一种高标清同播的播出系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高标清同播的播出系统，其包括视频服务器、播出矩阵、以及播出信号链路，播出矩阵从视频服务器获取视音频节目并经由播出信号链路播出，其中视频服务器包括彼此间异构的多个视频服务器；并且播出信号链路上至少具有两条标清播出信号链路，这两条标清播出信号链路中的下变换器为彼此间异构的下变换器。根据本发明的高标清同播的播出系统，通过将视频服务器和播出信号链路均设置为异构，提高了系统的可靠性和安全性。
【专利说明】一种高标清同播的播出系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及广播电视【技术领域】，尤其涉及一种高标清同播的播出系统。
【背景技术】
[0002]在广播电视领域，为了提高电视台的节目播出可靠性，目前播出系统的视频服务器普遍采用主视频服务器和备视频服务器，以便在主视频服务器故障时，利用备视频服务器提供播出服务。当前，主视频服务器和备视频服务器通常采用同种视频服务器。随着软件、硬件的升级换代，软件技术的快速发展，使用同种视频服务器作为播出系统的主备视频服务器时会遇到一些很难预知的问题。
[0003]在播出系统中，素材整备的来源可分为播出系统内部整备以及通过主干平台或者直连的方式实现与第三方业务系统的互联两种方式。与外系统互联时，当外系统进行升级或改变生成目标文件的默认参数时，素材传至播出系统内部后，在视频服务器播放时可能会出现无法识别新的素材的状况。
[0004]除了软件变化易导致播出事故外，视频服务器自身升级也非常危险。比如，随着新的文件格式的出现，现有的播出系统有时不能支持这些新出现的文件格式，此时就需要对视频服务器的解码器进行升级。为了保证播出安全，通过会首先升级一台视频服务器并试运行一段时间，如果没有发现问题，之后再进行全面的升级。但是由于播出系统的主和备视频服务器为相同的视频服务器，如果在升级后遇到比较特殊的素材文件，则主和备视频服务器的解码均可能出现问题，此时就会影响正常的播出。若采用异构视频服务器，不会出现两款视频服务器同时升级或者出现问题的情况。
[0005]但是，并非说任意地采用两台不同品牌的视频服务器进行异构播出就能保障播出正常，有时仍然容易出现文件格式不兼容的问题，不利于安全播出。
[0006]因此，仍然期待提供一种异构的播出系统的详细解决方案，其能克服现有同构视频服务器的缺点，同时还能减少文件格式不兼容的问题，提高播出安全性。
【发明内容】
[0007]本发明针对上述问题，提出了一种异构的播出系统，其能克服现有同构视频服务器的缺点，同时还能减少文件格式不兼容的问题，提高播出安全性。
[0008]具体地，本发明提供了一种高标清同播的播出系统，其包括视频服务器、播出矩阵、以及播出信号链路，播出矩阵从视频服务器获取视音频节目并经由播出信号链路播出，其中视频服务器包括彼此间异构的多个视频服务器；并且播出信号链路上至少具有两条标清播出信号链路，这两条标清播出信号链路中的下变换器为彼此间异构的下变换器。
[0009]尤其，彼此间异构的多个视频服务器可包括彼此间异构的主视频服务器和备视频服务器。进一步地，彼此间异构的多个视频服务器还可包括与主视频服务器和备视频服务器均异构的第三备份视频服务器。另外，彼此间异构的多个视频服务器也可包括彼此同构的主视频服务器和备视频服务器，以及与主视频服务器和备视频服务器均异构的第三备份视频服务器。
[0010]具体地，彼此间异构的多个视频服务器具体为视频服务器的编解码部分与存储管理部分彼此间不同。
[0011]另外，彼此间异构的下变换器具体可以为AFD信息处理机制不同的下变换器。AFD信息处理机制可包括要求高清信号两场均须有AFD信息的第一类型以及允许高清信号缺少部分AFD信息的第二类型。对于其AFD信息处理机制为允许高清信号缺少部分AFD信息的第二类型的下变换器，当发现某场信号中没有嵌入AFD信息时，则跟随上一场的变换方式。
[0012]根据本发明的高标清同播的播出系统，通过将视频服务器和播出信号链路均设置为异构，提高了系统的可靠性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面将参照附图描述本发明的具体实施例，其中:
[0014]图1示出了视频服务器的组成结构的示意图；
[0015]图2示出了根据本发明的高标清同播的播出系统的异构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。
