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【摘要】本文遵照《广播电视安全播出管理规定》——电视中心实施细则的相关要求，并结合区县电视台自身实际需求，着重介绍区县电视台电视高清信号调度系统、高清播出系统的设计思路和注意事项。在确保原有电视播出系统安全的前提下，实现高清升级改造的目的。
【关键词】 播出系统 信号调度 高清播出 升级改造
近年来，随着信息化技术的飞速发展，以及在广播电视行业中的深入应用，使得电视播出系统逐步向数字化、网络化、高清化的方向迈进。绝大多数区县电视台在摄、采、编、播等业务环节早已实现了高清化，但考虑到电视节目播出安全的特殊性，一般都会将电视播出系统高清升级改造纳入后进项目。同时按照中宣部县级融媒体建设规范的要求，进一步努力提升自身的传播力和影响力，涪陵电视台将紧跟时代步伐并结合实际，计划在近年内开展电视播出系统高清升级改造项目。
一、涪陵电视台播出系统的现状
2012年重庆市委宣传部和原市文广新局在全市启动了区县广播电视台标准化建设工作，并下发了若干技术系统建设规范。涪陵电视台对照规范，按照重庆市区县一级台标准规划设计了标清电视播出系统，并通过了市级专家组的评审和验收。
此标清电视播出系统含有若干的子系统，如：信号调度系统、4套节目的分控系统、后台应用服务系统、同步信号系统、时钟系统、编码复用传输系统、监听监看及技术监测系统等。除信号调度系统外，其余系统的设备和链路均按照主备在线热备份方式配置，系统内部无单一故障节点，安全播出可靠性得以保证。
截止目前为止，此系统运行周期已超9年，且为24小时不间断工作。设备普遍存在超期服役而老化的现象，给电视节目播出带来了安全隐患亟待改造。随着高清甚至超高清时代的到来，电视播出系统高清化将成为必然趋势，同时结合行业惯例，建设高清电视播出系统势在必行。
二、涪陵电视台高清升级改造的目标及设计原则
根据重庆市文旅委广播电视台站设立批复文件要求，涪陵电视台现只有一个电视频道，在后续的高清升级改造项目中，只需完成信号调度系统和一套电视节目播出系统的高清升级改造即可。同时为了便于升级后的系统易于使用及扩展，便于与其他系统之间数据交互，在系统设计中应遵循以下几个原则：
2.1标准化原则
本次改造升级需严格按照国家相关的标准以及广播电视新闻出版总局制定的有关行业标准，并结合重庆市文旅委的有关要求进行系统设计和布局。
2.2安全性原则
安全播出是广播电视播出的生命线，在高清系统升级改造设计过程中，应当充分考虑系统安全性，建立完善的冗余备份和安全防范体系，具备多重安全防护机制，无单一崩溃点，应急手段丰富，系统功能完善、架构及流程合理，具有一定冗余和较强的容错能力。
2.3前瞻易扩展原则
系统设计时，应在参考其他电视台高清电视播出升级改造方案的基础上，并结合当下广播电视行业先进的技术和发展趋势，采用适合自身发展的技术、设备和系统架构进行系统设计。同时考虑到自身业务的发展以及日后系统的功能扩展，应在重要位置和链路实施弹性设置，方便需要时能快速扩展。
2.4开放性原则
系统设计时应充分考虑到系统的开放性，视音频文件的编码格式应符合国家和广电行业标准，能通过标准化和开放式的接口，与其他不同技术系统（如：融媒体技术系统）进行数据交互。
2.5实用及易维护原则
系统设计应在充分了解涪陵电视台的业务需求后，结合实际情况，尽量使其符合涪陵电视台的使用习惯。同时考虑到电视播出系统是在24小时不间断的情况下运行，就要求系统不仅具有较好的自我检错和纠错能力，还要整体便于维护管理，出现故障时能及时处理与恢复，不造成重大影响。[1]
三、高清播出系统升级改造概述
基于涪陵电视台的现状，高清升级改造涉及项目：升级改造播出机房配电系统，新建高清信号调度系统、一套高清播出系统及监听监看系统，从而实现涪陵电视台电视节目高清播出目的。
3.1播出机房配电系统升级改造
供配电系统的安全稳定性非常重要，是播出系统安全运行的最基本条件。涪陵电视台每隔2-3年，会对播出机房配电系统进行改造，以求达到了《广播电视安全播出管理规定》供配电系统技术标准。
