数字电视播出系统方案设计

邓云桂 贺菊香

电视信号数字化后方便存储和复制，信号处理可多样化，提高了信号质量，抗干扰能力强。数字技术的发展已从标清时代迈向高清时代，标清电视向高清电视的过渡不仅仅是设备更新，也是从节目采集、编排、播出、传输到接收等各环节的完整方案。对于数字电视播出系统来说，要利用先进的技术，来设计更加合理的方案。

1 高标清播出系统的架构设计

1.1 高标清播出系统的同步方案

高标清播出系统的建设，选择带输出高清三电平同步信号以及BB同步信号的同步信号发生器，之后再使用标清播出系统的BB同步加锁，从而达到高标清播出都同步的目的，高标清混合同步图如图1所示[1]。

图1 高标清混合同步图

1.2 高标清播出系统的播出方案

高清电视的推广，主要问题在于高清电视信号与标清电视信号格式不兼容，高清电视在幅型比、画面分辨率、视音频格式、编码码率等方面与标清电视有很大不同。高清主干兼容标清播出方案，是新建设一个高清播出系统，替换原有的标清播出系统，内部的视频流、文件流均为统一的高清信号格式。标清格式的视频流、文件流在进入系统前需要进行信号上变换或文件转码。在系统的输出末端，既可以输出高清信号，也可以根据需要对高清信号下变换播出标清信号。高清主干兼容标清播出如图2所示。

图2 高清主干兼容标清播出图

高标清同播的播出方案，是一个稳步进行的过程。采用高清系统兼容标清系统的系统架构，高清系统可以兼容标清系统的播出，达到高清、标清同播。

2 存储迁移的系统方案

2.1 系统的存储方案

高清电视的推广发展，会使高清系统的存储压力逐渐加大。在新建高清系统时，需要给高清系统的存储留较大的冗余，存储盘阵应该使用合理的RAID分组进行数据安全性备份，重要的数据文件进行镜像备份。

分布式存储，是指多个存储设备（或视频服务器单机），分别承担多个频道素材文件的存储任务。分布式存储相较于集中式存储，可以较好地分担播出和有储的风险。但是，分布式存储对于网络的依赖性较大，需要进行大量的素材迁移。网络传输的及时性和完整性会带来新的安全问题，所以分布式存储需配备较大容量的二级缓存。

2.2 系统的迁移方案

文件迁移是在网络化环境下进行文件的传输，是在网络化和全台网的环境下，文件从制作到播出需要经过多重审核、迁移和转码，在文件迁移的环节需要耗费大量的时间和资源。播出系统在文件迁移带宽的分配上，应该综合考虑迁移的安全性和高效性，在保证文件传输安全的前提下尽可能提高传输效率。对于重要的视频服务器，应该以迁移安全性为准则，按照视频服务器建议的读写安全带宽门限，限定视频服务器对外连接时的读写带宽。

2.3 高标清存储互联方案

高清系统与标清系统使用共享存储互联。高清系统与标清系统可以访问共享的存储。如果需要进行高清系统与标清系统素材迁移，源系统将素材先迁移到共享存储，再由共享存储迁移到目的系统。高标清存储互联图如图3所示[2]。

图3 高标清存储互联图

3 数字电视播控系统方案

3.1 矩阵概念和方案

矩阵的概念出自线性代数，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择播出系统的总控矩阵，将全台的节目信号，包括外来信号，分配到各个播出频道，如图4所示。在高清频道建设的时候，新建一套高清的总控矩阵，高标清信号系统通过上下变换互为备份，提高了安全性，在标清系统下线的时候不影响高清系统正常播出，在建设系统的时期也不会对标清系统造成影响。

3.2 播出切换系统方案

播出切换系统有切换台、矩阵加键控器、切换开关加键控器等几种形式。矩阵和切换开关不带静切换功能，使用这两种设备作为播出切换系统时，须严格调整各路信号的输入同步，保持行场定时一致，以防止信号通道切换时造成输出画面抖动，并且需要在输出端加键控器，以完成台标时间的叠加切换台内置切换特效、静切换、台标时间键控等功能，操作方便，在播出切换系统中常用切换台的形式。根据高标清播出系统的同播形态分析，选择独立高清播出切换系统方案，在播出通道最终输出端通过下变换设备输出标清信号。

图4 播出总控矩阵系统简图

3.3 数据库系统方案

数据库服务器由许多数据模块组成。素材索引库是存储服务器的素材索引；档案库是存储资料的数据管理；播出模块是记录制作的播出表单以及已播出的数据；广告模块是记录广告编排内容的。为了提高系统可靠性，主备服务器需要双机热备份，一台服务器出现了故障，可自动切换和修复[3]。

3.4 视、音频质量监测系统

监测系统监控硬件设备和软件状态，设备和软件出现问题及时报警，设备要对系统中不同品牌和不同接口的硬件兼容，并且能远程监测。监测系统便于操作人员很快发现故障，快速诊断和处理故障，提高系统的安全性。

4 结语

本文结合电视播出技术的发展，提出了一套电视台高清、标清同步播出的系统解决方案。该方案根据电视台高清、标清同播的需要，搭建出了相对合理的播出系统架构，系统播出的安全性高、结构完善。

[1]方德葵.电视数字播控技术[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]卞德森,李韶红.电视播出系统的现状和发展趋势探讨[J].广播与电视技术,2007,20(12):80-82.

[3]贵州电视台.电视台高标清播出系统技术性和安全性规范[Z].2008.