廈門廣電集團高清轉播車系統軟件應用

2013-09-26


廈門廣播電視集團

壹、總體介紹

廈門臺高清轉播車系統具備節目錄制、節目直播的功能。各個音視頻系統都配置有完善的信號路由切換設備、信號監看設備,可獨立實現各自的技術功能,同時各系統之間通過路由切換臺實現信號靈活調度,以實現不同類型節目的錄制及播出要求。


圖1:廈門高清車


廈門臺高清車是我們與SONY公司的又壹次合作項目,整個系統當中包含了安達斯UMD&TALLY系統、安達斯監控系統、輔助調試軟件三部分軟件。由於系統的復雜程度要遠遠高於原有系統,因此在系統功能實現上也給予了我們很大的挑戰。


圖2:導演區UMD&Tally提示


圖3:技術區UMD&Tally提示

二、TALLY系統

TALLY系統作為傳統視音頻制作的必要組成部分,隨著視音頻系統技術的發展、設計復雜程度的提高,也得到了更高的重視。安達斯UMD&TALLY系統,是壹款有著10余年的項目經驗的高可靠性軟件產品,曾多次在各省市級電視臺使用,並多次得到好評。本次廈門臺轉播車項目的TALLY系統正是使用了安達斯UMD&TALLY系統。
本次項目中,視頻系統部署了兩臺切換臺、壹臺矩陣、畫面分割器、TALLY燈顯示單元以及CCU等UMD常用設備。安達斯UMD&TALLY系統可以很好的支持獲取矩陣與切換臺的交叉點狀態,並在此基礎上,通過軟件分析將源名信息以及TALLY信息發布到畫面分割器、TALLY燈顯示單元和CCU上面。安達斯TALLY系統還具備視音頻同切功能,視頻系統主備倒換的同時可以實時跟隨、無縫倒換。
為了保證系統的安全穩定性,系統配置了主備服務器,並支持熱倒換功能。系統正常使用時,主機正常工作並完成TALLY系統的所有功能,備機處於待機狀態並監管主機狀態;當主機宕機,備機會在第壹時間檢測到該狀態,同時可以支持在沒有人幹預的情況下自動倒換狀態;當主機恢復正常時,備機會檢測主機狀態直到主機穩定運行之後,將TALLY系統的功能交還給主機,整個流程不需要人工參與。為了保證安全,系統還配置了手動狀態變更的機制,進壹步保證了系統的安全運行。
廈門高清車系統設計方面與以往有很多不同。廈門高清車在整體的設計方面比較復雜,系統當中包含了1臺Evertz矩陣以及2臺SONY切換臺。在系統制作使用時,系統可以制作單獨節目,也可以雙臺同時使用制作兩套節目。由於在TALLY系統的工作狀態要完全跟隨視頻系統的變化而變化,如何能夠快速的進行系統狀態的跟隨成了壹個亟待解決的問題。
當系統處於單獨節目制作的情況下,系統分為三種狀態:正常狀態、第壹應急狀態、第二應急狀態。
正常狀態下,系統運行狀態正常,系統的TALLY母線需要跟隨主切換臺的PGM母線。
當系統處於第壹應急狀態下,主切換臺無法正常使用,由備切換臺完成正常工作,系統的TALLY母線需要跟隨備切換臺的PGM母線。
當系統處於第二應急狀態下,主備切換臺都處於無法工作狀態,這時系統由矩陣接管兩個切換臺的工作,系統的TALLY母線需要跟隨矩陣的EMG端口。
在狀態切換時,系統配置了2個2X1倒換面板,軟件則將2X1倒換面板狀態虛擬成了2X1的矩陣,這樣可以快速對系統狀態進行調整。當主切換臺不能使用時,則由2X1倒換開關主進行倒換;當系統中主備切換臺均不能使用時,則需要由矩陣實現功能時,則由2X1倒換開關備來實現功能。
考慮到系統安全性,倒換開關主的優先級別應為最高,倒換開關備應處於次要優先級,因此系統結構圖,如下圖所示:


