論哈爾濱電視臺非線性編輯制作網的構建

李道寰

(哈爾濱電視臺，黑龍江 哈爾濱 150036)

論哈爾濱電視臺非線性編輯制作網的構建

李道寰

(哈爾濱電視臺，黑龍江 哈爾濱 150036)

數字技術和網絡技術的迅猛發展給廣電系統帶來了深刻的變革。建設非線性編輯制作網已成為各大電視臺建設數字電視的核心。哈爾濱電視臺在建設中采用雙網結構和雙壓縮率的技術，實現了素材上傳、素材管理、節目編輯和節目下載(播出)等功能，大大提高了電視節目的圖像質量和制作能力。

電視臺；非線性編輯制作網；結構；關鍵技術

隨著網絡技術的迅猛發展，電視臺的編輯制作工作已經進入了數字時代。傳統的線性編輯系統已經不能適應網絡化智能化的需要，非線性編輯系統以其強大的制作能力、高效的共享能力、超大容量的中心存儲能力以及可靠的安全性能正日益成為各大電視臺建設的重點。哈爾濱電視臺采用中科大洋公司的非線性編輯系統于2002年末建成了非線性編輯制作網。本文就以哈爾濱電視臺為例，探討電視臺如何構建非線性編輯制作網。

一 非線性編輯制作網的結構

網絡的結構設計采用流行的FC網(光纖網)和以太網相結合的雙網結構。這種結構信息主要通過兩種方式進行傳輸。光纖主要以高質量的素材信息為主(哈爾濱電視臺采取DV50格式①)，當編輯時精編站點一方面通過以太網訪問服務器的數據庫的素材信息，然后直接通過FC網訪問SDD盤塔。粗編站點只在以太網之中，所以它的各種信息只能通過以太網進行訪問，它一方面通過以太網訪問服務器的數據庫的素材信息，得到素材信息后，再通過MDC(SDD盤塔管理服務器)訪問SDD，因為它訪問的是低畫質的素材(MPEG4的格式②)，所以它能滿足傳遞的信息的帶寬的需求。該網絡還能提供上下載素材，哈爾濱電視臺有三臺精編站點能進行上下載素材，其中一臺是倍速上下載工作站，另兩臺是正常的上下載工作站。在直播室有三臺上載工作站，它在節目錄制時進行實時的素材上載。還有一臺精編站點用于播出的下載使用。當節目制作完成之后，還可以通過光纖網傳輸到播出部進行下載，然后直接在播出部進行硬盤的播出，這樣省去了傳統的下載入帶的過程。

二 非線性編輯制作網的構成

該網絡由上下載工作站、編輯工作站、FC交換機和以太交換機構成。

1.上下載工作站(三個)。

為配合DV50格式的使用，本方案采取一臺上下載工作站采用DTV+SDTI板卡作為倍速上下載，從而通過DVCPRO-50的SDTI接口素材的多倍速上下載。對于普通的上下載站點，另兩臺采用DTV+SDI接口卡作為工作站的采集卡滿足用戶上下載SDI信號的需要。同時系統內備的所有上下載工作站均支持自動定時上下載。上載工作站在直播節目時用于節目的實時錄制，錄制的素材自動存到指定的SDD盤塔目錄中，共三臺。一臺專門用于播出進行節目的下載工作，下載到播出的服務器中進行節目的播出。

2.編輯工作站(有卡16臺，無卡14臺，配音工作站1臺)。

有卡工作站：我們采取的是DTV+MAX板卡。它可以進行普通的視音頻編輯，二三維實時特技的制作。

無卡工作站：由于無卡工作站本身只處理MPEG4的低碼流數據，所以本系統采用高檔的大洋品牌機+大洋非線性編輯軟件作為預編工作站和審片工作站的使用。本工作站可進行素材視音頻的粗編，字幕及審片等。

