廣西電視臺MAC非編網絡綜述

□ 趙新宇

廣西電視臺MAC非編網絡綜述

□ 趙新宇

一、引言

非編網絡是由技術部門規劃建設、采編部門使用，對前期攝錄的如單機外拍、演播室切換、配音制作等素材進行上載、剪輯、包裝、合成等后期工作，制作成為電視節目成片，下載到專業廣電存儲介質以備播出的綜合網絡系統。我臺MAC（Macintosh，簡稱MAC或蘋果）非編網絡二期擴容項目已經建設完成，目前進入投用階段。本文將從項目背景、技術要點、實際使用情況和相關數據等幾個方面對我臺MAC非編網進行綜合論述。

二、項目背景

隨著高清晰度電視節目的逐步普及，高清制作設備也逐步替代以往的標清設備。我臺MAC高清非編網一期項目建成已數年，曾服務于新聞制作工作；2015年，MAC非編網二期項目建設也告完成，同時完成了服務器、制作、配音機房的重新整修和強弱電線路的鋪設，以及所有編輯設備的采購安裝等工作，目前已可投入全面使用。

在MAC網二期項目的建設完成前，我臺已經建成索貝標清、Avid高標清、小型Avid高清、小型電視劇高清等多個非編網，并且在主管部門的領導同事們的共同努力下保證著非編網絡的穩定運行。但是，隨著節目對非編站點、網絡存儲空間的需求不斷擴大，同時部分非編網服役多年導致核心設備老化嚴重，損壞配件無新可換，系統軟件問題等狀況頻發，節目制作播出安全開始受到影響，其中每天承載直播欄目素材制作的索貝網面臨的安全問題尤其嚴重。在此背景下，擴容MAC非編網順理成章地成為了解決目前制作網面臨的安全問題的重要措施。

三、技術要點

（一）系統綜述

蘋果非編網系統具備采、編、播三種功能，采用Xsan2.2網絡管理方案，采用基于LDAP的統一的用戶權限認證體系，實現操作系統與應用系統權限一致，應用SOAP控制FCP實現素材后臺自動打包，打包后的成品素材再通過統一的遷移服務器遷移至播出服務器播出；為了實現多來源素材的編輯與共享，系統融合了制作網內素材格式的分析、制定、轉碼建議以及入網出網具體轉換方案，可以貫穿電視節目生產的采集、編輯、上傳播出全過程。

系統符合國家和電視行業關于信息技術、電力技術、數字電視技術、演播室視音頻技術等相關標準，服務器、交換機、收錄工作站、播控工作站等關鍵節點均采用雙機熱備的方式確保節目的制作和播出安全。

圖1是蘋果網二期的網絡拓撲圖。其中，收錄工作站將演播室錄制的高清或標清PAL制式標準視音頻信號實時傳輸到非編網存儲，通過工作站進行編輯和包裝，審片后下載成播出帶或通過播控工作站傳輸到播控中心送播；外來的文件類視音頻素材通過安全網關拷貝到非編網的核心存儲或FTP服務器以備編輯使用。

圖1蘋果非編網拓撲圖

（二）硬件配置綜述

蘋果網二期的主要工作站點包括15臺有視音頻輸入輸出加速卡的采集、下載工作站，10臺無卡軟編工作站，4臺打包合成工作站，1臺審片工作站，以及2臺配音工作站。以上站點主要采用AppleMacPro771工作站作為主機。表1為771工作站的配置。

表1　AppleMacPro771工作站配置表

系統配備了AppleXserver服務器來為非編網提供用戶權限、域控、媒體數據訪問等功能的服務。表2為Apple Xserver服務器的硬件配置。

表2　AppleXserver服務器配置表

此外，系統還配備了32端口，每端口支持4Gb/s短波SFP（熱拔插光電轉換模塊）的QLOGIC光纖交換機、48端口，每端口支持10Mb/s～1000Mb/s以太網，且配備4個1000Mb/sSFP端口的CISCO光電交換機。核心存儲方面，系統采用Promise的24盤位磁盤陣列，每個盤位使用2TB SATA硬盤，陣列支持0，1，3，5，1+0，5+0，6+0等RAID方式。工作站的輸入輸出設備采用的是MatroxMX02加速盒，具備1個HDMII/O接口、1個SD/HD輸入接口、2個SD/HD輸出接口和模擬視音頻接口，支持PAL制式和NTSC制式，兼容高標清視音頻數據處理。

位于服務器機房內的服務器、磁盤陣列、交換機等設備均配備雙電源模塊，使用兩路UPS供電保證設備持續工作。

（三）核心技術綜述

1.核心存儲

核心存儲采用了蘋果XSAN架構的64位簇文件系統，存儲網絡系統的主要機制是終端用戶通過光纖信號通道來共享磁盤陣列存儲卷上的文件。架構的訪問級別為區塊級，面向用戶同步讀寫，卷標映射到存儲池，存儲池支持多磁盤陣列。