升级改造后，配电系统大致结构如下：两路市电专电与自备柴油发电机（500KVA）通过电力倒换开关后，送至播出机房配电系统动力进线前端，动力电经分配后分别送至不间断电源（UPS）系统。UPS系统主要由4台20 kVA UPS和对应的4组后备电池组组成。每两台UPS间采用双机并联方式，各自构建起独立的主备UPS系统。播出机房总负载功耗不超过8KW，外部电源停电后主备UPS系统供电保障能力不低于两小时，可为安全播出提供充分的保障。UPS系统输出的主备电源经配电排分配后，再经过不同的断路器分别送至主备PDU插排。机房内单电源或双电源主备播出设备，其供电都来自不同的的主备UPS供电回路。另外新建了动力监测系统，对电力系统的输入输出情况和各个节点的当前状态进行实时监测和预警。
3.2高清信号调度系统
遵照《电视中心实施细则》以及《县级融媒体建设规范》相关技术要求，并结合本台实际，将对以下高清信号进行调度分配，包括：上级台节目、新聞演播室、外场直播、融媒体技术系统以及应急垫播等各种信号。
信号调度系统以32X32高清矩阵切换器为核心，跳线排、分配卡、同步卡以及各类信号转换器等为周边设备。系统内所有设备均有线路均衡功能，能解决长距离传输和时钟抖动等问题。中央1台、重庆卫视、演播室节目、外场直播以及融媒体技术系统等主备外来信号均经帧同步或高清转换处理后输入矩阵，形成矩阵外来高清信号源。每个链路中的输入输出节点均与跳线排连接，应急状态下可通过手动跳线跳过故障设备，保证主通道信号正常传输。播出视频服务器信号及高清PGM信号均返送至信号调度系统，方便播出信号的灵活运用。信号调度系统的主要输出信号分别接入高清视频分配卡后，再分别送入播出系统的主备切换器、多画面分割器和技术监测等设备，以及融媒体等其它技术系统。系统结构如图1所示。 3.3高清播出系统
涪陵电视台新建高清播出系统主要由数据库服务器、二级缓存服务器、后台应用（主要实现迁移、转码、技审等功能）服务器、视频服务器、播出工作站、播出切换器、3x1倒换开关、音频处理器、台标机、字幕机、高清键混器和周边板卡及跳线排组成，播出链路上的所有设备均支持断电直通和断电保持功能。系统内除3X1倒换器外，所有设备均按照主备配置，形成主备两个相对独立的信号链路。检测到信号异常时，3x1倒换器可对主备播出信号进行自动切换。主备16X2播出切换器其节目源信号均为主备输入，另为了进一步提高安全播出保障能力，还从信号调度系统中取用一路作为所有节目源的备份信号。系统结构如图2所示。
3.4监听监看系统
涪陵电视台监听监看系统采用多画面分割方式对信号调度系统、播出系统的各重要节点进行实时监听监看，多画面分割服务器支持多种接口信号的输入，同时能提供黑场、静帧、静音、音频过高等技术指标的检测报警。通过合理布局监听监看系统，能及时帮助值机员和技术员发现播出异常情况，并及时排除播出安全隐患。[2]
四、高清播出系统设计关键点
4.1在线素材实时检查
新建高清播出系统具备在线素材实时检查，能每间隔5分钟（具体间隔时长后台可设置）检查待播两小时内的节目素材是否存在于视频服务器内，如果节目素材不存在，播出节目单中该条素材会显示为其他颜色（具体颜色可后台设置），及时帮助编单或值机人员发现播出节目单中存在的错误，及时干预，防止播出事故。
4.2全程支持AFD
新建高清播出系统全程支持AFD信息传递。AFD信息既可以在进入播出系统之前进行嵌入，也可以在进入播出系统后，根据节目单中的AFD值，由视频服务器负责识别，最终嵌入到高清播出信号的辅助数据中。播出系统内的所有设备均可以通过SDI接口将AFD信息输送到下一级周边设备，全程无需干预，自动完成。
五、结束语
涪陵电视台高清播出系统升级改造完成后，将极大提高本台电视节目播出安全系数，提升电视节目播出质量，更好地服务于我区广大电视观众。
参 考 文 獻
[1]陈志斌.同安区广播电视台高清改造分析[J].西部广播电视，2020，（24）：193-195，222.