配音工作站：本系統采用專用的有卡編輯工作站+DIGIGRAM音頻處理卡作為配音工作站使用。本工作站支持四路音頻輸入，四路音頻輸出及多層音頻編輯。同時可以實現部分音頻特效處理。

3.FC交換機。

鑒于本系統中的FC站點總數為17個，此外與硬盤存儲部分的連接還需四個FC接口。所以總共需要23個FC接口。因此我們選用一臺VIXEL8口交換機和一臺VIXEL16口交換機。

4.以太交換機。

鑒于本網絡中對百兆以太網接口的需求為35個，對千兆以太網接口的需求為三個，所以本方案采用一臺3COM(48個百兆口，4個千兆口)以太交換機。

三 非線性編輯制作網的關鍵技術

1.域管理。

域是NT活動目錄的核心單元，是對象(如計算機、用戶等)的容器，這些對象有相同的安全需求、復制過程和管理。哈爾濱電視臺的這個非線性網絡也采取域管理的方式進行各種管理。我們建立了一個名為HARBINTV的域，域控制器名為PDC，域控制器也采取熱備份的方式，即一臺是主域控制器，另一臺是備份的域控制器。其他的工作站全部加入到該域中，以達到由域控制器進行管理。域控制器對域內的各個工作站可進行用戶的管理、組策略的管理等操作，當其中的一臺域控制器由于某種原因失靈時，另一臺備份域控制器接管其管理工作，這就達到了網絡的安全要求。

2.群集管理。

大洋網絡采用基于數據庫的管理方式，而數據庫中則保存著大量的數據信息。這樣一來，運行數據庫服務的網絡服務器變得十分關鍵。為了保證網絡的安全，數據庫服務器采用了先進的雙機容錯技術,也就是我們常說的群集服務技術。

Cluster(群集)是緊密連接的一組計算機，用來持續性地提供高性能的計算服務。Cluster的初衷在于以沒有單點故障的體系結構來達到系統的高可用性和可伸縮性，而且要求采用通用標準的計算機，而不是特殊專用的計算機部件，從而能以較低的成本獲得較好的可伸縮性。Cluster中的計算機應當具有非常好的協同性。如果其中一臺發生故障，馬上就有另一臺去接替它的工作，如果一臺計算機的性能不足以完成某項任務，其他的系統成員就會加入進來，共同執行這項任務。應用實踐證明，由通用的計算機部件協同工作，完全可能使其運算能力超過大型主機、超級計算機和容錯系統，而且具有更低的成本。

哈爾濱電視臺也采用兩臺域控制器進行群集的管理，先在一臺服務器上建立群集服務，然后再在另一臺上建立群集服務，這樣這兩臺服務器就達到了數據庫的備份工作。這樣做的優點是：兩臺服務器通過軟件建立一個虛擬的服務器名，數據庫資源掛在虛擬的服務器下，客戶機訪問數據庫時直接訪問虛擬機，而不關心后臺是哪一臺服務器在工作。兩臺服務器一主一備，一旦工作機癱瘓，備份機可以在一分鐘之內接管數據庫服務，接管過程對客戶機是透明的，客戶機上的應用程序感覺不到后臺發生的一切情況。這種技術作為成熟技術已經得到廣泛的應用并取得了較好的效果。

3.網絡中RAID技術的應用。

在此非線性網絡中，我們的存儲體系多處都用到了RAID技術。RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的縮寫，中文簡稱為磁盤陣列。RAID就是利用若干臺小型硬磁盤驅動器加上控制器按一定的組合條件，而組成的一個大容量、快速響應、高可靠的存儲子系統。由于可有多臺驅動器并行工作，大大提高了存儲容量和數據傳輸率，而且由于采用了糾錯技術，提高了可靠性。硬盤陣列是視頻網絡系統中非常重要的一個環節，硬盤陣列的容量、速度、穩定性往往決定整個網絡的性能。RAID通常是由在硬盤陣列塔中的RAID控制器或電腦中的RAID卡來實現的。

