嵌入式视频服务器
嵌入式服务器采用嵌入式的Linux操作系统，系统是开放源代码软件，内核代码大小仅为3－5M，CPU为嵌入式的微处理器（MPU），操作系统和应用程序全部固化在EPROM芯片中。与通用计算机的CPU相比，MPU只保留和嵌入与应用紧密相关的功能软件，去除了冗余功能，这样就以最低的功耗和资源实现了嵌入式应用的特殊要求。嵌入式视频服务器具有以下技术特点：
1.操作系统和应用程序固化在EPROM芯片中，可以有效杜绝病毒的攻击，为安全播出在技术上提供了强有力的保障。
2.无普通服务器的硬件平台，无需系统硬盘、显卡、内存和其他PCI插槽的扩展板卡，采用摩托罗拉的Power PC 7447A 低功耗处理器，MPU的功耗仅为4W，在散热风扇出现故障时依然可以安全稳定运行。
3.技术指标高，解码器和数码处理芯片采用美国ADI的ADV7441，可以达到12bit的量化处理，视频技术的测试通过了国家广电总局的检测，达到甲级标准。随机信噪比≥67，K系数0.7%，微分增益1.05%，微分相位 0.42，模拟音频67.8，谐波失真0.06%。
4.服务器仅用来进行视频解码和素材存储的功能，不像普通服务器可以兼容PC机的各项功能，每台服务器内嵌RAID5磁盘控制器。
播出管理系统的设计、系统
主要配置及主要功能
数字硬盘播出管理系统，每频道采用单通道主、备服务器在线热备份的技术构架，服务器均采用单独播控机通过RS422串口进行控制，素材采用二级存储的方式，审查通过后的素材存储在16×400G 的磁盘阵列里，每台播出服务器安装4×146G SCSI 硬盘，用来存储当天需要播出的节目，减少播出时对网络的依赖，输出的SDI数字信号经过D/A进入前端机房的调制器。所有工作站点通过千兆局域网连接，每站点都设定固定的IP地址。
（一）系统在设计上具有完善的应急备份手段，避免系统出现“单一崩溃点”。
核心设备的备份。除播出服务器和播控机在线主、备热备份外，网络硬件都具有备份手段。存储主服务器采用原装机架式服务器HP DL360G5，备服务器采用加装工控机箱的原装品牌电脑。交换机使用一主一备的带网管功能的3COM 3C17400。主存储采用16×400G SATAⅡ的磁盘阵列，采用RAID 6可以在线允许二块硬盘同时出现问题，确保数据的安全性。每台播出服务器安装4×146G SCSI，采用RAID5 的形式对素材进行备份存储。所有设备均使用冗余电源。
周边播控设备的应急备份。数字切换为主切换，模拟切换器为应急切换，在设备出现故障的极端状态下保证节目的安全播出。所有周边设备如切换台、音频均衡器、键混器等都具有掉电直通功能，确保电源故障下信号可以顺畅流通。对于数模和模数转换设备，在产品定购中便有了明确的规定，采用单独的双电源、双通道设计，正常情况下使用单通道，一旦出现问题可以立即转换到备用通道。
（二）播控管理系统其他主要配置。上载工作站7套：采集卡为以色列Optibase 200S，此卡优异的指标得到业内的公认。
播控机6台。采用422串口控制卡，5路串口分别控制主备服务器、数字切换台、键混器、数字放机等，实现主备播出和中央一套等外信号平滑无抖动切换。
磁盘阵列：配16×400G热插拔硬盘。采用RAID6控制，在线允许二块硬盘出错，处理器为Intel RISC 64位专业级存储CPU，主频大于500MHZ，LED液晶管理面板，故障报警方式为LED面板指示、蜂鸣器和硬盘指示灯，具备自动数据重建功能。
16路多画面监视系统：主要由多画面控制机、播出控制机、2台42寸液晶彩电和多路解调器组成，可以监看16路视音频信号和RF信号，音频信号以UV表的形式显示，取代原来的老电视墙，可以监测各频道的视音频信号，无视频、音频、静帧均可声音报警，并自动记录画面录像，方便用户查询和事后分析，对每一信号均可以任意设定时间长度进行实时监控录像。多画面控制机内置4×300G素材盘，录像文件每小时约250M。
GPS校时由卫星天线、GPS校时器和校时软件组成，软件安装在存储服务器中。播控机每次登陆存储服务器，每半小时自动校时一次，实现播出与北京时间完全同步。
（三）播控软件实现的主要功能。软件由播表管理系统、播控管理系统和权限管理系统构成。
播表管理系统主要完成素材的采集审查、串编单和播出表的制作和审查。素材采集后需创建一个VSI信息管理文件，该文件主要记录素材播出的入出点、时长、声道等信息，创建时可以快捷地对素材入出点进行精确到帧的操作，经审查通过后才可以迁移至磁盘阵列待播。播出单审查通过后方可提交到信息服务器中。
播控管理系统用来载入播出单，完成节目的顺序、定时、剧中插播、定时插播、跟随、手动、延时等方式下的播出。系统检查到视频服务器中没有播出单上的素材时，会自动从存储服务器迁移素材到主备服务器。控制键混器实现台标、角标、字幕的自动叠加。
权限管理系统主要完成系统设置、权限管理和信息日志查询功能，由系统管理员负责维护。系统设置完成存储服务器和校时服务器、主备服务器和主备播控机的IP地址和控制端口以及放机、切换器和键混器控制端口的设置。权限管理分配给不同部门不同岗位的工作权限，每人都只能以自己的密码登陆系统。信息日志可以查询所有的操作日志，特别对于素材的删除有详细的记录，通过串口实时捕获服务器运行时的信息代码，出现问题供技术开发部门分析解决。
我们根据以往播出过程中遇到的一些问题，在软件中增设以下功能，确保播出安全。
1.将播出单提前全部传送至视频服务器，确保在主备播控都出现故障情况下，当天节目依然可以正常播出。
2.完备的素材查询提示功能，当文件大小相同但文件名不同、创建VSI文件后的素材文件大小和原文件不同、主备服务器同一文件大小不同时系统均会出现提示窗口。
3.播控软件中嵌入了安全播出语音报警系统，每遇安全播出重要保障期和出现故障需要应急处理时，系统会自动发出安全播出和应急处理办法语音提示，通过柔美的声音提示值班人员需要注意的事项，在相对单调枯燥的环境中注入一股清新的活力。
（作者单位：鹰潭电视台）