王立

【摘要】本文從當(dāng)前電視臺(tái)在IT系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務(wù)發(fā)展上面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，提出了電視臺(tái)未來(lái)發(fā)展的系列思路，包括構(gòu)建全臺(tái)文件化/IP化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、基于虛擬化技術(shù)整合IT通用計(jì)算資源、采用集群計(jì)算技術(shù)重構(gòu)編輯制作系統(tǒng)、設(shè)計(jì)新的工藝架構(gòu)實(shí)現(xiàn)全媒體融合生產(chǎn)、建設(shè)全媒體整備平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多形態(tài)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)等。根據(jù)這些發(fā)展思路，本文提出了廣電建設(shè)新一代全臺(tái)網(wǎng)的構(gòu)想，對(duì)新一代全臺(tái)網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念、系統(tǒng)架構(gòu)、典型特征等進(jìn)行了分析，并對(duì)新一代全臺(tái)網(wǎng)帶來(lái)的業(yè)務(wù)變革進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】全媒體IP化云計(jì)算云非編集群式計(jì)算融合生產(chǎn)新型全臺(tái)網(wǎng)

一.引言

廣播電視臺(tái)、臺(tái)內(nèi)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)，已經(jīng)進(jìn)入全媒體、超高清時(shí)代。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的快速增長(zhǎng)，使得電視必須考慮網(wǎng)絡(luò)與電視傳統(tǒng)通道的關(guān)系問(wèn)題。

從電視臺(tái)技術(shù)發(fā)展看，IT化進(jìn)程分成了1.信號(hào)數(shù)字化；2.業(yè)務(wù)平臺(tái)IT化；3.信號(hào)IP化，三個(gè)主要發(fā)展階段。

在廣電和電信雙向動(dòng)力的驅(qū)進(jìn)中，互聯(lián)網(wǎng)音視頻應(yīng)用得到快速發(fā)展。受眾收聽收看音視頻內(nèi)容的習(xí)慣發(fā)生了巨大的變化，如何快速響應(yīng)滿足“大眾體驗(yàn)”的終端用戶需求，解決好電視臺(tái)和節(jié)目制作機(jī)構(gòu)需要在原有體制下完成的節(jié)目播出和網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)發(fā)布形式，向可以廣泛與新媒體運(yùn)營(yíng)企業(yè)合作轉(zhuǎn)變。信號(hào)IP化是這一階段需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一。近年基于IP網(wǎng)絡(luò)的SMPTE 2022系列標(biāo)準(zhǔn)、SMPTE 2059系列標(biāo)準(zhǔn)，以及基于以太網(wǎng)的AVB標(biāo)準(zhǔn)，分別擁有各自的擁躉。也有獨(dú)辟蹊徑推出的12G-SDI標(biāo)準(zhǔn)。

本文從當(dāng)前電視臺(tái)在IT系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務(wù)發(fā)展上面臨的挑戰(zhàn)出發(fā)，提出了電視臺(tái)未來(lái)發(fā)展的系列思路，建設(shè)新型全臺(tái)網(wǎng)的構(gòu)想，對(duì)新一代全臺(tái)網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念、系統(tǒng)架構(gòu)、典型特征等進(jìn)行了分析，對(duì)新業(yè)務(wù)變革進(jìn)行了展望。

二.廣播電視發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

隨著媒體融合、以及4K等超高清技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)廣電專用基于SDI的臺(tái)內(nèi)基礎(chǔ)架構(gòu)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在過(guò)去的20年里，廣電生產(chǎn)工藝系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)大的發(fā)展階段，從以各種單機(jī)類視音頻處理設(shè)備為核心的文件化生產(chǎn)，逐步發(fā)展到制作網(wǎng)、新聞網(wǎng)、媒資網(wǎng)、數(shù)字化總控播出等網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)而又發(fā)展到全臺(tái)網(wǎng)階段；全臺(tái)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和全程文件化制播，對(duì)資源進(jìn)行了較為有效的整合，是目前廣電生產(chǎn)工藝發(fā)展的新階段。

