肖皓月

（作者單位：四川省達(dá)州市達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)）

1 項(xiàng)目建設(shè)背景

達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)原有非編制作網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)全臺(tái)日播新聞節(jié)目生產(chǎn)、部分欄目生產(chǎn)、專題節(jié)目生產(chǎn)、廣告生產(chǎn)，生產(chǎn)格式為標(biāo)清節(jié)目，網(wǎng)絡(luò)采用了“FC+以太”的雙網(wǎng)架構(gòu)，通過(guò)專門(mén)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件，對(duì)工作人員權(quán)限進(jìn)行設(shè)定，使得非編的工程文件、字幕文件能夠相互調(diào)用。比起單機(jī)非編的工作模式，工作效率提高不少，但是也逐漸暴露出不足的地方：（1）采用集中存儲(chǔ)，所有非編站點(diǎn)均訪問(wèn)1臺(tái)磁盤(pán)陣列，網(wǎng)絡(luò)帶寬不足以支撐多臺(tái)非編同時(shí)編輯訪問(wèn)，造成非編引用素材時(shí)卡頓；（2）安全性低，素材都保存在了集中存儲(chǔ)上，雖然已經(jīng)對(duì)陣列做了RAID處理，但存儲(chǔ)如果出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)非編網(wǎng)便陷入癱瘓；（3）由于“FC+以太”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)較為復(fù)雜，后期運(yùn)維難度較大，且成本也逐漸增大；（4）目前臺(tái)內(nèi)的前端攝像機(jī)采集設(shè)備已經(jīng)完成高清化升級(jí)，上載節(jié)目也多為高清，磁盤(pán)陣列的存儲(chǔ)容量已經(jīng)不能滿足高清文件逐漸增多的保存需求。

為了讓達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)實(shí)現(xiàn)全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、高清化發(fā)展，需要重新設(shè)計(jì)高清非編制作網(wǎng)。新的非編網(wǎng)需要采用成熟穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的網(wǎng)絡(luò)及存儲(chǔ)架構(gòu)，運(yùn)行可靠，且應(yīng)急操作安全、快捷、易于維護(hù)。非編網(wǎng)建設(shè)完成之后需要實(shí)現(xiàn)臺(tái)內(nèi)節(jié)目采集、編輯需全部高清化，最終輸出成品節(jié)目支持高清版本和標(biāo)清版本（采用高清下變換），其標(biāo)清下變換版本節(jié)目指標(biāo)不能低于原標(biāo)清非編生產(chǎn)的標(biāo)清節(jié)目。

2 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模

整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用萬(wàn)兆主干設(shè)計(jì)，萬(wàn)兆主干+千兆到桌面，存儲(chǔ)采用多通道NAS集群架構(gòu)，通過(guò)數(shù)據(jù)分流實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全高清網(wǎng)絡(luò)化節(jié)目編輯，制作網(wǎng)到播出系統(tǒng)采用萬(wàn)兆主干傳輸數(shù)據(jù)，確保高恒定帶寬，非編網(wǎng)后臺(tái)服務(wù)器采用千兆以太網(wǎng)連接。

達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)高清非編網(wǎng)建設(shè)范圍包括非編網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、各個(gè)欄目非編站點(diǎn)，以及相應(yīng)的輔助設(shè)備。非編系統(tǒng)全面支持標(biāo)清和高清的混合制作，節(jié)目生產(chǎn)采用全程文件化、網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)流程，極大提高節(jié)目生產(chǎn)效率。

2.1 制作網(wǎng)及存儲(chǔ)服務(wù)器設(shè)計(jì)

制作網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)日播新聞節(jié)目生產(chǎn)、部分欄目目生產(chǎn)、廣告生產(chǎn)，系統(tǒng)規(guī)模為編輯網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2臺(tái)，1套數(shù)據(jù)庫(kù)熱備份軟件，1套萬(wàn)兆NAS集群存儲(chǔ)（4節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)24TB容量）。利用原有新聞存儲(chǔ)設(shè)備改造成廣告中心編輯網(wǎng)存儲(chǔ)；廣告網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)和新聞網(wǎng)數(shù)據(jù)共用。