4.SDD(SAN DataDirector)。

在傳統的非線性解決方案中，應用光纖傳輸可將帶寬提高到100MB,但是，隨著網絡站點的進一步增多，100MB的帶寬是遠遠不夠的，所以我們使用SDD存儲設備來解決帶寬的問題。我們使用的SDD采用雙控制器共八個端口并行工作。每臺FC交換機共有兩個接口與SDD的控制器連線。FC通道為100MB，并行8個FC通道理論總帶寬為800MB，我們在此網絡中實際只用了四個端口并行工作，每個FC交換機接兩個SDD端口，所以我們在此網絡中各得到400MB的網絡帶寬。

那么SDD是怎樣協同多塊硬盤工作的呢？

SDD中最多32個TIER可以是一個LUN，在系統中提供一個邏輯硬盤，我們在工作站中訪問的就是此邏輯盤。我們在此網絡中使用60塊73GB的硬盤，我們所定義的是每10塊硬盤一組，共6組。每組對應位置上的硬盤和為一個TIER，我們把前三個TIER合成一個LUN0，另三個TIER為LUN1。我們在工作站上看到的就是這兩個邏輯盤，我們訪問的是組成LUN0和LUN1的邏輯盤。

注意我們在所定義的一個TIER中的10塊硬盤中，前9塊硬盤是RAID3方式，第十塊硬盤是熱備份盤(當某一塊硬盤壞掉時可用此塊進行替換)，每一個TIER之間進行的是RAID0方式，所以SDD的總容量是8×73×6=3504G。

四 結語

哈爾濱電視臺建成的非線性網絡系統具有素材上傳、素材管理、節目編輯和節目下載(播出)等功能。采用雙網結構和雙壓縮率的技術，在有效地降低了成本的同時還滿足了編輯的需要，并為系統的今后擴展留下了充足的空間。這一網絡的建成完全取代了傳統的編輯制作系統，使節目制作、節目提交、節目管理完全實現了數字化、網絡化。

注釋

①DVC50的壓縮格式：DVCPR050是采用兩組2：1：1芯片并行運算來達到4：2：2采 樣，即亮度信號Y采樣頻率為13．5MHz，色度信號R—Y和 B—Y采樣頻率為6．75MHz，數碼率為50Mbp。

②MPEG-4的壓縮格式：MPEG-4主要應用于視像電話，視像電子郵件等。其壓縮率大，傳輸率要求較低，高壓縮比在4.8KB/s～64KB/s,MPEG-4的壓縮格式支持高傳輸率，在64KB/s～4MB/s。MPEG-4的壓縮格式利用很窄的帶寬，通過幀重建技術，壓縮和傳輸數據，以求以少的數據獲得最佳的圖像質量。

[1]馬惠萍，惲碧蔚.Domino群集技術在青海省電力公司辦公自動化系統中的應用[J].青海電力,2006(3).

[2]徐明欣,馬戰論.惠普公司的高可用性集群解決方案[J].散裝水泥,2004(4).

[3]蔡頂.鄭州電視臺新聞制作播出一體網[J].數據通信,2007(10).

[4]葉林.非線性編輯網絡相關技術[J].計算機與現代化,2003(12).

ClassNo.:TN948.4DocumentMark：A

(責任編輯：宋瑞斌)

ConstructionofNonlinearEditingSysteminHaerbinTVStation

Li Daohuang

Development of digital and network technology has resulted in the great changes of the Radio amp; Television Network . The core of the digital television business is the construction of the nonlinear editing system . Because of the application of double network structure and double rate of compression technology in the digital TV program in Haerbin TV station , the functions of uploading of the program materials , management for the program materials , editing for TV program and the downloading of TV program has been realized simultaneously . The nonlinear editing system has improved the images quality of the TV program and the production capacity considerably.

TV station； nonlinear editing system；structure；key technology

李道寰，工程師，哈爾濱電視臺制作中心。

1672-6758(2012)06-0051-2

TN948.4

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