硬盘播出一致性对比检测系统的别样应用_曹娣华.pdf

2022年第46卷第10期107Parts and ApplicationS器 件 与 应 用文献引用格式：曹娣华.硬盘播出一致性对比检测系统的别样应用 J.电声技术，2022，46（10）：107-109.CAO D H.Different application of the hard disk broadcast consistency contrast detection system J.Audio Engineering，2022，46（10）：107-109.中图分类号：TN931.3 文献标识码：A DOI：10.16311/j.audioe.2022.10.030硬盘播出一致性对比检测系统的别样应用曹娣华（郴州电视台，湖南 郴州 423000）摘要：为了提高节目播出质量和安全性，郴州电视台电视节目播出系统由标清硬盘播出提质改造为高标清同步播出系统，在高标清同步播出系统中引用了一致性对比检测系统。基于此，对一致性对比检测系统的工作原理及别样应用进行简单介绍。关键词：高标清同步播出；一致性对比检测；检测服务器Different Application of the Hard Disk Broadcast Consistency Contrast Detection SystemCAO Dihua(Chenzhou TV station,Chenzhou 423000,China)Abstract:In order to improve the quality and safety of the program broadcast,the TV program broadcast system of Chenzhou TV station is transformed from the standard definition hard disk system to the high/standard definition synchronous broadcast,and the consistency comparison detection system is quoted in the high standard clear synchronous broadcast system.This paper briefly introduces its working principle and different application.Keywords:high/standard definition synchronous broadcast;constent contrast detection;detection server1 高清播出信号流程概况郴州电视台由标清升级改造后的高标清同步播出系统与原标清系统架构基本相同，两个频道构建一致，一套视频服务器即包含主、备、三备，存储共享，具有两套报警装置，即声光报警器和一致性对比检测报警系统。声光报警信息取自末级标清SDI 信号，一致性对比检测信号来自前级主备切换器的 PGM 信号。12 一致性对比检测报警系统的引进标清时代，播出系统采用主备两路镜像播出的模式保障输出信号的连续性。值班人员主要在声光报警器的警示下，依靠监看主备信号源及播出节目是否正常来发现和处理问题。如播出信号主路声画异常，迅速手动切出备路或垫片，保障节目播出的连续性。播控人员立即解锁操作台上的控制面板，马上按亮备路键切出。如此操作，要求播控人员反应极度敏捷、判断极其精准。从开始识别判断到最终完成切换，一般人至少需要 8 s。特殊情况下，因周边机箱里设备故障影响，再加上值班人员过于疲惫产生纰漏，常常导致从判断到完成切换往往需要更多的时间，这样导致劣播或停播时间延长，影响安全播出。郴州电视台电视节目硬盘高清播出系统的建设引进了正奇“慧眼”一致性对比检测报警系统。系统集视音频检测、对比、逻辑判断、报警控制于一体，实时监测矩阵的 PGM 信号，跟踪检测主、备 PGM 信号的状态，然后根据主、备路信号逻辑差自动判定信号的故障状况。