摘 要：电视从标清播出向高清播出发展，是广电视播出技术发展的必然趋势，是电视台提升传播力，竞争力，舆论引导力的战略工程和重点工作。通过改造，使电视臺更好的服务于中心工作，打造出更多贴进本地生活，突出特色，群众喜闻乐见，沾泥带水露冒热气的优秀节目。满足人民群众不断增长的精神文化需求，大力提升电视媒体的影响力和竞争力。电视台播出系统从标清向高（标）清同播系统的改造，主要是新建高标清同播播控系统，包含非编系统、编单系统、自动审片系统、报警系统、虚拟演播室等。
关键词：标清高清转换;视频服务器;控制系统;监视系统
中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）21-0038-02
1 方案背景
广播电视台是党和政府的喉舌，是社会主义精神文明建设的重要阵地，是集宣传、教育、娱乐、资讯等功能于一体的宣传平台，是为广大人民群众精神文明生活服务的重要平台。担负着引导舆论、服务大局的重任，发挥主流权威媒体作用，让电视新闻图像更清晰地传入千家万户，从而更好的服务于广大人民群众是电视台工作的重中之重。
2009年和2017年、国家广播电影电视总局先后下多次下发促进高清电视发展的文件，督促高清电视进入倒计时发展。国家新闻出版广电总局“十三五”规划要求全国省级以上广播电视台基本建立全台网，播出频道实现全高清化;中央电视台及有条件的省级电视台开播4K超高清试验频道。全国地市级以上广播电视台全部实现数字化网络化制播，有条件的地市级电视台播出频道实现全高清化，其余地市级电视台实现主要频道高清化。
同时各省、市也制定下发了相关文件，山东省下发了（新广电发[2017]250号），省、市进行了转发（鲁新广发[2017]34号、临文广新广[2017]91号），国家对电视台标清向高清转化过程划出了最后的时间，制定了一系列的政策措施。到2020年基本完成任务目示，达到标准化建设要求。
山东省已有多家县级台正在加快推进高清频道建设，省内个别县级电视台如维坊市、县区、寿光等已有节目高清化播出。电视台标清向高清转换，是我省文化领域供给侧结构性改革的重点工作和重要任务。
2 方案实施
作为播出系统的核心设备，播出服务器必须采用“主、备”设计，当播出服务器有故障时主备播出自动切换。主备服务器平台需采用行业知名品牌产品。视频服务器设计通道数可达4个，满足国内多频道高清播出要求。播出服务器需保证7×24小时连续稳定播出的可靠性，使整个播出系统具备高性价比、高稳定性以及操作方便等特点。
2.1 视频服务器
播出视频服务器对各种高标清节目素材文件具有良好的兼容性。需具备高标清素材自动上下变换能力，即将高清素材通过下变换后供标清通道播出、将标清素材通过上变换后供高清通道播出。
网络化、数字化是电视台今后发展的方向，视频服务器必须考虑将来的扩展性，适合将来的数字化网络化平台的发展需要。
视频服务器可以与非编网络连接，将非编的节目素材直接用于播出，而无须经过上、下载，实现制播一体化。支持各种文件格式，各种制式的兼容，并支持不同码率混合播放。硬件的接口须适应5G网络的传输要求。
多通道视频服务器，为了便于后期的频道扩充升级，要求单台播出视频服务器必须满足4个频道的高标清播出通道设计，为便于素材共享。播出系统必须通过后台从播出系统二级缓存对素材进行读取、迁移操作，素材迁移策略设计合理，功能完善。
视频服务器关键部件没有单一崩溃节点，易损件如电源、硬盘、网扇等应当适应热插拔并采用冗余技术。适合确保7×24小时全天候加电工作，以保证设备的正常运转。
二级存储采用行业主流品牌，具备模块化、易管理、可扩展和高冗余度等特点。硬件平台高性能64位多核CPU、16GB高速缓存、6个千兆以太网端口;专用OS针对网络文件应用IO特性作了专业优化设计，使硬件平台的性能得以充分发挥。同时结合多通道绑定技术，可实现数据通道的故障切换以及负载均衡，以提升性能并简化管理。满足支持高清视频非编工作，满足高清素材处理对于带宽以及访问延时的严格要求。
2.2 控制系统
播出控制系统是播出系统的核心部件，为保证系统的安全运行，控制系统必须具有完全可靠的备份措施以及应急手段，没有单一崩溃点的存在，在主、备切换时没有控制延时。系统采用播出和控制分离的技术，主、备播出服务器由主、备播出控制机进行适时控制播出。
2.3 数据库服务器
数据库系统采取双机热备份方式实现数据库的备份，为播出系统提供查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制等数据服务。
2.4 素材迁移