2.2 工作站點(diǎn)設(shè)計(jì)

廣告制作網(wǎng)主要完成達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)廣告節(jié)目生產(chǎn)，系統(tǒng)規(guī)模為高清有卡編輯站1臺(tái)，高清無(wú)卡編輯站6臺(tái)；綜合類欄目制作網(wǎng)完成達(dá)州電視臺(tái)各頻道專題欄目的節(jié)目制作，系統(tǒng)規(guī)模為高清有卡編輯站2臺(tái)，無(wú)卡編輯站點(diǎn)7臺(tái)；新聞?lì)愔谱骶W(wǎng)主要完成達(dá)州市電視臺(tái)各類新聞節(jié)目的生產(chǎn)，系統(tǒng)規(guī)模為10臺(tái)；總編室制作網(wǎng)主要完成總編室編輯任務(wù)，包括外購(gòu)節(jié)目編輯、電視劇 編輯等，系統(tǒng)規(guī)模為3臺(tái)高清無(wú)卡編輯站；專題、包裝類非編主要完成部分節(jié)目的深度包裝，系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為3臺(tái)，包括1臺(tái)高清有卡包裝工作站，2臺(tái)無(wú)卡包裝工作站。其他為配置必要的專業(yè)服務(wù)器機(jī)柜，交換機(jī)、線材。

此次項(xiàng)目中，無(wú)卡非編的數(shù)量占比較大，是因?yàn)樵谝酝姆蔷幘W(wǎng)建設(shè)中，無(wú)卡非編因?yàn)樯倭税蹇ǖ慕獯a功能無(wú)法輸出信號(hào)進(jìn)行監(jiān)看，所以更多時(shí)候僅僅作為粗編使用，節(jié)目在精編過(guò)程中用到有卡非編的板卡輸出信號(hào)到監(jiān)視器上進(jìn)行預(yù)監(jiān)。而本次的非編采用了最新的編解碼技術(shù)，采用CPU+GPU軟件解碼方式，無(wú)卡非編也能夠通過(guò)HDMI接口輸出預(yù)監(jiān)畫(huà)面到顯示器上，完成節(jié)目的精編工作。有卡非編和無(wú)卡非編在編輯功能上并無(wú)差別，板卡的功能也僅僅只是作為上載和輸出信號(hào)的通道，所以本次配備了大量的無(wú)卡非編。

3 項(xiàng)目具體設(shè)計(jì)

3.1 帶寬計(jì)算

設(shè)計(jì)高清非編網(wǎng)絡(luò)時(shí)首先要做的就是計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所需要的總帶寬，總帶寬是存儲(chǔ)設(shè)備選型的重要參考因素。假設(shè)25臺(tái)非編工作站同時(shí)工作，節(jié)目素材采用高碼率編輯方式，因此，采用極限計(jì)算方式，編輯工作站全部采用高清碼率100 Mb/s進(jìn)行四層實(shí)時(shí)視頻編輯，則每臺(tái)編輯工作站占用400 Mb/s帶寬。則此時(shí)網(wǎng)絡(luò)帶寬為：25×400=10 000 Mb/s。當(dāng)25臺(tái)工作站同時(shí)工作時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)所需要的總帶寬為10 000/8=1.25 GB/S，考慮到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要有10%～20%的帶寬冗余，那么存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該至少能夠提供1.5 GB/S的帶寬。本次非編網(wǎng)建設(shè)使用的是華為N9000集群存儲(chǔ)系統(tǒng)，單節(jié)點(diǎn)速度可達(dá)400 MB/s，總共4個(gè)節(jié)點(diǎn)集群后可提供帶寬1.6 GB/s，完全滿足非編網(wǎng)對(duì)帶寬的需求，并且這個(gè)帶寬分配還可以隨著需求動(dòng)態(tài)分配和快速擴(kuò)展，不但能支撐目前的編輯需求，而且還能滿足未來(lái)擴(kuò)容需求。

