數(shù)字電視播控系統(tǒng)解析課件

1、第7章 數(shù)字電視播控系統(tǒng) 7.1 數(shù)字播控系統(tǒng)概述7.2 盤帶結(jié)合播出系統(tǒng)7.3 全硬盤播出系統(tǒng)7.4 視頻服務(wù)器7.1 數(shù)字播控系統(tǒng)概述 播控中心制作中心微波新聞中心衛(wèi)星光纜發(fā)射臺(tái)有線電視網(wǎng)衛(wèi)星上行站錄制機(jī)房電視播出中心將輸入的信號(hào)，按照預(yù)先編排好的節(jié)目單實(shí)時(shí)切換后，通過同軸電纜、微波、光纜送往發(fā)射臺(tái)、有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星上行站。數(shù)字播控系統(tǒng)由總控系統(tǒng)、硬盤播出系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)組成。（1）總控系統(tǒng)負(fù)責(zé)臺(tái)內(nèi)外信號(hào)的接收、分配、調(diào)度和傳輸，并建立全臺(tái)的總同步，實(shí)現(xiàn)多頻道播出。由信號(hào)處理系統(tǒng)、視音頻矩陣系統(tǒng)、視音頻分配放大器系統(tǒng)、同步、時(shí)鐘和通話系統(tǒng)、信號(hào)監(jiān)測(cè)監(jiān)看監(jiān)聽系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)等組成。矩陣是總控

2、系統(tǒng)的核心設(shè)備，對(duì)所有輸入（臺(tái)內(nèi)外）輸出（至發(fā)射臺(tái)、微波站、有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星地球站等）信號(hào)進(jìn)行調(diào)度。MN矩陣指有M路輸入端和N路輸出端輔助功能：提供墊片、彩條、測(cè)試圖等公共信號(hào)源；直播時(shí)采用延時(shí)播出方式，邊播出邊上載；（2）播控系統(tǒng)對(duì)各種節(jié)目源進(jìn)行控制處理，形成電視節(jié)目播出信號(hào)的系統(tǒng)。由播控切換矩陣、播控切換臺(tái)/切換開關(guān)、視音頻處理與分配放大器、監(jiān)視與監(jiān)測(cè)、臺(tái)標(biāo)、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器、字幕機(jī)和自動(dòng)播出控制設(shè)備、自動(dòng)播出軟件等組成。信號(hào)源切換臺(tái)/開關(guān)應(yīng)急切換開關(guān)信號(hào)源監(jiān)看臺(tái)標(biāo)、字幕應(yīng)急倒換信號(hào)分配輸出監(jiān)看技術(shù)監(jiān)測(cè)輸出播控系統(tǒng)框圖對(duì)較小規(guī)模的縣市級(jí)電視臺(tái)，可采用以數(shù)字錄像機(jī)為主、硬盤錄像機(jī)或視頻服務(wù)器為

3、輔，兼顧模擬錄像機(jī)播出的系統(tǒng)。由信號(hào)源系統(tǒng)、播控切換系統(tǒng)、自動(dòng)播出控制系統(tǒng)、應(yīng)急切換系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、臺(tái)標(biāo)時(shí)鐘系統(tǒng)、技術(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和音頻系統(tǒng)等組成?？刹捎么艓е苯硬コ鰝鹘y(tǒng)方式，無需先上載后播出。臺(tái)標(biāo)時(shí)鐘信號(hào)通過切換臺(tái)的鍵信號(hào)通道輸入切換臺(tái)，采用鍵控方式與節(jié)目播出信號(hào)進(jìn)行疊加輸出。串編工作煩瑣，容易出錯(cuò)。7.2 盤帶結(jié)合播出系統(tǒng) 一般由視音頻服務(wù)器、數(shù)字媒體中心管理系統(tǒng)、自動(dòng)播出控制子系統(tǒng)、播出切換臺(tái)與臺(tái)標(biāo)字幕、視音頻質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)等組成。特點(diǎn)：1）基于硬盤的視頻服務(wù)器取代傳統(tǒng)的錄像機(jī)，用MPEG-2等格式的數(shù)字視音頻文件取代錄像帶； 2）響應(yīng)速度快，可靠性高，資源共享，頻道和容量易擴(kuò)展。 3）