如果判定主路信号异常而备路信号同时正常的话，随即毫秒级自动触发切换，以播控人员无法比拟的速度发现故障并实施无缝应急切换，能够大大提高播出质量和安全系数 2。作者简介：曹娣华（1969），女，本科，工程师，研究方向为融媒体技术保障。2022年第46卷第10期108器 件 与 应 用arts and ApplicationsP3 一致性对比检测3.1 一致性对比检测系统结构一致性对比检测系统由三部分组成。一是一致性对比检测服务器，对两路视音频信号进行对比检测，发布报警及切换指令。二是报警装置，对异常视音频信号和信号不一致性分别报警。三是“二选一”切换装置，对矩阵主备两路 PGM 信号进行自动或手动切换。3.2 一致性对比检测的工作原理系统对主备切换器的 PGM 信号及视音频进行采样，并逐帧对比，利用两路对比逻辑差，当主备SDI 信号声画不一致时，在能够接受的延迟范围内，可以判定其中有一路信号出现问题。系统通过这样的逻辑来实现精准、快速地自动判断和报警。正奇“慧眼”一致性检测装置对两路矩阵的PGM 信号的视音频信息进行实时检测，包括信号实质的异态如黑场、静帧、马赛克等检测和比对逻辑差的检测，测量主、备视频信息之间的不同、偏离以及延时，对检测的结果进行分析判断。根据检测结果，服务器给控制面板按用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）发送相关的指令，同时按照有关策略对播出信号状态在控制面板上进行声光报警或者对“二选一”进行智能自动倒换。阈值可根据要求自行设定。郴州电视台设置黑场静帧报警阈值 3 s，声音丢失报警阈值 5 s，超过阈值 1 s报警，恢复正常 1 s 以内解除报警。对于主备不同步或画面劣质亦或声音过低情况，系统会发出一般性错误告警，闪烁黄灯。检测出画面静帧或黑场同时静音，系统判定为严重的停播，指示灯显示红色，表示严重警告。3.3 服务器与控制面板的通信模式一致性对比检测系统主体为控制面板与服务器。控制面板上配置有检测服务器的 IP 地址以及RS-422 串行通信端口，与服务器相连，按 UDP 协议进行通信。主备路 PGM 输出信号输入对比服务器，按逻辑运算检测，一旦发现异样信息，系统就向控制面板直接发出相应的报警及切换命令，而无需控制面板上的信息反馈。这种 UDP 协议通信消耗资源少，通信效率高 3。3.4 自动化故障判断及报警方案一致性比对检测常见的应用模型是：主备两路 PGM 信号分别送到一致性对比服务器，一旦检测到两路信号不一致，系统立刻下令控制面板报警器报警，两路指示灯都闪烁黄色，表示出现一般性错误。检测系统除了对两路信号的差异性进行检测外，还有技审功能，能对实时信号完善地逻辑判断。一旦主备两路信号有一路出现黑场或静帧，同时另一路是活动正常画面，一致性对比检测装置在第一时间发现故障，且根据技审结果判断故障信号和正常信号。3.5 一致性对比检测的应急切换方案一致性对比检测控制面板切换有手动和自动两种模式。控制面板上置有程控按钮，此按钮被按下时，呈现绿色，系统处于程控自动切换状态。该按钮置于自然位置时，灯不亮，系统处于手动切换状态，只报警而不会自动切换。3.5.1 系统自动应急切换一致性对比检测服务器对主备信号进行对比检测，若发现主信号异常，如静帧、黑场、马赛克等劣质画面时长超过阀值，静音或过低时长超过阀值，同时检测备信号正常，则向控制面板发出切换指令。“二选一”1 s 内自动倒换到备路播出，播出信号瞬间恢复正常。3.5.2 手动应急切换当一致性对比控制面板处于手动状态时，若播出主信号出现状况，如画面或声音异常超过设置的阀值，一致性对比检测装置立即报警。值班人员听到报警提示或看到控制面板上灯光闪烁报警后，结合对信号源和播出信号的监看监听情况，第一时间做出反应，在最短时间内操控“二选一”倒换开关，切出正常信号，从而避免问题严重化。当主备两路都有问题时，无论“二选一”切换置于程控还是手动状态，只能依靠值班人员通过矩阵切换到第 3 路信号如垫片播出。4 一致性对比检测的别样应用基于现有的设备体系，郴州电视台一致性对比检测的应用相比其他台具有以下特点。