电视台机房安全播出技术保障措施分析

余德骏

（北京广播电视台 北京市 100020）

在广播电视行业快速发展的今天，对电视节目播出的安全与稳定提出了更高的要求，将播出事故的发生概率降到最低，并且严格控制停播时间是电视台工作的重点内容。机房作为电视台的核心部分，关系者电视信号的安全稳定性，也影响着电视节目的最终播出效果。因此，电视台机房安全播出技术的合理使用，既能帮助电视台止损经济，又能树立社会文化自信，推动文化建设工作的开展。

1 电视台播出系统的内容概述

现代化科学技术的发展，让数字化播出形式成为了电视台的主要传播形式。和传统的播出形式相比，数字化播出形式的整体结构更加复杂、操作专业水准要求较高、网络的连接共享性便捷、视频存储空间更大，这些优势提高了电视节目的播出质量。数字化播出形式主要包括五个结构内容。

（1）设备机房。设备机房中包含电视节目播出所使用的服务器、设备、网络，有关负责人要对这些内容展开全面的管控和维修。

（2）总控机房。为了保证播出的稳定性，工作人员要对外来信号进行调控，确保播出信号高效优质。

（3）分控机房。分控机房的负责人主要是针对我国的某些特殊频道进行播出管理。

（4）上载机房。这一结构的主要内容是对电视台节目的录像带进行数字化硬盘管理以及转换。

（5）UPS 机房。这一部分也是为了维持电视节目的播出稳定性存在，但是和第二点不同，UPS 机房是防止电视节目在播出过程中出现断电或其他故障。

这五点每一部分都是数字化播出形式的重要组成内容，而且对电视台节目的正常播出而言缺一不可。

2 电视台机房安全播出的重要性与现状

2.1 重要性

电视节目作为电视行业的重要组成部分，既是我国宣传社会文化与民族文化的重要途径，也是弘扬民族精神，发展和落实国家方针政策的利器。人们利用电视接收的信息量极为庞大，因此电视的安全播出对于引导正向的社会舆论，发展和落实社会主义核心价值观有重要意义和作用。机房安全对于节目而的正常播出与稳定运行具有决定性作用，机房存在安全故障问题势必会引发播出事故，进而对电视台相关工作的顺利进行与稳定发展造成不利影响，因此电视台需要加强对机房安全播出问题的重视。另外，安全播出技术的应用能提前对电视台的运行状况展开判断，提高广播电视节目的播出质量。

2.2 现状

电视台机房的设备集成度高，其中存在的诸多例如监视器、摄像机、话筒、三脚架等外在设备，也存在着例如计算机、播控系统、视频服务器等等内在设备。在工作中，容易因人为失误出现违规操作情况，导致设备损坏，影响电视节目的正常播出。为了保证节目顺利播出，需定期对机房展开检查，关注电视台机房安全播出技术的各项内容。电视台机房安全播出技术的应用能有效提高电视节目的播出质量。随着现代化科技的不断发展，电视台机房内部设备的科技含量越来越高，系统精密度与机房结构的复杂度也在不断提升。机房中既存在着互联网等网络设备，又存在着播控系统等先进的播出设备，设备的更新和发展在一定程度上降低了人为因素对电视安全播出造成的影响，但仍有其他的因素干扰着电视节目的正常播出。若工作人员因机房智能化水平的提升，忽略了安全播出技术的应用，很容易导致机房设备的故障隐患，影响电视节目的播出质量，乃至造成电视节目无法正常播出。

3 广播电视台机房设备日常维护特点分析

3.1 保证传输的安全性

为了能够有效保证广大观众收看广播电视台节目的质量，首先需要确保机房电视信号传输的安全性，同时这也是广播电视台最为基础的安全保障工作，只有在保证传输安全的基础上才能实现传输设备的在线传输。近些年来，随着电视节目的多元化发展，其数量越来越多，内容愈加丰富，对电视台机房来说，其检修维护的时间远远短于其运行时间，所以传输的安全性是保证电视台正常稳定运行的重要基础。在电视台机房设备正常运行时，做好保护措施具有重要的意义同时小建立完善、细致的应急系统体系，为设备的安全传输提供保障。

