切换矩阵为核心多频道播控系统设计

　　该文以湖南广播电视台播控中心娱乐，卡通等四频道播控系统的设计建设为例，通过切换矩阵在多频道播控系统中的应用，分析了建成后系统的功能特点。

　　随着电子信息技术的发展，尤其是数字视频压缩技术，海量存储技术及网络技术的迅猛发展和产业化的不断推进，在多频道播控系统的建设浪潮中，一种采用切换矩阵作为系统核心切换设备的结构被各级电视台广泛应用和认同。湖南广播电视台播控中心在Minranda公司和北京格非视频科技有限公司的全力支持与配合下，于2011年1月正式启动了多频道播控系统的建设和升级。

　　要求的提出

　　电视播控系统是电视台节目传播的重要环节，随着各级电视台全台编播一体化网络建设的推进，电视播控系统更是成了全台网的一个不可或缺的重要组成部分，一个设计及运行合理的播控系统不仅可以提高系统的稳定性，满足安全优质播出的要求，更可以降低播控值班员的劳动强度，而且还可以扩展播出功能，满足不同条件下的播出要求。传统的电视播控系统，普遍是采用一套播出系统，配置一个主切换台+备切换开关的工作模式，但是由于切换台价格都很高，如果每个频道都需要配备一台切换台，当频道数量很多时，投入是惊人的；随着视频服务器引入播控系统，作为主要信号源之一，主要节目的切换已经转移到视频服务器里面去了，在切换台上对信号进行切换的频率已经大幅下降，再投入巨资配备进行这种配置没有必要；

　　湖南广播电视台2002年建设的多频道播控机房，运行8年以来，设备严重老化，稳定性降低，已经不能适应新时期的安全播出的要求，在此情况下，提出了系统进行全新改造建设的要求。

　　设计思想

　　整个系统的设计主要是依据国家广电总局GY/T165-2000《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》、GY/T107-1992《电视中心播控系统维护规程》、《中国电视台数字化网络化建设白皮书》以及其他有关数字、模拟电视设备相关标准。在系统设计中主要考虑了以下几个因素：

　　系统要求采用先进的计算机技术与数字电视技术相结合，系统的技术指标必须达到或超过相关技术规范的甲级标准；

　　系统必须要安全、可控，链路上面不能有单溃点，应该具有较完备的应急安全措施；

　　系统应能同时满足硬盘播出和台内外直播的要求，应用完善的监视条件和延时播出手段，满足直播的各种特殊要求，应有完善的应急切换措施和信号监视手段；且监视布局应可满足一人进行多频道值守的要求；

　　为了充分利用设备资源和节目资源，四个频道之间应在一个平台之下进行无障碍共享；

　　系统要提供开放式平台和标准化接口，能和演播室、制作网、节目传输网、媒体资产管理系统等友好链接；

　　系统应具有完善的各级用户权限管理功能，能够提供应用系统级、数据库级所有用户的操作日志查询功能，保证整个系统运行始终处于安全监控之中；

　　系统应易操作易维护，播控软件的界面要简洁明了、易学易用。

　　系统特点

　　建成后的播控系统，四个电视频道能对节目进行上载、存储，并以视频服务器为核心，录像机为辅助，结合网络交换，在线存储，在播控软件的控制和切换矩阵的协调配合下，实现节目的全自动化播出。

　　系统从上载到播出全链路全部采用带音频加嵌的SDI信号，简化了系统结构；

　　主备切换矩阵输出信号在双2*2的倒换下形成最终播出的主备信号，2*2采用米兰达公司的带信号分析监测功能的自动倒换设备HCO-1822，信号无单溃点，系统稳定安全可靠；

　　系统以切换矩阵为核心，连接服务器信号、录像机信号，外来直播信号，切换矩阵在播控软件的控制下实现不同信号源之间的切换播出；

　　四个频道外来的直播信号、录像机、垫片信号、服务器、数据库实现了充分的共享和利用，简化了系统结构，降低了成本。视频服务器具有充分的冗余备份措施。

　　在总控机房的信号调度下，系统可以进行各种外来信号的在线播出，对于不能及时上载的节目可采用录像机应急播出。

　　根据广电总局的要求，并结合实际情况，台标采用键控器内置的方式设置常上，字幕采用外键的方式，通过播出字幕机结合格非的控制面板进行字幕的上下键控制，简化了操作，节省了成本。

　　播控系统软件安全、实用、界面美观、响应速度快、操作简洁、应急能力强。支持多种播放方式，如：定时播放、手动播放、顺序播放、定时插播等，支持盘带结合的播出方式，自动控制录像机进行CTL码预卷，并且在录像机节目播完后能根据需要设定录像机的播后状态；对于已播、待播、插播、定时播的节目能给予不同的颜色区分。

　　系统具有极其稳定可靠的同步网络，作为整个播控系统的所有应需设备和信号源基准同步锁相。具有完备的技监、设备检测、节目监控、节目收录、时钟系统

　　播控系统配电强大的自适应在线式双电源供电系统。在整个系统设计过程中，还应充分考虑系统各种地线的科学设计和施工工艺，对播出导控台、上载控制台、播出设备立柜、播控系统配电柜、电视墙等各机柜要有良好接地；合理配置各相关机房空调，确保电视播控机房安全、优质、高效运行。

　　系统建成并运行以来，各项技术指标均符合国家相关标准，功能模块达到设计要求。为湖南娱乐频道、卡通卫视、电视剧频道、公共频道的播出安全及节目质量的提高提供了保障。总之，我们在多频道播控系统的建设中，必须充分考虑到系统的科学性、安全性、合理性，以获得最大的社会效益和经济效益，确保广播电视安全、稳定、优质播出。

　　（作者单位：湖南广播电视台）

　　李永红