對(duì)帶寬的計(jì)算中忽略了音頻、字幕，因?yàn)橐纛l和字幕所需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬較小，4層以上字幕和8軌以上音頻實(shí)時(shí)編輯/輸出一共所需帶寬不會(huì)超過(guò)1 MB/s，25臺(tái)非編站點(diǎn)總帶寬預(yù)計(jì)25 MB/s以內(nèi)。

另外，為滿足內(nèi)容生產(chǎn)平臺(tái)的的容量存儲(chǔ)的需求，本次4個(gè)節(jié)點(diǎn)共提供96 TB的可用容量，確保高清素材的存放。

3.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

采用萬(wàn)兆以太網(wǎng)的多通道NAS架構(gòu)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化流程，降低總體擁有成本和管理復(fù)雜度，通過(guò)集群技術(shù)提高NAS性能，通過(guò)萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)提供更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

非編網(wǎng)所有素材、工程文件都保存在存儲(chǔ)中，存儲(chǔ)通過(guò)萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)和交換機(jī)互聯(lián)，交換機(jī)通過(guò)千兆接口和各個(gè)非編站點(diǎn)連接，各個(gè)非編站點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用存儲(chǔ)盤(pán)陣的素材進(jìn)行節(jié)目生產(chǎn)，存儲(chǔ)盤(pán)陣在非編網(wǎng)中起到核心作用，本方案根據(jù)電視臺(tái)需求采用了華為的OceanStor 9000 NAS集群存儲(chǔ)，配置萬(wàn)兆接口，總體帶寬達(dá)到1.5 GB/s。存儲(chǔ)容量達(dá)到96TB（4節(jié)點(diǎn)）。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的可以在線動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，容量與性能隨著擴(kuò)展同步增加；可以從存儲(chǔ)液晶面板直接操作在60秒內(nèi)完成1個(gè)存儲(chǔ)陣列（節(jié)點(diǎn)）擴(kuò)容。并配置相應(yīng)功能，實(shí)現(xiàn)NAS節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)自動(dòng)均衡分布，且擴(kuò)容之后，數(shù)據(jù)仍可自動(dòng)均衡分布；能夠在電視臺(tái)高清素材逐漸增多的情況下，方便快速的完成擴(kuò)容，并提高NAS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)速度。

多通道NAS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流（如圖1所示），非編工作站能夠分組對(duì)中心存儲(chǔ)分別進(jìn)行訪問(wèn)，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵，每個(gè)訪問(wèn)通道都能提供相同的10GB/s網(wǎng)絡(luò)帶寬以及數(shù)據(jù)信息，網(wǎng)絡(luò)有負(fù)載均衡功能，出現(xiàn)問(wèn)題能夠自動(dòng)切換通道，可讓系統(tǒng)加入更多的非編站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編輯。基于NAS架構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，客戶端直接對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行讀／寫(xiě)操作，不需要中間環(huán)節(jié)，減少了故障環(huán)節(jié)，同時(shí)其簡(jiǎn)單的系統(tǒng)架構(gòu)也使系統(tǒng)的設(shè)備更少，成本和管理復(fù)雜度顯著降低。

圖1

10Gb以太網(wǎng)相對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)擁有更快的速度，4個(gè)萬(wàn)兆位捆綁提供40 Gb網(wǎng)絡(luò)帶寬，為高清非編網(wǎng)提供高可用帶寬資源。更好的網(wǎng)絡(luò)兼容性和繼承性讓萬(wàn)兆以太網(wǎng)可以兼容原有千兆網(wǎng)絡(luò)，其平滑的升級(jí)能力保護(hù)了用戶的原有投資。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)采用業(yè)界知名品牌數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以將結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化文檔的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中?？梢詫?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、搜索、同步、報(bào)告和分析之類的操作。設(shè)計(jì)2套數(shù)據(jù)庫(kù)軟件分別部署在專用的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)熱備軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)在線備份，最大限度地提升數(shù)據(jù)庫(kù)安全等級(jí)和可靠性。

新增加的廣告非編系統(tǒng)、欄目非編系統(tǒng)融入到原有非編網(wǎng)絡(luò)中，和新聞非編網(wǎng)采用同一數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

