趙惠敏

（青海電視臺，青海 西寧 810001）

0 引言

非編制作網(wǎng)是電視臺后期制作的關鍵組成部分，2010年青海電視臺的基于全臺網(wǎng)的大洋非編后期制作網(wǎng)系統(tǒng)搭建成功并且正式啟用，主要用于3個日播節(jié)目、1個周播節(jié)目以及一些專題節(jié)目的制作。本系統(tǒng)建立在計算機技術及網(wǎng)絡技術上，是一個集視音頻節(jié)目上下載、編輯制作、網(wǎng)絡管理等功能于一體的完整系統(tǒng)，在網(wǎng)絡架構(gòu)設計上采用廣電業(yè)內(nèi)成熟的FC-SAN網(wǎng)絡架構(gòu)，具有很好的擴展性。

1 系統(tǒng)設計原則

1.1 高安全性、高質(zhì)量原則

系統(tǒng)的設計把高安全性放在首位，從物理安全、網(wǎng)絡安全、內(nèi)容安全、管理體系等方面進行了綜合考慮。本著提高效率、降低質(zhì)量損失的原則，確定了媒體文件的編碼格式及封裝格式。

1.2 實用、高效性原則

節(jié)目制作對素材的共享和節(jié)目效率的要求比較高，那么要求應用軟件的實用、高效，具有良好的人機交互模式。簡化系統(tǒng)的交互流程，適配本臺的業(yè)務需求。

1.3 先進性、可擴展的原則

盡量采用新技術和先進設備，選用的產(chǎn)品全部為主流產(chǎn)品，保證系統(tǒng)的先進性和實用性。在存儲設備的擴容、網(wǎng)路接口的擴展等方面應有冗余的考慮。

1.4 開放性原則

為適應多廠商、多硬件的平臺，保障全臺各系統(tǒng)的互聯(lián)互通，立足已經(jīng)建設成功的系統(tǒng)，以“CPU＋GPU＋I/O”編輯技術實現(xiàn)目前的業(yè)務支持和今后編碼技術的發(fā)展，支持多種的播出和發(fā)布模式。

1.5 高性價比原則

根據(jù)本臺實際情況，既要考慮技術的先進性，保證新系統(tǒng)的可擴展性，又要考慮實用性和穩(wěn)定性，應借鑒成熟的系統(tǒng)運行經(jīng)驗，保證系統(tǒng)有最高的性價比。

2 系統(tǒng)業(yè)務流程

青海電視臺后期制作子系統(tǒng)中，內(nèi)部業(yè)務流程為：在上載站點上載節(jié)目→素材到有卡編輯站點進行編輯→審片→審核通過進行打包→成片最后提交到演播室播出或者提交到媒資系統(tǒng)以供資源共享。后期制作系統(tǒng)業(yè)務流程如圖1所示。

同時，通過收錄系統(tǒng)采集收錄節(jié)目，然后通過主干網(wǎng)傳遞給后期制作系統(tǒng)。后期制作系統(tǒng)同時還與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，達到資源共享的目的。

內(nèi)部數(shù)據(jù)流程為：媒體數(shù)據(jù)打包以后經(jīng)過在線盤陣傳遞給各個系統(tǒng)或者樓層的接口服務器，傳到主干網(wǎng)EMB服務器；各種元數(shù)據(jù)信息經(jīng)數(shù)據(jù)庫服務器、接口服務器，傳到主干網(wǎng)ESB服務器。

后期制作子系統(tǒng)根據(jù)電視臺非編制作的實際需要，提供了靈活的非編制作流程。在本系統(tǒng)中主要有以下幾個環(huán)節(jié)：素材上載→視音頻編輯→音頻制作→配音→審片→修改→復審→通過→提交演播室播出或者提交到媒資系統(tǒng)合成。后期制作系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖2所示。

