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电视台硬盘播出系统关键技术的研究

作　者: 夏进
导　师: 李翔；沈钢
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 数字电视硬盘播出视频服务器 MPEG RAID
分类号: TN948.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 217次
引　用: 2次
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内容摘要

电视播控系统作为电视台节目的最终出口,其播出的安全可靠性一直是每个电视台重点考虑的问题。在电视数字化步伐加快的今天,播出作为数字电视的重要环节,播控系统的数字化亦是大势所趋。较之传统播控系统,选用具有数字化特征、安全可靠性更高等优点的硬盘播出系统作为电视播控系统,已经成为众多电视台的必然选择。硬盘播出系统以视频数字压缩编码技术、大容量存储技术、宽带网传输技术为基础,将电视节目数字化编码压缩后,存储在硬盘上,通过网络传输和控制,可以方便地实现数字或模拟电视节目播出。目前,硬盘播出系统常用的视频编码压缩格式为MPEG-2,采用这种格式即便在较高压缩比的情况下仍能保持图像质量的良好效果;RAID(独立冗余磁盘阵列)技术的应用使硬盘播出系统的大容量存储及存储的可靠性不再成为问题,系统常用的RAID模式为RAID-3和RAID-5;而网络则主要运用千兆以太网。吴江电视台原有的磁带录像机播控系统随着播出时间和频道数量的增加已不能满足需要,因此对播控系统进行改造已迫在眉睫,先进成熟的硬盘播出系统正好提供一个最佳选择。本文第一章首先介绍了数字电视的概况以及硬盘播出系统的构成、特点,并对国内外几款产品进行了比较。第二章主要研究了视频数字编码的国际标准,重点分析了当前广泛应用的MPEG-2标准和新兴的具有广阔前景的MPEG-4 AVC/H.264标准。第三章对RAID技术及模式进行了分析,并对硬盘播出系统中RAID模式的选择及ATA硬盘阵列应用于视频服务器进行了分析。第四章主要介绍硬盘播出系统在吴江电视台的应用情况,对整个系统的软硬件功能进行了详细分析。本文的研究考虑到项目的实际需要,以应用研究为主,科学研究为辅;研究目的和意义主要是为吴江电视台硬盘播出系统的改造和最终实现全部频道的硬盘播出提供参考。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章数字电视和硬盘播出系统概述  7-15
  1.1 数字电视概述  7-8
  1.2 电视播出控制技术的发展  8-9
  1.3 硬盘播出系统的构成  9
  1.4 硬盘播出系统的特点  9
  1.5 硬盘播出系统的优越性  9-10
  1.6 几款硬盘播出系统的比较  10-15
    1.6.1 SeaChange 公司的Media Cluster 硬盘播出系统  11-12
    1.6.2 Pinnacle 公司的MediaStream 视频服务器  12
    1.6.3 索尼公司的MAV-70XGI 视频服务器  12-13
    1.6.4 GVG 公司的Profile XP PVS 1100  13
    1.6.5 格非公司的MagiStream 服务器  13-14
    1.6.6 广州现代视讯公司的飞越2000XM  14-15
第二章电视信号数字压缩编码技术及标准的研究  15-29
  2.1 视频压缩编码标准概述  15
  2.2 ITU-R601 标准（CCIR601 号建议）  15-18
    2.2.1 ITU-R601 标准概述  15
    2.2.2 ITU-R601 标准的内容  15-17
    2.2.3 数字串行分量SDI 接口  17-18
  2.3 M-JPEG 标准  18-19
  2.4 MPEG-1 标准  19-20
  2.5 MPEG-2 标准  20-26
    2.5.1 MPEG-2 标准概述  20
    2.5.2 MPEG-2 标准的“级”与“类”  20-22
    2.5.3 MPEG-2 视频编码系统原理  22-24
    2.5.4 MPEG-2 标准的关键技术  24-26
  2.6 MPEG-4 AVC/H.264 标准  26-29
第三章独立冗余磁盘阵列（RAID）的相关标准及研究  29-40
  3.1 RAID 技术简介  29
  3.2 RAID 的优点  29-30
  3.3 RAID 的技术原理  30-33
    3.3.1 阵列和RAID 控制器  30
    3.3.2 镜像技术  30-31
    3.3.3 奇偶校验（Parity）技术  31-32
    3.3.4 延展（Striping）技术  32-33
  3.4 RAID 的基本模式（RAID levels）  33-37
    3.4.1 RAID 0  33-34
    3.4.2 RAID 1  34-35
    3.4.3 RAID 2  35
    3.4.4 RAID 3  35-36
    3.4.5 RAID 4  36
    3.4.6 RAID 5  36-37
    3.4.7 复合RAID 模式  37
  3.5 RAID 模式的选择  37-38
  3.6 RAID 阵列硬盘类型的选择  38-40
    3.6.1 SCSI 硬盘与ATA 硬盘的比较  38-39
    3.6.2 ATA 硬盘阵列应用于视频服务器的分析  39-40
第四章硬盘播出系统在吴江电视台的应用  40-50
  4.1 系统设计原则  40-41
  4.2 系统选型  41-45
    4.2.1 播控方式的选择  41-42
    4.2.2 上载方式的选择  42
    4.2.3 视频服务器的组合方式  42-43
    4.2.4 视频服务器的选择  43-45
  4.3 系统方案及工作流程  45-46
  4.4 系统硬件组成及作用  46-48
    4.4.1 视频服务器  46
    4.4.2 文件数据库服务器  46
    4.4.3 各个工作站  46-47
    4.4.4 二级存储硬盘阵列  47
    4.4.5 网络交换机  47
    4.4.6 切换矩阵等周边设备  47-48
  4.5 系统方案的特点  48
  4.6 系统指标及应用  48-50
第五章系统播控软件的设计与实现  50-58
  5.1 软件特点  50
  5.2 软件工作流程  50-52
  5.3 软件结构及功能  52-58
    5.3.1 上载子系统  52-53
    5.3.2 总编子系统  53-54
    5.3.3 播出子系统  54-56
    5.3.4 管理子系统  56-58
第六章结束语  58-59
参考文献  59-61
致谢  61-62
攻读学位期间发表的学术论文目录  62

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