淺談吉林電視臺的視頻服務器系統

【摘要】簡單介紹兩套視頻服務器系統在我臺實際應用中的情況，以及對其應用的體會。

【關鍵詞】MSS-1600視頻服務器K2視頻服務器系統結構工作方式

硬盤播出系統的核心是視頻服務器系統，我臺自2003年開始使用硬盤播出系統以來，應用過兩套視頻服務器系統，分別是PINNACLE公司的MSS-1600視頻服務器系統和THOMSON公司的K2視頻服務器系統。

一、結構和工作方式

1、MSS-1600視頻服務器系統

2003年至2008年，我臺應用3臺PINNACLE公司的MSS-1600視頻服務器來作為上載服務器、主播出服務器和備播出服務器，三臺服務器通過光纖交換機連接，組成鏡像結構，實現素材存儲和播出解碼通道熱備份。每臺MSS-1600分別由9個180G硬盤組成內置的“8+1”RAID3硬盤陣列，在8Mb/s碼率的情況下，存儲時間近400小時。其中上載服務器配置了6個編碼板，用于公共頻道和都市頻道節目素材及廣告素材上載，3個解碼板（6個解碼通道），用于上載回監和應急墊片；主播出服務器配置4個編碼板，用于影視和鄉村頻道節目上載，4個解碼板（8個解碼通道），用于6個頻道主路播出和上載回監；備播出服務器配置4個編碼板，用于衛視和文體頻道節目上載，4個解碼板（8個解碼通道），用于6個頻道備路播出和上載回監。

節目播出是由主、備播出服務器完成。主播出服務器負責六個頻道的主路播出，分別由六個頻道的主播出工作站控制；備播出服務器負責六個頻道的備路播出，分別由六個頻道的備播出工作站控制，兩臺服務器存儲的節目素材完全相同，播出時，每個頻道的兩臺播出工作站在同一時刻分別控制主、備播出服務器播出相同的素材，以達到同步播出，保播出信號熱備份。

節目素材上載是由三臺服務器共同承擔。服務器之間的視頻數據傳輸通過光纖交換機完成，同步任務由數據庫服務器中的FTP軟件派發，對于直接錄入主播出或者備播出服務器的素材，則拷貝到另一臺播出服務器上，確保兩臺播出服務器上均有保存。對于錄入上載服務器的素材，則分別向主備播出服務器拷貝。這樣設計，可以最大限度地保證主備播出服務器中擁有所需的全部節目，每臺視頻服務器的工作量得以均衡分配，一定程度上降低了系統內部的數據碼流流量，提高了視頻服務器的穩定性。

2、K2視頻服務器系統

2008年我臺搭建了新的播出系統，視頻服務器采用的是8臺THOMSON K2視頻服務器，每臺服務器配置10塊300G硬盤，采用最高等級的RAID1備份，最高允許損壞5塊盤而不導致數據丟失。每臺視頻服務器1.5TB的有效存儲容量，可以滿足3個24小時播出頻道12Mbps播出節目4天的存儲需求。K2視頻服務器的每個通道都為雙向編解碼，所以應急通道既可以上載也可以審片。

視頻服務器系統由主備播出服務器系統和實時應急播出服務器系統兩部分構成。6臺4通道K2視頻服務器構成了主備播出服務器系統，單機鏡像使用。每一對服務器負責三個頻道的播出，7個頻道共使用了14個解碼通道。其余10個通道中，2個通道做備份頻道的主備輸出，7個用于應急上載審片，還有1個通道用于播放墊片使用。

另外兩臺4通道K2視頻服務器構成實時應急播出服務器系統。實時為7個頻道提供7路服務器播出信號，與主備播出服務器信號完全同步。剩余的1個通道也用于播放墊片使用。

節目素材一部分由VIPS服務器直接上載，通過遷移服務器分配同步至K2服務器進行播出，另一部分由媒資系統經FTP服務器傳至二級緩存，再經遷移服務器分配傳輸至K2服務器進行播出。在特殊情況下，一些時效性強的節目可以在應急上載工作站直接將素材上載至K2服務器播出，從而省略了通過遷移服務器分配傳輸的時間，保證節目按時播出。

