电视台容灾备份系统设计中需注意的因素分析_莫鑫.pdf

广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期100安全播出与监测监管 Safe Broadcasting&Monitoring and Supervision电视台容灾备份系统设计中 需注意的因素分析【摘 要】电视台容灾备份系统是一个涵盖电视信号系统、计算机信息系统和数据存储系统等多个领域的综合系统，本文结合湖南广播电视台2021年新建的湖南卫视频道备播系统，对电视台容灾备份播出系统在建设时需要考虑的因素进行分析，希望能为其他电视台建设容灾备份系统提供一定的参考依据。【关键词】容灾备份，同城备播，同播率【中图分类号】TN931.2 【文献标识码】B 【DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20230001021【本文献信息】莫鑫，钟士奇.电视台容灾备份系统设计中需注意的因素分析J.广播与电视技术，2023,Vol.50(1).Analysis of Factors Needing Attention in the Design of Disaster Recovery Backup System of TV StationMo Xin,Zhong Shiqi(Hunan Radio and Television Station,Hunan 410002,China)Abstract The disaster recovery backup system of TV stations is a comprehensive system covering many fields such as TV signal system,computer information system and data storage system.This paper analyzes the factors that need to be considered in the construction of the disaster recovery backup broadcasting system of TV station in combination with the new Hunan Satellite TV channel backup broadcast system of Hunan Radio and TV station in 2021,hoping to provide some reference for other TV stations to build the disaster recovery backup system.Keywords Disaster recovery backup,Local backup broadcasting,Simulcasting rate莫鑫，钟士奇(湖南广播电视台，湖南 410002)0 引言在我国，电视台作为党媒，其播出安全重要程度不亚于导向安全，特别是遇到重大政治活动，全国电视台一般都会进入特别防护期。备份措施是播出安全的一种重要防护措施，除了播出系统内部的链路备份，系统级的容灾备份应该说是备份措施的最高规格了。电视台备播系统是一个涵盖电视信号系统、计算机信息系统和数据存储系统等多个领域的综合系统，因此在参照标准上也需要有多重考虑。本文结合湖南广播电视台 2021 年新建的湖南卫视频道备播系统，对电视台容灾备份播出系统在建设时需要考虑的因素进行分析，希望能为其他电视台建设备播系统提供参考依据。1 容灾备份系统规范性要求在总局 62 号令发布的广播电视安全播出管理规定中电视中心实施细则第三条将电视中心安全播出保障等级分为一级、二级、三级，一级为最高保障等级。保障等级越高，对技术系统配置、运行维护、预防突发事件、应急处置等方面的保障要求越高。有条件的电视中心应提升安全播出保障等级。省级以上电视台（不含付费电视频道）及其他播出上星节目（不含付费电视频道）的电视中心应达到一级保障要求。第五十条中规定一级应配置灾备系统，可设置异地备份播出系统，或配置卫星转播车等移动播出 系统。GB/T 20988-2007 信息安全技术 信息系统灾难恢复规广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期101Safe Broadcasting&Monitoring and Supervision 安全播出与监测监管范是灾备行业目前唯一的一部国家标准，该标准 7.2.1 选址原则中规定：选择或建设灾难备份中心时，应根据风险分析的结果，避免灾难备份中心与主中心同时遭受同类风险。灾难备份中心包括同城和异地两种类型，以规避不同影响范围的灾难风险。灾难备份中心应具有数据备份和灾难后恢复所需的通信、电力等资源，以及方便灾难恢复人员和设备到达的交通条件。灾难备份中心应根据统筹规划、资源共享、平战结合的原则，合理地布局。另外对于异地灾备系统，有部分文章提及一个“三不原则”，源自 2008 年汶川特大地震对当地及周边地区档案馆建筑造成的巨大破坏，地震中共有 9 个档案馆毁坏，38 个档案馆严重损坏，56 个档案馆损坏，大量档案被埋。2008年 12 月 18 日，国家档案局局长杨冬权在档案馆馆长会议等多次会议上强调档案异地备份的基本原则，即“不在同一个电网、不在同一个江河流域、不在同一个地震带，相距三百公里以上”。部分灾备系统建设参照此原则 选址。2 容灾备份系统设计参考因素2.1 项目预算和备份规模经济基础决定上层建筑，一个备播系统的项目预算同样也决定着该系统的选址、规模和设备选型等因素，从而很大程度影响到最后的系统定型。电视台在搭建备播频道时，可以根据实际预算情况考虑多个或者全部频道的备份，在以一备多或者少量备多数的情况下，需考虑系统的灵活性，在应急情况下可实现对任一指定频道的备播。湖南卫视备播系统项目是在建党 100 周年政治背景下，主系统已运行 10 年，用有限的资金保障一个上星主力综合频道的容灾备份。