4、硬盤陣列采用RAID3、RAID5技術(shù)，應(yīng)用的存儲(chǔ)體系有DAS、NAS、SAN。核心設(shè)備：視頻服務(wù)器，對(duì)視音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)及處理的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備，一般采用M-JEPG或MPEG-2等壓縮格式對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊?。?yīng)用于硬盤播出、廣告插播、延時(shí)播出、視頻點(diǎn)播等。7.3 全硬盤播出系統(tǒng) 名詞解釋素材：在播控系統(tǒng)中提到的素材是指可以用于播出的物理節(jié)目?jī)?nèi)容，主要包括磁帶和存儲(chǔ)在視頻服務(wù)器上的硬盤節(jié)目。素材庫(kù)：電視臺(tái)有大量的用于播出的素材，它們放到一起構(gòu)成了素材庫(kù)。通常表現(xiàn)為硬盤素材庫(kù)和磁帶庫(kù)。素材庫(kù)還包含有節(jié)目管理信息，如標(biāo)題，計(jì)劃播出時(shí)間等內(nèi)容。段落：有時(shí)候?yàn)榱朔奖悖?/p>

5、要把多條素材組合成一個(gè)完整的包來使用，這種包稱為段落。例如：在播出廣告時(shí)候，可能有多條廣告素材組合到一起構(gòu)成一個(gè)廣告段落，以后可以直接通過段落標(biāo)識(shí)使用這個(gè)段落。段落庫(kù)：多個(gè)已經(jīng)做好的段落放在一起構(gòu)成了段落庫(kù)，可以供編輯節(jié)目單時(shí)使用。節(jié)目編排表：初步的節(jié)目時(shí)間表，包括節(jié)目的名稱和計(jì)劃播出時(shí)間，但不包含具體的素材或者磁帶信息。節(jié)目串聯(lián)單：詳細(xì)的節(jié)目播出單，已經(jīng)充分細(xì)化，每條節(jié)目的準(zhǔn)確播出時(shí)間和具體的硬盤素材ID或磁帶號(hào)和入出點(diǎn)信息都已經(jīng)清楚。節(jié)目：節(jié)目單中的一條，指的是安排在某個(gè)時(shí)間播出的一段電視內(nèi)容。幀精確就是指精確到幀，包括：節(jié)目錄入視頻服務(wù)器時(shí)要根據(jù)給定的入點(diǎn)幀和出點(diǎn)幀，一幀不多、一幀不少地

6、錄入；節(jié)目播出時(shí)要按照給定的時(shí)間點(diǎn)開始播出，時(shí)間點(diǎn)也要精確到幀；實(shí)時(shí)相應(yīng)GPI的外來播出信號(hào)，時(shí)間點(diǎn)也要精確到幀；播出時(shí)節(jié)目之間或節(jié)目與廣告之間的銜接要精確到幀；播出時(shí)視頻切換和音頻切換要同步精確到幀等等。幀精確是評(píng)價(jià)數(shù)字播控的一個(gè)重要性能指標(biāo)。播出任務(wù)的組織和分工 總編室：核心業(yè)務(wù)是組織節(jié)目播出，安排節(jié)目播出時(shí)間。但大部分電視臺(tái)的廣告節(jié)目的細(xì)節(jié)是廣告部完成的。播出部：核心業(yè)務(wù)是對(duì)播出的實(shí)施。它要負(fù)責(zé)照看錄像機(jī)，視頻服務(wù)器，切換臺(tái)等設(shè)備。通常負(fù)責(zé)電視劇等節(jié)目的上載。廣告部：一般會(huì)負(fù)責(zé)廣告節(jié)目單的編制，以及廣告素材的準(zhǔn)備新聞部：新聞素材的準(zhǔn)備，播出通常由播出部完成。也有自己負(fù)責(zé)新聞節(jié)目的播出。對(duì)

7、于播出部來說，新聞是一個(gè)外來節(jié)目，與我們這里談到的頻道播出系統(tǒng)無關(guān)。播出業(yè)務(wù)的流程先上載，再編單節(jié)目制作完以后，用戶就手動(dòng)上載到視頻服務(wù)器中；在編輯播出串聯(lián)單的時(shí)候，大部分素材都已經(jīng)上載好了，只需要把節(jié)目和素材關(guān)聯(lián)上就行。先編單，再上載總編室先編好節(jié)目單，并生成待上載的素材列表。上載人員根據(jù)這個(gè)單子去上載。播出任務(wù)的基本工序準(zhǔn)備素材準(zhǔn)備播出用的磁帶；如果用硬盤播出還要把磁帶的內(nèi)容上載到硬盤；收錄外來的節(jié)目，放到磁帶或者硬盤。如果是用非編網(wǎng)制作，也需要下載到磁帶或者上載到視頻服務(wù)器。編制節(jié)目單提前一周或一個(gè)月編制節(jié)目編排表。提前幾天編制節(jié)目串聯(lián)單。編制廣告串聯(lián)單。播出控制加載節(jié)目串聯(lián)單，進(jìn)行播出