在取得長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)，廣電發(fā)展依然面臨著新的挑戰(zhàn)：在系統(tǒng)IT架構(gòu)層面，全臺(tái)網(wǎng)普遍采用“煙囪式”的系統(tǒng)建設(shè)模式，一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)與設(shè)備高度耦合，導(dǎo)致系統(tǒng)問(wèn)的計(jì)算資源難以共享，全臺(tái)計(jì)算資源利用率偏低，運(yùn)營(yíng)成本與能耗較高，迫切需要利用新的IT技術(shù)優(yōu)化全臺(tái)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)。在業(yè)務(wù)發(fā)展層面，現(xiàn)有全臺(tái)網(wǎng)依然延續(xù)傳統(tǒng)的采編存播工藝，一切面向頻道播出服務(wù)，但隨著三網(wǎng)融合的發(fā)展，媒體的邊界越來(lái)越模糊，傳統(tǒng)的電視觀眾有流失的風(fēng)險(xiǎn)，而且隨著微博、互聯(lián)網(wǎng)等新型媒體的興起，電視臺(tái)的話語(yǔ)權(quán)和影響力也面臨著更多的挑戰(zhàn)。

因此，現(xiàn)有的全臺(tái)網(wǎng)不論是IT架構(gòu)層面還是業(yè)務(wù)發(fā)展層面部需要探索新的發(fā)展思路，IT架構(gòu)需要進(jìn)一步整合優(yōu)化，面向三網(wǎng)融合和全媒體需要有新的生產(chǎn)工藝和新的業(yè)務(wù)模式。三.廣播電視發(fā)展思路的探討

基于對(duì)廣電行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行的詳細(xì)分析，本文認(rèn)為廣播電視未來(lái)的發(fā)展思路主要包括以下幾個(gè)方面。

1.構(gòu)建全臺(tái)文件化、IP化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

若干全臺(tái)網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)踐已經(jīng)證明，全程文件化在保證節(jié)目畫面質(zhì)量、提升系統(tǒng)間資源交換效率方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，而且技術(shù)上完全可行。

在三網(wǎng)融合和新媒體的環(huán)境下，文件化和IP化的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與新媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接、交互更加方便，同時(shí)由于減少了編碼器等若干中間設(shè)備，系統(tǒng)的安全性會(huì)更高，建設(shè)成本也會(huì)相應(yīng)降低。

從未來(lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上看，F(xiàn)COE、iSCSI等協(xié)議已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，萬(wàn)兆以太網(wǎng)也在逐步普及，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)視音頻存儲(chǔ)的帶寬不再是大的問(wèn)題，此外，采用H.265、AVS+等視音頻編解碼技術(shù)后，在同等畫面質(zhì)量的情況下對(duì)帶寬的要求也在不斷降低，這些都為構(gòu)建全臺(tái)文件化、IP化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了技術(shù)保障。

如上圖所示，實(shí)現(xiàn)了全臺(tái)文件化和IP化之后，不論是衛(wèi)星傳輸還是新聞外場(chǎng)傳輸過(guò)來(lái)的外來(lái)節(jié)目信號(hào)，都將是IP流，對(duì)信號(hào)的調(diào)度、收錄采集也將基于IP流進(jìn)行處理；臺(tái)內(nèi)的制作、媒資、播出等業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用IP方式接入視音頻存儲(chǔ)，系統(tǒng)問(wèn)的資源交換完全采用文件的方式或者IP流的方式；頻道播出系統(tǒng)未來(lái)也可以是基于IP的，播出服務(wù)器輸出的信號(hào)直接就是IP流，可以直接與各種分發(fā)傳輸系統(tǒng)對(duì)接。

1.1臺(tái)網(wǎng)協(xié)同技術(shù)體系過(guò)渡性整合接口IP化

其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)臺(tái)網(wǎng)問(wèn)系統(tǒng)互聯(lián)。達(dá)成統(tǒng)一的信號(hào)、內(nèi)容和信息互聯(lián)，這里涉及到編碼壓縮系統(tǒng)可能需要IP化，統(tǒng)一臺(tái)網(wǎng)的通道，整合信號(hào)和文件等等。它可以極大地降低系統(tǒng)復(fù)雜度，控制運(yùn)維的成本。原來(lái)一條一條的直播信號(hào)都是用視頻的方式傳到網(wǎng)站，還需要視頻的方式轉(zhuǎn)成IP，現(xiàn)在全部IP化以后，無(wú)論是文件傳輸、信號(hào)傳輸還是信息傳輸，都采用同樣的統(tǒng)一接口連接到網(wǎng)站，雙方就可以把網(wǎng)站這邊視頻處理原來(lái)的接口設(shè)備全部省掉，對(duì)于電視臺(tái)這邊也并不因此增加更多，因?yàn)橹骺亻g的壓縮也是IP化的。

