大洋錄像機(jī)共享上下載系統(tǒng)的工作原理分析

2014年廣西電視臺(tái)新聞?lì)l道全面啟用大洋高清非編制播系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化制播，記者拍攝得到的各類素材，最終都將上載到大洋非編網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行剪輯、合成，完成后的視頻打包成MXF文件格式在硬盤播出服務(wù)器上播出。記者外出采訪所用的攝像機(jī)，根據(jù)購(gòu)買時(shí)間、廠家的不同，有的使用P2卡，有的使用藍(lán)光盤，還有一些老式攝像機(jī)仍然使用DVC PRO 50M磁帶，而磁帶庫(kù)里還有許多的歷史資料是使用更老的模擬磁帶。在全面使用大洋非編軟件進(jìn)行制作，拋棄傳統(tǒng)的錄像機(jī)對(duì)編、錄像機(jī)與非編混合對(duì)編等方式后，以前采用的錄像機(jī)與非編設(shè)備一對(duì)一的上下載方式，會(huì)造成設(shè)備、資源分配不平均，影響設(shè)備使用效率，例如一臺(tái)老式的模擬錄像機(jī)單接了上下載工作站，但實(shí)際上一年也沒用幾次；而常用的P2、藍(lán)光錄像機(jī)，因使用的人太多，又會(huì)造成排隊(duì)的現(xiàn)象，為了解決這些問題，我們技術(shù)人員常用的方法有兩種，一種是不斷的地換線接線，用哪種磁帶接哪種錄像機(jī)；另一種是多臺(tái)錄像機(jī)與上下載工作站環(huán)接。

經(jīng)常性地的換線接線，增加了技術(shù)人員的工作量，同時(shí)也使得設(shè)備的管理很混亂，因此新聞中心在啟用了大洋高清非編制播系統(tǒng)后，我們決定拋棄以前的做法，而采用錄像機(jī)集中上下載的方式，這顯然更適合現(xiàn)在的工作流程。

采用錄像機(jī)集中上下載的方式工作后，我們發(fā)現(xiàn)它較之以前的錄像機(jī)與非編設(shè)備一對(duì)一的上下載方式，設(shè)備利用率提高了，使用上也很方便，大大的減輕了編輯、記者、技術(shù)人員的工作量，但是這種方式也有一個(gè)缺點(diǎn)，由于采用集中管理的方式，各個(gè)設(shè)備之間不再象像以前那樣自成一體，而是系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的地進(jìn)行工作，如果系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障，解決起來(lái)也比單機(jī)問題更難處理，。為了更好的地管理這個(gè)系統(tǒng)， 保障新聞工作的順利進(jìn)行，我們?cè)噲D分析大洋錄像機(jī)共享上下載系統(tǒng)的工作原理，做到手中有糧，心中不慌 。

一、系統(tǒng)組成

下圖1是大洋錄像機(jī)共享上下載系統(tǒng)的設(shè)備線路圖：。

從圖1中可知，多臺(tái)錄像機(jī)、大洋上下載工作站與矩陣連接起來(lái)，另外還有交換機(jī)、設(shè)備共享服務(wù)器、Nport等設(shè)備。

視音頻矩陣：共有2臺(tái)，1臺(tái)用于上載，另1臺(tái)用于下載，采用大連捷成的Galaxy+ 32*32 SDI矩陣，帶有一個(gè)CTL控制接口，支持采用RS 232/422協(xié)議進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)“軟切換”。

RS422遙控矩陣：1臺(tái)大連捷成的32*32的RS 422矩陣，使用標(biāo)準(zhǔn)的9針COM口連接錄像機(jī)、上下載工作站。它也帶有一個(gè)支持RS 232/422協(xié)議進(jìn)行控制的CTL口。

各式錄像機(jī)：根據(jù)線路圖，分別將其SDI輸出端口接在上載矩陣的輸入端；將其SDI輸入端口接在下載矩陣的輸出端；將其9針控制口接在422矩陣的輸出端，作為受控端。

Nport設(shè)備：設(shè)備為Nport 5450，它的輸入端是一個(gè)RJ45的網(wǎng)口，采用TCP/IP協(xié)議； 輸出端是4個(gè)支持RS-232/422/485協(xié)議的9針標(biāo)準(zhǔn)COM串口。它的任務(wù)是將封裝成IP包的矩陣控制命令，轉(zhuǎn)成RS-232/422協(xié)議向4個(gè)COM串口輸出，即輸出到矩陣的CTL口實(shí)現(xiàn)切換。