8、前的最后細(xì)化(指定線路信號(hào))按照節(jié)目串聯(lián)單，用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備把相應(yīng)的素材播放出去。對(duì)節(jié)目串聯(lián)單進(jìn)行在線的調(diào)整和修改播出的應(yīng)急處理播出任務(wù)的基本工序播控軟件的功能劃分素材上載：硬盤素材的上載包括VTR上載和外來信號(hào)上載。素材管理：素材的一般維護(hù)工作，包括：瀏覽、審看、刪除、修改、調(diào)度等功能。節(jié)目單編輯：方便靈活高效地編排節(jié)目單。播出控制：根據(jù)節(jié)目單控制播出設(shè)備完成播出任務(wù)。系統(tǒng)管理：完成用戶權(quán)限管理、設(shè)備配置、日志查詢統(tǒng)計(jì)等系統(tǒng)維護(hù)工作。視頻素材管理范圍：我們這里討論的素材管理，是針對(duì)播出中需要用到的視音頻素材的管理，主要包括送到播出部的磁帶和上載到視頻服務(wù)器中的硬盤素材。任務(wù)：進(jìn)行調(diào)度，檢索和管理

9、，是其核心問題。硬盤素材數(shù)據(jù)的分布物理的視頻素材，位于視頻服務(wù)器中。相應(yīng)的管理信息，包括素材的標(biāo)題，長(zhǎng)度，位置等。分布在整個(gè)系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)和內(nèi)存中。對(duì)素材的操作只需要訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的操作對(duì)素材管理信息的維護(hù)（增、刪、改等）；素材庫(kù)內(nèi)所有素材的瀏覽和查詢；素材信息的修改（如標(biāo)題、入點(diǎn)、出點(diǎn)等）；素材打包的相關(guān)操作。需要訪問設(shè)備的操作通過串口（RS422）直接與視頻服務(wù)器相連，對(duì)其進(jìn)行控制；通過局域網(wǎng)，采用視頻服務(wù)器的LAN協(xié)議對(duì)其進(jìn)行控制；有些操作兩種方法都可以，如素材的刪除；有些只支持其中的一種，如素材的錄制只能采用 422 方式，而查詢視頻服務(wù)器集群內(nèi)所有服務(wù)器名稱的功能只能用LAN方式

10、實(shí)現(xiàn)。視頻素材管理DB工作站工作站工作站工作站DBDB素材管理程序的位置素材管理信息的位置視頻素材的位置視頻素材管理素材管理的三個(gè)層次物理素材：位于視頻服務(wù)器中，可以通過 ID 和Duration來標(biāo)識(shí)。邏輯素材：在素材上載完成后，對(duì)頭和尾可能需要做一些裁剪，這個(gè)打了入點(diǎn)和出點(diǎn)的素材稱為邏輯素材。素材段落：把若干邏輯素材做進(jìn)一步的編輯裁剪，做成一個(gè)包，取一個(gè)名字，以后使用時(shí)，直接用包的名字對(duì)這組素材進(jìn)行引用即可。這個(gè)方法廣泛用于廣告段落和電視劇插播中。視頻素材管理7.4 視頻服務(wù)器服務(wù)器是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用軟件，為網(wǎng)上用戶提供共享信息資源和各種服務(wù)的一種高性能計(jì)算機(jī)，叫Server。

11、客戶/服務(wù)器(Client/Server)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式：客戶請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)器處理和提供服務(wù)。服務(wù)可以是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、文件服務(wù)、檢索服務(wù)和其他各種各樣的應(yīng)用服務(wù)等。服務(wù)器包括服務(wù)器硬件和服務(wù)器軟件。 1） 文件服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)，客戶能將文件服務(wù)器中的共享文件下載到自己的計(jì)算機(jī)中，客戶也能將自己的文件上傳到文件服務(wù)器中。在Internet中，文件傳輸協(xié)議(FTP)就是專門提供文件服務(wù)的。文件服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，必不可少，例如建立共享文檔庫(kù)、共享程序庫(kù)、共享圖像庫(kù)、共享視頻庫(kù)、共享音頻庫(kù)等。 2） 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最重要的組成部分，通過網(wǎng)絡(luò)，客戶能查詢數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，數(shù)

12、據(jù)庫(kù)服務(wù)器處理客戶的SQL請(qǐng)求，將查詢的結(jié)果傳送給客戶。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中存儲(chǔ)著大量重要的企業(yè)管理數(shù)據(jù)(如市場(chǎng)、財(cái)務(wù)、庫(kù)存、報(bào)表等)，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器顯得特別重要。 3） Web服務(wù)器Web服務(wù)器廣泛應(yīng)用于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)中，采用瀏覽器/服務(wù)器(Brower/Server)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式，瀏覽器/服務(wù)器是客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式的繼承和發(fā)展。用戶通過瀏覽器(客戶)和網(wǎng)絡(luò)，可瀏覽Web服務(wù)器的信息(文字、圖像、視頻、音頻等)。 4）電子郵件服務(wù)器電子郵件是世界上使用最為廣泛的Internet服務(wù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前每天約有3000萬人發(fā)送電子郵件，內(nèi)容可以是商業(yè)備忘和科學(xué)研究討論