图4:系统结构图

系統除了需要壹套節目的制作以外還需要支持兩套節目同時制作功能。視音頻系統需要修改進行改動,同樣TALLY系統也需要進行調整。主要的調整在於TALLY組的判斷。按照原有邏輯,按照兩套節目的制作需求,主導演區電視墻TALLY信息需要跟隨主制作組(包括主切換臺、矩陣)輸出變換;備導演區電視墻TALLY信息需要跟隨備導演組(備切換臺、矩陣)輸出改變;而對於技術區、音頻區、EVS區、攝像機TALLY則需要同時跟隨主備兩個TALLY組。
在制作TALLY跟隨邏輯時,需要考慮單套節目與多套節目的倒換需求,因此,需要制作壹個完備的TALLY跟隨邏輯。總體邏輯如下圖所示:


图5: 系统逻辑图

從上圖中可以看到,PGM總線為單套節目的TALLY邏輯輸出(單套節目圖中倒換開關主的輸出)。上圖中配置了新的2X1倒換開關供兩套節目使用。圖中R1,R2分別為主TALLY組輸出,以及備TALLY組輸出。
在制作兩套節目時,主切換臺與備切換臺分別負責壹套節目的錄制工作,矩陣的EMG1、 EMG2分別擔任主切換臺的應急信號和備切換臺的應急信號,兩套節目的正常應急倒換通過2X1倒換開關主與2X1倒換開關備實現。
以主導演組TALLY的R1為例,當系統處於單套節目,負責兩套節目的2X1倒換面板處於單套節目狀態,R1跟隨PGM總線;當系統出與兩套節目時,若主切換臺正常則R1跟隨主 切換臺PGM1總線;若主切換臺異常,則R1跟隨矩陣EMG1端口。R2與R1狀態倒換原理相同。
R1與R2的狀態表,如下圖所示:


图6:R1与R2的状态表图

對於不同區域顯示不同的TALLY組需求,可以通過TALLY組綁定來實現。對於主導演區,只需要綁定R1組;備導演區,只需要綁定R2組;對於技術區、音頻區、EVS區、以及攝像機CCU區域,需要綁定R1+R2組。

三、監控系統

廈門轉播車監控系統也是系統的壹大亮點,安達斯監控系統可以很好的支持對系統當中的設備進行自動監管功能。
本次的監控系統可以分為3部分的監控。第壹部分,傳統視音頻設備;第二部分,環境參數;第三部分,供電系統。


圖7:監控系統全局拓撲圖

支持監控的相關設備
傳統視音頻設備:周邊設備Evertz、切換臺 Sony、矩陣 Evertz、畫面分割器Evertz
環境參數:溫濕度傳感器
供電系統:UPS、電力傳感器等;


圖8:廈門車切換臺系統拓撲圖


圖9:廈門車攝像機信號源示意圖


圖10:廈門車機房圖


圖11:廈門車參數監控

四、系統特點

1、組成
系統功能:實現對車體內部設備的實時監控,從故障產出到警報發出在3秒時間完成,並可以根據報警準確、迅速定位故障。
2、實時性
系統滿足廣播電視臺對設備監測的具體需求,監控系統界面展示直觀形象,監控的操作符合臺裏的操作習慣。
實時的捕捉節目播出流程內的重要報警信息,從故障產生到警報發出平均3秒時間。
3、準確、迅捷性
與工作人員熟知的信號流程拓撲圖緊密結合,快速導航至物理設備位置。
層次鮮明,在集中保障播出的時候,可以通過快捷鍵快速跳轉到核心設備拓撲,展現播出核心設備的當前狀態。
4、系統易維護
程序在內部結構上采用插件結構,新設備的加入不會影響原有系統的穩定運行。監控系統的所有配置資源都可以從監控系統中導出並單獨存放為XML文件,故障恢復時只需要導入XML文件就可以進行監控系統還原,極大減少了故障恢復時間。
5、系統可靠
系統工作可靠性:監控系統采用設備輪詢的方式去讀取設備狀態參數,確保不會漏掉設備的任何報警信息,並可以設置設備的巡檢頻率,在保證報警信息時效性的前提下工作。
6、靈活實用
針對不同業務,比如轉播車節目制作或直播,視頻或音頻,可選擇不同的業務的界面,不同的使用人員可以選擇不同的關註點進行呈現。
7、日誌管理
系統配置了報警日誌查詢統計功能,通過查詢統計,可以清晰的了解系統當時的問題隱患,方便用戶排查。
8、運維知識庫
系統產生報警之後,報警產生的原因以及報警的解決方案都可以直接查詢,供現場人員參考。同時,當系統當中產生新的報警之後,可以有現場人員將新的解決方案錄入到系統當中,供下次使用過。