節(jié)目文件化

這是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間信息共享、互換的基礎(chǔ)，主要的操作對(duì)象是統(tǒng)一內(nèi)容文件的格式，格式如果一邊有一邊不支持無(wú)法直接拿過(guò)來(lái)用；其次是統(tǒng)一編目元數(shù)據(jù)，這邊的編目數(shù)據(jù)到那邊是有效的。比如所有編目的格式在那邊都能承認(rèn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換共享。

接口標(biāo)準(zhǔn)化

達(dá)成系統(tǒng)之間的互操作，接口要標(biāo)準(zhǔn)化。形成互操作就必須統(tǒng)一接口規(guī)范，定義統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)接口，原來(lái)通常是用XML，Web server這種接口方式，其實(shí)現(xiàn)在有很多專門網(wǎng)絡(luò)化的，比如JSON BSON輕量化的接口定義，包括REST&RESTFUL;基于HTTP標(biāo)準(zhǔn)化的，跟網(wǎng)站很容易連接的協(xié)議。這樣可以把臺(tái)網(wǎng)之間的接口統(tǒng)一。

2.基于虛擬化技術(shù)整合IT通用計(jì)算資源

對(duì)于電視臺(tái)IT基礎(chǔ)架構(gòu)普遍存在的資源利用率低、系統(tǒng)間難以共享、管理維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)建設(shè)全臺(tái)私有云平臺(tái)是一個(gè)很好的解決辦法，而虛擬化技術(shù)則是云計(jì)算的核心技術(shù)之一。

通過(guò)虛擬化技術(shù)，電視臺(tái)可以將許多業(yè)務(wù)與所需的計(jì)算資源剝離，將計(jì)算能力集中到數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建一個(gè)全臺(tái)共享的資源池，所有的業(yè)務(wù)都運(yùn)行在虛擬機(jī)上。由于業(yè)務(wù)所需的計(jì)算資源已經(jīng)虛擬化而且共享了，每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算資源都可以很靈活的進(jìn)行分配和調(diào)整，系統(tǒng)管理維護(hù)的效率也會(huì)得到較大的提升。

如上圖所示，全臺(tái)云數(shù)據(jù)中心面向各類業(yè)務(wù)提供了一個(gè)共享的資源池，主要包括桌面池、計(jì)算池、存儲(chǔ)池、應(yīng)用池等，全臺(tái)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)將繼續(xù)存在，各系統(tǒng)有自己的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，但是這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)不再是物理系統(tǒng)，而是邏輯的系統(tǒng)，系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器、軟件都在全臺(tái)共享的資源池里。

3.采用集群計(jì)算技術(shù)重構(gòu)編輯制作系統(tǒng)

非線性編輯技術(shù)目前已經(jīng)非常成熟，在現(xiàn)有的架構(gòu)下，單個(gè)非編工作站負(fù)責(zé)編輯操作、CPU計(jì)算、GPU計(jì)算、渲染結(jié)果本地回顯等所有的計(jì)算工作，為了保證多層故事板的實(shí)時(shí)編輯，通常非編工作站也通過(guò)FC-SAN訪問(wèn)中心存儲(chǔ)。

在實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的制作網(wǎng)也存在一些不足，首先是非編站點(diǎn)之間的計(jì)算資源無(wú)法共享、資源利用不均衡的問(wèn)題，有些非編站點(diǎn)只做一層視頻的剪輯，資源利用率很低，有些站點(diǎn)則需要做多層視頻的復(fù)雜編輯，資源占用又過(guò)高，極端情況下單臺(tái)機(jī)器甚至無(wú)法勝任；其次是部署的問(wèn)題，由于非編站點(diǎn)需直接訪問(wèn)高碼率存儲(chǔ)，而且對(duì)帶寬要求極高，其部署位置不夠靈活。

如果能夠基于云的技術(shù)路線，將非編的編輯操作和計(jì)算渲染剝離，構(gòu)建一個(gè)編輯渲染池，實(shí)現(xiàn)“云非編”，就有望解決這些問(wèn)題，但由于技術(shù)的限制，目前通用的虛擬化技術(shù)還無(wú)法滿足非編虛擬化的要求，需要采用新的技術(shù)路線——集群計(jì)算技術(shù)。

