電視臺(tái)全臺(tái)網(wǎng)數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

羅蘊(yùn)軍

（新余電視臺(tái)，江西 新余 338000）

1 新余電視臺(tái)設(shè)備現(xiàn)狀

目前，新余臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)設(shè)備主要由制作、播出以及媒資等部分組成。

1）制作部分。新余臺(tái)目前的制作設(shè)備主要以新奧特的產(chǎn)品為主，采用14個(gè)站點(diǎn)，還有部分其他非編，用的時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備已趨于老化；以25M的編輯格式為主，網(wǎng)絡(luò)帶寬已不能滿足高清制作需求；同時(shí)，這些設(shè)備相對(duì)分散，不同品牌的非編只能做到簡(jiǎn)單的素材共享，不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編輯?，F(xiàn)階段很多電視臺(tái)普遍標(biāo)清制作已是50M制作，部分已實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清混合編輯。

2）播出部分。新余電視臺(tái)現(xiàn)有的播出系統(tǒng)建立于2005年，2個(gè)頻道由格非公司設(shè)備集成，1個(gè)頻道由江西明星視頻科技公司設(shè)備集成，2套播出系統(tǒng)目前沒有素材共享，并且設(shè)備已趨于老化。圖文字幕播出采用傳統(tǒng)的播出方式，播出功能比較簡(jiǎn)單，全人工操作，勞動(dòng)量大，準(zhǔn)確性低。現(xiàn)有的播出在升級(jí)方面存在一定的局限性。為考慮以后的高標(biāo)清播出，升級(jí)改造也是十分有必要的。

3）媒資部分。新余臺(tái)的媒資由新奧特公司搭建，約6 Tbyte的媒資存儲(chǔ)，但由于存儲(chǔ)容量比較小，現(xiàn)在存儲(chǔ)空間已存滿了。在升級(jí)方面也不具有平滑性。當(dāng)前的媒資主要是給新聞制作使用的生產(chǎn)型的媒資，當(dāng)規(guī)劃全臺(tái)網(wǎng)的時(shí)候，建議考慮建成資料型媒資。

2 規(guī)劃原則及目標(biāo)

電視臺(tái)網(wǎng)應(yīng)采用先進(jìn)的IT技術(shù)，開放、通用的互聯(lián)互通接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）[1-2]，滿足現(xiàn)代新型媒體業(yè)務(wù)發(fā)展需求的信息管理系統(tǒng)。由于采用的基于“總線式”的模塊互聯(lián)互通，可配置多個(gè)子業(yè)務(wù)模塊，系統(tǒng)平滑地適應(yīng)變化，使投資能得到最大限度的保護(hù)，滿足電視臺(tái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、流程化的發(fā)展進(jìn)程，為電視臺(tái)深度開發(fā)電視新媒體做好鋪墊，最終使電視臺(tái)始終處于“全國(guó)領(lǐng)先、贛內(nèi)第一”的技術(shù)水平。歸納起來，要求：1）滿足電視臺(tái)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，易于擴(kuò)展；2）系統(tǒng)依據(jù)低成本、高性能、高效率的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行構(gòu)建；3）實(shí)現(xiàn)電視臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)過程的精確控制；4）實(shí)現(xiàn)電視臺(tái)媒體內(nèi)容管理及價(jià)值體現(xiàn)；5）確保網(wǎng)絡(luò)安全及完善的病毒防范措施；6）信號(hào)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到我國(guó)衛(wèi)視臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)。

3 全臺(tái)網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

電視臺(tái)現(xiàn)有的制作設(shè)備、播出設(shè)備較為松散，內(nèi)容高度復(fù)用環(huán)節(jié)多，不利于電視臺(tái)對(duì)設(shè)備的高度調(diào)用[3-5]，不能實(shí)現(xiàn)節(jié)目生產(chǎn)的精確控制和管理效率，由此看來，要整體提高電視臺(tái)的制播水平，必須對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造和整合。

3.1 后臺(tái)業(yè)務(wù)平臺(tái)的搭建

依據(jù)電視臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)狀，建議采用緊湊型全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)解決方案，方案是以電視臺(tái)的“制、播、存、管”為業(yè)務(wù)主線，同時(shí)兼顧輔助業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)、靈活的業(yè)務(wù)流程、可靠的保障機(jī)制，采用高標(biāo)清兼容的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，并且以媒資系統(tǒng)作為制作網(wǎng)的內(nèi)容支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了真正的寬適用、多功能、多格式、多接口、智能化管理。系統(tǒng)在充分滿足現(xiàn)有新聞生產(chǎn)的前提下，實(shí)現(xiàn)與異構(gòu)廠商、異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和資源共享，從而實(shí)現(xiàn)集約化、全臺(tái)化、規(guī)?；a(chǎn)模式。