[0017]在本发明中，视频服务器指的是在广播电视系统中为播出系统提供视音频文件的服务器，因此虽然名称为视频服务器，但其所提供的文件并非仅限于视频文件，而是还可以有音频文件，或者是具有音频的视频文件。
[0018]如图1所示，整个视频服务器包括视音频输入输出部分101、控制与网络部分102、编解码部分103、存储管理部分104以及操作系统105等五大部分。这五个部分通过交叉点交换机106连通。
[0019]对于视音频输入输出部分101和控制与网络传输部分102，目前都有通用的国际标准，不涉及异构的问题。编解码部分103与存储管理部分104是目前视频服务器最为关键的部分，也是最容易出现问题的环节。其原因如下:首先，出于播出安全考虑，视频服务器的存储系统相对封闭，通常不能被第三方系统直接访问，导致一些常规文件完整性校验方法失效，例如MD5校验无法应用；其次，目前市面上主流的视频服务器厂商，尚不能提供文件完整性校验的API或者其他接口 ；再次，在文件格式的兼容性方面，尽管SMPTE已经规定了相关规范，例如MXF文件格式早在2004年就在SMPTE377M-2004给出了明确规定，但对于诸如MetaData元数据等一些细节的实现方式，不同厂商略有差异，导致不同视频服务器制作商采集输出的视音频文件存在不被其他服务器兼容的可能；最后，在编解码格式的兼容性方面，各家服务器厂商也不完全一致，例如曾经出现过某视频服务器A采集的素材，其音频格式不能被视频服务器B识别的现象。
[0020]根据视频服务器可能出现的异构差异，为了异构的视频服务器可以相互兼容协同工作，在设计异构视频服务器实现时，需要遵循以下原则:采用异构模式的主备视频服务器或第三备份视频服务器，在架构上要尽可能一致；包括控制特性、传输特性等方面在内，主备视频服务器要性能接近，否则会在控制或者文件传输过程中出现“木桶效应”;格式兼容-文件格式兼容以及编解码格式兼容，对于前者来说，如果主视频服务器只能用A文件格式，备视频服务器只能用B文件格式，将会给系统设计或者后期运行带来诸多不必要的麻烦；从设备运行维护角度考虑，要最大限度地的降低系统维护的复杂程度，维护方便。
[0021]视频服务器异构的应用模式主要有两种情况。第一种情况是主备视频服务器异构，即主和备视频服务器采取不同的视频服务器，此时如存在第三备份视频服务器，那么第三备份视频服务器也可与主和备视频服务器均属于异构；第二种情况是主和备视频服务器一致，但第三备份视频服务器与主和备视频服务器属于异构。
[0022]在本发明中，不仅考虑到视频服务器的异构，而且着眼于整个播出系统的异构。播出信号链路是播出系统中视频服务器从播出控制机接收指令以及将视音频信号传输至矩阵等设备并最终输出播出信号的链路。作为播出系统的重要组成部分，播出信号链路中使用异构方式也是提高播出系统安全性的重要应用模式。链路级别的异构模式，需要从链路信号流程考虑，可以以高标清同播系统中常见的输出分离模式为例进行说明。高标清同播就是对于同一节目源，同步输出高清和标清的信号。高标清同播系统的实现方式可以分为两种:1、分别设立单独的高清播出信号链路和标清播出信号链路；2、高清播出信号链路通过下变换的方法实现高标清同播。由于目前大量的节目源都为高清格式，在播出系统中要实现高标清同播，采用方式2是最为经济可行的方案。目前，高清下变换为标清除了在信号格式变化的同时，幅型宽高比也从16: 9变为4: 3。
[0023]具体地，高清信号由下变换器的HD-SDI环出，作为高清频道的输出；标清信号则通过下变换器的SD-SDI输出得来，作为同播的标清频道输出。不难看出在此链路上，下变换器的选型及链路设计非常关键。
[0024]播出信号链路中的下变换器根据节目源的AFD(Active Format Description,活动图像格式描述符，SMPTE标准中用于描述幅型的部分)信息自动进行幅型转换。AFD信息的作用是描述节目当前幅型，以便指导后续使用节目时的幅型变换。播出系统中的节目源进入切换链路之前要求全部带有AFD信息，以便下变换器自动识别并做出相应的处理。不同的下变换器厂商对嵌入HD-SDI信号中的AFD信息处理机制不同。下变换器对AFD信息的处理机制大致分为两类:第一类:下变换器设备对于HD-SDI嵌入的AFD信息要求严格，要求高清信号两场均须有AFD信息，否则将导致播出黑场；第二类:下变换器设备对于HD-SDI嵌入的AFD信息要求较高，但设备具有一定的容错性，如果发现某场信号中没有嵌入AFD信息，则默认跟随上一场的变换方式，当出现奇数场有AFD信息而偶数场缺少AFD信息的情况时，仍能保障标清的正常输出和变换。从链路设计角度分析，针对上述应用场景，主备链路如果采用异构模式，考虑设备异构时输出信号的差异特性，视频服务器解码输出信号需要设计成保证出现AFD信息的缺失时至少有一路信号可以正常安全播出，这对于提高播出系统安全性是有一定帮助的。
