硬盘播出系统安全浅析

硬盘播出系统安全浅析

林连滨

林连滨（福建省惠安县有线电视中心福建惠安362100）

中图分类号：G222文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）06-0000-01

摘要：安全性是电视台播控系统设计的关键。随着计算机技术的不断发展，硬盘播出系统占据电视台播控系统重要位置。本文结合笔者的实践经验，从系统设计、设备安全、数据安全、网络安全、应急方案等几个方面，就如何最大限度的保障硬盘播出系统安全进行阐述。

关键词：硬盘播出系统安全技术维护

1引言

电视台的播控系统是电视台的核心业务系统，而安全性则是播控系统设计的根本出发点。播控系统随着科技的进步和新技术的不断出现也在不断地发展变化中。随着计算机网络技术和数字压缩技术的发展以及硬盘播出设备的性能价格比的提高，硬盘播出系统便应运而生。

无庸讳言，绝对的稳定和安全是不存在的。所谓的安全和稳定，也仅仅是指系统出现故障的概率较低而已。而安全性和稳定性对电视台播出又具有很高的要求，如何化解它们之间的矛盾，近年来笔者在硬盘播出系统的建设及安全维护方面做了一些有益的尝试和探索，下面从系统设计、设备安全、数据安全、网络安全、应急方案等几个方面进行阐述。

2系统结构与设计思路

2.1系统结构

电视台硬盘播出系统如图2.1所示。在此案例中笔者使用了2台高性价比的LEITCHNX4000ITS服务器满足3个频道的播出要求。

NX4000ITS视频服务器是Leitch公司NEXIO系列视频服务器之一，是继VR440和VR445视频服务器后的最新一款视频服务器。它有两个半双工编解码通道（既可以输入，又可以输出，但不能同时工作，可做上载和回看用或播出使用）和两个解码通道（可做播出和回看使用），标配4个内置式146GB／300GBSCSI硬盘（RAID3冗余），分别可存储约80小时／160小时节目。

2.2安全性和稳定性

系统设计是否科学、合理、完善直接影响到播出的安全性和稳定性。因而，必须根据各电视台的具体特点综合考虑。笔者所在电视台主要涉及到绝大部分节目源均为Betacam．SP模拟带及新闻类节目尚没有达到直播条件，系统的设计采用以视频服务器播出为主，传统的录像机播出为辅的盘带结合播出方式。

图2.2是播出内容调度流程简图。具体的工作流程如下：正常情况下，系统以视频服务器为核心，在播出网络中，除外来信号及应急播出信号以外的节目先上载到视频服务器存储待用，实行“存播分离”。由节目单编辑工作站完成节目单的编辑及播出的生成，发送至播出工作站，在播出工作站调出当天的播出表，通过数据库服务器访问视频服务器，按播出表顺序播出通过审核的节目素材，完成每天的节目播出。

本播出系统由视频服务器、磁盘阵列、文件服务器、以太网交换机、光纤交换机等构成。整个视频网络的建立依靠两个独立的网络拓扑结构，即以太网和光纤通道FC的双网结构。FC用于视频的传输；以太网用于控制信号，变化数据流的传输，如数据库、文件拷贝等。

3系统设备及其安全维护

3.1视频服务器

3.1.1视频服务器选取

视频服务器是整个硬盘播出系统的核心设备，它的工作状况好坏直接影响播出安全。因而笔者首先在设备选型上进行了多方考查，结合性价比，选择了LEITCH公司生产的NX4000ITX视频服务器。它具有模块化的结构，RAID存储器、远程检测以及双电源备份，具备一定的安全性和可靠性。

NX4000ITX视频服务器具有以下特点：支持DVCPRO，DVCPRO5O，DVCAM或MPEG压缩方式；MPEG码率从4～50Mbit／s可选；可选音频通道数据和VBI行数；支持业界标准的控制协议和格式标准、VDCP、SONY、MO、MXF等等。

3.1.2视频服务器安全维护

在实际工作中，笔者主要从设备本身和设备工作环境两个方面来考虑硬件的安全优质维护问题。

视频服务器正常运行需要良好的工作环境，首先是机房的环境温度保持在一个恒定的范围，因而在设备机房购置了两台空调，多加装了一层隔热门。另外，对于地处沿海地区的电视台，因为潮湿、灰尘多，在机房设备安装前，要做好地面的防尘处理，并铺设了防静电地板，避免由于静电吸附力，使灰尘进入磁盘内部并吸附在磁盘上，影响磁盘的使用寿命。并在平时的工作中，特别注意保持硬盘使用环境的清洁，设备维护人员进入设备机房必须换鞋等措施，定期对视频服务器进行除尘等清洁保养工作。

