全媒体制播技术：IP收录系统的结构和功能

IP收录系统又称为第三代电视节目收录系统，即基于IP方式的TS流智能收录管理系统，结构简单、扩展灵活、处理智能化、操作人性化，允许用户在广域IP网络上灵活地进行分布式的信号源连接。同时，系统以其完善的功能和稳定的性能最大限度地保证了系统平台运行的可靠性和安全性。

1.基本结构

IP收录系统流程示意图如图6-12所示。

图6-12　IP收录系统流程示意图

系统以支持QPSK/QAM/ASI/DS3/CVBS/SDI等多种格式的网关服务器为门户，以智能收录服务器和数据库服务器为核心，基于软件形式的模块化设计，包含独立的收录、编单、管理和控制服务等相关功能模块，可以灵活地构建单机集成式或网络分布式系统。

某电视台收录系统设计图如图6-13所示。

图6-13　收录系统设计图

本系统所用到的核心设备为：五张SMartGate100卡，五张SMartGate200卡（这十张卡分别放在两个2U机箱里面），两台SMartGate400智能媒体网关服务器，三台IP收录服务器（其中两台主机一台备机），两台千兆交换机，两台数据库服务器（其中一台主机一台备机）。

图中信号流程：一路卫星信号通过卫星接收机与交换机相连，另外五路卫星信号进入SMartGate100媒体网关，五路有线电视信号进入SMartGate200媒体网关，一路从总控数字矩阵过来的数字信号，以及一路机顶盒过来的信号分别进入SMartGate400媒体网关。这些信号通过收录服务器进行收录，收录下来的信号一方面可以通过迁移服务模块迁移到非编网进行编辑，另一方面也可以通过两台下载工作站下载送入录像机刻录成盘，与录像机相连的是下载监看显示器，用来监看所下载的节目的质量。

2.系统关键技术

主要介绍以下技术。

（1）基于UDP的TS Over IP流转化

第三代收录系统以数字有线信号为主。目前有线电视节目的TS流主要以MPEG-2的格式进行压缩；这样就可以采用UDP组播技术来建立以太网络设计架构，基于IP地址管理，将卫星、数字有线网络以及其他外来信号统一调度进行收录，可以减少信号的转换环节，增强安全性，通过保存原始码流来保证原始画面质量。

（2）24小时不间断的资源收录

资源收录是新提出的一个概念，为了防止漏录和误录或突发事件、满足多角度报道及各地民生内容等需求，系统对指定频道进行24小时不间断高低码流同时录制。素材可以根据指定要求进行定长或定时自动分割成段落，待调用时可以根据需求把相应段落素材自动合并成一条素材进行转码迁移。资源收录的同时还能实时以流媒体形式发布，满足各业务子网在线浏览或未来网络电视建设的需求。

（3）根据EPG信息实现资源收录快速检索

EPG包含各台发布的节目/频道/时间表等相关信息，有的还包括各类详尽的节目描述，如节目简介、演员信息和节目片断等。根据网络公司提供的EPG数据库或者从TS流里解析出来的EPG信息可以把资源收录的节目自动入库，从而大大降低资源收录检索的复杂程度，在约传单收录发生故障时可在数据库中快速查找到替换数据文件。

目前，前端EPG信息有三种发送方式：一是在每个TS流中只发送自己的EPG信息；二是在每个TS流中发送除自己的EPG信息外，还发送其他传输流的EPG信息；三是指定一个传输流发送所有的SI（服务信息），其他传输流只发送属于自己的PSI（节目专有信息）。

（4）视音频自动同步技术保证声画同步

由于IP流较多，因此要加强IP网络的监测，包括码流监测、视音频内容监测及网络分析，包括网络延时、网络带宽等，并提供实时监测报警信息。同时，由于TS流信号复用、信道传输等因素，或者转换成IP信号后因网络因素，会造成延时、抖动的增加。如果不进行处理而直接收录，会出现视音频不同步的现象。通过对TS流领域的开发研究，所设计系统通过专有技术，识别视音频数据信息，然后通过数据缓冲技术来保证收录下来的视音频PS流解码时同步。