五、現場使用

監控系統在日常使用中有三類主要應用:
1、系統體檢
監控系統十分適合應用到我們的車載系統當中。在日常的工作當中,轉播車經常會開往各地執行轉播任務。在行進途中,由於顛簸可能會造成車內設備的故障。因此,在系統開機完成後,經常會使用監控系統對系統進行系統“體檢”。通過“體檢”,可以準確的對設備狀態進行排查,同時若產生問題,則可以通過控制機櫃圖,對報警進行準確定位,同時結合運維知識庫,則可以協助現場人員處理相關報警。
2、報警評估
在系統正常運行之後,系統可以在5秒之內發現報警。當系統產生嚴重報警之後,可以提示現場工作人員進行處理。結合監控界面,系統支持報警影響範圍評估。現場人員通過評估報告,制定快速處理預案。
3、日常運維管理
系統經過壹段時間的運行之後,系統需要進行維護。系統定期進行維護,可以很好的將系統當中不穩定因素減少,保證播出的安全穩定。監控系統支持日誌及報表功能,通過日誌報表,可以準確的找出系統的不穩定點,結合報警日誌,對系統進行故障排查。

六、輔助調試軟件

輔助調試軟件,顧名思義就是協助現場人員進行日常工作,簡化工作復雜度的軟件產品。本次項目中,安達斯也配置了多款輔助調試軟件。
JOYTSTICK軟件
除了TALLY系統以及監控系統外,系統還配置了JOYSTICK功能。
所謂JOYSTICK功能,可以理解為輔助切換功能,在技術區調光工位上,現場人員在需要在壹塊四畫面分割器上同時監看四個畫面的狀態,當需要進行調光時,現場人員需要查看該路信號對應的單屏信號以及示波器對應的波形狀態。這就需要JOYSTICK系統輔助完成功能。


圖12:JOYSTICK流程圖


JOYSTICK除了可以針對攝像機RCP進行畫面調整之外,也可以支持系統中的MSU的動態調整功能。在系統設計時,通常會在MSU工位上方配置壹臺監視器,監視器信號來自矩陣出端口。當現場給人員切換MSU上面的對應機位時,即可切換矩陣切換該通道的輸入源,使得輸出信號與MSU選擇的信號完全壹致,方便現場技術人員的使用。


圖13:MSU流程圖

七、輔助調試工具

輔助調試工具主要應用於以下幾類情況下:
1、進行場景切換的調度
用於在轉播車或演播室制作不同的節目時對分割器的信號調度。系統支持系統鏈路狀態快照功能,當系統在不同的節目之間切換時,可以直接通過使用該款軟件實現壹鍵切換。
2、進行分割器調度的定位
用於在分割器信號調度後確認調度的正確性。系統具備獲取系統鏈路功能,通過查找鏈路,找到分割器信號與矩陣或切換臺端口的對應關系。保證切換的準確性。


圖14:輔助調試軟件界面


3、維護的需要
用於技術人員在分割器更換或維護時檢查線路。通過壹鍵切換,將設備名稱、設備端口、對應矩陣出端口、矩陣入端口等信息反映到屏幕的界面上。現場人員可以通過界面直觀的看到完整的鏈路關系,方便現場人員進行鏈路的排查。


圖15:鏈路圖

八、項目歷程

安達斯於2013年3月至2013年9月期間,進行了廈門臺高清轉播車項目集成工作,並進行了系統的調試和試運行。其中包含TALLY系統、監控系統、輔助調試系統,並順利通過臺方項目組驗收。
從2013年9月開始,轉播車投入試運行。在試運行中使用情況正常,現已全面轉入正式運行狀態。 

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