音頻工作站系統的制播分離

□閆 靚 曹迎軍 王 偉

近年來廣播事業飛速發展，對廣播技術提出了新的要求。過去大多數電臺就兩三個頻率，播出時間短，節目的制作播出量相對較少，全臺一個數據庫就可以包含所有的播出制作數據。隨著廣播播出頻率數量和播出時長大幅增加，由此對音頻工作站系統提出了更高的要求，需要其勝任更多更復雜的任務，需要其運行更加安全穩定。

山東廣播電視臺數字音頻工作站系統采用制作和播出的數據庫分離、數據儲存分離模式來實現制播分離。數據庫主要分為播出數據庫、制作數據庫。播出數據庫只存儲與播出相關的數據信息，與播出無關的數據信息存儲在制作數據庫中。這樣做最大好處就是優化了單個數據庫的結構，把整個系統內的數據檢索、數據處理等系統載荷分散到多個不同的數據庫中，利用多個服務器處理不同的數據請求，從而提升整個系統的數據處理能力，進而可以實現相對更為復雜多樣的系統功能。

音頻數據的存儲也分為播出存儲區和制作存儲區，分別存儲在不同的磁盤陣列中，實現了小播出庫、大制作庫的方案。根據二者不同的性能要求、結構特點、安全冗余，分別配置硬件，設計數據的備份方案。數據庫和數據存儲分離后，整個系統的軟硬件結構更加清晰，方便日常維護。若運行中遇到故障，能夠比較快捷地查找問題節點。

在實際操作中，制作和播出系統硬件部分由四臺HP580G7 服務器組成，分別作為播出主備服務器和制作主備服務器。播出服務器中只搭建播出數據庫，制作服務器中組建節目制作數據庫、公共節目數據庫和日志數據庫，制播服務器系統軟件采用Windows2008 操作系統和SQLserver2008 數據庫。

播出庫相對較小，每個頻率分配的音頻數據存儲空間大概在2000 到3000 小時不等。這種設計可以極大地減少播出庫的數據容量，允許采用相對簡單的設備來構建播出數據存儲陣列。播出服務器的存儲是由6 塊SAS 硬盤組建的RAID5 陣列，最大存儲容量為4T，它直接利用了HP580G7的硬盤架和RAID 控制器，這樣就減少了外部設備和環節，既增強了播出系統的安全性和穩定性，便于我們日常維護，又減少了硬件設備的投入。制作服務器存儲采用帶有EVA 技術的HP 存儲陣列組成，容量為30T，制作庫容量大，暫時不設空間限制，供編播人員存儲節目素材。選擇大容量的制作存儲，主要考慮主持人和記者需要大量豐富的音頻素材來制作高質量的節目。在當今大數據、移動互聯時代的背景下，盡可能保存高質量的節目資料是十分必要的，播出存儲和制作存儲各有一個結構容量相同的備份陣列，分別同播出和制作的備份服務器相連。

制作網絡與播出網絡由網絡防火墻（以下簡稱網閘）清晰的分成兩個部分。制作網絡包含了播出需要的前端數據，主要是音頻采集、音頻錄制、節目編排等；播出網絡主要包含了制作音頻數據儲存服務器、播出音頻數據儲存服務器、數字音頻的管理和播出站等核心設備。制作網和播出網分離主要是為了保證播出網的安全，同時保留制作網的使用靈活性和方便性。播出網擁有最高的安全級別，不允許接入移動存儲設備，不允許安裝任何與播出無關的軟件，不允許主持人更改任何計算機的配置等。制作網的安全要求相對較低，可以接入移動存儲設備，可以安裝各種音頻軟件。

網閘使用NetGap200 來實現兩個網絡之間數據信息高速交換。NetGap200 在隔離設備的兩端均監控所有流經的數據，任何通過該系統的網絡協議都會被剝離成純數據，進行格式驗證之后，通過該系統傳輸到另一端，然后重新生成新的協議，再發送到目標地址，這樣就可以杜絕各種形式的網絡命令攻擊。為了截斷病毒的傳輸，網閘可以對音頻文件采樣數據中的冗余數據隨機性修改，在不改變音質的前提下，杜絕了通常將代碼段隱藏在隨機數據中而通過檢驗的可能性。

制播數據分離方便制作系統和播出系統數據管理，兩套系統分別設置主備服務器，節目上單、音頻拷貝、數據庫備份等都由不同服務器來完成，使服務器數據結構更加清晰，對于播出故障點的判斷也更加準確。

制播網絡分離提高了播出的安全性，在音頻制作與音頻播出間增設網閘進行隔離，使制作網絡數據只允許音頻數據通過網絡音頻防火墻與服務器進行數據交互，有效地阻止計算機病毒侵入。