在本系統中，盤陣的使用從功能上主要可以劃分為用戶信息、用戶信息元數據、媒體文件、媒體文件元數據四個類別，其中元數據為信息或文件數據的電子目錄，主要用于描述信息或文件數據的存放路徑，因此元數據的空間需求較小。

在空間的劃分上，本系統將少量的空間設置成RAID1方式，用以存放用戶信息和媒體文件的元數據，而將剩余的大部分空間設置成RAID5方式用以存放用戶信息以及媒體文件。二期項目中，核心存儲的四個Promise盤箱被統一規劃，將四個盤箱視作一個存儲池，進而將每個功能模塊所需的磁盤空間設置為一個LUN，均勻地分配到四個盤箱上，即四個盤箱上都有每個LUN的四分之一空間。這樣分配的益處在于每個盤箱的輸入輸出通道和硬盤讀寫帶寬都被平均利用，最大限度地做到負載均衡和帶寬優化。

2.非編碼流

我臺蘋果非編網主要使用FinalCutPro（簡稱FCP）軟件作為電視節目制作軟件，軟件支持高、標清PAL，NTSC制式視音頻素材的剪輯包裝制作，可以通過視頻加速設備完成數字/模擬電視信號的輸入輸出，從而完成素材和節目的上下載工作。

和AvidMediaComposer一樣，FCP軟件對于工作碼流有著相對其他非編較為嚴格的要求。對FCP來說，只有蘋果編碼的素材文件能夠直接在系統內實時回放和編輯，其直接支持的高清編碼格式均為蘋果公司的標準：ProRess Uncompressed，ProRessHQ，ProRess422，ProRessST以及ProRessProxy等等。當然通過安裝第三方插件，FCP也可以使用例如SonyXDCAM等編碼的素材文件。

3.網絡規劃

按照業務類型劃分，蘋果網可以分為以太和光纖兩個部分，這種網絡結構一般被稱為雙網結構：在光纖網絡中運載高質量的視音頻工作流，在以太網絡中運載網絡服務信息。

在以太網中，工作站和服務器通過IP協議，在OSI模型的第三層上組建局域網；系統通過LDAP目錄服務器來控制所有工作站的使用權限，提供工作站對蘋果網UNIX文件系統的數據訪問。所有工作站和服務器根據服務器提供的用戶權限、目錄尋址等服務完成數據訪問。

在光纖網中，終端通過單點4Gb/s帶寬的光纖通道，在網絡傳輸層中以同步串行的方式對共享的核心存儲進行數據訪問。用戶和非編軟件能夠直接訪問核心存儲分配好的虛擬卷，在文件級別上讀寫盤陣上的數據。經過實際測試，工作站點的非編軟件在光纖網絡環境中的渲染速度甚至要高于其在單機環境中（讀取本地機械硬盤）的速度。

四、使用情況

我臺蘋果網一期制作《新聞有料到》和《老友一家親》兩檔節目已有兩個多月，其中《新聞有料到》屬于新聞類日播欄目，網內每天都需上載P2卡（通過P2卡讀卡器，文件方式上載）、藍光盤（通過藍光錄像機，1:1時間采集方式上載）等素材，還需通過配音工作站完成新聞的旁白配音，最后在蘋果工作站上剪輯合成，然后通過藍光錄像機組合編輯下載成播出帶送播。《老友一家親》是我臺自制電視劇，上載介質為P2卡、E盤卡等；電視劇類型的節目制作對編輯站點數量要求不多（2臺～3臺），但對存儲容量要求很大（幾十TB），對素材保留時間要求很長（至少一個季度），因此適合調配到站點不多但存儲容量較大的蘋果網一期進行制作。

蘋果網二期系統雖然已經建設完成，但目前尚處在分配規劃階段，除《一聲所愛·大地飛歌》欄目使用單點工作站另外組網外，僅有一檔專題片欄目暫時借用。

五、數字統計

蘋果網一期共有22臺工作站，96TB素材存儲空間。蘋果網二期共有30臺工作站，160TB素材存儲空間。

經過壓力測試，每臺工作站的平均寫帶寬為1.6Gb/s，平均讀帶寬為0.96Gb/s；測試中，每臺工作站的FinalCut Pro剪輯軟件可以同時不掉幀回放每軌128Mb/s碼流的ProRess422高清素材共7軌的畫中畫特技。

關于ProRess422高清視頻素材的特效渲染時間：唱詞特效約3倍于素材時長，畫中畫約1倍，圓形模糊約10倍。

小結

根據目前的實際使用情況，我臺蘋果網完全可以應付各種欄目的使用需求：既可制作日播新聞類節目，亦可制作專題片、電視劇類型的節目，從工作效率和安全性兩個方面都能滿足電視臺節目制作要求。

按照目前的計劃，蘋果網將在明年之內全面投用，承接原有標清網的節目制作業務，完成舊非編網向新非編網的過渡。

（作者單位：廣西電視臺制作部）