3.2 保证运行环境的合理性

结合现状分析，广播电视台机房中的一些设备在运行过程中极易受到外界环境因素的影响，特别是工作环境的问题。对温度进行科学、合理控制是保证机房正常、稳定运行的重要前提。通常情况下，需要在广播电视台机房内部放置温度计和湿度计，结合温度计和湿度计的测量数据对机房内的温湿度进行合理调整。另外还需要做好空调系统的维护保养工作，保证其处于正常稳定的运行状态，如果空调发生质量、故障问题，需要及时安排专业维修人员进行维修。电视台机房设备极易受到空气湿度的影响，所以需要对湿度进行合理控制，机房内的湿度不宜过高或者过低，如果湿度过低可能会导致设备受到静电的破坏，如果湿度过高可能会导致设备发生短路等不良情况。所以对机房内温度和湿度进行合理控制十分必要，设备的运行提供良好的环境，延长其使用寿命。

4 广播电视台机房故障检修方法

4.1 观察法

观察法是目前广播电视台机房故障排除检修中应用较为广泛的方法，对其特点进行分析，主要为直观性和实用性，同时具有较高的应用价值。观察法主要指经验丰富、具有一定专业能力的工作人员对发生的故障问题、故障位置、故障表现进行全面细致的观察，凭借其自身丰富的经验以及故障检修相关知识，明确发生故障具体位置和原因，通过技术人员深入分析该故障问题，制定正确的处理方案。观察法具有简单、直观等特点，但是对于工作人员专业能力和工作经验有较高的要求，需要其具备较强的实践能力，掌握相关故障检修技能，这样才能及时、有效解决广播电视台机房故障相关问题。

4.2 经验法

经验法同观察法相似，同样对工作人员专业能力有较高的要求，该方法多适用于具有多年从业经历的工作人员。使用该方法时需要工作人员能够在自身多年从业过程中遇到的机房故障检修问题及处理方式进行总结和归纳，进而建立完善的经验体系。在故障检修过程中能够通过故障的表现形式、症状等快速明确故障原因，及时解决故障问题。经验法主要指工作人员凭借自身丰富的维修经验对机房内发生故障进行直接判断和有效处理。

4.3 排除法

排除法也是一种常用的机房故障检测方法，同样对工作人员工作经验和能力的要求较高，能够分析和总结机房设备的故障类型。如果故障问题存在多种表现形式，难以通过上述两种方法明确故障发生原因，有效解决故障问题，便需要使用排除法及时发现相关影响因素并将其排除，这一方法有助于帮助工作人员针对性解决故障问题，在短时间内明确故障，处理故障。

5 影响电视台机房安全播出技术的因素

5.1 设备

电视台的工作量较大，所以台内的诸多设备都处于长期运行状态，随着运行时间的增加，设备出现损伤以及损耗的概率会同步上升。由于设备长期运转，工作人员无法对设备运行中所出现的隐性问题进行实时排查，极易造成问题恶化，影响整个电视台机房的安全运行。

5.2 人员

电视台机房管理人员以及负责人的专业能力和工作经验，会直接关联机房运行安全与稳定。电视台机房的安全故障排查，对专业人员的要求也较高。若人员能力不达标或者人员经验不足，很容易因为人员操作等各种问题引发设备或系统故障，进而造成更为严重的播出后果。

