成都广播电视台播总控系统简介

成都广播电视台播总控系统简介

[作者：四川省成都广播电视台龚晨]

数字化、网络化已成为当今广播电视发展的必然趋势。2005年下半年开始，成都广播电视台抓住搬迁新大楼的历史契机，运量建成一套包括全台媒体信息系统、演播室系统和播总控系统在内的全程数字化采编播存、全台资源统一调度以及共享管理电视中心技术平台。

其中播总控系统负担着台内外所有信号的调度、处理以及监控，同时还要台内各个子系统提供时钟信号和同步信号，是台内外节目信号交换的枢纽，直接承担着所有频道节目播出任务。

新播总控系统于2006年9月15日正式开播，由于其采用了科学的设计、先进的设备、全面的监控体系及完善的应急处理方案，系统运行稳定，极大地提高了播出质量和保证了播出安全。

一总体设计

成都电视台播总控系统设计能满足9和播出频道加1个备分频道的标清播出需求并允许未来扩展到15个频道的规模。主要的设计思想是：以视频服务器播出为核心与磁带结合，最终建立与全台网络化媒体信息系统相连接的全程数字化硬盘播出网络系统。

本系统主要设计包括：

* 信号采用SDI嵌入音频的方式，实现视音频信号的完全同步；

* 系统关键部位配置跳线，随时变换信号源应急播出；

* 采用分布式多级矩阵结构。由输入输出矩阵、总控矩阵、两个完全镜象的播出矩阵共四个矩阵组成信号调度的核心，实现台内外信号的综合调度和备份。

* 采用基于存储区域网SAN的上载和播出分离的视频服务器结构。

* 采用自动播控软件对所有播出设备进行控制。

* 自动播控系统同时还实现素材的上载、迁移和管理。

* 应用简单网络管理协议SNMP来收集设备状态信息并汇集到设备监控服务器上（包括设备运行温度、电源状况、存储阵列的各种参数）构成一个智能监控系统。

* 所有软件系统都能够灵活的设置，可以根据情况进行调整。

根据以上设计，播总控系统主要由视频服务器与存储系统、总控系统、分控系统和监控系统等组成，在总体布局上分为上载机房、播出机房、总控机房、设备机房和UPS机房五大部分。

二视频服务器与存储系统

在硬盘播出系统中，服务器系统占有重要的地位，其安全性和性能是播出系统的关键。本系统采用了上载和播出分离的视频服务器结构，采用美国GVG公司的Profile系列硬盘服务器作为上载和播出服务器，运用其Open SAN架构组成二级存储网络。这样做杜绝了服务器或存储阵列崩溃导致上载和播出同时受影响的可能，而基于SAN的共享存储结构可以实现各频道节目的共享，同时SAN结构也方便于根据需要进行扩展，保证了系统的安全运行并提高了服务器的使用效率。

1. Profile服务器简介

PVS1100系列支持MPEG-2压缩标准；支持4:2:2或4:2:0采样频率，在4Mbps~25Mbps范围内的长GoP 码率；编、解码板合一，最多可支持8个双向的MPEG-2编、解码；可通过光纤外挂RAID磁盘阵列，采用非常适合视频服务器这种数据流量大、安全程度要求高的应用的RAID3的方式，实现集中式存储或分布式的共享存储。

目前系统选用了3台PVS1106（每台6个编、解码通道）用于节目上载，4台PVS1108（每台8个编、解码通道）用于播出和应急上载，可满足主备各10个播出频道，15个节目上载通道和15个节目审看通道的需求。视频压缩格式上，选用的是由13个图像帧组成的封闭图像组(Closed GOP) 结构，序列为

IBPBPBPBPBPBP，视频码流固定在12Bbps，分辨率为720×576的标清压缩格式，将来也可以升级到高清格式。

2. OPEN SAN架构简介

OPEN SAN架构是由GVG公司提供的共享存储解决方案。

在OPEN SAN中，采用了基于在本系统中组建了以双光纤交换机级联为核心的无单一崩溃点的网络拓扑结构。光纤交换机提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，从而实现视频服务器对磁盘阵列的共享。而且设备访问的网络拥塞处理也交由光纤交换机处理，使得今后连接设备得增多几乎不影响各个设备的访问速度。

如图1所示，系统中所有关键设备都分别与主备光纤交换机相连，光纤交换机之间级联，可以保证SAN 系统中任何设备或通道出现故障都不会影响系统的正常运行。

SAN系统中有两台至关重要的文件管理服务器(File System Manager，FSM)，负责相应各视频服务器的文件存取申请、文件在存储系统中的管理、素材元数据(metadata)的保存，同时还是SAN系统的数据库服务器。Open SAN系统提供一种FSM的自动故障检测处理机制，有效地杜绝了主文件管理服务器出现异常后仍然带病工作，最终导致系统崩溃的可能性的发生。

三总控系统

对于整个播总控系统来说，总控系统无疑是它的心脏。总控系统以矩阵为核心，对台内各个演播室信号、卫星接收信号、CCTV信号、前端回传信号、发射塔信号等外来信号进行综合调度，用于节目播出和收录。总控系统是外来信号、节目播出信号、录制信号等各类信号汇集的枢纽和桥梁。

1. 总体结构

成都电视台总控调度系统基于信号不同的使用范围和矩阵的不同使用功能，设计了分布式的多级矩阵结构。由输入输出矩阵、总控矩阵和两个互为镜像的播控矩阵共4个主要矩阵组成了即相对独立又互相连接的3级环形结构体系结构。这样做即可以有效隔离和划分各类信号的使用，充分发挥各个矩阵的功能；又能够提供良好的备分保障，使得当任何单个矩阵发生故障，对系统的影响都很小，系统仍可基本正常运行。

矩阵采用了GVG公司的数字矩阵，输入输出均为SDI信号，可同时支持标清和高清标准。其中输入输出矩阵和播控矩阵采用的是64×64的CONCERTO矩阵，而总控矩阵采用的是128×128（可扩展到

256×256）的TRINIX矩阵。

2. 输入输出矩阵

输入输出矩阵处于矩阵系统的最前端。作为卫星、光纤、微波等台外部信号接入总控系统的中介桥梁。输入输出矩阵的信号源除了外部信号，同时还有8路总控矩阵输出的信号，这样可使I/O矩阵不仅可以调度外部信号，也可通过总控矩阵间接调度总控系统内部信号；矩阵的输出信号除了送往总控矩阵及监看外，还送往演播室中心机房供各个演播室节目制作调度使用和送往收录机房为本台提供节目录制源。

3. 总控矩阵

总控矩阵是矩阵系统的中心。它的主要功能是担负总控系统内部、各演播室与总控系统的信号调度和信号质量的监测管理，并在一定程度上起到输入输出矩阵和播控矩阵的作用，增强了系统运用的灵活性，强化了系统的安全性能。