视频服务器“主备镜像+第三备”模式在硬盘播出中的应用
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摘 要：视频服务器是硬盘播出系统的核心设备。由于采用单台视频服务器播出存在单一故障点，无法满足安全播出要求，所以硬盘播出系统基本采用两台或多台视频服务器的设计。两台或多台视频服务器联网组成硬盘播出系统的核心部分，不同的硬盘播出系统方案中，视频服务器的组网方式和工作模式也不完全相同。本文通过对目前流行的“主备镜像+第三备”模式的分析，总结了该模式在播出工作中的一些实际应用，以供同行参考。
关键词：视频服务器 第三备 组网 工作模式
中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）10（b）-0148-02
视频服务器刚开始应用于电视播出工作时，各电视台还是以录像带播出为主，硬盘播出只是作为录像带播出的辅助手段。当时流行的视频服务器使用方式是将其作为一台录像机，与原有的录像带播出系统混合使用，主要用于播出广告等时长较短却需要反复播出的节目。
采用硬盘播出与录像带播出混合使用方式的播出系统也叫盘带结合播出系统，最初是由录像带播出为主、硬盘播出为辅，后来发展为全硬盘播出系统，但仍保留录像机作为应急播出手段。
目前电视播出基本采用硬盘播出。根据《广播电视安全播出管理规定》关于播出系统的要求，在硬盘播出系统设计中要充分考虑系统的冗余备份措施，要求能够避免单结构故障所能导致的系统崩溃。因此提高播出系统安全性最有效的方法就是增加关键设备冗余度，避免单一故障点。由于采用单台视频服务器播出无法满足系统安全性要求，所以硬盘播出系统基本采用两台或多台视频服务器的设计。
1 视频服务器组网方式
在中小型电视台，硬盘播出系统的主流设计是两台视频服务器采用“主备镜像”组网方式。由于早期视频服务器多采用一体化设计，存储、播出、控制各单元集中在一台服务器中，导致单台服务器存储容量和播出通道数量有限。当电视台播出频道较多时，硬盘播出系统必须采用多台视频服务器组网，组成结构复杂的播出服务器集群才能满足要求。后来出现了模块化设计的视频服务器，其存储和播出单元独立出来，理论上存储容量和播出通道可以无限扩充，两台视频服务器采用“主备镜像”组网方式也可以满足多频道电视播出的基本要求。
对于中小型电视台，硬盘播出系统基本上都是两台视频服务器采用“主备镜像”组网方式设计。近年来，由于各地方电视台对安全播出要求的提高，在播出设备上的投入也越来越多，另一方面视频服务器的普及也使得服务器采购价格大大降低，硬盘播出系统开始流行三台视频服务器采用“主备镜像+第三备”组网方式的设计方案。
2 第三备服务器的作用
“主備镜像+第三备”组网方式是在传统的两台视频服务器“主备镜像”组网方式基础上再增加一台服务器，即“第三备服务器”。三台服务器通过播出网交换机互联，协同工作。第三备服务器可以实现的功能很多，常用的有如下几种。
2.1 用作备用服务器
在硬盘播出系统中，理论上单台视频服务器即可实现硬盘播出的基本功能。但考虑到系统安全性和安全播出的要求，为避免单结构故障可能导致的系统崩溃，一般要求采用一主一备两台服务器。
由于视频服务器是硬盘播出的核心，是硬盘播出系统最重要的设备，在主、备两台视频服务器的基础上增加第三台服务器可以增加关键设备的冗余度。在主、备两台服务器均出现问题的极端情况下第三备服务器可以应急播出，进一步提高了播出系统安全性。
2.2 提供备用服务器信号
“主备镜像+第三备”工作模式下，主、备两台视频服务器同步播出相同的信号，可以通过播出切换器一键切换。第三备视频服务器也同步播出相同的信号，接入播出切换器，作为主、备两路服务器信号的备用信号。在主、备两路服务器信号均出现问题的极端情况下，可以通过播出切换器一键切换，确保播出信号不中断，保障播出安全。
2.3 提供待播素材硬件检测功能
节目部门提供上载的节目主要有两种来源，一是本台非编制作的，二是外来节目，包括外购节目和广告商提供的广告片。在实际工作中我们发现节目素材尤其是外来节目可能存在问题，常见问题如编码不正确、格式不兼容、码流不正确等会导致视频服务器无法正常解码播出，而静帧、静音、黑场等会导致播出信号达不到安全播出的要求。为保证播出安全，必须对节目素材进行审核。
目前硬盘播出系统常见的审核手段是采用技审软件对节目素材进行检测。但由于技审软件无法百分之百的模拟视频服务器的要求，通过技审软件审核的节目素材并不能保证完全没有问题，所以最保险的方法还是硬件检测。让节目素材在播出前通过服务器试播一次，并对试播信号全程监视监测，就能知道素材文件能否满足播出要求，能否被服务器正确识别，这就是目前流行的“提前播”做法。
“提前播”可以在三台视频服务器的任何一台中进行，但考虑到减轻主、备播出服务器的负担，一般选择在第三备服务器中进行。“提前播”信号不参与播出，仅接入监视器和信号监测设备，用于监听、监看、监测，便于提前发现素材问题，重新上载或替换为其它合格素材。
3 第三备服务器的控制
硬盘播出系统“主备镜像”工作模式中，通常配备主、备两台播出控制机。正常情况下由主控制机控制主、备视频服务器，若主控制机出现问题，备控制机会自动接管播控任务。在“主备镜像+第三备”工作模式下，最直接的方法是第三备服务器的控制任交由主、备两台播出控制机，即两台播出控制机控制三台播出服务器。
在两台播出控制机均无法正常工作的极端情况下，第三备服务器也无法提供备用播出信号，失去了作为备用服务器应急播出的作用，因此最好为第三备服务器配置一台专用播出控制机。
第三备专用播出控制机的播控软件最安全的做法是禁止自动跟随主播控软件，在正播表变动后不会自动更新。在播出系统中这种设计的好处是：
（1）主播控软件修整节目单时如出现失误，备播控软件会自动跟随，一错全错。只有第三备还能保留一份原来的节目单，可作为修正的参考。
（2）当节目单修整失误导致主、备播控软件无法正常运行甚至崩溃时，第三备播控软件不受影响，还能继续按原来的节目单控制第三备服务器正常播出，在主、备播控恢复正常之前，提供备用服务器信号，确保播出信号不中断。
主控制机修整节目单后，第三备播控软件需要手动更新正播表，使第三备能够与主控制机同步播出。
4 第三备服务器的选型
第三备服务器选型有两种方案，一是选用与主、备服务器同型号的视频服务器，二是选择不同型号即“异构”视频服务器。两种方案各有优缺点。
选用同型号服务器，运用“提前播”功能可以百分之百的检测出待播素材是否符合主、备视频服务器播出要求。在主、备服务器出现硬件故障等待维修配件期间，第三备服务器还可以替代。
“异构”服务器运用“提前播”功能并不能百分之百的检测出待播素材是否符合主、备视频服务器播出要求。“异构”方案通常是选用价格低、兼容性好的服务器，虽然稳定性稍差，但往往可播出主、备服务器无法播出的素材，更好的提供备用播出信号。
参考文献
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