淺析硬盤播出系統的應用及維護
摘要:本文首先論述了視頻硬盤在電視播出中的應用情況和硬盤播出系統的特點,并對硬盤自動播出系統軟件、硬件、網絡傳輸系統維護問題進行了認真研究。
關鍵詞:硬盤播出系統;應用;維護
一、硬盤播出的應用情況
隨著視頻壓縮技術、大容量存儲技術和網絡傳輸技術的發展,硬盤自動播出系統得以在各級電視臺成功應用,使得以硬盤存儲為基礎建立電視數字化硬盤播出系統的方式已被業內所認同,并逐步得到推廣應用。視頻技術領域所使用的硬盤不同于普通的計算機硬盤。由于視頻信號數據量大、傳輸速率高,因此對硬盤的速度要求較高,一般應在5～10GB/S之間甚至更高,這種硬盤一般被稱為高速視頻硬盤,或圖像數據盤、SCSI(SmallComputer System Interface)硬盤。目前采用數字壓縮技術的專業級的硬盤錄像機已經具備:大容量視音頻素材存儲,廣播級視音頻質量;多通道實時記錄/重放、資源共享,通道的數量與功能可靈活配置;具有模擬復合、模擬分量和串行數字分量等多種視頻信號接口及控制接口;采用M-JPEG(n)視頻數據壓縮方式,其壓縮比可調;采用了備份電源、冗余硬盤陣列(RAID)等技術。已趨于成熟的硬件和軟件環境使硬盤錄像機在可靠性和記錄時間上都達到了實用化程度。
二、利用硬盤實現自動播出的優越性
硬盤自動播出從根本上改變了電視臺傳統的播出方式,與后者相比具有明顯優勢,其特點是:(1)采用了數字的處理和存儲方式,信道傳輸特性甚優,多次重播的圖像質量一致性好;(2)由于采用了硬盤作為存儲媒體,磨損極低,數據可以長期保存和播放而基本不影響質量;(3)圖像和聲音作為數碼信號存儲于硬盤,由于硬盤的存取手段適應于多進程實時訪問,多個輸入、輸出通道可以同時存取同一或不同數據,實現了資源共享,利用率大大提高;(4)克服了磁帶錄像機機械結構維護困難、費用高、可靠性差等長期困擾電視技術工作人員的常見問題,其可靠性主要決定于硬盤系統和周邊設備的硬件水平以及相應的應用軟件水平,而這類技術正呈現強勁發展趨勢;(5)節目錄入、播出節目單設置完成后,一般無需人為干預,自動化程度高,節省人力,減輕了勞動強度,并且播出的精度大大提高;(6)硬盤播出的實現平臺為服務器,其通用性好,可以在開放底層接口的條件下靈活地實現各種應用;(7)系統的內部擴展能力以及外部擴展能力強,能夠很好地與未來的全數字、網絡化、資源共享的節目編播體系相銜接。
三、硬盤自動播出系統維護
(一)軟件系統的維護。(1)經常對系統進行升級,查毒、殺毒。鑒于微軟操作系統的BUG不斷,許多攻擊都是針對系統漏洞,各種病毒和攻擊肆虐無忌。因此,應經常升級補丁包,安裝病毒防火墻,并及時升級殺毒軟件、更新病毒庫;(2)經常檢測“設備管理器”,檢查電腦的硬件設備是否有沖突、設備驅動有無問題;(3)定期利用磁盤清理工具軟件如Diskeeper等對磁盤進行清理、維護和碎片整理,徹底刪除一些無效文件、垃圾文件和臨時文件,使得磁盤空間及時釋放;(4)為了防止操作系統遭破壞和預防病毒,用Ghost軟件將系統盤的所在分區制作成鏡像文件,并制作成自動恢復光盤,一旦操作系統出現問題,可利用鏡像文件在幾分鐘內將系統恢復。