4.1 一致性对比信号来自前级的主备矩阵据了解，大型电视台如央视、省级卫视台，主备播出信号经视频服务器播放至矩阵切换经字幕机、台标、键混、响度控制等输出链路，最后汇合到二选一切换，通过一致性对比服务器的控制切换播出，2022年第46卷第10期109Parts and ApplicationS器 件 与 应 用其“二选一”切换装置处于播出链路的末级。郴州电视台的“二选一”切换装置位于播出链路的前级，其结构如图 1 所示。主视频服务器字幕机线路矩阵（主）二选一键混线路矩阵（备）台标下变换标清输出响度控制高清分配高清水印高清输出备视频服务器图 1 郴州电视台“二选一”切换装置位置主备切换输出 PGM 信号于一致性对比检测服务器进行逻辑运算，实时跟踪对比监测。一旦发现主路信号异常，同时判断备路正常，检测服务器迅速下达报警信息，并对“二选一”切换装置发出切换指令。最后，播出信号经过键混、响度控制、高清数分，其中一路经高清水印输出高清输出信号，另一路下变换为标清信号输出。节目双路信号经过“二选一”通过单链路进行传输。根据郴州电视台播出系统的架构特点，输出环节有跳线预案保障安全，结构简单经济，性价比高。4.2 两个频道的“二选一”切换采用不同模式4.2.1 新闻综合频道采用手动模式郴州电视台新闻综合频道承担时政新闻播出工作，每天晚间有转播中央新闻联播、湖南新闻联播的任务，另外中央台重大直播活动时也有相应转播。CCTV-1、HNTV 卫视信号源都是以卫星接收信号作为主路，机顶盒解调信号作为备路。卫星接收器时钟取自 GPS，机顶盒解调后延迟滞后 GPS 时钟 6 7 s。另外，机顶盒由于网络或自身问题，有时可能出现卡顿、黑场、马赛克等现象。这些因素都会引起一致性对比检测器的报警，同时检测服务器对面板下达切换指令 4。在实际使用过程中，一致性对比检测装置偶尔也会有误报的时候。目前的技术水平尚无法对那些特定静止画面但声音正常的状况进行判定，比如字幕版节目，画面静帧而声音正在播报，节目内容处于动态中。一致性检测服务器监测到静帧画面立即报警，若另一路声画正常，则会向控制面板发出自动切换命令。转播主备不同步的线路信号时，如果“二选一”控制面板处于程控状态，就会引导主备两路秒级自动频繁倒换，造成节目播出不连续，严重影响节目的播出质量，甚至酿成播出事故。一旦播出信号出现中断，值班人员在声光报警器和一致性对比检测系统的警示下，可以提高反应速度，结合各级信号源的情况，迅速手动切换。4.2.2 都市生活频道采用自动模式都市生活频道日常情况下没有承担转播中央台及湖南台新闻联播的任务，播放的节目全部是硬盘信号，主备视频服务器的信号始终是同步的。无论画面静止、黑场、马赛克亦或是静音，一致性对比检测系统都会发出相应的报警。但因主备同步，只报警而不切换。即使主备路倒换，由于两路信号同步，也就丝毫没有视觉上的差异感。当主路视频服务器、主播控机、主矩阵等设备出现故障或节目没有迁移准备好而导致播出信号中断，此时一致性对比检测装置对两路信号进行逻辑对比，如果判断备路状况是正常的，检测装置报警的同时立即触发应急无缝切换，大大提高播出安全系数 5。若主备两路信号都异常，还得依靠值班人员手动切出如垫片之类的第三路信号。5 结 语一致性对比系统的引用，使得播出系统的报警体系更加完善，自动切换更快、更准。基于现有的设备体系，郴州电视台因地制宜，对两频道分别采用手动和程控的模式，使一致性对比检测在播出系统中充分发挥功能，更有效地助力了安全 播出。参考文献：1 马冬.电视台硬盘播出系统中技术维护分析 J.西部广播电视，2020（12）：204-205.2 魏明.电视台硬盘播出系统技术维护分析 J.河南科技，2020（26）：20-22.3 康振华.硬盘播出系统的安全与技术维护刍议 J.企业技术开发（学术版），2011（8）：44-45.4 刘永成，朱军.电视播控机房的安全策略 J.现代电视技术，2008（4）：125-127.5 刘鸿波.浅析眉县广播电视台硬盘播出系统中的技术维护 J.电子制作，2012（10）：82.编辑：郭芳园