二、性能總結

MSS-1600視頻服務器系統的優點比起傳統的磁帶錄像機播出是顯而以見的，它避免因錄像機等設備出故障給播出帶來的影響，充分發揮多通道資源共享的優越性，輕松實現各節目之間的串編播出和各種插播、定時播出之間的控制管理，所有節目統一上載，從而簡化了整個播出的工作流程，有利于提高工作效率。

其諸多方面的不足已漸漸顯露出來，主要有：（1）故障較難判斷，實時維護也較困難。此種視頻服務器是基于主板插接編解碼板卡的硬件結構，其編解碼設備、存儲設備、網絡通信設備、電源等等都還是集成在一個機箱中，雖有較完善的系統狀態實時監測、記錄設計，但仍然存在出現故障不易判斷故障點的問題；各關鍵設備雖然為可熱插拔設計，但因各個設備都集中在一機箱內，實時維護時仍易影響到整個系統的正常運行。（2）數據存儲容量有限且難以擴充。因實時播出的數據必須存儲在集成于機箱中的硬盤中，而集成在機箱內的硬盤，其存儲容量畢竟有限，且因機箱空間和電源負載等原因比較難以擴充。（3）數據格式兼容性仍存在問題，雖然可通過選購不同的編解碼卡來適應不同的視音頻數據格式，但一種編解碼卡也只能適用一種數據格式，一旦選定某種編解碼卡后，整個系統就固定在這種數據格式上。（4）平時維護較為困難；主要是因這種進口的視頻服務器價格昂貴，各種配件價格不菲，所以難以儲備備件，而此種視頻服務器都為國內設備集成商代理國外公司的產品，硬件設備如需維修，就必須送至國外維修，維修周期過長。

K2服務器系統的優點主要體現在：（1）系統運行更加穩定。視頻服務器穩定運行：由于軟件硬件技術更加成熟，且K2服務器工作任務相對減輕，通常只負責解碼和少量素材存儲，所以穩定性大大提升。（2）系統的兼容性更好。由于把視頻的數據存儲與編解碼分離，視頻服務器只是視頻數據的存儲池，視頻數據是什么格式并不重要，用戶可以根據需要（如存儲的視頻數據格式）在系統中配置不同的編解碼器，可以編解碼各種格式的視頻數據，使播出系統更具特色更具個性化。（3）維護更加方便。故障率較高的編解碼器相對獨立后對單個編解碼器故障的判斷和維護變得簡單，而且對其維護不會影響其他編解碼器的運行。甚至用戶可以預備備份編解碼器，當其發生故障時立即替換。（4）升級更加方便。在K2服務器系統中，可以對每一個編解碼器進行升級，可以對每一個服務器進行升級，不僅非常方便，同時也極大的保證了系統的投資利益，降低系統的運行成本。（5）故障風險分散。K2服務器系統的故障風險分散，8臺服務器采用了主、備、應急三重備份，某臺服務器發生故障不會引起全部系統癱瘓。（6）價格適中。K2服務器的整體結構相對簡單，整機和配件價格也相對較低。

K2視頻服務器系統也存在缺點，大量節目素材在上載服務器、二級緩存、遷移服務器和K2服務器之間傳輸，給網絡帶來的壓力很大，一旦出現突發性的網絡數據擁堵、網線受損、網線接頭接觸不良等網絡環境的變化都有可能引起數據傳輸的不實時，而播出工作中是要求實時性的，這樣就會給播出帶來風險。

兩套視頻服務器系統各有優缺點，從整體性能來看K2視頻服務器系統優于MSS-1600視頻服務器系統，隨著時間的推移，各種技術不斷創新，未來的播出系統將會更加完善、更加安全穩定，這對于安全播出工作將會有更加積極的促進作用。