[2]林睿.区县广播电视台播出系统高清升级改造实践[J].西部广播电视，2019，（14）：250-252.
【关键词】 播出系统 信号调度 高清播出 升级改造
近年来，随着信息化技术的飞速发展，以及在广播电视行业中的深入应用，使得电视播出系统逐步向数字化、网络化、高清化的方向迈进。绝大多数区县电视台在摄、采、编、播等业务环节早已实现了高清化，但考虑到电视节目播出安全的特殊性，一般都会将电视播出系统高清升级改造纳入后进项目。同时按照中宣部县级融媒体建设规范的要求，进一步努力提升自身的传播力和影响力，涪陵电视台将紧跟时代步伐并结合实际，计划在近年内开展电视播出系统高清升级改造项目。
一、涪陵电视台播出系统的现状
2012年重庆市委宣传部和原市文广新局在全市启动了区县广播电视台标准化建设工作，并下发了若干技术系统建设规范。涪陵电视台对照规范，按照重庆市区县一级台标准规划设计了标清电视播出系统，并通过了市级专家组的评审和验收。
此标清电视播出系统含有若干的子系统，如：信号调度系统、4套节目的分控系统、后台应用服务系统、同步信号系统、时钟系统、编码复用传输系统、监听监看及技术监测系统等。除信号调度系统外，其余系统的设备和链路均按照主备在线热备份方式配置，系统内部无单一故障节点，安全播出可靠性得以保证。
截止目前为止，此系统运行周期已超9年，且为24小时不间断工作。设备普遍存在超期服役而老化的现象，给电视节目播出带来了安全隐患亟待改造。随着高清甚至超高清时代的到来，电视播出系统高清化将成为必然趋势，同时结合行业惯例，建设高清电视播出系统势在必行。
二、涪陵电视台高清升级改造的目标及设计原则
根据重庆市文旅委广播电视台站设立批复文件要求，涪陵电视台现只有一个电视频道，在后续的高清升级改造项目中，只需完成信号调度系统和一套电视节目播出系统的高清升级改造即可。同时为了便于升级后的系统易于使用及扩展，便于与其他系统之间数据交互，在系统设计中应遵循以下几个原则：
2.1标准化原则
本次改造升级需严格按照国家相关的标准以及广播电视新闻出版总局制定的有关行业标准，并结合重庆市文旅委的有关要求进行系统设计和布局。
2.2安全性原则
安全播出是广播电视播出的生命线，在高清系统升级改造设计过程中，应当充分考虑系统安全性，建立完善的冗余备份和安全防范体系，具备多重安全防护机制，无单一崩溃点，应急手段丰富，系统功能完善、架构及流程合理，具有一定冗余和较强的容错能力。
2.3前瞻易扩展原则
系统设计时，应在参考其他电视台高清电视播出升级改造方案的基础上，并结合当下广播电视行业先进的技术和发展趋势，采用适合自身发展的技术、设备和系统架构进行系统设计。同时考虑到自身业务的发展以及日后系统的功能扩展，应在重要位置和链路实施弹性设置，方便需要时能快速扩展。
2.4开放性原则
系统设计时应充分考虑到系统的开放性，视音频文件的编码格式应符合国家和广电行业标准，能通过标准化和开放式的接口，与其他不同技术系统（如：融媒体技术系统）进行数据交互。
2.5实用及易维护原则
系统设计应在充分了解涪陵电视台的业务需求后，结合实际情况，尽量使其符合涪陵电视台的使用习惯。同时考虑到电视播出系统是在24小时不间断的情况下运行，就要求系统不仅具有较好的自我检错和纠错能力，还要整体便于维护管理，出现故障时能及时处理与恢复，不造成重大影响。[1]
三、高清播出系统升级改造概述
基于涪陵电视台的现状，高清升级改造涉及项目：升级改造播出机房配电系统，新建高清信号调度系统、一套高清播出系统及监听监看系统，从而实现涪陵电视台电视节目高清播出目的。
3.1播出机房配电系统升级改造
供配电系统的安全稳定性非常重要，是播出系统安全运行的最基本条件。涪陵电视台每隔2-3年，会对播出机房配电系统进行改造，以求达到了《广播电视安全播出管理规定》供配电系统技术标准。
