基于NTP的播出系统时钟设计与应用

在电视台内搭建播出系统，需要与全台各系统进行对接，时钟系统显得尤为重要。

数字电视播控系统已实现自动化播出方式，对时间的准确性和一致性有高度的要求。

台内所有参与播出的部门均需接收使用相同的时钟信号，用以保证播出切换准确性与安全性。

在取得时间同步之后能使各演播室信号、外来直播信号（包括转播车信号、卫星信号、微波信号等）与播出系统进行对接，实现信号间的无缝切换。

数字播出系统应对稳定性、实时性、灵活度、扩展力有更高的要求。

对于时钟系统，做好时钟信号的同步能保证系统内各个设备处于同一步调，当需要对各设备收集来的日志进行排查审核时，也能保证提供可靠有效的筛查条件。

现阶段常用的方式是利用NTP 协议将某个准确的国际标准时间（UTC）发布到整个播出系统的网络中，实现对整个播出系统的时间同步。

而播出系统中的核心是保障节目之间切换时的精确性，按目前所采用的播出控制方式，帧精度级别的切换准度才能满足播出标准，所以除基于NTP 的播出系统时钟设计与应用
摘要
● 作者 中央广播电视总台 赵旭了要提供精准的时钟信号，还需要对重点设备的授时方式进行完善。

一 时钟系统设计目的
1.安全
在数字播出系统设计之初，各部分各环节均需要考虑安全、冗余。

视频服务器可以采用主备链路异构的方式进行设计来保证播出安全冗余；搭建网络时可以采用堆叠交换机的方式保障网络环境的安全冗余；而时钟系统则可考虑采用主、备两台时钟发生器进行
安全冗余。

2.高效
时钟系统出现故障时会影响诸多设备，若能够在出现异常的第一时间及时发现问题所在位置则可提高应急处理速度以及设备修复效率。

时钟信号具备能够直观展示的特点，可以在重要节点接入数字时钟，方
便直接查看时钟信号接收时的状态以及经过播出系统后的状态，使得时钟系统巡检变得更高效。

3.可靠
为了使时钟系统更加稳定可靠，可以使用两个时钟发生器，各自锁定一个主控时钟信号，这两台时钟发生器可以提供主、备两个NTP 服务器，针对那些对时钟信号依赖程度较高的设备或软件，可单独开发NTP Client 软件，根据需求设置校时周期以及防跳变机制，避免因NTP 服务器异常造成对设备或者播出安全的影响。

二 播控系统对时钟的需求
播控系统是播出系统的重中之重，是依据节目单实时控制播出视频服务器、播出切换台、播出图文字幕等模块进行播出的核心环节，播控系统对时钟的精准度、可靠性有非常高的要求。

播控系统中各组主、
随着数字化和网络化的发展，电视播出系统对时钟精准度的需求越来越高。

播出系统涵盖的播出控制系统、IT 系统以及视音频系统中的所有设备均需使用同一时钟源，以此保证节目切换的准确性、报警信息的时效性以及运维管理的安全性。

本文对播出时钟系统的设计思路做出了分析，规划了整套播出系统的时钟同步方式。

关键词播出系统
NTP 时间校准
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四 时钟系统应用 1授时原理
2时钟系统简图1.播出系统各硬件的校时实现
时钟发生器可提供LTC和NTP两种时钟信号，
将主、备时钟发生器输出的LTC信号接入多画面分
割器中，并输出至监看大屏进行展示，可以直观地查
看到这两路时钟信号是否存在异常；除此之外其他硬
件设备均采用配置NTP服务器地址进行网络授时的
方式获取时钟信号。

按照频道播出要求，每次整点、半点时会在画面
右上角叠加时钟，这套播出系统的时钟图层是由视频
服务器叠加完成的，而视频服务器叠加的时间则是读
取服务器的本机时间，所以需要在视频服务器内配置
主、备两个NTP地址，保障在某一个NTP服务器
故障时依然不影响画面上时钟的准确性，满足视频服
务器对时钟信号的冗余需求。

2.播控软件的校时实现
播出控制服务器对时钟信号的要求更为严苛，播
出控制服务器将控制视频服务器对节目文件进行按
时播出以及直播信号切换，为了控制节目切换达到
帧精度级别，需要针对播出控制服务器和播控软件
配置相应的模块和策略。

所以在播控系统中采用了
NTP（Network Time Protocol）和BB（Black Burst）
结合的方式确保播出控制机的时钟准确可靠，进而
保证被控视频服务器、切换台等设备精准实现节目
播放与切换。

在系统中将播出控制机作为NTP的二级服务器，
定期通过NTP协议获取时钟发生器提供的时间信号。

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参考文献 :
[1] 黄沛芳.基于NTP 取NTP 时间，将本机时间与NTP 服务器备机时间进行校准，保障本机时间与台内时间一致。

3.其他软件的校时实现
播出系统中的其他软件大部分基于Windows 操作系统和Linux 操作系统，可以将定制的NTP Client 软件嵌入进去，获取精确的时钟信息，或者在操作系统层配置NTP 服务器地址，将本机时间与NTP 时间同步，再让软件读取本机时间即可完成时钟同步。

还有部分软件使用的是B/S 架构，采用的是HTTP 页面访问的方式，也可以在配置页面上填入NTP 服务器地址以获取时钟信号。

(上接136页）。