（5）基于任务的自动收录和发布

系统能支持远程预约编排收录单，支持查重功能，在录入每个收录任务后，软件会自动检测所有任务是否冲突。整个过程完全自动化，不需要人为干预。

只需选择节目源的名称、收录任务的时间段，系统就会自动检测分配前端接收设备与通道的可用资源，也可以手动强制指派资源，系统自动检测冲突。

为了避免人为重复性的劳动，软件能提供多种人性化工具，如定义循环收录功能、收录任务模版，等等。循环收录功能可以按照设置好的循环时间段和周期进行全程自动化收录，无须人为额外设定。收录任务模板则避免了同一类型节目的重复性设定，当相同类型的节目配置过一次后，该节目配置信息将被自动保存为模版，之后所有的相同类型的节目均可以套用此模板进行收录，以达到人为不修改或者少修改的目的。

（6）文件自动分割存储和传输

不管是资源收录方式还是约传单收录方式，面对海量的素材，都会存在文件检索、迁移的速度等问题。本系统在执行收录任务的同时，还可以根据预设时长或文件大小进行自动分割存储。为保证素材的完整性，分割的内容会自动前后各重叠5秒钟的时间。任务采集时会根据设计来生成多段素材，而采集完一段后，收录服务器将自动将采集完的片段素材传输到其他系统中，实现边采集边编辑，以此用于紧急节目的快速编辑。

分割传输技术，解决了紧急收录节目的快速应用需求。在按照任务单进行查询时，分割的文件采用无缝拼接技术会自动合并，用户感觉不到文件是被分割的。

（7）关键节目多重任务备份

对于卫星信号，收录时间和节目内容都是不可以重复的，若收录内容不完整，将没有可替代性的素材。对于重要的收录任务，为了确保内容收录的完整性，预防收录服务器出现故障，重要节目在编单时可勾选同步收录选项以及在备份机上的收录通道，收录时系统会自动启动两个进程，形成两个收录媒体文件，无论哪一个收录设备的故障，都不会影响收录内容的完整性。系统在收录完成后对比两个收录素材，删除其中一个不完整的素材。

（8）动态任务自动切换与备份

备份收录服务器平时运行探测服务，当正在执行收录任务的服务器有故障时，备份服务器会对未完成的收录任务重新计算需要继续收录的时长，并把子任分配给收录备份设备中的可用收录通道，继续完成任务收录。收录完成后，后台把两段不连续的素材进行自动合并处理，保持对应原始收录任务的内容是完整的。

（9）收录文件完整性保护和内容合法性检查

核心收录系统采用本地缓存技术和自动技审技术来保证文件的完整性。

为了避免收录途中网络中断带来的灾难性破坏，收录系统支持先本地缓存，然后再向中心存储体迁移的收录模式。同时，也支持同时在本地缓存和网络写入两种方式。当网络写入失败时，本地文件自动迁移到中心存储体，两种收录文件写入策略均可保证文件的完整性。

收录下来的素材质量是通过系统配置的自动技审软件负责对所有节目素材文件进行自动技术审查，确保节目的技术质量。技术审查的内容有：检查节目素材的格式是否正确、节目代码是否正确、素材长度是否正确、素材中是否有黑场、彩条等、素材是否能够完整地播放等。

（10）基于WEB Service技术的共享平台

资源汇聚的目的，是为了后续资源查询和下载发布的需要。通过搭建共享平台，相关记者或编辑可以登录B/S页面，以直观的方式任意查询收录平台各种资源，并可方便地知道各种资源的来源等信息。可以方便地根据上述字段进行模糊或精确定位，查询到自己需要的素材资源，便于后续下载和发布使用。

共享平台的另一个重要作用是便于资源的下载和多渠道发布。采用流媒体浏览发布和FTP服务器双向传输的模式，将数据文件资源以流媒体发布到各系统，再通过FTP的方式将实体文件迁移到目标系统中。迁移的发起方式支持推送和约传两种。

（11）流媒体直播发布

采用流媒体技术，就可实现流式传输，将声音、影像或动画由服务器向用户计算机进行连续、不间断传送，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。这种方式极大地方便了制作、播出用户对素材的查询和浏览，提高了工作效率。而且，这种文件也可以随时发布在互联网上，为今后网络直播奠定基础。

