東南衛(wèi)視高標清制作網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用

文丨王 強

隨著電視技術(shù)的迅速發(fā)展，電視制作正進入一個數(shù)字化、高清化的大發(fā)展時期。但是，對為大多數(shù)的省級電視臺、市級電視臺來說，由于種種原因，現(xiàn)階段還處于后期制作和播出信號仍以標清信號為主的制作方式。在這個前提下新建設(shè)節(jié)目制作網(wǎng)，如何在不大幅提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本的情況下，設(shè)計出合適的制作網(wǎng)，既滿足了當前的廣泛標清節(jié)目制作，同時又能滿足部分高清節(jié)目的制作，為將來的節(jié)目的全面高清制作鋪平了技術(shù)道路，是一個艱難的課題。東南衛(wèi)視高標清制作網(wǎng)正是在這一背景下開始設(shè)計建設(shè)的，制作網(wǎng)的設(shè)計目標為可順利完成東南衛(wèi)視節(jié)目錄制、采集、傳輸，素材管理，文稿處理，節(jié)目編輯和播出任務(wù)，實現(xiàn)全制作流程無磁帶化運行；能夠與全臺主干平臺無縫對接，與臺內(nèi)收錄、媒資、備播等其他系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)文件化交換和業(yè)務(wù)管理的協(xié)調(diào)；滿足東南衛(wèi)視現(xiàn)階段制作和播出仍以標清信號為主的制作方式，同時兼容新建演播室系統(tǒng)的高清信號，實現(xiàn)高標清節(jié)目的混合制作，解決多格式高標清混編的技術(shù)難題，為節(jié)目制作從標清向高清的平滑過渡打下技術(shù)基礎(chǔ)。

1 需求分析

按照現(xiàn)階段主流的廣播電視技術(shù)行業(yè)標準，標清格式采用視頻MPEG2-I幀50M +音頻48KHz 16bit；高清格式采用視頻MPEG2-I 幀100M+音頻48KHz 16bit；低碼流均采用WMV，800Kbps。依照東南衛(wèi)視自辦節(jié)目量可統(tǒng)計出每周的成片長度約20小時，節(jié)目素材比按照1:8計算，節(jié)目存放周期45天計算，周期內(nèi)總計約有1,100小時素材。制作網(wǎng)要實現(xiàn)全流程無磁帶化運行，要實現(xiàn)以下幾個功能：能在演播室現(xiàn)場采集節(jié)目信號并導(dǎo)入節(jié)目素材庫；能直接從制作網(wǎng)中調(diào)用素材播出；能與新聞文稿系統(tǒng)交互；與新大樓先期建好的衛(wèi)星收錄系統(tǒng)、OA網(wǎng)系統(tǒng)、FTP系統(tǒng)進行對接；預(yù)留接口與將要建設(shè)的主干互聯(lián)平臺、媒資系統(tǒng)、備播系統(tǒng)進行對接。作為安全等級二級的制作網(wǎng)必須設(shè)置完善的防病毒機制，以保護網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全。

2 設(shè)計思路及方案

2.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及架構(gòu)

制作網(wǎng)要求非編工作站具有良好的高標清兼容性，能方便的實現(xiàn)高標清信號的變換，具有很好的工作穩(wěn)定性和高性能。經(jīng)過多次的測試，最終選擇使用大洋公司的D3-EDIT非編工作站。D3-EDIT采用大洋自主研發(fā)的Red Bridge III Sigma高清視音頻接口卡，信號指標均達到國際先進水平，能完美兼容高標清信號，能通過簡單的設(shè)置實現(xiàn)高標清信號的變換。根據(jù)東南衛(wèi)視的需求，整個網(wǎng)絡(luò)包含10臺高清非編工作站、35臺標清非編工作站、4臺配音工作站、3臺審片工作站、3套演播室播出與回采系統(tǒng)。10臺高清非編工作站可自由切換高清和標清工作狀態(tài)，35臺標清非編工作站兼容編輯高清信號，節(jié)省了大量經(jīng)費的同時實現(xiàn)了高標清信號的混編。網(wǎng)絡(luò)主干的建設(shè)首要考慮總體帶寬需求，根據(jù)具體的節(jié)目制作流程計算出極限帶寬。本制作網(wǎng)以高清信號的帶寬需求為標準進行建設(shè)，采用光纖+千兆以太網(wǎng)的雙網(wǎng)架構(gòu)，視音頻數(shù)據(jù)文件通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸，信息和數(shù)據(jù)庫等文件通過千兆以太網(wǎng)傳輸。每個站點3層實時視頻進行計算，100Mb的高清信號，站點+服務(wù)器共計約50個訪問節(jié)點計算，極限帶寬為（100*3）*50/8 ≈ 2GB。設(shè)計采用4臺40口帶寬4GB光纖交換機，完全可滿足帶寬需求，并具有良好的擴容性。