高級編輯工作站和編輯工作站同時采用I/O板卡作為數(shù)字模擬一體的板卡，具備豐富的數(shù)字模擬接口。系統(tǒng)中還配置了原先大洋制作網(wǎng)中的8臺工作站作為上下載工作站。同時系統(tǒng)配置5臺高清編輯工作站，可編輯高清 8 bit無壓縮、MPEG-2 I幀（100～300 Mbit/s）、DVCPROHD、HDV，標清8 bit/10 bit無壓縮、DV25、DV50、MPEG-2 I幀、MPEG-2 IBP等格式，同時系統(tǒng)中所有配置的無卡工作站、配音工作站采用統(tǒng)一的資源管理器模式進行設計，可以實現(xiàn)上述軟件的資源完全共享。在后期制作子系統(tǒng)建設完成后，可以實現(xiàn)專題或綜藝節(jié)目通過多種方式上載、編輯制作等功能。

3 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)及核心系統(tǒng)的選擇

3.1 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用“FC＋以太網(wǎng)”的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計，選用光纖存儲設備，傳輸協(xié)議為SCSI。視音頻文件通過FC網(wǎng)傳輸，元數(shù)據(jù)用以太網(wǎng)傳遞。后期制作系統(tǒng)的視音頻素材數(shù)據(jù)量巨大，系統(tǒng)需要高帶寬，雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)更有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。出于安全性考慮，所有的關鍵核心服務器全部采用主備冗余的設計模式，這些服務器的系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤也全部采用冗余配置，以便保證整個系統(tǒng)的順利運行。中心存儲體也是采用雙控制器的設計模式，使用專門的存儲管理軟件管理所有工作站對中心存儲體的訪問，需要在系統(tǒng)中指定MDC服務器用于管理。

3.2 核心系統(tǒng)的選擇

服務器都集成RAID控制器，本系統(tǒng)中采用了主備MDC服務器模式進行管理，充分保證系統(tǒng)的安全。也就是對中心存儲系統(tǒng)指定一臺服務器作為主MDC，另一臺作為備MDC。主備MDC服務器上都運行管理軟件，客戶機看到并訪問的只是虛擬MDC服務器和虛擬數(shù)據(jù)庫服務器，也就是說編輯站點無須重啟機器就可實現(xiàn)MDC移交。在中心存儲體中開辟一塊共用空間作為主備MDC服務器的共享數(shù)據(jù)盤。數(shù)據(jù)庫服務器設計是重點，采用了Dell2950服務器。數(shù)據(jù)庫服務器采用先進的雙機容錯技術，2臺服務器通過軟件建立1個虛擬服務器，一旦主機癱瘓，備份機可以在1 min之內(nèi)接管數(shù)據(jù)庫服務，客戶端工作站無須重啟，網(wǎng)絡能夠正常運行。

Web服務器采用Dell2950服務器，主要為臺內(nèi)的檢索用戶提供標準的HTTP服務，負責接入，而不負責處理事務邏輯。應用服務器的核心功能是提供BS資源管理器，部署B(yǎng)S編單軟件，提供給辦公網(wǎng)或其他業(yè)務系統(tǒng)使用，實現(xiàn)全臺統(tǒng)一的數(shù)據(jù)檢索與調(diào)度。在本系統(tǒng)中，Web應用的實際負載較小，最終采用與數(shù)據(jù)庫服務器共享硬件平臺的方式來實現(xiàn)Web應用。

以太網(wǎng)交換機采用Cisco WS-C3750G-48TS-S1（每臺有48個千兆端口）和Cisco WS-C3750G-24TS-S1（每臺有24個千兆端口），共計72個千兆端口。2臺交換機通過堆疊能夠組成1個多端口的千兆交換機，可以避免由于交換機級連帶來的帶寬瓶頸問題。系統(tǒng)建設完成后還預留13個以太口。FC交換機采用2臺32端口交換機，共64個端口。4 Gbit FC交換機，配滿SFP模塊，系統(tǒng)還預留10個FC接口。

4 存儲管理軟件

4.1 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫采用的操作系統(tǒng)為Windows 2003操作系統(tǒng)，使用的數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫。同時采用數(shù)據(jù)庫服務器雙機熱備方式，提供數(shù)據(jù)庫的在線熱備份切換等功能。SQL Server 2005通過提供一個集成的管理控制臺來監(jiān)視和管理關系數(shù)據(jù)庫，從而簡化了管理工作。數(shù)據(jù)庫管理員能夠同時執(zhí)行多個任務，例如編寫和執(zhí)行查詢、查看服務器對象、管理對象、監(jiān)視系統(tǒng)活動和查看聯(lián)機幫助?？紤]到數(shù)據(jù)安全性和應急策略的特殊要求，以及在系統(tǒng)故障時的可瞬間替換要求，采用服務器群集技術，即雙機容錯技術。該工具具有管理所有類型的服務器的能力，為數(shù)據(jù)庫管理員們提供了更強的生產(chǎn)效率。