节目上载导入系统采用当前主流的上载与播出分离的架构。采集上载软件主要用于将本地视频文件按照播出串联单或自定义需求迁移上载到二级存储或者播出服务器，同时还需要具有技审、采集、视频文件管理及音量均衡的计算等功能，为上载人员提供简洁、简单的操作界面。上载软件需要配置相关的部门和用户信息，部门和用户可授权详细的控制权限。
外部系统与播出系统的互联互通。
（1）制作网准备好备播节目，通过控制总线向播出域中的调度中心提交发送备播请求申请;（2）调度中心收到备播申请后，对视频服务器、二级存储、媒资在内的该素材进行核查;若没有该素材，则回复制作系统可上传该节目;（3）调度中心通知控制总线将素材迁移至播出域二级存储系统，同时通过隔离墙对文件进行深度检测，阻止非法文件的入侵;（4）技审服务器对进入播出备播库的素材进行文件技审分析，人工复审;自动技审和人工复审通过的素材将由调度中心派发节目单任务给迁移服务器，迁移服务器将从二级存储系统迁移到主播出服务器、备播出服务器和3备播出服务器。整个从制作网到播出网的流程完成;（5）调度中心根据相关策略自动调度节目单素材迁移任务，交由迁移服务器迁移相关素材文件;（6）迁移服务器将自动抓取二级存储里的播放素材到主播出服务器或者各级备播服务器的素材迁移;（7）同时迁移服务器根据相关策略自动巡检播出服务器素材，若素材异常，则依次从二级存储、其他播出服务器中查找源，若找到，则从源服务器自动同步至目标播出服务器。
所有迁移过程中都实时进行MD5校验，确保素材文件在传输过程中的完整性和一致性。
2.5 字幕系统
配置高标清网络播出型一体化字幕机（含台标、时标），采用广播级高标清字幕板卡，可同时输出高清和标清字幕信号，采用与节目播出联动的播出型字幕机，受控于播出控制工作站，字幕、台标、时标等信息可随播出节目单定义而自动上下。包括台标、挂角、倒计时、游字等必须与节目播出自动同步，播出字幕台标系统无人值守。软件可以支持一套模板两种格式（高清、标清）播出，可实现一个频道高标清台标、时标、动画角标、游飞字幕、资讯实时多层稳定字幕同步播出，即可字幕系统的播出接受播出表可自动、手动进行播出。
台标、时标、动画角标、游飞字幕、资讯实时多层稳定字幕播出，字幕系统的播出接受播出表可自动、手动进行播出;
2.6 同步系统
播出系统中同步是指各播出信号到达播控切换器时所有信号的同步时基、相位均精确一致，且各项技术指标都符合广播级标准。由于信号种类多，来源亦不同，因此必须分别加以处理。系统配置主备同步信号发生器，1台同步信号倒换器，构成主备倒换的结构，向系统中所有需要同步锁相的设备提供BB信号。主备同步信号发生器输出的BB同步信号输出作为整个总控及全台的主备同步信号。
2.7 时钟系统
为确保系统时钟同步，GPS北斗双模-PCI授時卡，使用GPS北斗定时信号对本机进行时间同步，对用户计算机进行校时。
2.8 网络安全
没有网络安全就没有一切，网络安全是安全播出的重要一环，从素材的采、编、播各个环接都要重视，除了适用软件被动杀毒到使用物理隔离，从根本上杜绝网络病毒进入整个播出网。
2.9 监视系统
采用标准监视电视墙，不仅便于观察，还需对系统内的所有关键设备及重要板卡的软硬件运行状态、各重要节点的数字视音频信号、各机房环境、各频道素材备播状态及播出流程提供监控。系统中关键节点的音视频信号进行实时分析、检测和渲染，如：锁相、信号中断、信号指标、视频丢失、视频内容静帧、黑场、彩条、音频丢失、音量异常等。
2.10 智能审片修复
传统审片效率低、容易出现遗漏，发现问题无法修复，智能审片修复系统，既能审片也能对素材常见问题一键修复。
2.11 监测系统
当今的电视台系统是由若干业务系统组成的一个综合复杂系统，故障处理不及时，将严重影响播出安全，造成巨大的不良影响。监测系统，实现对设备和信号的实时监测，将设备相关信息、系统相关信息和信号相关信息实时传至控制中心，出现故障将以声光报警的方式及时提醒系统管理员，发生故障直接在系统拓扑图上展现，使管理员及时了解故障点及故障严重程度，及时迅速的解决，降低事故的影响。
3 效益分析
本次项目的建设实施，将促进广播电视的全面发展，使广播电视台节目实现高清化制播，有利于提高地方台在网络化、数字化时代的媒体融合能力，增强广播电视台的综合竞争力，进一步发挥广播电视的对外宣传优势，扩大影响力，产生明显社会效益;通过培养高清电视市场，加强观众对高清电视的关注度，成为广播电视的新的业务增长点。
目前，有线电视网络中，已经开通数十个高清播出频道。本次项目的建设实施，将促进广播电视的全面发展，使电视台自办频道实现高清播出，增强广播电视台的综合竞争力，进一步发挥广播电视的宣传优势，加强宣传力度，扩大影响力，产生明显社会效益;通过培养高清电视市场，加强观众对高清电视的关注度，真正成为广播电视的新增长点，从而实现可观的经济效益和社会效益。