3.4 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

如圖2所示：流程描述如下：

首先，根據(jù)拍攝采集的內(nèi)容，工作人員進(jìn)行文稿的撰寫(xiě)，在文稿通過(guò)審核之后，配音人員就可根據(jù)文稿進(jìn)行配音工作，然后就可進(jìn)入節(jié)目編輯過(guò)程（粗編、精編均可選擇），節(jié)目編輯能夠和配音工作同時(shí)進(jìn)行，無(wú)需等待節(jié)目粗編完成后再進(jìn)行節(jié)目配音工作。

同時(shí)，隨著攝像機(jī)上P2、SXS、藍(lán)光盤(pán)移動(dòng)介質(zhì)的普及，不再需要通過(guò)板卡對(duì)AV信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，只需要配備簡(jiǎn)單的讀卡器就能完成數(shù)據(jù)的上載，所以對(duì)上載的站點(diǎn)要求不再特殊，能夠采用分布式采集上載方式。同時(shí)運(yùn)用緩存映像技術(shù)，素材被采集上載到本地、主網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)及備網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中。

其次，編輯工作站進(jìn)行素材編輯，編輯時(shí)，先采用本地存儲(chǔ)中的素材進(jìn)行編輯，若本地?zé)o此素材，再根據(jù)策略選擇網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中的素材實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編輯，采用本地編輯在編輯過(guò)程中不占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，素材同時(shí)保存有三份，安全可靠。

圖2

當(dāng)節(jié)目編輯完成之后，先進(jìn)行時(shí)間線前臺(tái)技審，判斷工程文件有無(wú)出現(xiàn)掉幀、黑場(chǎng)、彩條等錯(cuò)誤，若未通過(guò)審核，則將回到編輯站點(diǎn)繼續(xù)編輯，直到審核通過(guò)。技審?fù)瓿珊笤龠M(jìn)行人工復(fù)審，審片人員可以通過(guò)工程文件調(diào)用，直接審核節(jié)目，根據(jù)審核機(jī)制及條件，對(duì)有問(wèn)題的地方通過(guò)修改，這里系統(tǒng)采用共享存儲(chǔ)，審核工作站和二次編輯工作站均實(shí)時(shí)訪問(wèn)磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)；

最后，審核完成的節(jié)目經(jīng)過(guò)后臺(tái)打包合成工作站的打包工作，將節(jié)目直接打包成播出系統(tǒng)所兼容的格式完成送播任務(wù)。

4 項(xiàng)目建設(shè)的亮點(diǎn)

4.1 高效安全的分布式存儲(chǔ)技術(shù)

4.1.1 存儲(chǔ)方式比較

傳統(tǒng)非編網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)采用集中式存儲(chǔ)服務(wù)器存放數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)服務(wù)器很容易成為系統(tǒng)性能瓶頸。不能滿足大規(guī)模存儲(chǔ)應(yīng)用的需求。而采用分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺(tái)獨(dú)立的設(shè)備上，采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。利用多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷。滿足大規(guī)模存儲(chǔ)需求的同時(shí)提供更高的讀取速度。

本次采用的存儲(chǔ)分布式系統(tǒng)的核心理念是讓多臺(tái)存儲(chǔ)協(xié)同工作，完成單臺(tái)服務(wù)器無(wú)法處理的任務(wù)。尤其是高并發(fā)或者大數(shù)據(jù)量的任務(wù)。

4.1.2 分布式存儲(chǔ)原理

本次分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)部署時(shí)，系統(tǒng)會(huì)首先將物理硬盤(pán)上的空間切分成小塊。再將不同硬盤(pán)上的這些小塊組合起來(lái)成為不同的分區(qū)。系統(tǒng)中相同冗余配比分區(qū)的集合組成了一個(gè)DHT環(huán)。寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，分布式系統(tǒng)會(huì)將一個(gè)數(shù)據(jù)切分成固定大小的數(shù)據(jù)分片，并將分片寫(xiě)入DHT環(huán)的一個(gè)分區(qū)。如果是數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)，系統(tǒng)將分片切分為條帶，并根據(jù)冗余配比生成校驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后將條帶和校驗(yàn)數(shù)據(jù)一起寫(xiě)入DHT環(huán)的一個(gè)分區(qū)。數(shù)據(jù)讀取時(shí)，被訪問(wèn)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)尋址到相應(yīng)的分區(qū)讀取數(shù)據(jù)，并聚合這些數(shù)據(jù)為完整的文件。返回給應(yīng)用服務(wù)器。