2.2 核心存儲設(shè)計

核心存儲很重要?？紤]到存儲盤陣的技術(shù)更新速度很快，要選擇既要滿足現(xiàn)有需要，又具有極好的擴容性和升級性能的盤陣。先計算出現(xiàn)階段所需的磁盤空間，以45天為一個周期的全臺節(jié)目素材總計約有1100小時，再算上做磁盤RAID需要的冗余空間，以標清信號為準需要磁盤空間32TB。考慮到節(jié)目素材的重要性和安全性，需要配置雙磁盤陣列以實現(xiàn)雙讀雙寫。制作網(wǎng)選用了EMC的CX4-960存儲體，存儲體支持16*8Gb主機通道，16*4Gb磁盤通道，存儲體配置8個盤箱，實現(xiàn)8環(huán)路控制器的全負荷工作，發(fā)揮存儲體最優(yōu)性能。存儲體可以提供2.3GB的穩(wěn)定帶寬，當前系統(tǒng)規(guī)模的峰值帶寬需求為2GB，為系統(tǒng)升級擴容提供充分的帶寬及性能支持。現(xiàn)階段單個磁盤陣列裝有120塊450GB光纖接口硬盤，存儲空間為54TB。共配置兩個磁盤陣列，采用雙存儲架構(gòu)，實現(xiàn)站點的雙讀雙寫訪問。當未來過渡到全高清制作時，磁盤陣容可隨時方便的擴充到432TB，可以滿足全高清信號的制作需求。

2.3 節(jié)目素材的采集和收錄的多樣化

隨著電視技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視技術(shù)逐步進入全媒體時代。因此，節(jié)目素材的獲得形式已經(jīng)不拘泥于傳統(tǒng)的錄像帶，有更多更便捷的方式，新的方式大多依賴網(wǎng)絡(luò)的傳輸，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為特點。對于制作網(wǎng)來說，素材的來源主要分為五大類：通過錄像機上載的素材、從收錄中心約單收錄的內(nèi)容、演播室采集的素材、從文件拷貝服務(wù)器拷入的文件、從主干網(wǎng)上導(dǎo)入的內(nèi)容。1）現(xiàn)階段多種格式錄像帶共存，為提高效率，節(jié)省錄像機數(shù)量，在編輯機房內(nèi)專門劃出8臺工作站作為錄像機上下載區(qū)域，配置以各種不同型號的錄像機，從而實現(xiàn)可兼容多格式錄像帶的上下載。2）作為海峽西岸的衛(wèi)視頻道，每日通過衛(wèi)星收錄大量的臺海咨詢。制作網(wǎng)專門設(shè)置了接口服務(wù)器與收錄中心進行對接，每日約單收錄的衛(wèi)星信號是以TS流文件格式推送到接口服務(wù)器上，再通過FTP傳送到轉(zhuǎn)碼服務(wù)器上的指定目錄下。轉(zhuǎn)碼服務(wù)器上安裝專用的轉(zhuǎn)碼軟件DIRWATCH實時監(jiān)控該目錄，并負責(zé)將TS流文件自動導(dǎo)入節(jié)目素材庫生成素材。為保證每日的衛(wèi)星素材能及時入庫，制作網(wǎng)配置了兩套的接口和轉(zhuǎn)碼服務(wù)器互為主備。3）在各演播室設(shè)有專門的與制作網(wǎng)相連接的演播室采集服務(wù)器，可直接將演播室信號采集到節(jié)目素材庫中。4）需要通過U盤或移動硬盤拷貝進入制作網(wǎng)的文件，設(shè)置了專門的文件拷貝服務(wù)器進行拷貝。該拷貝服務(wù)器配置有嚴格的防病毒措施。5）需要通過主干網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)上導(dǎo)入的內(nèi)容，配置專門的接口服務(wù)器，通過FTP傳送導(dǎo)入制作網(wǎng)。

2.4 有效的防病毒機制

如何更有效地防范病毒，是保證制作網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的重中之重。制作網(wǎng)設(shè)置了多層次的防毒措施。制作網(wǎng)屏蔽網(wǎng)絡(luò)中所有工作站點的對外接口，包括光驅(qū)、軟驅(qū)、USB接口等，修補系統(tǒng)漏洞。外來文件只能通過專用的拷盤服務(wù)器來導(dǎo)入?？奖P服務(wù)器上安裝最新的殺毒軟件并定時升級。在拷盤服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)盤陣中設(shè)有純硬件體系的防毒網(wǎng)閘。拷盤服務(wù)器上的交互文件通過防毒網(wǎng)閘后采用FTP傳送的方式傳送到網(wǎng)絡(luò)的共享盤陣上。由于拷硬件防毒網(wǎng)閘采用的是私有協(xié)議，基本杜絕了病毒的傳送。在FTP的設(shè)置上，充分利用SERV-U軟件的文件類型限制功能，僅允許經(jīng)過授權(quán)的視頻、音頻、圖片、文本等文件的導(dǎo)入，保證了制作網(wǎng)的安全。

2.5 多種途徑保證節(jié)目安全送播

節(jié)目制作的最終目的是為了播出，制作網(wǎng)通過硬件和軟件上的配置設(shè)置了三種送播方式，強有力的保證了節(jié)目的安全送播。1）傳統(tǒng)的錄像帶交播模式能最大限度的保證播出域的絕對獨立和安全。2）在主干互聯(lián)平臺建成并打通備播域之后，節(jié)目通過轉(zhuǎn)碼服務(wù)器輸出成指定格式，經(jīng)過主干互聯(lián)發(fā)送到備播域，將成為交播的常規(guī)模式。這一模式可實現(xiàn)節(jié)目交播的無磁帶化和非實時化，極大地提升了效率，節(jié)省了資源。3）節(jié)目打包輸出，由演播室播出工作站播出，經(jīng)總控送至播出部直接播出的模式適合新聞類等節(jié)目的直播。東南衛(wèi)視高標清制作網(wǎng)用經(jīng)濟的成本，保證了技術(shù)的先進性和良好的擴容性，在滿足現(xiàn)階段節(jié)目制作的同時，在全臺范圍內(nèi)建立了一個數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高效率的節(jié)目制作平臺，為將來東南衛(wèi)視過渡到全面高清信號制作建立了強有力的技術(shù)基礎(chǔ)。

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