音频成品文件，另一方面将这些节目文件，按照节目播出单所设定的播出程序顺序进行播出。这次硬盘播出系统升级改造我们采用了Dell R730系列视频播
出服务器， Dell R730借助16个12Gb SAS硬盘和12Gb高性能poweredge RAID控制器(PERC9)，
从而实现高度可扩展的存储，利用Sandisk® DAS Cache应用程序加速技术，实现更快的数据访问速度。
系统采用了2台Dell R730播出视频服务器，二台播出视频服务器配置完全一致，每台服务提供8块2TB热插拔高稳定，高速SAS硬盘，完全主备热
备方式镜像冗余播出；每台播出视频服务器具有四路高标清兼容编解码通道，其中2个通道为双向支
持编/解码通道，用于应急上载、审看及播前头尾检测等，另2个通道为单向播放通道，用于目前的标清
播放和以后可通过软件授权无缝升级高清服务。4.3 素材存储系统
素材存储系统是重要的播出素材仓库，系统采用Infortrend生产的二级存储，标准2u机架式支持动态RAID在线扩容、多次智能化处理、GUI管理软件和支持多种操作系统，配备两个SAS扩展通
道，支持SAS/SATAII硬盘混插，两组双冗余可热
插拔电源。
4.4 播出控制工作站
系统采用2台播控机，通过播控软件实现主备工
作站的冗余及控制。播控计算机按照播出串联单通过播出软件控制视频服务器、主备切换台、录像机以及字幕机等设备完成节目的播出和台标、字幕叠加工作。同时配置主备RS422倒换器，当主工作站
出现故障时，备工作站将会自动接管，并发出警报。4.5 画面智能监看系统
采用国内技术比较领先且同时具备多路监看的时代奥视多画面设备，对于播出中比较重要的信号节点进行监看，包括主备视频服务器、主备切换器、主备2选1切换器、数字编码器、复用器、ASI分配器 等重要节点的数字信号视频及音频监看，方便播出人员及时发现问题，判断故障点，及时恢复信号。
5 系统特点
（1）系统从节目的制作、存储、传送到播出已
经实现了数字化，高标清视频服务器等核心设备进行了前瞻布局，只需少量的资金投入即可实现高清播出。
（2）系统中的高标清视频服务器、数据库服务
器等核心设备冗余备份设计，确保播出安全可靠。
（3）系统中的非编工作站等各终端素材按规划好的IP地址经过防火墙进行过滤，通过网络安全
机制实现素材导入，确保网络安全。
（4）播出控制系统采用松耦合的软件架构，
系统加载节目单成功后，当主备数据库同时发生故障时，视频服务器也会按照已提交的节目单继续播出，为安全播出又增加一道防线。
（5）完善的智能监控系统便于维护人员随时了
解系统的工作状态，一旦发现问题可在第一时间内迅速处理。■
参考文献
[1] 邓永红．基于视频服务器的硬盘播出系统的构建[J]．电视技术，
2003,(09):62-63.
[2] 赵坤，李锐峰．网络背景下高标清兼容的集群播出系统建设[J]．广播
与电视技术，2015，42(8):65-67．