4.1.3 分布式存儲(chǔ)的高擴(kuò)展性

傳統(tǒng)的NAS設(shè)備一般使用雙控制器節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)支持特定的業(yè)務(wù)負(fù)載，當(dāng)容量不夠時(shí)通過(guò)擴(kuò)展磁盤(pán)框的方式增加存儲(chǔ)容量。這種方式的缺陷在于，首先業(yè)務(wù)和節(jié)點(diǎn)的綁定，意味著一個(gè)業(yè)務(wù)及其關(guān)聯(lián)的文件系統(tǒng)只在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上工作，容易造成系統(tǒng)整體的負(fù)載不均。

分布式系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)橫向可擴(kuò)展性，即Scale-out。通過(guò)增加存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量來(lái)提升集群整體性能。系統(tǒng)擴(kuò)展了新硬件，新增節(jié)點(diǎn)上的硬盤(pán)增加到現(xiàn)有分區(qū)。原有存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)遷移到新擴(kuò)容節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)均衡。同時(shí)，系統(tǒng)增加了并發(fā)訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)，容量和性能線性擴(kuò)展。

4.1.4 分布式存儲(chǔ)的高安全性

傳統(tǒng)Raid，把數(shù)據(jù)存放在一個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的不同硬盤(pán)上，當(dāng)一個(gè)硬盤(pán)損壞時(shí)，通過(guò)Raid重構(gòu)，恢復(fù)壞盤(pán)上的數(shù)據(jù)，但當(dāng)整個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，整節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)丟失，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以通過(guò)在節(jié)點(diǎn)間寫(xiě)多份來(lái)解決。本次采用分布式存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)通過(guò)分布式RAID，節(jié)點(diǎn)間冗余的方式進(jìn)行保護(hù)，數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)之后，被切分為N個(gè)數(shù)據(jù)片，然后計(jì)算出M個(gè)冗余分片，保存在N+M個(gè)不同節(jié)點(diǎn)的不同硬盤(pán)上。這種N+M的冗余模式可以對(duì)任意目錄進(jìn)行重新配置，甚至可以對(duì)同一目錄下的不同文件配置不同的冗余比。

集群節(jié)點(diǎn)中，任意不超過(guò)M個(gè)硬盤(pán)故障后，可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)重構(gòu)的方式快速恢復(fù)出所損失的數(shù)據(jù)，進(jìn)而恢復(fù)整系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可靠性。集群中任意節(jié)點(diǎn)故障后，該節(jié)點(diǎn)所提供的服務(wù)會(huì)被自動(dòng)遷移到其他節(jié)點(diǎn)上，使得故障對(duì)業(yè)務(wù)無(wú)感知。通過(guò)把數(shù)據(jù)分片寫(xiě)到不同的節(jié)點(diǎn)上，不僅可以提高讀寫(xiě)性能，又能保證數(shù)據(jù)的高可靠性，還能保持高的磁盤(pán)利用率，節(jié)約投資。

4.1.5 分布式存儲(chǔ)的高效性

存儲(chǔ)系統(tǒng)支持高速10 GE以太網(wǎng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以支持4個(gè)10GE端口和4個(gè)1 GE端口，在低時(shí)延、高帶寬、高并發(fā)的場(chǎng)景下都可以獲得卓越的表現(xiàn)。隨著近幾年Infiniband技術(shù)趨于成熟，多并發(fā)鏈接，高達(dá)40 Gbps的帶寬，時(shí)延低。各節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)40Gbps的帶寬進(jìn)行高速互聯(lián)，盡可能降低系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)延，從而對(duì)外提供卓越性能。