5.3 网络

互联网共享性的提升，导致电视台机房安全网络经常会遭受到不法分子的恶意攻击，一旦网络被攻击成功或者有病毒植入，机房将无法保证电视节目的安全高效播出。

5.4 管理

机房的管理制度、管理要求、管理水平，对机房的安全性会产生直接影响。例如，机房管理不严格导致机房中经常会出现无关人员进出，大大增加了机房安全播出事故的发生概率。

6 电视台机房安全播出技术保障措施

6.1 数据库以及播控系统的安全保障

6.1.1 数据库

硬件资源备份是广播电视台播出系统设计的首要考虑内容。硬件资源备份会影响到电视节目播出的安全与连贯，如果硬件资源备份完整能在出现电视台机房安全播出故障之后，帮助人员快速做出应对策略，防止影响和损失的进一步扩大。硬件备份不仅是资源存储功能，还存在着自动删除过期数据以及报警的相关功能，抗风险能力极强。除了硬件资源备份设备的安装、调控和配置，电视台机房工作人员的日常工作内容还包括对设备性能展开实施监管与维护。电视台机房工作人员要对设备有详细了解，也要熟练掌握的实践操作能力并拥有丰富的经验。意外事故发生后，能立即根据数据库的以往运行状态以及当前情况迅速做出应对，将故障问题管理在可控范围内，避免问题恶化和蔓延。

6.1.2 播控系统

我国电视台机房的播控系统，一般会使用两级控制结构进行管理。首先，在电视台节目播出前，需独立划分电视台播出节目的编排和整理工作，该工作区域的人员主要负责节目编排以及播出设备的状况。播控系统与电视台节目的编排和整理工作一样独立存在，这一区域的人员主要是负责电视台机房中的设备状况。若设备出现问题，立即报警并维修，防止影响电视节目的正常播出。将播控系统和电视台节目编排整理工作划分，独立存在，既能保证各区域人员各司其职，又能在故障发生后快速掌握工作范围内的情况，使用合理的手段控制。其次，双机热备技术也是电视台机房播控设备管理的主要形式。若在电视节目播出过程中，发现播控系统主控制区域发生严重故障，可以操作启用备控工作台，并将主控工作台的所有工作全部转移到备控工作台，尽可能保证电视节目的安全顺利播出。同时为保证正常的播出，我台单独建了一套与主、备路完全独立的二备系统，它在软硬件结构上均采用与主、备路异构的设计，保证在主备路同时出现异常极端情况下，依然可以靠第二备路正常播出。除了播控系统，录像机设备、播出设备、特殊功能设备等等，都能使用双机热备技术展开控制与管理。

6.2 机房环境监测

电视台的机房环境对内部设备的运行状态有直接影响，对机房内工作人员的身体健康也会产生副作用。为了保证机房内设备的充分利用，实时监测电视台机房环境属于必要举措。正常情况下，电视台机房的环境监测内容包括电磁场、温度、湿度、有害气体等等，但对机房设备运行状态和人员影响因素最大的两点分别是湿度和温度。如果电视台机房的运行环境温度过高，容易导致某些设备因温度发生元件故障，无法支撑电视台节目的正常播出。电视台机房的内部温度应始终维持在25℃左右，为了避免温度过高或过低情况的出现，我台采用了数字远程监控系统，定期检测机房温湿度。必要情况下可以使用风扇等辅助设备进行室内降温。湿度对电视台机房的影响也非常明显，电视台机房内部的湿度过高，设备所接触到的水分子太多，极易在运转过程中发生短路故障。电视台机房内部的湿度过低，干燥的空气会让设备出现静电的概率提升，久而久之也会引发设备故障问题，电视台机房内部的湿度应当控制在75%左右，这是设备运行最好的状态。为了防止周围环境对电视台机房内部设备造成影响，工作人员要定期测量机房内部电流与电压。电流和电压，若在检测时发现偏离范围在1.0 ～2.0A、6.0 ～7.0V，属于正常值，但如果超过此范围需要立即调查原因并作出修维护。

