基于電視制作域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)業(yè)務(wù)的探索

目前，各省級(jí)電視臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目網(wǎng)絡(luò)化制作與硬盤播出，對(duì)網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交流不斷提出新的要求。實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，是進(jìn)一步提高電視業(yè)務(wù)效率的重要手段。隨著IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)能夠?yàn)槿_(tái)網(wǎng)絡(luò)化提供完善的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)不同架構(gòu)系統(tǒng)之間的信息通訊與數(shù)據(jù)交互。近年來推出的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service-Oriented Architecture，SOA），就是一種目前比較先進(jìn)的IT體系結(jié)構(gòu)，在廣電行業(yè)具體表現(xiàn)為ESB+EMB雙總線的系統(tǒng)互聯(lián)架構(gòu)。具體如圖1所示：

目前，部分電視臺(tái)已經(jīng)采用雙總線互聯(lián)架構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，這種方式是廣電集成商主推的互聯(lián)方式。

但在具體實(shí)現(xiàn)臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)業(yè)務(wù)時(shí)，作為網(wǎng)絡(luò)的使用方，需要考慮的重點(diǎn)是如何滿足電視臺(tái)業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，讓技術(shù)適配業(yè)務(wù)，讓技術(shù)更好的為業(yè)務(wù)服務(wù)。

技術(shù)是不斷發(fā)展的，業(yè)務(wù)需求也是不斷變化的。設(shè)計(jì)一個(gè)采用先進(jìn)和技術(shù)成熟穩(wěn)定的系統(tǒng)是我們技術(shù)人員的追求，但同時(shí)滿足業(yè)務(wù)的實(shí)際需求更為重要。為此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案時(shí)，要求自己明確回答三個(gè)問題：

我們的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求是什么？

我們是不是一定要依靠雙總線結(jié)構(gòu)？是否有更為簡(jiǎn)單但符合業(yè)務(wù)需求的解決思路？

–我們能實(shí)現(xiàn)么？

通過細(xì)致的分析，從業(yè)務(wù)需求出發(fā)，湖北廣播電視臺(tái)在設(shè)計(jì)制作域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案時(shí)，采用了全以太架構(gòu)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式。

一.網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求分析

湖北廣播電視臺(tái)現(xiàn)有3個(gè)高清制作網(wǎng)絡(luò)（1個(gè)為高清新聞）、4個(gè)標(biāo)清制作網(wǎng)絡(luò)（2個(gè)為標(biāo)清新聞）、1個(gè)高清包裝網(wǎng)、一個(gè)標(biāo)清收錄網(wǎng)絡(luò)，即將建設(shè)1個(gè)新聞高清網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)高清后期制作網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)有FC加以太雙網(wǎng)架構(gòu)，也有純以太架構(gòu)，分別由大洋、索貝、新奧特、中映等多家公司承建，形成了多個(gè)業(yè)務(wù)功能強(qiáng)大的制作島。制作島之間的素材交換基本上依靠磁帶，文件交換通過移動(dòng)硬盤拷貝。系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交流不僅效率低，頻繁使用移動(dòng)硬盤也影響網(wǎng)絡(luò)安全。臺(tái)內(nèi)制作網(wǎng)絡(luò)之間需要建立相應(yīng)的文件交換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)制作域內(nèi)文件的交換。

根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，我們將制作網(wǎng)絡(luò)劃分為新聞?lì)愔撇^(qū)和欄目類制播區(qū)，兩個(gè)制播區(qū)內(nèi)不同的業(yè)務(wù)需求如下：

–新聞?lì)愔撇^(qū)網(wǎng)絡(luò)互連的業(yè)務(wù)需求：時(shí)事新聞和歷史資料的素材入庫、編目；資料的長(zhǎng)期保存、檢索、查詢；

–欄目類制播區(qū)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的業(yè)務(wù)需求：網(wǎng)絡(luò)之間的素材交換，文件的遠(yuǎn)程上傳；常用視音頻素材的查詢下載；收錄文件分配；演播室文件共享；音效合成等多業(yè)務(wù)的開展。