3.1.1 全臺(tái)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程

全臺(tái)網(wǎng)以節(jié)目單為核心驅(qū)動(dòng)歸檔、存儲(chǔ)、制作、轉(zhuǎn)碼、遷移、審片、播出、回遷等業(yè)務(wù)任務(wù)。全臺(tái)網(wǎng)業(yè)務(wù)流程（主要部分）如圖1所示。

3.1.2 板塊交互流程（業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)）

在全臺(tái)網(wǎng)搭建中，采用媒體服務(wù)中心（MSC）來構(gòu)建全臺(tái)網(wǎng)互聯(lián)互通的業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)，其通過SOA和標(biāo)準(zhǔn)的IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，媒體文件的存取通過文件傳輸協(xié)議（FTP）完成，整個(gè)MSC的所有進(jìn)程實(shí)例都是動(dòng)態(tài)自適應(yīng)運(yùn)行，能根據(jù)各個(gè)板塊的具體業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)配置，自動(dòng)融入新增轉(zhuǎn)碼、遷移、合成、下載等進(jìn)程實(shí)例。采用分布式任務(wù)調(diào)度中心（DSC）快速處理各種業(yè)務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段、跨平臺(tái)的Web應(yīng)用服務(wù)。采用異構(gòu)雙門戶網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)板塊之間數(shù)據(jù)交互采用，其采用“白名單”認(rèn)證機(jī)制，確保數(shù)據(jù)真實(shí)、安全。同時(shí)，由于對(duì)文件進(jìn)行深度解析并通過解析后才進(jìn)入本系統(tǒng)，使“丟包”以及破損的數(shù)據(jù)文件都被擋在本系統(tǒng)之外，保證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。

3.2 制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

為了滿足電視臺(tái)未來幾年實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、流程化的發(fā)展，建議組建新制作網(wǎng)。目前，千兆/萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)已發(fā)展成熟，芯片處理能力顯著提升，多通道NAS或雙iSCSI已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外諸多項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)性能可靠，制作網(wǎng)應(yīng)采用多通道NAS或雙iSCSI解決方案。

依據(jù)電視臺(tái)節(jié)目制作的需求，建議組建新聞制作子網(wǎng)、專題制作子網(wǎng)、欄目制作子網(wǎng)和廣告制作子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)素材共享和管理。新聞制作子網(wǎng)主要由10～15套非線性編輯系統(tǒng)構(gòu)成；專題制作子網(wǎng)、欄目制作子網(wǎng)和廣告制作子網(wǎng)主要分別由5～6套非線性編輯系統(tǒng)構(gòu)成；建議建設(shè)1個(gè)演播室，滿足電視臺(tái)新聞直播的需要。

3.3 播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

搭建3個(gè)全數(shù)字標(biāo)清播出子網(wǎng)，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)全臺(tái)內(nèi)容的調(diào)度及確保播出信號(hào)達(dá)到國(guó)際甲級(jí)指標(biāo)，建議各播出子網(wǎng)配置總控調(diào)度子系統(tǒng)和分控子系統(tǒng)，并選用優(yōu)質(zhì)高性能硬件設(shè)備。由于現(xiàn)在的視頻服務(wù)器大多采用“CPU+GPU+多通道I/O”技術(shù)，現(xiàn)在采用的是3個(gè)數(shù)字標(biāo)清通道播出，但以后將其升級(jí)為高清播出也十分簡(jiǎn)單，只須把通道卡改為高清卡，把周邊及輔助設(shè)備改為高清設(shè)備即可（如字幕機(jī)、切換器、分配器、鍵混器等）。

3.4 媒資管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

媒資管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)以內(nèi)容管理為基礎(chǔ)，為全臺(tái)的節(jié)目生產(chǎn)、發(fā)布、交換、管理等提供全方位的內(nèi)容服務(wù),實(shí)現(xiàn)全臺(tái)資料數(shù)字化、集中存儲(chǔ)、集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，通過簡(jiǎn)單的Web Services接口服務(wù)于全臺(tái)的收錄網(wǎng)、新聞網(wǎng)、制作網(wǎng)、播出網(wǎng)、總編室業(yè)務(wù)網(wǎng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換平臺(tái)等，為其提供各種視、音頻資料及生產(chǎn)過程中需要的圖片、文檔、圖表、工程文件等對(duì)象的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一應(yīng)用、統(tǒng)一流程。未來將有大量的媒體素材需要保存，所以建議采用在線存儲(chǔ)、近線存儲(chǔ)二級(jí)存儲(chǔ)機(jī)制。