6.3 供电安全保障

供电安全是保证电视台机房顺利稳定运行的基础，也是电视节目安全播出的前提。双路市电供电是电视台大多都会选择的供电系统，这一系统有两个独立的变电站提供两路外电供电，分为专线和非专线供电。两路外电的作用不同，线路和连接方式也会有所区别。120KVA 是专线供电的主要线路，而且这一线路和UPS 机房直接相连。另外，同时采用输入式双电源方式能更好的满足供电需求，倘若遇到了停电或者电路不稳定的情况，输入式双电源方式能为电视台提供稳定的供电电源。

6.4 视频服务器安全保障

技术的发展让卫星信号、光纤信号、数字信号成为了电视台的主要信号源，为了保证信号播出稳定性，不同的频道也存在着备用多路信号源。如今的电视台信号大多使用冗余备份通道结构+4X1 切换器，一旦主路信号出现故障，频道会自动切换，避免电视节目播出过程中出现黑场与静帧的问题。为了提高服务器的访问数量以及存储量，会对每一个服务器节点进行分类储存，这一方式被称之为分布存储技术，这一技术的应用有效降低了同一服务器的承担负荷，提高了服务器的运行效率。视频服务器经常会受到人为因素的影响，出现各种故障和问题。例如，节目上载时人为观看会造成解码板以及宽带问题，从而引发视频服务器死机。但如果在上载和人为观看之前应用分布存储技术，即使视频服务器出现死机问题，也能将其控制在固定的范围内，快速维修和重建，防止对电视节目的播出产生影响。为了提高视频服务器的运行稳定性，工作人员要尽可能选择千兆以上的网卡。一旦视频服务器出现故障，系统会自动利用交换通道切换服务器，防止数据丢失或者损失，有效增强了视频服务器的稳定。

6.5 电视播出信号检测

现如今我国广播电视发展迅速，多数省级电视台均需要完成诗歌以上频道的安全播出任务，随着相关技术的不断优化与升级，已经实现模拟化、数字化的改造，电视播出信号监测是电视节目安全推送以及播出的最后环节。首先，实时检测电视节目的播出信号，帮助工作人员了解总控和分控机房的状态。若在实时监测过程中，发现存在影响电视节目播出信号的因素，需立即对其作出处理，防止节目中断[4]。其次，监控视频画面。

（1）黑场。正常情况下，电视节目播出画面极为流畅与连贯。若播出中画面出现了黑场、静帧等，监测人员要立即探明原因并处理。黑场监测的判断指标不是画面图像立即变黑，而是画面的全黑图像帧累积到一定的时间后，才能判断为黑场。

