本篇文章是由《中国有线电视》发表的一篇电子论文，原名《有线电视》(月刊)，创办于1993年10月。是由教育部主管，西安交通大学主办。是面向国内外公开发行的有线电视科技期刊。以介绍最新实用技术，推动我国有线电视及数字有线电视科学发展为办刊宗旨。读者对象为全国各级各类有线电视局、台、网络公司的工程技术人员和管理人员，大专院校、科研院所相关技术研发人员，各企事业单位电视广播中心、电教及网络中心工作人员以及业余爱好者。
【摘 要】本文首先论述了视频硬盘在电视播出中的应用情况和硬盘播出系统的特点,并对硬盘自动播出系统软件、硬件、网络传输系统维护问题进行了认真研究。
【关键词】硬盘播出系统;应用;维护
一、硬盘播出的应用情况
随着视频压缩技术、大容量存储技术和网络传输技术的发展,硬盘自动播出系统得以在各级电视台成功应用,使得以硬盘存储为基础建立电视数字化硬盘播出系统的方式已被业内所认同,并逐步得到推广应用。视频技术领域所使用的硬盘不同于普通的计算机硬盘。由于视频信号数据量大、传输速率高,因此对硬盘的速度要求较高,一般应在5～10GB/S之间甚至更高,这种硬盘一般被称为高速视频硬盘,或图像数据盘、SCSI(SmallComputer System Interface)硬盘。目前采用数字压缩技术的专业级的硬盘录像机已经具备:大容量视音频素材存储,广播级视音频质量;多通道实时记录/重放、资源共享,通道的数量与功能可灵活配置;具有模拟复合、模拟分量和串行数字分量等多种视频信号接口及控制接口;采用M-JPEG(n)视频数据压缩方式,其压缩比可调;采用了备份电源、冗余硬盘阵列(RAID)等技术。已趋于成熟的硬件和软件环境使硬盘录像机在可靠性和记录时间上都达到了实用化程度。
二、利用硬盘实现自动播出的优越性
硬盘自动播出从根本上改变了电视台传统的播出方式,与后者相比具有明显优势,其特点是:(1)采用了数字的处理和存储方式,信道传输特性甚优,多次重播的图像质量一致性好;(2)由于采用了硬盘作为存储媒体,磨损极低,数据可以长期保存和播放而基本不影响质量;(3)图像和声音作为数码信号存储于硬盘,由于硬盘的存取手段适应于多进程实时访问,多个输入、输出通道可以同时存取同一或不同数据,实现了资源共享,利用率大大提高;(4)克服了磁带录像机机械结构维护困难、费用高、可靠性差等长期困扰电视技术工作人员的常见问题,其可靠性主要决定于硬盘系统和周边设备的硬件水平以及相应的应用软件水平,而这类技术正呈现强劲发展趋势;(5)节目录入、播出节目单设置完成后,一般无需人为干预,自动化程度高,节省人力,减轻了劳动强度,并且播出的精度大大提高;(6)硬盘播出的实现平台为服务器,其通用性好,可以在开放底层接口的条件下灵活地实现各种应用;(7)系统的内部扩展能力以及外部扩展能力强,能够很好地与未来的全数字、网络化、资源共享的节目编播体系相衔接。
三、硬盘自动播出系统维护
(一)软件系统的维护。(1)经常对系统进行升级,查毒、杀毒。鉴于微软操作系统的BUG不断,许多攻击都是针对系统漏洞,各种病毒和攻击肆虐无忌。因此,应经常升级补丁包,安装病毒防火墙,并及时升级杀毒软件、更新病毒库;(2)经常检测“设备管理器”,检查电脑的硬件设备是否有冲突、设备驱动有无问题;(3)定期利用磁盘清理工具软件如Diskeeper等对磁盘进行清理、维护和碎片整理,彻底删除一些无效文件、垃圾文件和临时文件,使得磁盘空间及时释放;(4)为了防止操作系统遭破坏和预防病毒,用Ghost软件将系统盘的所在分区制作成镜像文件,并制作成自动恢复光盘,一旦操作系统出现问题,可利用镜像文件在几分钟内将系统恢复。