通過業(yè)務(wù)分析可以看出，欄目類制播區(qū)和新聞?lì)愔撇^(qū)內(nèi)部多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間存在業(yè)務(wù)交流的需求，但新聞?lì)惡蜋谀款愔撇^(qū)網(wǎng)絡(luò)之間由于業(yè)務(wù)差異較大，相互交流需求較少。我們認(rèn)為，新聞?lì)愔撇^(qū)內(nèi)部多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)交流可通過媒資中心實(shí)現(xiàn)。欄目類制播區(qū)內(nèi)部多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)交流通過我們新建設(shè)的文件交換系統(tǒng)來完成。

二.互聯(lián)總體思路

欄目類制播區(qū)多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之間存在文件數(shù)據(jù)的交換，需要長(zhǎng)期保存的用于交換的素材量較少；接入對(duì)象和服務(wù)對(duì)象較復(fù)雜；新系統(tǒng)接入的較為頻繁。

新聞?lì)愔撇^(qū)各網(wǎng)絡(luò)對(duì)歷史素材的檢索量較大，每天需要將重要新聞素材入庫保存。

考慮不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，我們建立了服務(wù)于欄目制作網(wǎng)絡(luò)的節(jié)目交換平臺(tái)和立足新聞面向全臺(tái)的新聞媒資共享平臺(tái)（媒資中心）。

下面著重對(duì)實(shí)現(xiàn)欄目類制播區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換的節(jié)目交換平臺(tái)進(jìn)行介紹。

三.節(jié)目交換平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

湖北廣播電視臺(tái)節(jié)目交換平臺(tái)初建于2011年，與大洋公司合作開發(fā)。

交換平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2：

該系統(tǒng)基于千兆網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，配置了20T的存儲(chǔ)交換空間。系統(tǒng)配置了W E B服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件管理服務(wù)器、后臺(tái)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、FTP遷移服務(wù)器等設(shè)備，均為雙機(jī)熱備。

平臺(tái)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖3所示：

該網(wǎng)絡(luò)搭建的難點(diǎn)在于素材和用戶的權(quán)限管理。接入交換平臺(tái)的系統(tǒng)包括電視制作相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、節(jié)目收錄系統(tǒng)、演播室、音效工作室等。業(yè)務(wù)需求的多樣性，要求文件的上傳和分發(fā)等權(quán)限可以靈活設(shè)置，這種需求多樣性需要對(duì)管理軟件進(jìn)行全新的定制開發(fā)。我們和大洋公司進(jìn)行了近半年的溝通，大洋公司根據(jù)我們的業(yè)務(wù)需求，對(duì)交換平臺(tái)管理軟件進(jìn)行了開發(fā)和多次完善，現(xiàn)在已經(jīng)完成第二套版本的研發(fā)工作，基本功能達(dá)到了我們?cè)O(shè)想的要求。

四.業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接入

節(jié)目交換平臺(tái)為松散耦合的設(shè)計(jì)思路，能輕松實(shí)現(xiàn)新增網(wǎng)絡(luò)的接入。目前已經(jīng)接入和計(jì)劃接入的網(wǎng)絡(luò)如下：

欄目類制播區(qū)：高清制作網(wǎng)、標(biāo)清制作網(wǎng)絡(luò)、高清包裝網(wǎng)、節(jié)目收錄平臺(tái)

演播室、音效合成機(jī)房

臺(tái)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)：中心媒資系統(tǒng)（待接入）

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接入：實(shí)現(xiàn)辦公網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的訪問接入

具體如圖4所示：

通過節(jié)目交換平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)如下：

各網(wǎng)絡(luò)能夠完成向交換平臺(tái)的文件提交，檢索、下載，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間文件的交換。

各網(wǎng)絡(luò)通過交換平臺(tái)為多個(gè)演播室提供待播的素材文件，通過演播室編輯工作站實(shí)現(xiàn)錄播文件的檢索導(dǎo)入。

制作網(wǎng)將需要合成音效的素材文件提交到音效合成機(jī)房，音效合成后返回制作網(wǎng)絡(luò)完成最后的包裝制作。

支持外網(wǎng)遠(yuǎn)程的文件上傳和檢索下載。

–各網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)目交換平臺(tái)向媒資中心提交需要存檔的素材，并可通過媒資中心完成素材的檢索、下載。