如上圖所示，采用集群計(jì)算技術(shù)后，編輯終端只負(fù)責(zé)編輯操作和畫面回顯，所有的計(jì)算渲染工作都由后臺(tái)的編輯渲染集群負(fù)責(zé)，包括CPU計(jì)算、GPU計(jì)算、高碼率文件讀寫等。每一個(gè)編輯終端都可以根據(jù)需要，靈活調(diào)用后臺(tái)的計(jì)算渲染資源，編輯終端與渲染服務(wù)器可以是一對(duì)多或多對(duì)一的關(guān)系，根據(jù)編輯工作的復(fù)雜度動(dòng)態(tài)分配；與此同時(shí)，對(duì)非編終端的性能要求大大降低，普通的筆記本甚至手持終端都可以進(jìn)行復(fù)雜的編輯制作工作，而且由于終端只負(fù)責(zé)編輯結(jié)果的回顯，不需要直接訪問(wèn)視音頻文件，所以采用以太網(wǎng)接入即可，部署方式更加靈活，真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。

4.設(shè)計(jì)新的工藝架構(gòu)實(shí)現(xiàn)全媒體融合生產(chǎn)

三網(wǎng)融合最終的體現(xiàn)是用戶終端和用戶使用體驗(yàn)的融合。目前，用戶通過(guò)電視機(jī)收看電視節(jié)目、上網(wǎng)進(jìn)行資訊瀏覽和互動(dòng)已經(jīng)非常成熟，但二者往往是孤立的，如果將二者有機(jī)結(jié)合起來(lái)，必然會(huì)帶來(lái)用戶體驗(yàn)的巨大提升，形成很多新的業(yè)務(wù)模式，有效應(yīng)對(duì)三網(wǎng)融合和新媒體帶來(lái)的挑戰(zhàn)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，客觀上就要求內(nèi)容的融合、生產(chǎn)工藝的融合以及傳輸網(wǎng)絡(luò)的融合。

內(nèi)容方面，電視臺(tái)在進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)時(shí)，除了節(jié)目本身的生產(chǎn)制作外，還需要同時(shí)制作出與節(jié)目相關(guān)的各種附加內(nèi)容和增值內(nèi)容；生產(chǎn)工藝的融合是伴隨著內(nèi)容的融合產(chǎn)生的，新的內(nèi)容生產(chǎn)要求必然會(huì)催生新的生產(chǎn)工藝，節(jié)目從生產(chǎn)到發(fā)布到收看的不同階段都會(huì)融合新的生產(chǎn)工藝；傳輸網(wǎng)絡(luò)方面，既包括傳統(tǒng)的廣播電視網(wǎng)絡(luò)，也包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等，可以根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)來(lái)傳輸不同的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)容的交互、電視臺(tái)與觀眾的交互以及觀眾與觀眾之間的交互。

在內(nèi)容融合、生產(chǎn)工藝融合、傳輸網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)上，通過(guò)音頻水印、視頻水印等技術(shù)，觀眾在觀看電視的同時(shí)可以使用手機(jī)等設(shè)備識(shí)別出當(dāng)前節(jié)目的標(biāo)識(shí)，并根據(jù)節(jié)目標(biāo)識(shí)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)上與節(jié)目相關(guān)的內(nèi)容，讓電視屏和手機(jī)等“第二屏”關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)家庭終端的融合與互動(dòng)。

5.建設(shè)全媒體整備平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多形態(tài)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)

在全媒體時(shí)代，傳統(tǒng)的頻道播出依然存在，但是它只是電視臺(tái)的一種“播出”形式，基于內(nèi)容優(yōu)勢(shì)，電視臺(tái)可以獨(dú)立開展或者合作開展版權(quán)交易、IPTV、網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)電視等增值運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)目的一次生產(chǎn)多次利用，使節(jié)目的價(jià)值最大化，而開展這些增值運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)時(shí)，一個(gè)強(qiáng)大的“全媒體內(nèi)容整備平臺(tái)”是必不可少的，通過(guò)建設(shè)面向全媒體的內(nèi)容整備平臺(tái)，可以為傳統(tǒng)的頻道播出和新媒體的播出發(fā)布進(jìn)行統(tǒng)一的內(nèi)容準(zhǔn)備。