13、等。使用電子郵件服務(wù)器，客戶能有效地交流信息和通信。 5） 應(yīng)用服務(wù)器根據(jù)用戶的需求，可設(shè)置各種不同的應(yīng)用服務(wù)器，例如：視頻服務(wù)器提供視頻點(diǎn)播(VoD)服務(wù)。音頻服務(wù)器提供音頻點(diǎn)播(AoD)服務(wù)。CAD服務(wù)器提供CAD設(shè)計(jì)、制圖等服務(wù)。服務(wù)器發(fā)展到今天，適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地出現(xiàn)，分類標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。 視頻服務(wù)器主要由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)構(gòu)成。硬件由視音頻壓縮編碼器、解碼器、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、視音頻輸入輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口、RS-422串行接口、冗余電源、視音頻開關(guān)矩陣構(gòu)成；軟件由操作系統(tǒng)、外部控制協(xié)議接口、文件傳輸協(xié)議接口、數(shù)據(jù)庫(kù)接口等構(gòu)成。視頻服務(wù)器的組成將多通道、錄制與播放等

14、功能集于一體。（傳統(tǒng)多通道設(shè)備：視音頻切換矩陣；傳統(tǒng)錄制和播放設(shè)備：錄像機(jī)）用硬盤作為記錄載體，具有非線性特點(diǎn)，硬盤素材可由多個(gè)輸出通道共享；素材記錄在硬盤還沒形成完整文件時(shí)，便可由輸出通道調(diào)出播放，適用延時(shí)播出和視頻點(diǎn)播；容易實(shí)現(xiàn)向前或向后的變速播放。視頻服務(wù)器的特點(diǎn)視頻服務(wù)器的種類（1）基于通用計(jì)算機(jī)的視頻服務(wù)器 以PC通用計(jì)算機(jī)為主機(jī)，以硬盤為主要存儲(chǔ)介質(zhì)，采用基于RAID陣列和SCSI高速接口的存儲(chǔ)體系，面向小型網(wǎng)絡(luò)用戶應(yīng)用。（2）基于高級(jí)工作站的視頻服務(wù)器 繼承原有技術(shù)，利用已有計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，在高性能計(jì)算機(jī)上增加支持視頻數(shù)據(jù)訪問的有關(guān)硬件，達(dá)到一般視頻服務(wù)器的功能。（3）基于專用硬件平

15、臺(tái)的服務(wù)器 獨(dú)立結(jié)構(gòu)的硬件單元，不能做其他的計(jì)算機(jī)工作，各種板卡采用嵌入式操作系統(tǒng)，專用性很強(qiáng)。（4）分布式層次結(jié)構(gòu)體系服務(wù)器 將視頻服務(wù)功能分布到網(wǎng)絡(luò)中去，多個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)由高性能網(wǎng)絡(luò)互連。分布式層次結(jié)構(gòu)服務(wù)器體系硬盤播出系統(tǒng)的播出模式1、全硬盤播出。2、全磁帶播出。3、盤帶結(jié)合播出。4、邊上載邊播出。5、延時(shí)播出。6、插入播出。7、墊片播出。硬盤播出系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)硬盤播出系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要包括：節(jié)目編排模塊素材上載模塊審片模塊素材管理模塊自動(dòng)播出控制模塊系統(tǒng)管理模塊日志管理輔助模塊等。播出系統(tǒng)所含的布線子系統(tǒng)電源系統(tǒng)：?jiǎn)蜗唷⑷嚯娫?、UPS穩(wěn)壓電源？地線系統(tǒng)：避雷地線、保護(hù)地線、工作地線，樹枝結(jié)構(gòu)與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？視頻系統(tǒng)：同步的調(diào)整，內(nèi)部電纜的選擇音頻系統(tǒng)：模擬音頻、數(shù)字音頻分離或嵌入？音頻信號(hào)電平的顯示同步系統(tǒng)：主備同步機(jī)倒換時(shí)的同步問題時(shí)鐘系統(tǒng)：CCTV逆程鐘與GPS時(shí)鐘，時(shí)鐘的顯示系統(tǒng)，控制系統(tǒng)中的時(shí)鐘TALLY系統(tǒng)：以字符或指示燈的形式出現(xiàn)的提示系統(tǒng)控制系統(tǒng)：主備控制工作站，RS422主備倒