五.節(jié)目交換平臺(tái)業(yè)務(wù)存儲(chǔ)區(qū)域的規(guī)劃

根據(jù)我臺(tái)業(yè)務(wù)需求，我們?cè)诠?jié)目交換平臺(tái)設(shè)置了公共交換區(qū)、播出區(qū)、媒資區(qū)、演播室區(qū)、素材區(qū)等，區(qū)域的設(shè)置可以根據(jù)業(yè)務(wù)變化自定義。各區(qū)功能如下：

–公共交換區(qū)：子網(wǎng)絡(luò)的文件提交、檢索和下載，用于子網(wǎng)絡(luò)之間文件交換。

–演播室區(qū)：子網(wǎng)絡(luò)為演播室非編提供待播文件。

–媒資區(qū)：子網(wǎng)提交入庫申請(qǐng)后，啟動(dòng)自動(dòng)入庫流程，將文件從節(jié)目交換平臺(tái)媒資區(qū)遷移到媒資中心二級(jí)存儲(chǔ)，編目后入庫。

–播出區(qū)：提交該區(qū)的文件，通過媒資中心接入服務(wù)器，轉(zhuǎn)發(fā)給播出系統(tǒng)二級(jí)緩存，進(jìn)入播出流程。

–資料庫：該區(qū)存放節(jié)目制作中常用的視頻、音頻素材，TGA等文件，供子網(wǎng)絡(luò)檢索下載。

–收錄區(qū)：節(jié)目收錄平臺(tái)收錄節(jié)目的存放，收錄的文件格式要符合目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的要求，保證其兼容性（如圖5）。

各分區(qū)的存儲(chǔ)容量可以根據(jù)業(yè)務(wù)量進(jìn)行設(shè)置、調(diào)整，對(duì)存儲(chǔ)文件的保留時(shí)間進(jìn)行手動(dòng)管理或者定期自動(dòng)清除。可以對(duì)上傳文件格式進(jìn)行限制。（如圖6）

六.用戶權(quán)限的定義策略和機(jī)制

策略決定了業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)效果和網(wǎng)絡(luò)安全性，決定著網(wǎng)絡(luò)的整體效能。

根據(jù)我臺(tái)業(yè)務(wù)功能，在用戶權(quán)限上分五級(jí)，可以通過角色權(quán)限定義實(shí)現(xiàn)。五級(jí)的權(quán)限定義如下：

一級(jí)：用于公共交換區(qū)的使用。

二級(jí)：演播室區(qū)的使用，供演播室制作的欄目使用。

三級(jí)：媒資區(qū)的使用。

四級(jí)：播出區(qū)的使用，具有節(jié)目審片播出權(quán)的主任級(jí)使用。

五級(jí)：資料庫的使用，用于素材上載人員權(quán)限。

五個(gè)級(jí)別的劃分主要是為了減少無關(guān)業(yè)務(wù)之間相互影響，確定每個(gè)用戶的權(quán)限和責(zé)任。例如A欄目是用于節(jié)目交換，他就不需要使用演播室區(qū)和收錄區(qū)，這兩個(gè)區(qū)對(duì)于A用戶是屏蔽的。級(jí)別的劃分是相對(duì)的，根據(jù)業(yè)務(wù)變化可以進(jìn)行調(diào)整（如圖7）。

七.交換平臺(tái)的基本功能

交換平臺(tái)的基本功能是文件上傳、檢索、下載。各個(gè)子網(wǎng)在文件提交至平臺(tái)時(shí)不僅需要開通相應(yīng)功能權(quán)限，還必須填寫必要的信息：如節(jié)目名稱、編輯人員、關(guān)鍵詞等。

文件的提交分為添加素材組和上傳文檔兩種方式。選擇“添加素材組”將啟動(dòng)后臺(tái)低碼率轉(zhuǎn)換流程，生成帶低碼率視頻的檢索信息，這種方式適用于需要保留一段時(shí)間的文件。選擇“上傳文檔”將直接完成文件的FTP傳輸，適合用于臨時(shí)交換的文件（如圖8）。