由于是短期备播，项目采购了部分设备，利旧一部分设备，视频服务器采用租赁方式。2.2 地域间隔在备播系统选址时有异地备播和同城备播两种方式。异地备播成本相对较高，涉及场地费用、备播驻地人员费用，无驻地人员也需考虑主备播之间交通费用。条件允许的情况下，可按照不在同一个电网、不在同一个江河流域、不在同一个地震带，相距三百公里以上执行，最大程度避免电力、洪灾和地震等灾害对主备播同时造成影响。同城备播可分为同城跨区备播和同城同区备播，成本相对异地备播较低，特别是同城同园区的备播可能是最便于实现的方式，是多数省级以下电视台的最先选择。但是即便是同园区备播，也建议不要部署在同一栋大楼中，因为火灾风险系数太高，历年来火灾对电视台造成的损失均是惨痛的 教训。湖南卫视备播频道选址为同城同园区备播，如图 1 所示，主播控机房位于金鹰大厦，备播控机房位于西苑湖南电影频道，主备播控机房相距 200 余米，中间有一条隔离马路，对于火灾类型的险情起到了一定的防护作用。2.3 技术方向选择技术方向选择上，针对原有传统播控系统，可选择传统SDI 方式、虚拟化加 SDI over IP 方式和云备播方式，此三种方式也是目前许多电视台在新建播出系统时考虑的方式，此处不展开阐述，主要从备播系统建设的角度进行比较。对于短期单频道备播而言，传统SDI 方式无疑占有显著优势，现有技术人员对 SDI 技术掌握较好，哪怕是新建系统，也只需通过简单培训即可掌握；信号点对点单路传输，故障排查难度低；设备可选范围宽泛，而且国产化程度较高，设备性价比高，无需担心外部贸易关系和汇率对项目造成影响；另外在软件研发周期方面，采用传统方式只需对主备播之间的互联接口进行开发，播控软件只需进行小的修改即可使用。对于多频道备播，后两种方式也有其图1 湖南卫视主备播系统距离示意图广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期102安全播出与监测监管 Safe Broadcasting&Monitoring and Supervision一定的优势，单频道造价也会随着频道数量的增加有所降低，并且一旦完成研发，软件移植性较高，新起频道的效率也 非常高。后两种方式湖南广播电视台也正在研究和测试，以便为正在建设当中的新节目生产基地备播方式提供参考依据，本次建党 100 周年备播，基于预算和项目周期等方面原因，采用的是传统 SDI 方式。2.4 同播率同播率指的是备播系统和主播系统输出信号完全一致的时间比例，它是备播系统健壮性的一个重要衡量指标，虽然从理论上主备播可以达到完全一致的同播，但是由于素材拷贝机制、软件稳定性、节目临时调整等多方面的原因，很可能造成无法达到 100%的同播率。一旦主备播频道出现不一致信号，主播频道值守、备播频道值守和下游信号接收等多个环节均有可能反映故障，技术维护人员可能需要多方解释原因而造成困扰。因此备播频道在设计上需要充分考虑如何尽可能高地实现同播率。影响同播率的因素主要包括节目单、节目素材和频道包装三个部分。2.4.1 节目单同步节目单同步要求做到节目调取和修改后备播频道与主播频道节目单完全一致，可以通过在接口服务器上部署节目单同步软件实现，但需要注意几点：1.节目单完成调取和修改后，需要及时同步；2.同步时要向备播频道的主、备播控机同时发送节目单，不然当备播频道主、备播控机进行逻辑主备切换时有可能导致节目单未进行更新，从而无法实现同播；3由于主播频道和备播频道进入切换系统的信号源可能无法做到完全一致，主播频道信号源需要映射到备播频道，从而实现相同内容的播出。2.4.2 节目素材同播节目素材同播主要包含服务器素材、外来信号和应急节目同播三个部分，表 1 罗列了备播频道建设过程中可能遇到的问题和解决方案。2.4.3 频道包装同播频道包装同播主要包含台标和字幕角标同播。台标同播主要包括频道台标和高清频道的高清标识，一般都相对固定，只需在备播频道键混设备中导入与主播一致的图片文件即可。字幕角标同播需根据各电视台不同业务形式采取对应解决方式，如果字幕角标采用制作、编单和播出分离的方式，只需将备播字幕播出工作站接入主播系统字幕网即可实现；如果字幕角标采用编播一体的方式，则需考虑将主播频道字幕角标素材和编辑完成的字幕单分发至备播字幕播出工作站，并调单播出，由于提前量问题，有可能不能实现全时段的字幕角标同播。当然由于备播频道作为应急方式，只需保证台标和节目信号的输出，不考虑字幕角标的同步 播出。2.5 主备播异构程度考虑到同构设备和软件自身缺陷，在建设备播频道时可考虑异构方式，异构程度可根据各家电视台实际情况确定。湖南卫视备播频道异构主要体现在视频服务器、数据库和部分周边设备上，如表 2 所示。2.6 信号和网络安全备播系统建设在自身信号链路上与主播频道并无大的差异，链路、设备备份机制和无单溃点等原则依然需要遵表1 节目素材同步解决方案和注意事项表节目素材来源节目素材类型解决方案注意事项服务器素材原有素材备播系统上线之前进行批量的素材迁移拷贝主播数据库维护时，备播避免自动清空素材增量素材增量迁移优先按照节目单播出顺序迁移，其次按照上载时间迁移，后上载的应先迁移外来信号常规直播、转播常规直播、转播信源同时送达主备播非常规直播、转播提前规划沟通如备播信号无法送达，可切垫片输出应急节目VTR 等应急信源主备播同时送应急介质如备播介质无法送达，可切垫片输出广播与电视技术 2023年 第50卷 第1期103Safe Broadcasting&Monitoring and Supervision 安全播出与监测监管表2 湖南卫视主备播系统异构项表异构项主备播主播频道备播频道考虑因素视频服务器Harmonic SpectrumX GV K2 SummitGEFEI MagiStream-IP为新节目生产基地建设积累经验数据库Oracle 11GSQL2008异构信源视分GV HDA 系列GEFEI XIO 9000VSD-RC异构、预算、到货周期下变换器GV XVP-3901GEFEI XIO 9041XC异构、预算、到货周期图2 湖南卫视备播频道视音频系统示意图循，