（2）静帧。静帧的判断方法与黑场类似，画面中的同一图像帧持续时间到达一定的长度之后，被判定为静帧，工作人员遇到后需立即处理，不能拖延。

（3）彩条。彩条监测是观察画面内是否存在某一特定帧图像，若画面中出现了较长时间的彩条帧，设备会对人员发出警告提示，提醒人员关注处理。

（4）单色。单色监测是观察图像内的RGB 数据，RGB数据差值过大会被判定为图像单色，例如三原色中两种颜色为0，最后一种颜色为225。

（5）硬件设备监测。是指与电视播出信号有关的设备、报警系统等等。

6.6 信号流程

在信号流程方面，并不需要使用传统的总控矩阵，减少投入的同时有助于简化信号传输流程，各频道均使用主备2个分控矩阵进行信号的调度。视频服务器播出信号使用SDI信号，不断能够提高播出信号指标，同时能够减少系统的复杂性。对SDI 信号传输的末端来说，接入D/A 解嵌卡，提供模拟复合信号的输出。IP422 控制器对播出切换器进行控制，同时能够接收播控机发出的切换质量。为播出切换器和3 选1 应急开关配置专门的遥控门派，为值机人员手动操控提供便利。对跳线排的作用进行分析，不仅能够用于系统应急，同时能够为信号检查提供便利。日常在播出系统便处于常通状态并且无法使用其他方法进行处理时，采用跳线前后一跳便可以实现信号的跨接，确保信号的畅通性，达到应急播出的目的。在极端情况下，可以使用跳线排组成一个极简播出系统，极简播出系统是只由播出系统的部分关键设备组成的一个应急系统。极简播出系统由视频服务器、垫片信号、编码器和调制器组成。对于跳线排设备选型来说，可以采用常通型跳线排，在音频处理器和编码器之间、调制器和D/A接嵌之间、帧同步和键混器之间、被识破服务器和SDI 分配器之间都可以使用跳线排连接，同时需要在跳线排上接入垫片加嵌SDI 信号与模拟信号，保证信号调度的灵活性，丰富应急手段[5]。如果字幕机或者键混器出现故障问题，可以将台标与字幕更改为内嵌播出方式，更改方法十分简单，只需要在视频服务器中使用记事本打开配置文件便可，对其中的字幕选择方式进行修改，保存后退出，之后进入网络管理程序，将播控设置和字幕设置打开，勾选“内嵌字幕”便可。

6.7 监测与预警

为了能够充分利用现有设备，可使用数字监视器和模拟监视器组成电视墙，设置多个监视点。监看监听点主要包括主备视频服务器输出的SDI 信号、主备视频服务器输出的模拟信号、音频处理器输出的模拟信号、外来模拟信号、有线电视模拟网回传模拟信号、有线电视数字网回传模拟信号。该设计方式能够帮助值机人员准确判断整个播出系统的状态。通过网络管理，能够设置节目未就绪预警、通道切换预警、文件不存在预警、服务器下线预警、时段播放前预警、备控机切换至主控机预警等，不同故障的预警使用不同的报警声响，通过播控机的外接影响提醒工作人员，从根源处消除播出故障问题。在网络管理的过程中，各频道在播出阶段能够自动生成该频道的真实播出记录，为日后查询、管理和统计提供便利。如果视频服务器配备磁盘阵列的剩余空间低于1/5，将会对视频服务器的响应时间和运行速度造成影响[6]。可以使用HP DL380 服务器进行后台维护工作，后台服务器日常运行的程序包括节目自动清理、节目单自动清理、节目库自动比对以及日志自动清理等。通常情况下后台服务器需要在深夜网络较为空间的时间运行，可以结合策略合理调整运行项目和间隔时间，保证视频服务器具有至少1/3 的剩余空间，避免对其响应时间与运行速度造成影响。

6.8 日常维护

对电视台来说，日常维护是保证机房安全稳定运行的一项重要基础，因此在开展日常维护工作的过程中，首先需要对机房的温度和湿度进行合理控制，其中温度需要保持在20℃-35℃之间，湿度需要保持在45%RH-75RH 之间，保证空气的流通性和机房的整洁，避免出现明显的灰尘。其次，需要做好机房设备的维护工作，定期与不定期结合进行巡视检修工作，发现机房存在隐患问题后，及时制定有效的处理措施进行解决[7]。最后，适时地更新与升级机房播出系统，根据电视台的实际发展情况积极使用合适的硬盘播出管理系统，实现实时监测的目的，快速定位电视播出信号及故障，有效解决。

7 结语

综上所述，我国广播电视行业不断发展，电视节目的播出安全以及播出连贯性越来越重要。为了更好的满足人们精神文化层面需求，电视台需不断优化机房安全播出技术，提高电视节目播出质量。在电视节目播出过程中，电视台需实时监控机房运营情况，一旦出现问题在第一时间内了解并解决。优化数据库以及播控系统的安全、监测机房环境保障供电安全、保障视频服务器安全，监测电视播出信号都能为电视节目的安全播出提供保障。电视台内部的工作人员要紧跟互联网时代的发展速度，实时更新和学习个人知识结构，掌握最先进的电视节目安全播出技术，优化电视节目播出过程中可能出现的问题，实现我国广播电视行业的长久可持续发展。