6.發(fā)展路徑路線圖

全臺(tái)文件化、IP化為新業(yè)務(wù)的開展和新架構(gòu)的使用提供了基礎(chǔ)保障；云計(jì)算解決了多個(gè)煙囪式系統(tǒng)“小、多、專、獨(dú)”的問(wèn)題，提高了通用計(jì)算資源的利用率和架構(gòu)的靈活性；集群式計(jì)算將編輯操作和后臺(tái)渲染剝離，解決了編輯制作業(yè)務(wù)難以“云化”的問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化了全臺(tái)IT架構(gòu)；全媒體融合生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)容、工藝、渠道的融合，通過(guò)內(nèi)容的多態(tài)化和終端的多屏互動(dòng)，提高了節(jié)目吸引力和趣味性，增強(qiáng)了用戶的粘性；全媒體“內(nèi)容整備平臺(tái)”為電視臺(tái)向全媒體發(fā)展提供了新的思路，實(shí)現(xiàn)了電視臺(tái)內(nèi)容生產(chǎn)與內(nèi)容運(yùn)營(yíng)的融合。

四.廣播電視新型全臺(tái)網(wǎng)架構(gòu)

基于以上發(fā)展思路，廣電新型全臺(tái)網(wǎng)的核心理念以及要解決的核心問(wèn)題是“剝離”和“融合”：“剝離”主要包括業(yè)務(wù)與設(shè)備的剝離、編輯與渲染的剝離；“融合”則包括內(nèi)容形態(tài)的融合、生產(chǎn)工藝的融合和發(fā)布渠道的融合。如圖8所示，廣電新型全臺(tái)網(wǎng)架構(gòu)從下往上依次是物理資源層、虛擬資源層、資源交付層、平臺(tái)業(yè)務(wù)層和終端接入層，虛擬資源層包含編輯渲染池和通用資源池，編輯渲染池是用于集群式計(jì)算的渲染服務(wù)器，通用資源池則包括了虛擬機(jī)、虛擬存儲(chǔ)等；資源交付層主要負(fù)責(zé)計(jì)算資源的分配和管理，將編輯渲染能力和通用計(jì)算能力提供給各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，同時(shí)也負(fù)責(zé)生產(chǎn)流程的定義和組織；對(duì)于需要視音頻板卡的上載采集、演播室播出、頻道播出等業(yè)務(wù)，在新技術(shù)出現(xiàn)之前，可以采用獨(dú)立業(yè)務(wù)群的形式進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。

新型全臺(tái)網(wǎng)的基本特征包括全程文件化、數(shù)據(jù)IP化、計(jì)算虛擬化、辦公移動(dòng)化、內(nèi)容多態(tài)化、流程動(dòng)態(tài)化、發(fā)布全媒體化等。

隨著新型全臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)，廣電行業(yè)將迎來(lái)巨大的變革，未來(lái)電視臺(tái)技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展有可能剝離，將出現(xiàn)真正的“技術(shù)運(yùn)營(yíng)中心”，甚至出現(xiàn)區(qū)域性的廣播電視云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，分布式的內(nèi)容管理、移動(dòng)化辦公、前后場(chǎng)協(xié)同、異地節(jié)目制作、多屏融合與互動(dòng)等將成為常態(tài)。

五.結(jié)束語(yǔ)

自虛擬化到集群計(jì)算，從頻道制播到全媒體融合，全臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該是協(xié)同發(fā)展、流程優(yōu)化、高效、低成本的運(yùn)營(yíng)管理體系。如果采取共享平臺(tái)的方式生產(chǎn)，應(yīng)該能簡(jiǎn)化流程，增強(qiáng)快速響應(yīng)能力，提供超前發(fā)布和個(gè)性化制作能力。電視臺(tái)內(nèi)應(yīng)該推行信號(hào)的IP化，節(jié)目的文件化和接口的標(biāo)準(zhǔn)化，深入開展云計(jì)算和全媒體的相關(guān)業(yè)務(wù)實(shí)踐，為實(shí)現(xiàn)臺(tái)網(wǎng)協(xié)同全面發(fā)展提供技術(shù)支撐。新型全臺(tái)網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)思路，新技術(shù)和新工藝的發(fā)展，必將給廣電行業(yè)帶來(lái)廣泛而深遠(yuǎn)的影響。