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1、播出系统中的主备控制机制分析摘要：提高播出系统安全性最直接、有效的办法是增加设备冗余度，作为播出系统的关 键设备，播出控制机和视频服务器是必须要冗余配置的，针对主备播出控制机和主备视频服 务器之间的信息交互问题，本文详细讨论了三种播出控制方式的特点，并对其未来的发展方 向做出了展望。关键词：播出控制分立主备完全主备混合主备在硬盘播出系统中，安全问题一直是工程师们非常关注的问题，换句话说，安全是播出 系统的重要特性，一个播出系统建设的好与坏，安全在其中占据着非常重要的地位。为了提高播出系统的安全性，最常见的办法是增加设备的冗余度，如果我们认为系统中 的某个设备非常重要或容易损坏，就可以为它配备一
2、个备份设备，起到“双保险”的作用。不 过出于成本方面的考虑，我们不可能给播出系统中的所有设备都做“双保险”，播出系统中的 设备冗余主要还是局限于核心设备以及在线播出设备；在一般的播出系统中，需要冗余的设 备主要包括播出视频服务器、播出控制机、播出切换设备、数据库等。在当前主流的硬盘播出系统中，90%的播出信号是由视频服务器完成播出的，由此可见, 视频服务器是硬盘播出系统中非常关键的设备，对视频服务器进行主备配置是毫无疑义的; 此外，视频服务器播出什么样的素材，是由播出节目单决定的，而解析播出节目单并向视频 服务器发出播出控制指令则需要通过播出控制工作站，所以播出控制机也是播出系统中需要 主备冗
3、余的设备之一。通俗的来说，视频服务器是执行者，是“手”，而播出控制机是决策者, 是“大脑”，而“手”与“脑”之间的协调统一，离不开它们之间的信息交互。因此，从播出安全角度来看，我们除了要给视频服务器和播控工作站冗余配置以外，还 要重点确保它们之间信息交互渠道的畅通。那么，在视频服务器和播控工作站的交互过程中, 如何才能做到既分散风险又协调统一呢？针对这一问题，本文将从播出控制的角度出发，深 度剖析几种播出控制方式，阐述播出控制与播出安全问题。目前，播出控制机和视频服务器在主备控制机制上已经发展出了三种模式：分立主备方 式、完全主备方式和混合主备方式。、分立主备方式主播出控制机备播出控制机他控制
4、主袂濒服务器ISDI备视频服务器sorIL MMMHt詁為，心：4切换器ISDI图1分立主备示意图如图1所示，分立主备方式的结构非常简单，在这种方式下，软件的主备逻辑也非常简 单，实施起来较为容易。其实通俗的来说，分立主备就是采用主控主、备控备”的方式，即 主播出控制机仅控制主视频服务器，备播出控制机仅控制备视频服务器。分立主备方式的特点是结构简单、成本低、易于理解、易于安装调试，对播出软件的主 备逻辑关系要求低，分立主备其实就是将视频服务器和播出控制机看作一个整体，并对这个 整体进行了一次冗余备份。但是，分立主备方式的缺点也十分明显，即当播出控制机和视频服务器有一个出现问题 时，作为一个整体
5、的另一个设备即使没有问题,也无法正常发挥自身的功用。在极端情况下， 当主播出控制机和备视频服务器同时出现问题时，整个播出系统就无法正常工作了，此时, 虽然备播出控制机和主视频服务器都是正常的，但系统却不能自动将它们组成一对来播出, 只能人工调整并进行必要的配置操作，这样势必影响对播出故障的应急处理效率，为了解决 这一问题，我们需要在播出控制机和视频服务器之间进行交叉控制，这样，完全主备方式就 应运而生了。但是，分立主备方式的缺点也十分明显，即当播出控制机和视频服务器有一个出现问题时，作为一个整体的另一个设备即使没有问题,也无法正常发挥自身的功用。在极端情况下, 当主播出控制机和备视频服务器同时