4.2 存儲管理軟件

存儲管理軟件在SAN架構(gòu)模式下，需要選擇存儲管理服務器用于存儲管理，也就是需要選擇合適的文件管理系統(tǒng)用于對中心存儲體的管理和訪問。目前比較成熟高效的SAN共享文件系統(tǒng)軟件有IBM的Tivoli SANergy和ADIC的StorNext File System等?；诔杀疽约胺€(wěn)定和成熟程度的考慮，采用SANergy軟件。SANergy支持的文件系統(tǒng)主要有NTFS，UFS，QFS，EXT2，JFS2等。在SAN?ergy軟件體系中，對于每個文件系統(tǒng)來說，有且只有1臺服務器作為元數(shù)據(jù)控制器（Meta Data Controller，MDC），其余主機均為客戶端，由MDC對客戶端的讀寫進行授權(quán)和控制。SANergy軟件本身不建立文件系統(tǒng)，文件系統(tǒng)的類型由MDC服務器的操作系統(tǒng)決定。

5 存儲體與網(wǎng)絡帶寬

本系統(tǒng)的帶寬參數(shù)計算結(jié)果如表1所示。

表1 帶寬參數(shù)計算結(jié)果

由表1可以看出，極限讀寫性能要求為760 Mbit/s，考慮到實際并發(fā)通常在70%左右，因此實際帶寬約為532 Mbit/s，但是以后會與媒資相連，還需要打包服務器和文件傳輸服務器按160 Mbit/s帶寬計算，最后極限讀寫性能達到920 Mbit/s，因此實際帶寬約為650 Mbit/s。

采用表2的參數(shù)作為系統(tǒng)主要的編解碼格式和文件格式。

表2 系統(tǒng)主要的編解碼格式和文件格式

在中心存儲系統(tǒng)提供校驗和冷備硬盤。系統(tǒng)硬盤采用RAID1方式。要求系統(tǒng)的存儲體達到10 Tbyte，系統(tǒng)占用總帶寬達到650 Mbit/s。使用的存儲體都可以提供800 Mbit/s以上的帶寬，這樣就還有150 Mbit/s的擴展空間，按照普通編輯站點的需求計算，至少還可以擴容15臺普通編輯站點。如果進行升級的話，因為各個盤箱中都不是滿配置硬盤，所以在以后的擴容中可以通過增加硬盤數(shù)量或者增大每個硬盤的容量來增大整個盤塔的存儲容量。本系統(tǒng)中提供2臺交換機，共72千兆以太網(wǎng)口、64個FC接口，所以還預留13個以太網(wǎng)口和10個FC接口可供擴展。

6 系統(tǒng)模塊功能描述

6.1 上下載編輯模塊

系統(tǒng)中每臺站點均配置了1394卡，支持1394采集，支持PII和藍光盤的上下載，視頻接口支持SDI、模擬分量、模擬復合、Y/C、1394、S-Video等，支持4層50 Mbit/s實時編輯。音頻接口支持ANALOG（XLR），SDI，AES/EBU。高級上下載編輯工作站實現(xiàn)7層50 Mbit/s實時編輯，支持同時多個故事板文件的編輯，故事板間隨意切換，可方便地進行故事板間的塊操作，可以方便地制作唱詞、滾屏字幕、標題字，唱詞可在故事板編輯軌上展開，進行逐句調(diào)整，可以制作逐字播出的“打散”效果，支持多層實時字幕播出。支持標清視頻格式有YUV無壓縮、DVSD、DVCPro、DVCPro50、MPEG-2 I幀（10～50 Mbit/s）、MPEG-2 IBP、MPEG-4。

