武汉电视台备播系统解决方案.doc
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1、基于智能安全管控异构的第二备播出系统建设基于智能安全管控异构的第二备播出系统建设武汉广播电视台武汉广播电视台 万建万建摘要:摘要:确保安全播出是各级电视播出机构不变的话题,播出系统作为节目的最终出口,内部的冗余备份及故障应急设计已经非常成熟,而异构第二备播系统的建设是系统级的冗余备份,能够避免如数据库崩溃、电力故障及其他突发事件等造成的播出事故,再度提高了播出的安全级别。如何在现有的人员架构及工作流程下构建完整的异构备播系统是本文讨论的问题。关键词:关键词:异构备播 自动同步 智能管控 安全高效 无人值守 0 0 引言引言武汉广播电视台现拥有包括新闻综合频道、高标清同播的文艺频道、科教生活频道
2、、影视频道、文体频道、海外频道、少儿频道、消费指南频道、晴彩武汉频道、武汉地铁电视在内的 10 多个频道资源,其中 8 个标清频道的数字硬盘播出系统为 2005 年构建,采用profile1108 视频服务器播出。从播出系统服务器及电子设备的生命周期来考虑,系统整体安全指数逐渐降低,设备故障几率增大,同时系统内的部分关键设备已停产,备品备件的提供较为困难,不利于我台的安全播出及可持续性发展。面对这一情况,为确保播出安全,2012 年在台内仍处于电视播出升级改造过渡期,全新的播控系统仍在规划的情况下,我台启动了异构的电视播出第二备播系统建设。1 1 异构的第二备播系统建设设计需求异构的第二备播系
3、统建设设计需求异构备播系统是保障播出安全的有效手段,异构备播系统是新一代数字硬盘播出系统发展、变化中提出的一个新概念,顾名思义,异构备播指的是差异架构的备份播出系统,需要具备一定的防御紧急突发事件的能力,具备避免同质化故障发生的能力,为主播出系统提供备份。我们要求实现智能、自动的节目准备,通过规范、顺畅的网络互联互通,达到安全、高效的节目同步备份播出;我台对异构备播系统建设提出了以下的设计要求:1.实现与原有 8 个标清频道数字硬盘同步播出,实现和原有播出系统信号同步和播控节目单同步;并与两个建成的高清同播频道网络互联互通实现资源共享。2.不影响现有播出系统功能使用,不改变现有工作流程,实现无
4、人值守,自动播出、智能监控报警,能够满足 724 小时安全运行条件;3.在现有的主备播出系统部分或全部宕机时,可独立完成上载、迁移、播出任务;4.备播系统与主播出系统间采用同步上载方式,保证备播系统的实时同步备播功能,避免大量素材迁移造成对主播系统带宽资源的占用、影响主系统的播出稳定;5.备播系统应在服务器所在设备区和值班人员所在的播控区分别具有备播系统信号监视监听功能,其中在播控区监视监听设备应按频道分别配置;6.备播系统具有自动监控、自动报警、报警声光提示功能,当各相关设备和软件运行状态异常、人工操作有误、播出画面不正常时,能分频道提示报警;7.备播系统需具备完备的自动技审、播出日志记录等
5、功能;8.要求能无缝支持原有系统的 GXF 文件格式;9.采用开放式接口,与台内其他生产系统实现互联互通、播出业务扩展,提供相关交互软件接口。2 2 异构备播系统同步播出的实现异构备播系统同步播出的实现异构备播系统相对独立,在主播出系统故障时能够代替其独立进行播出,它又和主播出系统相联系,关键要实现同步播出,保证主备播出内容的一致性与播出时间的一致性。异构备播系统建设包括数据库网关、同步上载子系统、核心视频服务器、播出控制、消息接口、流程及节点监控子系统、信号处理通道、信号监看等部分,共同完成与主系统的互联及自动同步播出。第二备播系统架构图见图 1。图 1 第二备播系统架构图与主播出系统同步播