設(shè)備共享服務(wù)器：Dell R720專業(yè)服務(wù)器，因安裝大洋公司提供的“設(shè)備共享服務(wù)”軟件，所以將它命名為設(shè)備共享服務(wù)器，它接收上下載工作站發(fā)出的任務(wù)申請(qǐng)、釋放命令，根據(jù)任務(wù)申請(qǐng)的錄像機(jī)名稱對(duì)應(yīng)到實(shí)際矩陣位置，通過(guò)COM口向三個(gè)矩陣的CTL控制口發(fā)送切換指令，但是這里的COM口并不是真實(shí)的物理接口，它是通過(guò)在設(shè)備共享服務(wù)器上安裝的NPort Administrator這個(gè)軟件虛擬出來(lái)的，在軟件配置完成后，當(dāng)設(shè)備共享服務(wù)器向這些虛擬的COM口發(fā)送命令時(shí)，實(shí)際上由NPort的底層軟件將發(fā)向虛擬COM口的控制命令封裝成TCP/IP協(xié)議通過(guò)以太網(wǎng)向NPort 5450發(fā)送，NPort 5450在收到IP包后，再轉(zhuǎn)為RS 232/422協(xié)議，并向本機(jī)指定的1-4個(gè)COM口發(fā)送，對(duì)于設(shè)備共享服務(wù)器和矩陣來(lái)說(shuō)，NPort 5450這臺(tái)設(shè)備是透明的。

上下載工作站：根據(jù)線路圖，分別將其SDI輸出端口接在下載矩陣的輸入端；將其SDI輸入端口接在上載矩陣的輸出端；將其9針串口接在422矩陣的輸入端，作為控制端。上下載工作站上運(yùn)行“上下載申請(qǐng)系統(tǒng)”，通過(guò)它向設(shè)備共享服務(wù)器發(fā)送申請(qǐng)、釋放錄像機(jī)的命令。

二、工作原理及流程

經(jīng)過(guò)分析，對(duì)大洋錄像機(jī)共享上下載系統(tǒng)的工作原理及流程總結(jié)如下：

1.上下載工作站運(yùn)行名為“上下載申請(qǐng)系統(tǒng)”的客戶端軟件，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)取得可共享的錄像機(jī)設(shè)備及狀態(tài)，當(dāng)錄像機(jī)空閑時(shí)，可以向它發(fā)送“申請(qǐng)使用”的命令。

2.設(shè)備共享服務(wù)器上運(yùn)行的服務(wù)端軟件收到命令后，通過(guò)客戶端軟件提供的“設(shè)備名稱”查找數(shù)據(jù)庫(kù)，找到非編端對(duì)應(yīng)在上載矩陣、下載矩陣、422矩陣的對(duì)應(yīng)接線口位置；找到申請(qǐng)控制錄像機(jī)對(duì)應(yīng)的上載矩陣、下載矩陣、422矩陣的對(duì)應(yīng)接線口位置。(注:三臺(tái)矩陣是同步切換的，不論是上載或下載)

3.設(shè)備共享服務(wù)器向本機(jī)COM口發(fā)送矩陣控制命令，如Input 3->Output 8，實(shí)際上這個(gè)COM口是NPort安裝在設(shè)備共享服務(wù)器上的軟件NPort Administrator虛擬的，它收到COM口的矩陣控制命令后，封裝成IP包在以太網(wǎng)上向Nport 5450發(fā)送。

4.Nport 5450通過(guò)以太網(wǎng)收到矩陣控制命令后，將其轉(zhuǎn)換為RS 422協(xié)議，同時(shí)向自己的三個(gè)輸出COM口轉(zhuǎn)發(fā)，即向與COM口連接的三個(gè)矩陣的CTL口發(fā)送切換命令。

5.矩陣收到切換命令后，根據(jù)命令的要求連接通道，在錄像機(jī)設(shè)備與大洋上下載工作站之間建立一條數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌?。此時(shí)設(shè)備共享服務(wù)器將上下載工作站申請(qǐng)使用的錄像機(jī)標(biāo)注為“使用”狀態(tài)，這樣其他上下載工作站將暫時(shí)不能使用這臺(tái)錄像機(jī)了，即被獨(dú)占了。