（12）安全可靠的存储架构

系统采用NAS+FC SAN的存储架构。存储系统由FC光纤通道网络和NAS两个网络共同构成，NAS支持多个应用系统，实现海量存储，可以满足Web应用程序的存储与检索需求。

（13）集中用户认证管理和资源权限分配

共享平台信息交流，涉及不同的用户登录，而这些用户又需要根据岗位不同细分为不同的等级，不同等级访问权限不同，需要设置不同的权限和共享开放度，以保护资源的安全，不易受Internet网用户攻击，保护部分资源的优先利用，避免资源被抢占。(www.xing528.com)

（14）码流实时显示、分析和网络状态的监测预警

数字智能流媒体多画面显示系统是利用TS over IP技术，接收IP网络发送的TS码流数据，每个工作站充分利用系统资源，将码流解码后的每套电视节目视音频进行多画面自由组合显示，通过VGA输出到大屏幕显示设备上，显示模式丰富，提供画面显示、彩色音频柱显示、模拟/数字时钟显示、节目名称显示、码流通道号、LOGO、图片显示等。

3.常见故障分析

主要介绍在系统运行期间遇到的问题以及相关解决办法。

（1）切换频道时，出现“构建graph失败”等字样

出现该问题是由于显卡驱动未正确安装，应该严格按照安装指南顺序安装所有驱动，可将vmr9显示方式正确作为是否安装正确的参考。若为Windows Server 2003操作系统，请确认硬件加速已开全和Direct Draw加速已启用。

（2）收录表面正常，未出现报错提示，然而图像为黑场

解码库设置不匹配导致，可在控制面板TS流解码库参数设置中选择最佳的解码器模式，默认模式为：使用微软的解码库。建议在前两种模式“使用微软的解码库”和“使用BVT解码库，不调整播放速率”中选择。

（3）当切换频道时，出现“切换失败”等一长串报错提示

①首先，用VLC、MPEG等软件查看TS流状态，信号连接是否正常，TS流参数是否正确；

②再次，检查加密狗是否使用；

③若TS流正常，服务器连接也无误，检查网关是否是可用的，当前网关资源是否冲突，是否无空闲网关资源。

（4）IE访问服务器时，报错“Server Application Unavailable”

可尝试以下两种解决方案：

方案一：修改权限

①修改C：\Inetpub路径下的wwwroot文件夹权限，确保Users、System有“读取和运行”、“列出文件夹目录”、“读取”权限。

②验证以下文件夹Users是否有如下功能：

C：\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727\Temporary ASP.NET文件：完全控制。

C：\WINDOWS\Temp：完全控制。

应用程序文件夹：读取。

C：\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727：读取。

方案二：

①打开运行，输入cmd进入命令提示符，并切换到目录到cd C：\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727；

②在命令行执行“net stop w3svc”终止w3svc服务；

③切换到下层目录v2.0.50727；

④执行“aspnet_regiis.exe-ua”；

⑤执行“aspnet_regiis.exe-i”；

⑥执行“net start w3svc”。

（5）IE访问服务器时，报错“Failed to access IIS metabase.”

可尝试以下两种解决方案：

方案一：

①打开运行，输入cmd进入命令提示符，并切换到目录到

cd C：\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727；

②在命令行执行“net stop w3svc”终止w3svc服务；

③执行“aspnet_regiis-ga administrator（administrator为当前用户）”；

④执行“aspnet_regiis-i”；

⑤执行“net start w3svc”。

方案二：

①进入命令提示符，并切换到目录到

cd C：\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727；

②aspnet_regiis-u（卸载asp.net）；

③aspnet_regiis-i（重新安装asp.net）；

④net stop w3svc（停止服务）；

⑤net start w3svc（打开服务）。

收录系统作为整个媒体制作播出体系的“门户”，综合了SmartGate多媒体处理、多通道实施并行记录、网络存储和管理等相关技术，可以满足大量综合信号源的规模化智能化集中收录需求，是一套完善的性价比较高的数字智能收录解决方案。收录系统包含收录、编单、管理等功能模块，采用集中管理、统一控制、全面监控和模块化智能处理的设计架构，可轻松实现单机集成式或网络分布式系统，实现本地存储或网络中心存储，全面满足多种系统需求。