升级改造后，配电系统大致结构如下：两路市电专电与自备柴油发电机（500KVA）通过电力倒换开关后，送至播出机房配电系统动力进线前端，动力电经分配后分别送至不间断电源（UPS）系统。UPS系统主要由4台20 kVA UPS和对应的4组后备电池组组成。每两台UPS间采用双机并联方式，各自构建起独立的主备UPS系统。播出机房总负载功耗不超过8KW，外部电源停电后主备UPS系统供电保障能力不低于两小时，可为安全播出提供充分的保障。UPS系统输出的主备电源经配电排分配后，再经过不同的断路器分别送至主备PDU插排。机房内单电源或双电源主备播出设备，其供电都来自不同的的主备UPS供电回路。另外新建了动力监测系统，对电力系统的输入输出情况和各个节点的当前状态进行实时监测和预警。
3.2高清信号调度系统
遵照《电视中心实施细则》以及《县级融媒体建设规范》相关技术要求，并结合本台实际，将对以下高清信号进行调度分配，包括：上级台节目、新聞演播室、外场直播、融媒体技术系统以及应急垫播等各种信号。
信号调度系统以32X32高清矩阵切换器为核心，跳线排、分配卡、同步卡以及各类信号转换器等为周边设备。系统内所有设备均有线路均衡功能，能解决长距离传输和时钟抖动等问题。中央1台、重庆卫视、演播室节目、外场直播以及融媒体技术系统等主备外来信号均经帧同步或高清转换处理后输入矩阵，形成矩阵外来高清信号源。每个链路中的输入输出节点均与跳线排连接，应急状态下可通过手动跳线跳过故障设备，保证主通道信号正常传输。播出视频服务器信号及高清PGM信号均返送至信号调度系统，方便播出信号的灵活运用。信号调度系统的主要输出信号分别接入高清视频分配卡后，再分别送入播出系统的主备切换器、多画面分割器和技术监测等设备，以及融媒体等其它技术系统。系统结构如图1所示。 3.3高清播出系统
涪陵电视台新建高清播出系统主要由数据库服务器、二级缓存服务器、后台应用（主要实现迁移、转码、技审等功能）服务器、视频服务器、播出工作站、播出切换器、3x1倒换开关、音频处理器、台标机、字幕机、高清键混器和周边板卡及跳线排组成，播出链路上的所有设备均支持断电直通和断电保持功能。系统内除3X1倒换器外，所有设备均按照主备配置，形成主备两个相对独立的信号链路。检测到信号异常时，3x1倒换器可对主备播出信号进行自动切换。主备16X2播出切换器其节目源信号均为主备输入，另为了进一步提高安全播出保障能力，还从信号调度系统中取用一路作为所有节目源的备份信号。系统结构如图2所示。
3.4监听监看系统
涪陵电视台监听监看系统采用多画面分割方式对信号调度系统、播出系统的各重要节点进行实时监听监看，多画面分割服务器支持多种接口信号的输入，同时能提供黑场、静帧、静音、音频过高等技术指标的检测报警。通过合理布局监听监看系统，能及时帮助值机员和技术员发现播出异常情况，并及时排除播出安全隐患。[2]
四、高清播出系统设计关键点
4.1在线素材实时检查
新建高清播出系统具备在线素材实时检查，能每间隔5分钟（具体间隔时长后台可设置）检查待播两小时内的节目素材是否存在于视频服务器内，如果节目素材不存在，播出节目单中该条素材会显示为其他颜色（具体颜色可后台设置），及时帮助编单或值机人员发现播出节目单中存在的错误，及时干预，防止播出事故。
4.2全程支持AFD
新建高清播出系统全程支持AFD信息传递。AFD信息既可以在进入播出系统之前进行嵌入，也可以在进入播出系统后，根据节目单中的AFD值，由视频服务器负责识别，最终嵌入到高清播出信号的辅助数据中。播出系统内的所有设备均可以通过SDI接口将AFD信息输送到下一级周边设备，全程无需干预，自动完成。
五、结束语
涪陵电视台高清播出系统升级改造完成后，将极大提高本台电视节目播出安全系数，提升电视节目播出质量，更好地服务于我区广大电视观众。
参 考 文 獻
[1]陈志斌.同安区广播电视台高清改造分析[J].西部广播电视，2020，（24）：193-195，222.
[2]林睿.区县广播电视台播出系统高清升级改造实践[J].西部广播电视，2019，（14）：250-252.