(二)硬件系統的維護。(1)保持機房環境清潔、干燥。工作臺必須經常清潔,及時擦除灰塵和其他污漬;操作臺上千萬不能堆放其他無關的東西,機房應禁止吸煙;(2)保證設備接地可靠。局域網中傳輸的都是一些弱信號,接地不好會出現干擾信息,嚴重時導致整個網絡不通;特別是一些網絡轉接設備,它對接地的要求非常嚴格,否則該網絡設備將達不到規定的連接速率,從而在聯網的過程中產生各種莫名其妙的故障現象;(3)定期打開機箱進行維護。切斷電源,將主機與其他外設連線拔掉,拆開機箱,查看里面的設備是否有異常痕跡,及時用柔軟的刷子擦除機箱內的灰塵(主板、顯卡、聲卡、電源風扇等);(4)經常使用專用儀器設備測試視頻指標,如黑電平、載噪比等。如指標不符合要求,必須通過軟件設置調整播出或采集卡的參數;(5)經常測試設備的安全可靠性。對于主要設備如視頻服務器、數據庫服務器和播出控制機一般都采用熱備份,必須在檢修時手動測試實驗,確保自動切換,否則會出現多頻道停播的嚴重事故。
(三)網絡傳輸系統的維護。(1)合理設置網卡、交換機。網卡速率、雙工等參數和交換機應保持一致(一般要求100 M,全雙工),設置交換機的MAC地址表,使每一臺服務器與交換機端口綁定,不用的端口禁止使用,并做詳細記錄,防止非法計算機接入;(2)設置不同部門(如總編室、播出部、廣告部等)為不同的VLAN,通過3層設備(如路由器等)設置訪問列表來控制相應計算機的互聯互通,確保網絡的安全性;(3)詳細記錄網絡日志。網絡日志記錄了網絡日常運營的狀態信息,這些信息顯示了網絡的動態情況。當網絡出現故障時,可以通過查看網絡日志,了解故障發生前的一些網絡情況,從而推測出故障的原因所在。
(四)存儲系統的維護。由于電視播出的數據量大,對安全性要求很高,計算機硬盤播出系統數據存儲一般都采用磁盤陣列(RAID)。磁盤陣列分為DAS(直接附加存儲)和NAS(網絡附加存儲)磁盤陣列。以NAS磁盤陣列為例,其維護應做好以下幾點:(1)及時備份系統配置參數。及時記錄磁盤陣列的邏輯配置、物理配置、狀態配置等參數,具體包括使用的每個邏輯盤大小、RAID類型、條帶容量、數據寫入磁盤方式、由哪些物理磁盤組成,每個物理磁盤的通道號、目標序列號、生產廠家、型號、容量、陣列控制器的型號、固件(Firmware)版本,處于后備待機狀態(Hot Spare)還是在線狀態(On Line)等。上述配置參數在磁盤陣列或操作系統崩潰后,在緊急重建陣列、恢復存儲數據的過程中是必不可少的。一般陣列控制器BIOS芯片裝載了陣列配置軟件,管理員可以文件形式備份上述參數;(2)定期檢查數據一致性。數據冗余是磁盤陣列的主要技術之一,磁盤陣列通過數據冗余達到容錯目的,但是由于各種原因,難免會遇到冗余數據與主數據塊(Primary Data)不一致的情況,造成數據失效甚至宕機等現象。一致性檢查能及時發現和糾正潛在的錯誤數據,保證陣列中數據的完整性。一致性檢查一般以每周1～2次為宜;(3)建立熱備用磁盤。熱備用磁盤也是RAID技術的一項安全技術,當磁盤陣列中一個正在使用的物理磁盤發生故障后,一個待機的磁盤會立刻上線,代替此故障盤,陣列控制器根據邏輯驅動器上的冗余數據,通過校驗算法把原來存儲在故障盤上的數據重建到熱備用磁盤上。在一個陣列中,只能有一個熱備用磁盤。熱備用磁盤增加了一次數據逃生的機會,系統管理員要及時更換發生故障的磁盤,并指定新的熱備用磁盤;(4)定時備份重要數據。配備了磁盤陣列并不意味著可以高枕無憂,對于重要數據一定要備份。數據備份的介質可以是磁帶、可讀寫光盤等。備份方式可以是通過操作系統本地備份或通過網絡系統遠程備份。
與傳統的自動播出系統相比,硬盤播出系統具有錄像機不參與實時播出、同一個節目可重
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