八.節(jié)目交換平臺(tái)上傳文件的轉(zhuǎn)碼

子網(wǎng)絡(luò)之間的異構(gòu)，給文件交換帶來諸多不便。要實(shí)現(xiàn)文件高效交換，必須對(duì)文件格式進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，文件轉(zhuǎn)碼環(huán)節(jié)必不可少。轉(zhuǎn)碼工作可以設(shè)置在交換平臺(tái)，也可以在各子網(wǎng)完成，優(yōu)劣分析如下：

–轉(zhuǎn)碼工作設(shè)在交換平臺(tái)，所有轉(zhuǎn)碼工作集中在交換平臺(tái)完成，需要配置大量的轉(zhuǎn)碼服務(wù)器，設(shè)備投入大，系統(tǒng)維護(hù)量大，平臺(tái)安全性降低，并可能影響交換平臺(tái)的互聯(lián)互通和文件分發(fā)功能。

這樣做的優(yōu)點(diǎn)是降低了子網(wǎng)里編輯記者的工作量。

轉(zhuǎn)碼工作分配到各子網(wǎng)內(nèi)完成，向交換平臺(tái)提交的文件，必須滿足該項(xiàng)任務(wù)對(duì)格式的規(guī)范要求。交換平臺(tái)可以專注于任務(wù)的分配和文件的交換和管理。

我臺(tái)在考慮節(jié)目交換平臺(tái)建設(shè)時(shí)，著重于突出節(jié)目交換功能和業(yè)務(wù)流程的實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)碼工作選擇在子網(wǎng)完成。子網(wǎng)根據(jù)業(yè)務(wù)方向，選擇生成相應(yīng)的文件格式，節(jié)目交換平臺(tái)僅完成低碼率生成，提供檢索使用的視音頻信息。這樣的設(shè)計(jì)，在新的子網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)，交換平臺(tái)幾乎不必做改動(dòng)。

由于提交到交換平臺(tái)不同模塊的文件用途不同，對(duì)格式規(guī)范有所區(qū)別。具體如下：

公共交換區(qū)文件來源較為復(fù)雜，許多外來文件需要進(jìn)入制作網(wǎng)絡(luò)作為節(jié)目素材。該區(qū)域可提交存放的視音頻文件格式較為寬松，如AVI、MPG、FLV、MP3、MP4、WAV等，限制可執(zhí)行文件的上傳。

–提交到媒資區(qū)、播出區(qū)和素材區(qū)的文件，為保障傳輸效率和播出安全，按照高清和標(biāo)清采用統(tǒng)一的文件格式：

高清素材：素材原文件+ MXF OPatom封裝

MPEG2 I 120Mb/s+MXF OP-1a 封裝

高清節(jié)目：MPEG2 I 100Mb/s+ MXF OP-1a封裝

標(biāo)清素材：MPEG2 I 50Mb/s+AVI封裝

標(biāo)清節(jié)目：MPEG2 I 50Mb/s+AVI封裝

MPEG2 I 25Mb/s+AVI封裝

九.交換平臺(tái)的安全性

交換平臺(tái)的安全性分三個(gè)方面：物理安全、病毒防范、業(yè)務(wù)內(nèi)容安全。

物理安全：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器、WEB服務(wù)器等核心采用雙機(jī)熱備、雙電源配置，數(shù)據(jù)庫信息存儲(chǔ)采用定時(shí)備份到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的策略。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)通過RAID5校驗(yàn)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余保護(hù)。

病毒防范：由于制作網(wǎng)絡(luò)為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有嚴(yán)格的病毒防范措施，各子網(wǎng)直接接入節(jié)目交換平臺(tái)，對(duì)交換平臺(tái)的安全威脅很小。但是從安全考慮，交換平臺(tái)需要獨(dú)立配置防火墻和病毒隔離設(shè)備，用于遠(yuǎn)程登錄。交換平臺(tái)接入媒資中心防火墻前端，保障媒資中心的安全。

業(yè)務(wù)內(nèi)容安全：主要考慮具有我臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的素材的使用和保護(hù)。

通過上述設(shè)計(jì)思路，湖北廣播電視臺(tái)構(gòu)建了一個(gè)服務(wù)于欄目類制播區(qū)的節(jié)目交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了制作域內(nèi)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)房之間高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換。