(二)硬件系统的维护。(1)保持机房环境清洁、干燥。工作台必须经常清洁,及时擦除灰尘和其他污渍;操作台上千万不能堆放其他无关的东西,机房应禁止吸烟;(2)保证设备接地可靠。局域网中传输的都是一些弱信号,接地不好会出现干扰信息,严重时导致整个网络不通;特别是一些网络转接设备,它对接地的要求非常严格,否则该网络设备将达不到规定的连接速率,从而在联网的过程中产生各种莫名其妙的故障现象;(3)定期打开机箱进行维护。切断电源,将主机与其他外设连线拔掉,拆开机箱,查看里面的设备是否有异常痕迹,及时用柔软的刷子擦除机箱内的灰尘(主板、显卡、声卡、电源风扇等);(4)经常使用专用仪器设备测试视频指标,如黑电平、载噪比等。如指标不符合要求,必须通过软件设置调整播出或采集卡的参数;(5)经常测试设备的安全可靠性。对于主要设备如视频服务器、数据库服务器和播出控制机一般都采用热备份,必须在检修时手动测试实验,确保自动切换,否则会出现多频道停播的严重事故。
(三)网络传输系统的维护。(1)合理设置网卡、交换机。网卡速率、双工等参数和交换机应保持一致(一般要求100 M,全双工),设置交换机的MAC地址表,使每一台服务器与交换机端口绑定,不用的端口禁止使用,并做详细记录,防止非法计算机接入;(2)设置不同部门(如总编室、播出部、广告部等)为不同的VLAN,通过3层设备(如路由器等)设置访问列表来控制相应计算机的互联互通,确保网络的安全性;(3)详细记录网络日志。网络日志记录了网络日常运营的状态信息,这些信息显示了网络的动态情况。当网络出现故障时,可以通过查看网络日志,了解故障发生前的一些网络情况,从而推测出故障的原因所在。
(四)存储系统的维护。由于电视播出的数据量大,对安全性要求很高,计算机硬盘播出系统数据存储一般都采用磁盘阵列(RAID)。磁盘阵列分为DAS(直接附加存储)和NAS(网络附加存储)磁盘阵列。以NAS磁盘阵列为例,其维护应做好以下几点:(1)及时备份系统配置参数。及时记录磁盘阵列的逻辑配置、物理配置、状态配置等参数,具体包括使用的每个逻辑盘大小、RAID类型、条带容量、数据写入磁盘方式、由哪些物理磁盘组成,每个物理磁盘的通道号、目标序列号、生产厂家、型号、容量、阵列控制器的型号、固件(Firmware)版本,处于后备待机状态(Hot Spare)还是在线状态(On Line)等。上述配置参数在磁盘阵列或操作系统崩溃后,在紧急重建阵列、恢复存储数据的过程中是必不可少的。一般阵列控制器BIOS芯片装载了阵列配置软件,管理员可以文件形式备份上述参数;(2)定期检查数据一致性。数据冗余是磁盘阵列的主要技术之一,磁盘阵列通过数据冗余达到容错目的,但是由于各种原因,难免会遇到冗余数据与主数据块(Primary Data)不一致的情况,造成数据失效甚至宕机等现象。一致性检查能及时发现和纠正潜在的错误数据,保证阵列中数据的完整性。一致性检查一般以每周1～2次为宜;(3)建立热备用磁盘。热备用磁盘也是RAID技术的一项安全技术,当磁盘阵列中一个正在使用的物理磁盘发生故障后,一个待机的磁盘会立刻上线,代替此故障盘,阵列控制器根据逻辑驱动器上的冗余数据,通过校验算法把原来存储在故障盘上的数据重建到热备用磁盘上。在一个阵列中,只能有一个热备用磁盘。热备用磁盘增加了一次数据逃生的机会,系统管理员要及时更换发生故障的磁盘,并指定新的热备用磁盘;(4)定时备份重要数据。配备了磁盘阵列并不意味着可以高枕无忧,对于重要数据一定要备份。数据备份的介质可以是磁带、可读写光盘等。备份方式可以是通过操作系统本地备份或通过网络系统远程备份。
与传统的自动播出系统相比,硬盘播出系统具有录像机不参与实时播出、同一个节目可重复在不同频道同时或非同时播出、可对播出节目作非线形编辑、无需格式转换、任意插播等优点,因此大大提高了电视节目播出的可靠性和稳定性。再加上良好的日常维护不仅有利于“不间断、高质量、既经济、又安全”的播出要求,还可以延长设备使用寿命,节约大量设备维修费用。优质的维护对于降低运营成本、提高经济效益有着十分重要的意义。
参考文献:
1.王艳红,《硬盘数字化播出技术》,中国有线电视,2005.12
2.刘平,《浅析电视节目硬盘播出系统的实际应用》,吉林广播电视大学学报,2008年第4期
3.郭秉贵,《数字硬盘播出系统的安全维护》,甘肃广播电视技术,2009.9
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