[0025]在本发明中，两条标清同播链路中可采用其AFD信息处理机制不同的下变换器，从而提高链路的兼容性，提高播出安全性。
[0026]如图2所示，在播出系统中，播出矩阵210负责节目的播出，其节目的来源大致分为两类。一类是源自视频服务器，即主视频服务器201和备视频服务器202，其中存储有经过整备的节目，这类节目可直接传输至播出矩阵210。在本发明中，主视频服务器201和备视频服务器202为异构类型。另一类可称为外接线路信号，如果是外接标清信号(SD)JP么需要在经过AFD嵌入器嵌入AFD信息，并经上变换为高清信号后，传输至播出矩阵210 ；但如果是外接高清信号(HD)，那么可以在经过AFD嵌入器嵌入AFD信息后，直接传输至播出矩阵210。播出矩阵210在输出播出信号时，为了便于高标清同播，通常输出高清播出信号。如果播出信号选择为高清信号，那么可经过音频处理后直接输出。但是如果需要输出标清播出信号，那么就需要利用下变换器对播出矩阵210输出的高清信号进行下变换，转变为标清播出信号，并经由下游键和音频处理后，作为标清信号输出。在本发明中，为了提高播出系统的可靠性和安全性，设置有两路彼此独立且异构的下变换器以及相应的下游键和音频处理装置。这里，下变换器的异构指的是采用不同的AFD信息处理机制。由于异构的下变换器能够处理不同类型的AFD信息，从而就提高了播出系统的容错性，从而在需要输出标清播出信号时，提高了播出系统的可靠性和安全性。
[0027]通过将播出系统构造为异构模式，可以实现以下优点:
[0028](I)避免由于软件缺陷而造成主备视频服务器同时故障。服务器中运行着一系列软件，而软件测试无法完全发现所有的随机错误，通过异构可以避免由于软件缺陷，而造成主备同时故障的重大灾难。
[0029](2)避免升级影响。由于软件升级频度高，对于升级版软件厂家的测试环境仿真程度不够，稳定性测试不充分，通过异构升级可能可以避免同时受影响。
[0030](3)提高抵抗恶意攻击能力。硬件的冗余可以提高系统的可靠性，而软件冗余对系统可靠性提高有限。同构存在同时受到恶意代码攻击的可能性，平台异构有利于提高系统整体抵御恶意代码的能力。
[0031]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制。因此，在不背离本发明的精神及其实质的情况下，本领域技术人员可作出各种改变、替换和变型。很显然，但这些改变、替换和变型都应涵盖于本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高标清同播的播出系统，其包括视频服务器、播出矩阵、以及播出信号链路，播出矩阵从视频服务器获取视音频节目并经由播出信号链路播出，其中: 所述视频服务器包括彼此间异构的多个视频服务器；并且 所述播出信号链路上至少具有两条标清播出信号链路，这两条标清播出信号链路中的下变换器为彼此间异构的下变换器。
2.如权利要求1所述的播出系统，其特征在于，所述彼此间异构的多个视频服务器包括:彼此间异构的主视频服务器和备视频服务器。
3.如权利要求2所述的播出系统，其特征在于，所述彼此间异构的多个视频服务器还包括:与主视频服务器和备视频服务器均异构的第三备份视频服务器。
4.如权利要求1所述的播出系统，其特征在于，所述彼此间异构的多个视频服务器包括:彼此同构的主视频服务器和备视频服务器，以及与主视频服务器和备视频服务器均异构的第三备份视频服务器。
5.如权利要求2-4中任一所述的播出系统，其特征在于，所述彼此间异构的多个视频服务器具体为视频服务器的编解码部分与存储管理部分彼此间不同。
6.如权利要求1所述的播出系统，其特征在于，所述彼此间异构的下变换器具体为AFD信息处理机制不同的下变换器。
7.如权利要求6所述的播出系统，其特征在于，所述AFD信息处理机制包括要求高清信号两场均须有AFD信息的第一类型以及允许高清信号缺少部分AFD信息的第二类型。
8.如权利要求7所述的播出系统，其特征在于，对于其AFD信息处理机制为允许高清信号缺少部分AFD信息的第二类型的下变换器，当发现某场信号中没有嵌入AFD信息时，则跟随上一场的变换方式。
【文档编号】H04N21/231GK103873745SQ201410095227
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】许钢鸣, 宋蔚, 王榕, 姜明, 张丽娜, 马坤, 郭敏, 杨慕星, 白东岩, 阙晟华 申请人:中央电视台, 北京中科大洋科技发展股份有限公司