小型視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

隨著多媒體計算機技術(shù)和數(shù)字壓縮技術(shù)的迅猛發(fā)展，非線性編輯系統(tǒng)在廣播電視后期制作領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展又給非線性編輯系統(tǒng)注入了強勁的動力，而非線性視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的迅速崛起，也對電視以及多媒體制作與傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)理念和格局提出了新的挑戰(zhàn)。

一、非線性視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點

隨著非線性系統(tǒng)大量地應(yīng)用于電視節(jié)目的后期制作，越來越多的視頻節(jié)目以數(shù)字形式進行編輯和存儲，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益漸進，也為數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)的搭建提供了便利。

1.資源共享

在非線性視頻網(wǎng)絡(luò)中，素材經(jīng)過視頻壓縮技術(shù)壓縮，通過上載工作站上載到視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器的硬盤上，分不同類別以文件名進行存儲。網(wǎng)絡(luò)中的每個工作站都可利用各種索引對素材進行快速的隨機查詢和調(diào)用，對于常用的素材，也可供多個用戶同時使用，避免了重復(fù)錄入，加快了節(jié)日制作速度，提高了工作效率。

2.功能豐富

非線性編輯系統(tǒng)天生數(shù)字化，所以在視頻格式方面是多格式兼容的。不論壓縮的，非壓縮。標清、高清的1080i、24P還兼容DV、DVCAM、DVPRO等。在每臺工作站只要安裝相應(yīng)的視頻編輯軟件即可實現(xiàn)電教節(jié)目及多媒體課件的制作。

3.具有良好的擴展性和兼容性

以計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的非線性視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個重要特點是：系統(tǒng)具有極大的靈活性和擴展性。若要改變各工作站的功能、系統(tǒng)的工作流程。乃至整個系統(tǒng)的用途時，都不會花費很多追加投資和造成原始投資的浪費。節(jié)目在數(shù)字框架下將實現(xiàn)無帶播出，能夠在外網(wǎng)上以各種方式發(fā)布和交流，具有廣闊的應(yīng)用空間。

二、非線性視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成

整個制作網(wǎng)絡(luò)站點由有卡工作站、無卡工作站組成，整體系統(tǒng)采用了純千兆網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)核心模塊由核心服務(wù)器、中心存儲體、以太交換機做為系統(tǒng)核心硬件平臺，在其上實現(xiàn)節(jié)目上下載、節(jié)目編輯制作、字幕特技疊加，音頻處理、新聞節(jié)目制作等多種應(yīng)用。

整個網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理，實現(xiàn)節(jié)目制作的高效運作。整個系統(tǒng)站點簡單功能描述如下：

有卡工作站：承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中大部分節(jié)目的上下載、節(jié)目剪輯、字幕制作、特技制作等功能。

無卡工作站：分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中有卡工作站節(jié)目的編輯、字幕制作、特技制作等功能。

網(wǎng)絡(luò)核心模塊：支撐整個非編制作系統(tǒng)運作的核心平臺，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、MDC服務(wù)器、以太交換機、中心存儲體。

網(wǎng)絡(luò)采用純千兆以太網(wǎng)的IP-SAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，借助千兆通道對大數(shù)據(jù)包傳輸?shù)母呖煽考案咝裕瑯?gòu)建一個高速集中共享的網(wǎng)絡(luò)，供有卡工作站實時處理高碼率的音視頻素材，使得高碼率素材在有卡站點與在線存儲體之間高速交換。

IT網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享，同時保證系統(tǒng)統(tǒng)一管理。IP-SAN網(wǎng)絡(luò)采用純千兆以太網(wǎng)作為主干，交叉冗余鏈路避免單點故障。

網(wǎng)絡(luò)使用有卡工作站進行采集和下載工作，同時有卡工作站也承擔(dān)部分節(jié)目的編輯工作，有卡工作站在采集的時候采集成視音頻時碼嚴格對應(yīng)的雙碼流文件，采集完成后無卡工作站調(diào)用低碼流進行編輯。同時對于新聞制作系統(tǒng)還提供新聞節(jié)目的制作播出軟件，實現(xiàn)新聞節(jié)目的制作播出。

在站點部署上，制作區(qū)由2臺上下載精編工作站，2臺網(wǎng)絡(luò)編輯工作站組成。

另外系統(tǒng)在設(shè)計中還充分考慮系統(tǒng)的安全性和擴展性。在安全性方面所有的核心模塊都采取冗余備份的措施，如千兆以太交換機、中心存儲體，MDC服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時存儲體內(nèi)部磁盤采用Raid技術(shù)，保證存儲數(shù)據(jù)安全，在服務(wù)器上也采用相應(yīng)的Raid技術(shù)，保證服務(wù)器上系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。

在擴展性方面，對于系統(tǒng)站點擴展性而言在當(dāng)前狀態(tài)下制作區(qū)和其他頻道的制作區(qū)都還存在較大的擴展性，在雙層25M碼流下都還能增加10臺左右的站點，同時如果還需再次擴容均可以通過單獨增加存儲體以及相關(guān)服務(wù)器的模式進行擴容，可以擴成每個頻道都具備單獨的存儲體、服務(wù)器的模式，而在這種模式下可以通過構(gòu)建核心的數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)共享，在系統(tǒng)的整體擴展性而言，除了當(dāng)前設(shè)計的多頻道的網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)外，還可以進行平行的全臺媒資系統(tǒng)、播出系統(tǒng)的擴建或建立，然后通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺系統(tǒng)最終構(gòu)筑全臺的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于大洋的各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)均采用全插件和工作流設(shè)計，已經(jīng)為各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交換平臺核心預(yù)留了接口，所以完全可以對各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)進行分布建立，最終實現(xiàn)全臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