此外，采用分布式集群存儲(chǔ)，通過(guò)負(fù)載均衡，每個(gè)非編站點(diǎn)的訪問(wèn)均勻地被發(fā)往各個(gè)存儲(chǔ)，這大大提高了集群存儲(chǔ)并發(fā)訪問(wèn)的能力，其處理能力隨著集群規(guī)模的增大而線性增長(zhǎng)，避免了性能與容量不匹配的尷尬。

4.2 “緩存映像”技術(shù)

所謂“緩存映像”技術(shù)就是對(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)存儲(chǔ)服務(wù)器的吞吐率。緩存映像是為了應(yīng)對(duì)素材在進(jìn)行上載時(shí)存儲(chǔ)服務(wù)器出現(xiàn)故障而產(chǎn)生緩存中的數(shù)據(jù)丟失，進(jìn)而制定的解決方案。它的原理是將緩存數(shù)據(jù)做兩個(gè)拷貝，分別放在主內(nèi)存和鏡像內(nèi)存中，系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)向兩個(gè)內(nèi)存中同時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，因此使得內(nèi)存有兩套完整的備份。如圖3所示：

圖3

采用“緩存映像”技術(shù)能夠?qū)⒅行拇鎯?chǔ)服務(wù)器的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)映射到非編網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)非編上。素材從非編站點(diǎn)上載到中心存儲(chǔ)服務(wù)器的同時(shí)在“緩存映像”中產(chǎn)生相同的鏡像數(shù)據(jù)，在執(zhí)行編輯任務(wù)時(shí)，非編工作站首先讀取本地“緩存映像”內(nèi)的素材資源。這樣既大大提高了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬率又解決了素材的備份問(wèn)題，每臺(tái)非編站點(diǎn)上的“緩存映像”都是中心存儲(chǔ)的備份子集。

4.3 前臺(tái)技審技術(shù)

在非編工作站上完成節(jié)目制作后，通常需要進(jìn)行審片，基本都是通過(guò)人工進(jìn)行，工作量很大，容易出現(xiàn)人為失誤，有非正常的圖像和聲音出現(xiàn)漏檢現(xiàn)象，導(dǎo)致送播文件出現(xiàn)問(wèn)題。為了提升節(jié)目的質(zhì)量，電視臺(tái)需要一套可靠的審查機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)制作完成的待播文件進(jìn)行有效的技術(shù)質(zhì)量檢查和控制。

通常文件技審是在文件進(jìn)行送播完成之后，即已經(jīng)進(jìn)入到播出的待播庫(kù)中由后臺(tái)設(shè)備進(jìn)行技審。這樣做會(huì)出現(xiàn)一個(gè)弊端：若是檢查出有必要進(jìn)行修改的問(wèn)題，需要非編網(wǎng)重新對(duì)文件進(jìn)行修改后再次進(jìn)行入庫(kù)，使得文件送播入庫(kù)的效率降低。所以在達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)的非編網(wǎng)建設(shè)中采用了非編前臺(tái)技審的技術(shù)，技審?fù)瓿芍笤偻ㄟ^(guò)后臺(tái)服務(wù)器自動(dòng)遷移至播出系統(tǒng)，避免了反復(fù)進(jìn)行修改送播的繁瑣步驟。

在非編工作站的前臺(tái)技審功能中，技審范圍可選擇時(shí)間線和工作區(qū)，支持對(duì)非編中的黑場(chǎng)、彩幀檢測(cè)（藍(lán)底、綠底）、100%彩條檢測(cè)、100%高清彩條檢測(cè)、靜幀檢測(cè)、幅型檢測(cè)、Y/U/V超標(biāo)檢測(cè)、R/G/B超標(biāo)、亮度超標(biāo)檢測(cè)、夾幀檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)；技審?fù)瓿赏瑫r(shí)給出技審結(jié)果，每條結(jié)果記錄都會(huì)顯示入點(diǎn)和出點(diǎn)，鼠標(biāo)雙擊即可快速定位到結(jié)果位置，便于在合成前進(jìn)行快速的修改。對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)、內(nèi)容多的工程文件進(jìn)行前臺(tái)技術(shù)審核，技審效率最大可達(dá)20:1。