6、出现问题时，整个播出系统就无法正常工作了，此时, 虽然备播出控制机和主视频服务器都是正常的，但系统却不能自动将它们组成一对来播出, 只能人工调整并进行必要的配置操作，这样势必影响对播出故障的应急处理效率，为了解决 这一问题，我们需要在播出控制机和视频服务器之间进行交叉控制，这样，完全主备方式就 应运而生了。二、完全主备方式主播出控制机备皤出控制机GPI主视频服务器切换器SDI图2完全主备示意图主播出控制机备播出控制机主妙控制口42幣换器主视频服务器备视频服緒|SDI SDI|4 +切换器ISDI图3完全主备（备控）示意图如图2所示，完全主备方式是在播出控制机和视频服务器之间增加了一个控制倒换设
7、备 422倒换器，422倒换器就是一个针对串口通讯的2选1开关，通过GPI触发来控制开 关的倒换。正常播出时，422倒换器会接通主控制通道，所以主备视频服务器（当然还包括播出在 线切换器、播出录像机等设备，图中未能全部画出）等都由主播出控制工作站控制，备播出 控制工作站通过芯跳线与主播出控制工作站通讯;而当备播出控制机发现主播出控制机出现 异常时，会马上通过GPI命令触发422倒换器，将其切换到备控制通道上，这样备播出控 制机与所有设备的控制链路接通，可以无缝接管所有受控设备的控制权,确保节目正常播出， 如图3所示。与分立主备方式相比，由于在播出控制机和视频服务器之间建立了交叉控制机制，完全
8、主备方式解决了分立主备方式中存在的一些问题，在这种方式下，用户不用担心由于一台控 制机出现故障而影响播出服务器正常工作的问题。但是，由于完全主备方式增加了 422倒换器和备播出控制工作站中的GPI触发卡，增加了系统成本，因此，出于成本方面的考虑，一些规模比较小的播出系统往往不会采用完全 主备方式。三、混合主备方式完全主备方式看似已经很完美的解决了播出控制机与视频服务器之间的交叉控制问题, 在很长一段时间内，用户、播出软件提供商和播出系统集成商都认为这个问题已经解决了。但是，在长期的播出实践中，完全主备方式还是出现了令人意想不到的问题在完全 主备方式下，由于主备视频服务器都是由主播出控制机控制的
9、，如果主播出控制机在发出 Play指令的瞬间崩溃,此时的备播出控制机根本没有足够的时间响应并接管视频服务器的控 制权，从而导致主备两台视频服务器同时出现静帧，在这种情况下，播出系统就无法快速恢 复正常播出，只能人工将最终输出信号切换到垫片通道上进行应急播出。在安全至上的播出系统中，这个问题成为了用户的一大隐患。为彻底消除这一隐患，我 们需要将分立主备和完全主备的优点结合在一起，既使用422倒换器倒换进行交叉控制，又 采用“主控制、备控备”的方式，这就是混合主备。422（到换器142换器2EDISDI备桃频服务器切换器SDI如图4所示，混合主备方式使用了 2个422倒换器，其中，422倒换器1承
10、担主播出视 频服务器以及其他播出切换设备的控制倒换，由主控机主控、备控机备份；422倒换器2仅 承担备播出服务器的通道控制倒换，由备控机主控、主控机备份，这样，即使主播出控制机 在发出Play命令的瞬间崩溃，那么也仅仅导致主视频服务器静帧，而备视频服务器是由备 播控工作站控制的，并不受主播控工作站的影响，此时，只要手动将最终播出信号切换到备 视频服务器信号通道上，就可以迅速恢复正常播出。混合主备方式结合了分立主备方式和完全主备方式的优点，进一步分散了风险，降低了 某一个设备的故障对整个系统的影响程度，但是，在混合主备方式中，系统又增加了一个 422倒换器，无疑进一步增加了系统成本。四、三种控制方式对比通过上述介绍，我们系统的了解了主备控制方式从分立主备到完全主备、再到混合主备 的发展过程，也清楚的认识到了这三种主备控制方式的优缺点，如表1所示。主备 控制方式优点不足分立主备结构简单，成本低单台设备故障对系统影 响巨大完全主备单台设备故障对系 统的影响较小成本较高，非當极端的 情况下会出现播出问题混合主备单台设备故障对系 统的影响最小成本最咼到目前为止，混合主备是安全系数最高的主备控制方式。未来，随着播出技术的进步以 及用户对播出安全要求的不断提高，相信还会产生新的主备控制方式，主备控制方式将向何 处发展？让我们拭目以待！