三、非線性視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實踐

大豐電視臺新聞后期制作網(wǎng)是使用高碼率視音頻25Mbps進行編輯。采用單網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式，核心存儲體采用了美國DFT2016i在線存儲體，可提供的實際帶寬為200MB。系統(tǒng)具有良好的擴寬性和安全性。在安全性方面所有的核心模塊都采取冗余備份的措施，如千兆以太交換機、中心存儲體，MDC服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時存儲體內(nèi)部磁盤采用Raid技術(shù)，保證存儲數(shù)據(jù)安全，在服務(wù)器上也采用相應(yīng)的Raid技術(shù)，保證服務(wù)器上系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。其中兩臺有卡工作站點選用了大洋的D3—350013系列工作站，并配備數(shù)字錄像機兼作上下載工作站。無卡站點包括1臺配音工作站和4臺預(yù)編工作站。DFT2016i內(nèi)安裝了5塊500GB的硬盤，總?cè)萘繛?.5TB。考慮實際讀寫效率和除去冗余約為2TB，在線硬盤至少可以存儲150小時的DV25素材。DFT2016i存儲體，可提供的實際帶寬為200MB，可見當(dāng)前配置下完壘可以滿足系統(tǒng)需求，同時留用很大的擴展空間。從使用的最佳效率考慮，根據(jù)實測，至少還可以提供10臺D3—3500B雙碼25Mbps的站點的擴容，如果增加存儲體，那么系統(tǒng)可擴展的站點將進一步得到提升。

系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)端口、網(wǎng)絡(luò)帶寬和文件格式上都充分考慮了進行媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)連接和管理的可行性，其主要特點：

1.系統(tǒng)管理

用戶根據(jù)實際工作需要，設(shè)置頻道、部門等組織結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有工作站的使用進行權(quán)限管理和使用計費。同時設(shè)置網(wǎng)絡(luò)使用的素材格式組。

2.素材管理

在權(quán)限管理模式下，可以為每一個素材或者故事板指定權(quán)限來實現(xiàn)對他們的訪問控制。對于素材的管理可以指定到具體的頻道、部門、欄目、用戶個人，即素材的刪除、修改、編輯、拷貝、使用、管理等基本操作能夠以權(quán)限的方式分配給個人。而具有管理權(quán)限的用戶也可以對素材或者故事板重新分配使用權(quán)限。因此，素材的管理做到了由網(wǎng)管來分配，由相應(yīng)用戶來管理。

3.欄目管理

可以針對欄目進行系統(tǒng)硬件資源配置，分配工作站點數(shù)量、硬盤資源，設(shè)置可用素材格式，并對欄目用戶做網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控、管理、統(tǒng)計、計費等。

4.用戶管理

對于用戶的管理通過在服務(wù)器上建立數(shù)據(jù)庫文件，用戶在登錄時讀取服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中設(shè)置的相應(yīng)的權(quán)利信息，在工作站上對用戶操作權(quán)限進行限制。這樣的管理方式可以靈活的改變用戶的權(quán)限范圍，而且不需要對文件系統(tǒng)進行大量的修改及設(shè)置，極大的提高網(wǎng)絡(luò)管理效率。所有網(wǎng)絡(luò)在線用戶無論處于何種應(yīng)用軟件內(nèi)，均受到網(wǎng)絡(luò)用戶管理軟件的控制。對于網(wǎng)絡(luò)用戶在網(wǎng)絡(luò)上的使用權(quán)限可以劃分多個級別，每個用戶只能通過網(wǎng)絡(luò)實施在自身分配的權(quán)限之內(nèi)的工作。對于每一個網(wǎng)絡(luò)用戶，均可以定義其用戶角色、工作權(quán)限、數(shù)據(jù)讀寫路徑、可用硬盤容量、可用素材格式等。

5.路徑管理

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作實際需要，設(shè)置本地存儲或者網(wǎng)絡(luò)存儲等存儲方案，每種存儲方案還可設(shè)置多種存儲路徑策略，并且能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運行時工作負載變化，實時對每種存儲策略的網(wǎng)絡(luò)存儲容量進行在線分配和統(tǒng)計。

6.磁盤管理

可設(shè)置、查詢各頻道、各欄目及各操作者對共享硬盤的使用情況，其中包括：給每個頻道、每個欄目、每個用戶分配其所用硬盤空間的容量，查詢各頻道，各欄月和各用戶已占用的硬盤空間等信息。

設(shè)備管理具備設(shè)備計費設(shè)置、使用時間控制、在線管理、網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測、設(shè)備使用日志管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。

7.日志管理

對用戶操作、設(shè)備使用、以及工作流程中的文件修改做到了準確跟蹤并記錄在案。

整個系統(tǒng)具有安全性、穩(wěn)定性、先進性，易用性、高效性、開放性和擴展性，并且可實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。