4.4 超級(jí)Cache技術(shù)

在高清非編網(wǎng)絡(luò)編輯過(guò)程中，常會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲或軟件本身解碼問(wèn)題而導(dǎo)致編輯時(shí)出現(xiàn)卡頓、掉幀等情況，為節(jié)目制作人員帶來(lái)了不變。而超級(jí)Cache技術(shù)則是一種用于提高系統(tǒng)響應(yīng)速度、改善系統(tǒng)運(yùn)行性能的技術(shù)，并能夠解決高清大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)緩沖，實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)續(xù)編能力，有效解決萬(wàn)兆以太網(wǎng)和NAS集群的數(shù)據(jù)脈沖難題。

為了提高高清非編工作站在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化編輯訪問(wèn)非編網(wǎng)存儲(chǔ)時(shí)的相應(yīng)速度，采用了與預(yù)讀相結(jié)合的超級(jí)Cache策略，當(dāng)用戶在網(wǎng)絡(luò)中調(diào)用某一素材時(shí)，非編軟件后臺(tái)除了響應(yīng)當(dāng)前的操作，還能在后臺(tái)并行的對(duì)該素材文件進(jìn)行不斷的緩存，當(dāng)用戶執(zhí)行下一步操作時(shí)，優(yōu)先訪問(wèn)緩存中的數(shù)據(jù)，這樣用戶省去了等待操作請(qǐng)求和數(shù)據(jù)讀取的時(shí)間。并且由于軟件的優(yōu)化設(shè)置，對(duì)緩存中的視音頻數(shù)據(jù)提前進(jìn)行解碼，提高了編輯的流暢性。超級(jí)Cache技術(shù)使得達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)高清制作網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)依賴大為降低，有效解決因網(wǎng)絡(luò)掉包、延時(shí)等影響節(jié)目制作流暢性問(wèn)題。

4.5 滿足各種需求的非編制作能力

采用的非編系統(tǒng)秉承的理念是一個(gè)“無(wú)限開(kāi)放、無(wú)限擴(kuò)展”的制作平臺(tái)，并且能夠提供靈活的第三方插件支持，具有可持續(xù)升級(jí)能力和擴(kuò)展能力。適合新聞編輯、專題制作、節(jié)目包裝、片頭設(shè)計(jì)、欄目合成等各種不同類型節(jié)目制作的非線性編輯平臺(tái)。

非編系統(tǒng)軟件界面布局不但人性化而且高度集成，設(shè)計(jì)上盡量減少?gòu)棾龃翱冢?jiǎn)操作步驟，編輯效率得以在無(wú)形中得以提高。非編系統(tǒng)包括了采集、剪輯、特技、字幕、輸出、素材庫(kù)、預(yù)演窗等滿足各種需求的功能。

節(jié)目最終輸出支持支持實(shí)時(shí)上、下變換輸出，既支持高清工程輸出為標(biāo)清格式的素材，又支持標(biāo)清工程輸出為高清格式的素材，滿足成品節(jié)目不同用途的需求。

5 項(xiàng)目建設(shè)總結(jié)

隨著廣電技術(shù)、IT技術(shù)的不斷發(fā)展，電視臺(tái)節(jié)目制作的需求不斷變化。為了適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，保持電視臺(tái)在主流媒體中的競(jìng)爭(zhēng)力。達(dá)川區(qū)廣播電視臺(tái)高清非編網(wǎng)在設(shè)計(jì)上采用了穩(wěn)定高效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、安全易擴(kuò)展的存儲(chǔ)技術(shù)、先進(jìn)的軟件編解碼技術(shù)，并從高性價(jià)比、后期維護(hù)方便、便于升級(jí)等方面綜合考慮，建設(shè)完成高清制作網(wǎng)項(xiàng)目。解決了臺(tái)內(nèi)高質(zhì)量?jī)?nèi)容生產(chǎn)的需要，使電視臺(tái)節(jié)目制作流程更加順暢，效率和穩(wěn)定性得到提高，并為未來(lái)2K、4K節(jié)目制作提供了基礎(chǔ)軟件服務(wù)。