电视台播出系统中的主备控制分析
【摘要】安全是播出系统中首要关注的问题，提高系统安全性最直接有效的办法就是增加设备的冗余度，播出控制机和视频服务器作为播出系统的关键设备是必须要冗余配置的，这样主备控制机和主备服务器之间会有多种控制方式。

本文重点讨论完全主备和混合主备、完全主备混合控制三种方式的各自特点。

【关键词】播出控制;完全主备;混合主备;完全主备混合控制
在硬盘播出系统中，安全问题一直是各电视台非常关注的问题，要想提高一个系统的安全性，最常见的办法是增加设备的冗余度，如果认为系统中的某个设备非常重要或容易损坏，就备份一个设备，起到“双保险”的作用。

由于还要考虑成本问题，不能给播出系统中的所有设备都加“双保险”，所以播出系统中的设备冗余还是局限于核心的以及在线播出的设备。

在播出系统中，需要冗余的设备主要指播出网络、视频服务器、播出控制机、切换设备、数据库等设备。

在当前主流的硬盘播出系统中，90%的播出节目信号是由视频服务器来完成播出的。

视频服务器是硬盘播出系统中关键的设备之一，视频服务器播出的素材，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的是播出控制工作站，所以播出控制机也是主备冗余的设备之一。

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，也离不开它们之间的信息交互。

如何做才能实现即分散风险又协调统一呢？下面从播出控制的角度，剖析播出控制方式。

1.完全主备方式
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。

在正常播出时，422倒换器会接通主控制通道，所以主备视频服务器（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，而备播出控制工作站则通过芯跳线与主播出控制工作站通讯，当备播出控制机发现主播出控制机出现异常时，就会马上通过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播出控制设备的控制链路接通，就可以无缝接管所有受控设备的主控制权，从而确保节目正常播出。

完全主备方式其在播出控制机和视频服务器之间建立了交叉控制机制，解决了由于一台控制机出现故障而影响一台播出服务器正常工作的情况出现。

从而保障了播出。

表1 三种主备控制方式的优缺点对比
主备控制方式优点不足
完全主备一台设备故障对系统的影响较小; 成本较高，非常极端的情况下会出现播出问题
混合主备一台设备故障对系统的影响最小、成本较低会导致两套同时瘫痪
完全主备混合一台设备故障对系统的影响最小又防止静帧成本高
2.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，在数年内，播出系统用户、软件提供商和系统集成商都认为这个问题已经解决了。

但是，在不断的播出实践中，还是出现了令人意想不到的问题。

在完全主备方式中，由于主备视频服务器都是由主播出控制机控制的，如果当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时间响应并接管视频服务器的控制权，这样就会导致主备两台视频服务器同时出现静帧。

在这种情况下，播出系统就没有任何能够快速恢复正常播出的办法，只能通过手动将播出信号切换到垫片通道上进行应急播出。

尽管出现这种问题的概率非常低，但不幸的是还是有用户出现过这种情况，在安全至上的播出系统中，这个问题就成为了一大隐患。

为了彻底解决这个问题，还需要将分立主备和完全主备的优点结合在一起，即使用422倒换器倒换进行交叉控制，又要采用“主控主、备控备”的方式，这就是混合主备。

混合主备方式：使用了2个422倒换器，对于422倒换器1承担主播视频服务器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，还在正常播出。

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，就可以快速恢复正常的播出。

混合主备方式的优点，进一步分散了风险，降低了一个设备故障对整个系统的影响程度。

但还有缺点，如果这两台控制机都出问题的话，会影响两套节目的播出，这样就又想到了一种播控方式：完全主备混合播出方式，但这样就增加了成本。

下面来介绍这种方式
3.完全主备混合播出方式
完全混合播出方式就是让混合播出控制一套节目的播出。

完全主备混合播出方式结合了主备方式和混合主备方式中的优点，进一步分散了风险，降低了设备故障对整个系统的影响。

但是，在完全主备混合方式中又增加了一个422倒换器，也就进一步增加了系统的成本。

4.三种控制方式的对比
通过上面的介绍，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，也可以清楚的认识到这三种主备控制方式的优缺点（如表1所示）。

5.总结
目前，完全主备混合是安全系数最高的主备控制方式。

相信随着技术的进步与发展，还会产生新的更安全主备控制方式。

主备控制方式将向何处发展，让我们拭目以待。