硬盘阵列作为播控系统的重要环节，上面存储的素材占用空间过大，会影响到视频服务器的响应时间及运行速度，因而需要定期维护。除采用硬盘垃圾删除软件将到期素材每天定时删除外，还应人工定期对数据库服务器进行清理，删除产生的空壳素材及孤儿素材。

虽然视频服务硬件部分具有相当高的可靠性，故障率较低，但是在操作系统及软件方面，如果系统长时间运行，可能导致内存残留，影响系统性能，降低系统的可靠性，因此在工作一定时间后，要进行系统重启。

3.2外围设备安全维护

无论是播出系统还是总控系统，除了矩阵播出切换台、服务器、录像机等系统主干设备外，系统还需要大量的外围设备，主要包括数字接口设备、信号处理器、视频分配器等等。上述系统采用LEITCH公司的6800+系列和NEO系列智能模块系统。模板系统是由一块块具有独立功能的模板和2RU的机箱组成的。

本套系统采用数字音频嵌入到数字视频的传输方式，为节约资金，省去了数字切换台，因而在播出中存在声音不可调节的问题。笔者在实际操作中严格控制上载录像机输出音量，保证了播出音量的基本平衡。对其它的播出设备，例如录像机、切换台、矩阵等，可通过定期维护、定期检查，使其保持在良好的工作状态。

3.3数据存储

硬盘播出系统中数据库至关重要，一旦数据库出现故障，整个系统将随之瘫痪，提高数据的安全性和数据恢复能力，备份是最容易和最有效的办法，因而在硬件上笔者配备主、备数据库服务器以及双播出、双上载服务器，以确保数据万无一失。

而为保证硬盘阵列的素材存储安全性，采用了RAID3硬盘存储技术。所谓RAID就是“独立冗余磁盘阵列”，RAID3为单盘容错并行传输阵列，它采用分条技术将数据按位或按字节分散记录在各个硬盘的相同扇区上，同时对存储的数据进行异或运算，判断其奇偶性，产生校验数据，并写到最后一个硬盘上。当一个硬盘发生故障时，除故障盘外，数据盘和校验盘继续进行写操作。而读操作通过对剩余数据盘和校验盘的数据进行异或运算恢复故障盘上应有的数据。

4应急系统

采用硬盘播出系统的最大问题就是人对信号源的干预能力减弱，当由于素材缺陷或解码卡因故未能播放时，采用的双机备份在一定程度上能够弥补，但是对于硬盘节目上固有的缺陷或来不及上载的节目，双机备份也无能为力。甚至还存在双机均出现问题的可能，特别是整个播控网络瘫痪的可能，因而应做好应急系统的备份工作。

4.1盘带结合+最简单播出系统

在系统规划设计时，笔者就设计成为盘带结合的播出系统，在4套播出系统工作站中均配备了两台应急播出录像机，一台为SONYDNWA65P，一台为PanasonicDVCPROSO，可应急播出现有所有模式的录像带。而最简单播出应急，就是在系统中的一些关键设备，平时在播出系统中正常运转，应急时通过应急开关切换，使信号跳过大多数设备，将信号送出。笔者认为，可构建的最简单的播出系统由录像机、手动切换开关、视音频分配器和输出矩阵构成。

4.2视／音频跳线器

视／音频跳线器的运用有两个方面的作用，一方面是便于日常维护检查故障点，另一方面就是用于系统应急。当两跳线间的设备出现故障后，可以通过跳线，跨过故障设备，保证信号畅通。

5结语

本文所述的硬盘播出系统经过几年的运行，顺利地完成了各种播出任务，播出质量显著提高，停播率也大幅下降，但如何更好地保证播出安全，仍需积极的摸索。

参考文献：

[1]苏晓君.数字硬盘播出系统的安全与维护[J].西部广播电视，2011，（1）.

[2]吴锦前.论硬盘播出系统的安全备份[J].广播与电视技术，2006，（12）.

[3]张琦，林正豹，杨盈昀.数字电视制播技术[J].中国广播电视出版社，2003，（3）.