3.5 數(shù)據(jù)安全傳輸平臺(tái)

隨著Internet和廣域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，病毒傳播的速度越來越快。新余臺(tái)應(yīng)采用異構(gòu)平臺(tái)開發(fā)的基于媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，節(jié)目制作板塊的數(shù)據(jù)采用B/S入庫(kù)的方式，進(jìn)入到業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)；然后，播出板塊或媒資板塊通過“推拉”模式到業(yè)務(wù)支撐板塊去素材，保證各個(gè)板塊不受網(wǎng)絡(luò)病毒的攻擊，交換的數(shù)據(jù)采用“白名單”認(rèn)證（“白名單”認(rèn)證就是指只有系統(tǒng)能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)才能通過網(wǎng)關(guān)，這些數(shù)據(jù)只包括已經(jīng)加入了白名單的媒體數(shù)據(jù)格式以及該媒體數(shù)據(jù)格式關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)），只有“白名單”中的數(shù)據(jù)才能完整可靠地進(jìn)入系統(tǒng)，或者在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；同時(shí)，由于對(duì)文件進(jìn)行深度解析并通過解析后方可進(jìn)入本系統(tǒng)，使“丟包”以及破損的數(shù)據(jù)文件都被擋在本系統(tǒng)之外，保證了數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性。

4 系統(tǒng)各個(gè)模塊及特點(diǎn)

4.1 全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)

基于節(jié)目單生命周期驅(qū)動(dòng)全程文件化的工作流程，覆蓋全臺(tái)的“制、播、存、管”主要業(yè)務(wù)，責(zé)任明確、清晰，促進(jìn)流程的科學(xué)化和規(guī)范化。

4.2 制作板塊

1）制作網(wǎng)絡(luò)采用基于“緩存映像”的IP-SAN技術(shù)的iSCSI存儲(chǔ)。該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是對(duì)非編網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)和傳輸采用優(yōu)化策略和調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率和增強(qiáng)素材存儲(chǔ)陣列的吞吐率。對(duì)于相同物理構(gòu)架的非編制作網(wǎng)絡(luò)，采用“緩存映像”技術(shù)將使網(wǎng)絡(luò)實(shí)際帶寬提高數(shù)倍；2）制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)上利用軟件良好的兼容性，系統(tǒng)能配置多臺(tái)有卡工作站、無(wú)卡工作站。能兼容第三方廠商的其他業(yè)務(wù)板塊，如播出系統(tǒng)、媒資系統(tǒng)等；3）采用“CPU+GPU+I/O”技術(shù)，支持多種格式在同一時(shí)間線上進(jìn)行任意實(shí)時(shí)混合編輯，無(wú)壓縮，并隨著軟件的發(fā)展支持更多的可編輯格式；4）革新性的3D視頻/圖文引擎，創(chuàng)造令人眩目的特技效果和質(zhì)量，支持直接調(diào)用第三方插件、粒子系統(tǒng)，同時(shí)提供智能“英漢詞典”功能；5）創(chuàng)新的P2和XD?CAM統(tǒng)一命名歸檔功能，為編輯人員快速查找、管理素材提供有力幫助；6）組建新聞制作子網(wǎng)、專題制作子網(wǎng)、欄目制作子網(wǎng)、廣告制作子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)素材共享和管理。