6.當(dāng)約定的時(shí)間結(jié)束，或者申請(qǐng)任務(wù)的上下載工作站“釋放”此錄像機(jī)后，由設(shè)備共享服務(wù)器將錄像機(jī)回復(fù)到“空閑”狀態(tài)。

三、常用配置

要實(shí)現(xiàn)以上的流程，需要做以下工作：

1.配置NPort 5450的參數(shù)

NPort 5450提供了WEB界面進(jìn)行配置，系統(tǒng)初始化的IP為192.168.127.254，在登錄成功后，需要配置這些參數(shù)：IP地址、串口傳輸參數(shù)、串口工作模式、允許連接的IP地址表。（圖2）

2.在設(shè)備共享服務(wù)器上安裝、配置NPort Administrator

NPort Administrator是NPort 5450系統(tǒng)產(chǎn)品附帶的軟件，它的主要功能是為電腦虛擬出4個(gè)COM口，并設(shè)置COM口的傳輸參數(shù)如波特率等，另外還要跟NPort 5450的實(shí)際IP地址作一個(gè)綁定。（圖3）

從圖3可知，軟件將NPort 5450的Ip地址映射為COM3-COM6四個(gè)虛擬串口，相當(dāng)于設(shè)備共享服務(wù)器增加了4個(gè)COM口。在配置完成后，在設(shè)備共享服務(wù)器上使用串口工具打開指定的COM口，如果是OK的，表示配置成功了。

3.在設(shè)備共享服務(wù)器上配置矩陣線路綁定

在配置之前，先要按線路圖將非編、錄像機(jī)與矩陣在物理線路接好，如非編1- INPUT接[上載矩陣-2輸出口]，非編1- OUT接[下載矩陣-3輸入口]，非編1-RS 422接[422矩陣-5輸入口]；錄像機(jī)2-INPUT接[下載矩陣-2輸出口]，錄像機(jī)2-OUT接[上載矩陣-2輸入口]，錄像機(jī)2-RS422接[422矩陣-5輸出口]。

運(yùn)行“大洋收錄中心總體設(shè)置系統(tǒng)”， 創(chuàng)建一個(gè)VA上載矩陣、一個(gè)VA下載矩陣、一個(gè)422控制矩陣，然后再創(chuàng)建VTR（即錄像機(jī)）和非編工作站，并根據(jù)實(shí)際接線情況，在配置系統(tǒng)中，與矩陣作邏輯線路連線。在[系統(tǒng)組件]那一欄里，可以選用的設(shè)備很多，如衛(wèi)星接收機(jī)、外來(lái)信號(hào)等等，但本系統(tǒng)中只使用上下載工作站即可。（圖4）

創(chuàng)建的上下載工作站，其中的名稱很重要，這個(gè)名稱是關(guān)鍵字，它跟客戶端所設(shè)置的名稱必須是相同的，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制。

 4. 配置“設(shè)備共享服務(wù)”軟件

它主要配置兩個(gè)部分，一是控制矩陣的COM口配置，這個(gè)配置的COM3-5，是NPort 5450的虛擬COM口。

二是錄像機(jī)配置，雖然在配置系統(tǒng)中，我們?cè)O(shè)置了多臺(tái)錄像機(jī)，但如果不配置授權(quán)，非編站點(diǎn)仍然無(wú)法找到這臺(tái)錄機(jī)，即非編端的“上下載申請(qǐng)系統(tǒng)”，是看不到的，必須要進(jìn)行分配。

5.配置上下載工作站控制端軟件

運(yùn)行“上下載申請(qǐng)系統(tǒng)”，按圖5配置，其中“本機(jī)設(shè)備名”必須與配置系統(tǒng)所創(chuàng)建的對(duì)應(yīng)，否則不會(huì)出現(xiàn)任務(wù)錄像機(jī)。

通過(guò)分析，我們知道了大洋錄像機(jī)共享上下載系統(tǒng)的工作原理，以及系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的常用配置，這將對(duì)我們?cè)趯?shí)際工作中解決問題帶來(lái)很大的幫助。