一、系统需求和设备选型
当前，随着计算机高速网络与多媒体存储技术的迅速发展，电视播出领域正处于由磁带播出向硬盘播出方向发展的变革时期。以硬盘存储为中心的视频网络播出系统作为一种新兴的科技已经得到广播电视业内的广泛关注。
目前，一些电视台开发的硬盘播出系统大多采用两台视频服务器互为主备。这种方法的主要优点是结构简单，可靠性高。但其缺点也是比较明显的。一是由于它采用主、备（也称镜像），使得系统同样节目素材存储需要两份拷贝，实际存储效率只能达到45%左右，提高了成本；二是系统扩充能力有限，系统扩充时，由于受到磁盘阵列数目的限制，存储时间不能过长；三是主、备机由于编码器不能共享，需要双倍的编解码器，成本较高。 我台在对国际上各种硬盘视频服务器进行调研的基础上，根据台内实际情况，选用了美国Sea-Change公司生产的BMC1200视频服务器网络系统。该系统采用了一种新的技术方案—MediaCluster技术。它是由3个或3个以上视频服务器组成的网络集群，并采用MPEG-2编码压缩方式，其特点如下：
1、多个视频服务器之间采用网络连接，通过引用MediaCluster核心技术，实现多级故障自恢复功能。它不仅在每个服务器内部的磁盘阵列之间采用RAID5冗余技术，运用数据块的奇偶特性和来实现数据保护。而且每两个视频服务器之间再次应用RAID2技术，使用系统具有两级安全保障。不但可以保证所有视/音频数据不会因某一组硬盘损坏而丢失，即使当任一个视频服务器发生故障，也可通过其余服务器中校验数据的运算，将丢失的数据毫无损失地恢复出来。同时，由于视频服务器网络具有二级RAID保护，使得系统内同样的节目素材存储只需一份拷贝，在相同的存储容量下，硬盘有效播出容量可达到70%左右。
2、Sea-Change运用其自己的专利技术，在视频数字网络平台上建立了SeaNet协议，以实现它在服务器之间运用RAID2技术，使经压缩后的视/音频数据被拆分成数据块后与其校验数据以恒定的比特流方式均匀地存储在每一个服务器的磁盘阵列中，也使得服务器之间传输数据时网络达到均衡，可获得近80%的有效带宽，从而解决了网络冲突和阻塞的缺陷。同时，由于采用了视频网络结构，节目素材能够实现多通道播出充分共享，系统扩充也很方便。
3、多输入/输出视/音频接口，输入编码器可以共享，通道的数量与功能可灵活配置。
4、每个服务器UPS电源可供其它服务器共享使用，并允许热插拔，提高了系统的可靠性。
二、硬盘视频服务器网络 播出系统
系统的主要设备中，我们采用了三个视频服务器（以下称三个节点）。每个节点含12块18GB硬盘，若采用12Mb/s码流播出时，有效存储时间为64小时。每个节点配有三路视/音频解码板和一路编码板，共有12路视/音频输入输出通道。
三个节点之间分别通过内置的四口IOP-914 100Mbps网卡两两相连，形成一个双向无阻塞的视频网络拓朴结构，用来以80Mbps的码流均匀存取和传输视/音频数字信号。而且由于每一个节点与网络中的其它节点相连，即使有一条链路出现故障，网络故障自恢复功能仍能保证网络的畅通。
BOSS广播级服务器管理工作站和三个节点通过一个集线器HUB1组成了硬盘服务器网络管理、检测系统，并通过管理界面随时动态地显示硬盘系统的工作状态，以供播出人员监视。同时提供故障诊断的用户接口和报警系统，用来诊断网络中每一个硬件的故障原因。 另外，播出控制和素材文件管理系统是由两个主、备数据库服务器通过网络集线器HUB2与两个主、备播出站和两个主、备广告插播站以及两台上载工作站相连组成，形成一个100Mb/s以太网，用来传递节目信息文件和播出节目表等，构成了一个完整的网络播出控制系统。
由此可见，系统的网络特点是采用了双层网络结构，这种组网方式目的是使视/音频比特流与节目文件信息数据分别在不同的网络环境中传递，保证数字及数据信号传输的安全可靠，并且两者协调配合完成播出工作。 三、系统设计和应用