6、出的实现需要解决三个问题,归纳起来就是“三个同步” ,即:数据库同步、素材同步、节目单同步。2 21 1 数据库同步数据库同步从系统的架构来说,解决这三个问题首先需要打通主备播出系统的数据库,而数据库作为播出系统的数据核心,其安全性与稳定性是非常重要的。直接的、无限制的访问方式是不可取的。为了减少对主播出系统数据库的访问和影响,我们在系统中增加了 2 台 DELL PowerEdge R720 服务器作为数据库网关服务器,其上安装 SQL Server 数据库,并启动数据同步作业,定期把主播出系统数据库中的节目单和素材表信息如素材 ID 号、素材属性、出入点信息、素材名称等的最新数据同步到数据
7、库网关服务器上。异构备份播出系统的各个软件模块只需要访问数据库网关服务器,避免了对主数据库的直接访问,减轻主播系统数据库的压力。在实际应用中,素材表每 5 分钟同步一次,只需 10 秒即可完成。节目单表每天按指定时间同步 5-8 次,每次耗时 30 秒。数据同步框图见图 2。图图 2 2 数据同步框图2.22.2 素材同步素材同步数据库的同步为节目单、广告单的自动导入、素材审核信息的同步、当天播出表的同步创造了先决条件,那么对于素材的同步该如何解决?这个问题分为两部分,一、基带信号同步上载;二、文件化素材导入。(1)基带信号同步上载我们先来看一下基带信号同步上载,在备播系统运行初期,因为考虑到
8、主播出系统运行时间较长,系统传输带宽有限,大量通过文件素材迁移会影响主系统的播出安全,所以将基带信号上载作为最主要的上载方式,只将小部分素材进行文件迁移。在主播出系统中,上载工作站通过串口利用 VDCP 协议控制视频服务器的采集通道进行上载。根据这一原理,我们采用串口分接技术,将上载工作站的串口连接线进行分接,在不影响主播出系统原有上载工作的基础上截获了 VDCP 的上载命令,实现了同步上载(见图 3) 。异构备播系统同步上载工作站采用格非 MagiLog-HD 高清双通道上载工作站,能够自动接收“素材 ID” 、“准备采集” 、 “开始采集” 、 “停止采集”等命令完成上载。同步上载时,素材
9、名称目前在VDCP 协议中传送的是 8 位字符的文件号,在采集完成后由“名称映射”功能模块把文件号自动更新为真正的素材名称。基带信号同步上载素材同步框图见图 3图 3 基带信号同步上载素材同步框图(2)文件化素材导入再看一下素材的同步导入。异构备播系统中配置 2 台 DELL PowerEdge R720 服务器作为 UIM 服务器,通过主播系统服务器提供的 FTP 服务,将备播系统中未上载列表的节目按播出时间自动迁移到异构备播系统的二级存储上,在导入的过程中实现节目转码、文件技审,导入的并发数和速率可根据实际情况自行设定。文件传输流程框图见图 4图 4 文件传输流程框图在系统运行初期需要进行
10、文件导入的素材的比例较小,对主系统带宽基本没有影响,但随着我台全台文件化的建设,媒资二级存储已经存入部分素材并投入运行,同时全台制播交换平台也已经在建设中,以后我台多数电视剧和部分栏目素材都会先进入播出媒资二级存储中,再向播出各子系统分发。这样文件导入会成为异构备播系统的主要素材获取方式,按照现有流程,电视剧将要播出时会先从媒资二级存储进入主播系统,然后备播系统从主播系统中通过 UIM 服务器将素材抓取到备播存储中。本来我台老系统中的 UIM 光纤传输就是瓶颈,如此一来 UIM 必然压力更大,可能会造成播出素材无法及时整备到位,进而影响到现有主系统播出的安全性。解决这一问题的钥匙就是开放性的接
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