6.2 配音模塊

能夠?qū)崿F(xiàn)高效率電視節(jié)目配音，配音工作站完成對節(jié)目的網(wǎng)上配音功能。配音方式可后期配音（根據(jù)畫面配聲音），也可前期配音（直接采集聲音），配音音量實時可調(diào)?？芍苯訉β曇暨M行打點、預聽、逐幀編輯，具備調(diào)音臺功能，支持5.1環(huán)繞聲AC-3和DTS合成及編碼，輕松制作合唱、變調(diào)、降噪等音效，支持多種音頻特效插件。

6.3 高清上下載編輯工作站

支持實時二維特技、實時三維特技、基本顏色校正/二級顏色校正/局部顏色校正、色鍵、亮鍵、圖文鍵摳像、大洋CPU及GPU特技等。能夠?qū)崿F(xiàn)4層高清視頻的實時輸出。支持高清視頻格式有YUV 4∶2∶2@8 bit，MPEG-2 I幀（100～300 Mbit/s），DVCPRO HD，XDCAM HD，HD。

7 系統(tǒng)安全

制作網(wǎng)安全不是單點機器的安全，而是整個系統(tǒng)的安全，需要從物理、網(wǎng)絡、系統(tǒng)、應用與管理等方面進行詳細考慮和分析。

7.1 物理安全

它是整個系統(tǒng)安全的前提。如果存在管理不善或一些不可抗力的因素，輕則造成數(shù)據(jù)信息丟失，重則損壞整個設備。

7.2 網(wǎng)絡的安全

誤用和濫用關鍵、敏感數(shù)據(jù)和計算資源，網(wǎng)絡管理員無意透露其用戶名及口令，這樣都會給節(jié)目部門帶來很大的影響，影響節(jié)目的正常制作。

7.3 系統(tǒng)的安全

系統(tǒng)安全是直接面向用戶，對于軟件本身的應用熟知程度都會導致系統(tǒng)能否繼續(xù)穩(wěn)定運行，這就需要技術人員盡可能熟知軟件的應用以及軟件本身功能的限制，減少因應用系統(tǒng)而導致的安全風險，而且系統(tǒng)FTP數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡端口固定，對非編所有業(yè)務站點的光驅(qū)、軟驅(qū)、USB進行屏蔽，只有在重裝系統(tǒng)時打開。

7.4 媒體數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)安全

要防止媒體數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的損壞、丟失，可采用數(shù)據(jù)庫定期備份，數(shù)據(jù)庫服務器采用雙冗余配置，保證節(jié)目編輯應用不間斷。網(wǎng)管或者編導有意或無意地把硬盤中重要信息目錄共享，長期暴露在網(wǎng)絡鄰居上，可能被無意修改或者刪除，所以需要必要的訪問控制策略。

7.5 管理的安全

管理是網(wǎng)絡中安全得到保證的重要組成部分，責權(quán)不明、管理混亂、安全管理制度不健全及缺乏可操作性等都可能引起管理安全的風險。因此整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全除了從技術上下功夫外，還得依靠安全管理來實現(xiàn)和保障。

8 與外網(wǎng)的互聯(lián)

本系統(tǒng)通過接口FTP服務器實現(xiàn)對外實現(xiàn)元數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)的交互與傳遞。接口服務器通過數(shù)據(jù)交換平臺的ESB服務器和EMB服務器與其他系統(tǒng)的接口服務器進行信息的交互，同時傳送元數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)元數(shù)據(jù)信息的傳遞。ESB服務器將獲得的消息提供給傳輸服務器，傳輸服務器通過FTP模式實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。采用異構(gòu)性能夠更好地通過WebService來實現(xiàn)跟全臺的互聯(lián)，在數(shù)據(jù)交換中心的ESB和EMB服務器進行原數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)的交換工作，各個應用子系統(tǒng)中的接口以及FTP服務器配合數(shù)據(jù)交換中心進行交換工作。

自本臺的后期制作網(wǎng)子系統(tǒng)投入使用以后，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，目前《百姓一時間》、《經(jīng)視法案》、《第四放映室》、《周末閑了喧》等欄目在此制作完成，每天節(jié)目的制作量大約200 min，提高了節(jié)目制作的效率，也大大提高了節(jié)目制作的實效性，滿足了后期制作的需求，還實現(xiàn)了與全臺其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通和資源共享。