我台硬盘自动播出系统设计考虑主要是围绕完成影视频道的主播和另外两个频道的广告插播来设计的。硬盘系统控制软件是采用美国Sea-Change公司提供的Louth BMC1200硬盘服务器底层驱动控制协议开发的，控制接口采用RS-422串行接口通讯。素材文件管理数据库平台是在WindowsNT4.0中文版网络操作系统环境下采用Delphi4.0编程语言和VC++研制开发的。这套系统的主要应用有以下三个方面。
1、完成影视频道主播
我们考虑了我台影视频道节目播出的需求和特点，节目播出类型比较丰富，广告播出任务比较繁重。由于节目和广告重播率较高，非常适合使用视频服务器作为主播设备。设计考虑和主要硬件配置如下。 1）播出控制与管理。
为了保证高可靠性，播出系统设计应充分考虑冗余性。如图1所示，系统一方面配置两路影视频道硬盘通道，并选择在不同的节点上，互为主、备，另一方面播出控制PC机也采用两台完全主、备的设计方式。
主、备播出站使用CCTV的场逆程标准时间信号作为时间基准，按照约定协议分别控制两路硬盘解码通道进行同步播出，并分别与播控中心同步信号锁定，使得两路播出信号画面分毫不差。实现双播出系统热备份。
主、备播出站在启动播出通道之前，通过局域网分别与数据库服务器进行一次连接，将服务器中存储的最新播出节目表及文件数据调入本地播出站。一旦主、备播出站开播，它自动与网络断开，网络中的任何异常均不会影响播出控制的正常进行。 当主路播出站或解码通道出现问题，即便是主路解码板所在的零节点服务器完全不能正常工作（如DOWN机），由于硬盘视频网络的特殊性，位于另外一节点的备播通道仍能正常工作，可立即通过播控矩阵二选一开关切换到备播出通道继续播放，保证播出的不间断性。
播出站在控制硬盘DDR播出的同时，还可根据需要控制录像机VTR进行播放，以备应急时，如硬盘通道出现问题或来不及将待播的节目录入硬盘，则可迅速将播出站直接控制录像机VTR进行播放。这种盘带混合播出方式更灵活，更适应播出一线的需求。
2）主、备数据库服务器。
主、备域数据库服务器上装有网络数据库（SYBASE），它由众多的数据模型组成。主要有素材的描述信息，播出节目表的数据记录，播后信息记录等。如果主域服务器出现故障，系统自动切换到备域，并启动备域服务器，从而不影响节目录制和播出等工作。
3）节目上载工作站。
如图1所示，根据BMC1200硬盘服务器视/音频通道的系统考虑，我们将零节点和一节点的编码通道用于影视频道节目上载。上载工作站可同时控制两路编码通道和两台录像机，包括使用TC时码设定录像机磁带入/出点、自动找点、播放、录制与停止录入等。其功能是将录像机输出的视频信号通过编码通道写入硬盘，并可以自动填写素材上载时间和日期。
上载工作站应用开放数据库的编程接口，通过LAN局域网把相关的节目标识管理信息文件和播出信息存入主、备域数据库服务器中，建立一个完整的WINDOWS NT网上的SQL数据库管理服务器系统。通过数据文件表格对数据库或素材库中的内容可随时增加或删除。上载站也可对录入的素材内容进行监看或编辑，也可实时以时间单位显示硬盘剩余的存储空间，便于操作人员可以监控磁盘空间的使用。 上载工作站的另外一个功能是完成播出节目表的制作。利用数据库多窗口操作界面，依照串联单节目的先后顺序在节目信息数据库中对相关节目进行查找，生成新的播出节目表，并根据素材时长信息自动完成计算顺序节目起始时间。
上载工作站还可以通过硬盘一路输出通道完成上载预监功能。利用软件建立的快捷键钮可以实现对将要播出的节目单每条素材的最后20秒内容进行预播检测，以便检查硬盘录入的素材是否正确，确保播出的安全可靠。
硬盘服务器节目上载选用两台SONY公司Betacam录像机，通道视频信号采用数字分量串行接口SDI，音频信号采用嵌入方式。硬盘播出通道为了与现有UTAH矩阵模拟复合信号接口兼容，均采用BMC1200视频服务器所提供的标准模拟接口。