4.3 播出板塊

1）硬盤播出網(wǎng)絡(luò)采用“CPU+GPU+多通道I/O”設(shè)計(jì)的視頻服務(wù)器，具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性。2）播出系統(tǒng)能夠接收總編室編制的節(jié)目串聯(lián)單和全臺(tái)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)推送的節(jié)目素材文件，并根據(jù)節(jié)目串聯(lián)單自動(dòng)遷移、關(guān)聯(lián)、刷新節(jié)目素材文件。3）支持B/S和C/S架構(gòu)的編單、審片，采用基于Web Services的門戶網(wǎng)關(guān)，既實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)、跨網(wǎng)段的節(jié)目上載、編單，又確保了網(wǎng)絡(luò)的安全。4）支持在二級(jí)存儲(chǔ)上編單、審片、素材自動(dòng)遷移策略。通過后臺(tái)服務(wù)，當(dāng)節(jié)目單提交后，素材自動(dòng)從二級(jí)存儲(chǔ)遷移到在線播出服務(wù)器。5）采用雙網(wǎng)、雙控、環(huán)行備份、斷網(wǎng)播出設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和播控網(wǎng)絡(luò)雙網(wǎng)，主、備播控機(jī)雙控，支持2個(gè)以上的視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)環(huán)行互為備份播出。在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，播出任務(wù)繼續(xù)，直至完成當(dāng)前打開的播出節(jié)目單任務(wù)，實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)播出。6）采用P2P技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速同步備份部署。采用P2P技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速同步備份部署，節(jié)目上載或入庫(kù)時(shí)，只需1倍的時(shí)間，節(jié)目就快速同步到所有的視頻服務(wù)器中。7）提供眾多功能及后臺(tái)服務(wù)組件。主、備節(jié)目素材庫(kù)后臺(tái)自動(dòng)比對(duì)，有數(shù)據(jù)同步軟件模塊、時(shí)鐘服務(wù)軟件模塊、節(jié)目庫(kù)素材自動(dòng)清理軟件模塊、節(jié)目單管理和自動(dòng)清理軟件模塊、日志管理和自動(dòng)清理軟件模塊、節(jié)目庫(kù)素材自動(dòng)檢測(cè)軟件模塊、后臺(tái)自動(dòng)遷移軟件服務(wù)端等。8）多級(jí)播出表簽名和內(nèi)容審核。確保內(nèi)容安全，對(duì)特殊節(jié)目?jī)?nèi)容采用簽名審核機(jī)制。同時(shí)，基于系統(tǒng)還采用微切片文件修復(fù)技術(shù)和MD5文件校驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)安全。9）運(yùn)用方便、安全的字幕伺服器。字幕基于數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)化制作、字幕內(nèi)嵌播出節(jié)目單，使字幕與硬盤播出節(jié)目在同一播出表中，一目了然。字幕的播出內(nèi)容隨播出表而變動(dòng)，這樣使字幕既安全又方便，使人員操作強(qiáng)度大幅降低，人為誤操作大大減少，真正地將播出值班人員從以往繁重的手工字幕播出工作中解放了出來。10）播控安全機(jī)制。確保播控安全，在播出過程中對(duì)播出表進(jìn)行加鎖與解鎖設(shè)置修改，從容應(yīng)對(duì)緊急情況。

4.4 媒資部分

使電視臺(tái)有限的內(nèi)容資源得到充分利用，滿足各部門對(duì)內(nèi)容的不同用途，服務(wù)于全臺(tái)的收錄網(wǎng)、新聞網(wǎng)、制作網(wǎng)、播出網(wǎng)、總編室業(yè)務(wù)網(wǎng)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全臺(tái)資料數(shù)字化、集中存儲(chǔ)、集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，能為電視臺(tái)挖掘新媒體提供內(nèi)容支撐。其特點(diǎn)有：1）基于工作流和任務(wù)引擎的電視臺(tái)全程業(yè)務(wù)管理，為全臺(tái)生產(chǎn)提供內(nèi)容平臺(tái)，是全臺(tái)的內(nèi)容調(diào)度、設(shè)備調(diào)度以及統(tǒng)一內(nèi)容的多用途平臺(tái)。2）支持集中式、分布式媒資應(yīng)用部署，適應(yīng)用戶各類媒資應(yīng)用場(chǎng)景。3）與非編無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間線的素材歸檔/回遷，提高用戶素材再利用生產(chǎn)效率。4）系統(tǒng)提供編目數(shù)據(jù)的導(dǎo)入/導(dǎo)出，支持離線編目、異地編目。5）全面支持高標(biāo)清素材，系統(tǒng)對(duì)高清作特別優(yōu)化處理。6）基于網(wǎng)格技術(shù)的后臺(tái)服務(wù)，高效、安全。7）高度集成的資源管理門戶。流程、任務(wù)、編目、歸檔、下載、檢索，都被整合在一個(gè)統(tǒng)一的窗口平臺(tái)，方便、快捷、簡(jiǎn)單、易用。8）基于媒體數(shù)據(jù)微切片的文件同步和修復(fù)技術(shù)。9）有主動(dòng)學(xué)習(xí)能力檢索功能。10）智能化的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)技術(shù)，鏡像、環(huán)形可自由定義，實(shí)時(shí)調(diào)整，最大限度保證不同類型媒體文件的安全需求。11）基于虛擬技術(shù)的分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，非對(duì)稱備份、無(wú)限擴(kuò)容、無(wú)縫整合、彈性鏈接。

4.5 病毒網(wǎng)關(guān)

保證了制作到播出、媒資的安全性，一個(gè)板塊感染到了病毒，不會(huì)影響到其他板塊。滿足制作、播出、媒資等多個(gè)業(yè)務(wù)板塊間數(shù)據(jù)雙向交互。例如，將制作板塊的元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)推送到媒資系統(tǒng)，同時(shí)也可以在客戶端通過請(qǐng)求，將媒資元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)回遷至制作板塊，且支持文件轉(zhuǎn)碼、低碼流生成、后臺(tái)時(shí)間線合成、基于文件圖像幅型變化等。

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