南京廣電集團文件化送播接口技術方案

吳永生，楊　旸

(南京廣播電視集團，江蘇　南京　210001)

南京廣電集團文件化送播接口技術方案

吳永生，楊旸

(南京廣播電視集團，江蘇南京210001)

摘要:為適應南京廣播電視集團的業務發展，啟動了全臺媒資項目，通過主干平臺將全臺各個不同時期的高標清非編制作網實現異構互聯，以實現資源共享、媒資歸檔、文件化送播等功能。就全臺媒資項目中的文件化送播接口的設計目標原則、技術方案、高安全區和送播時間節點的規劃做出了詳細描述。

關鍵詞:文件化送播；插播廣告回遷；接口；節目代碼；業務交互；關門時間

南京廣播電視集團現有8套各種非編網絡系統，包括不同時期的大洋、索貝、新奧特等高標清非編制作網。隨著技術進步及全媒體發展的新要求，相互獨立的非編網已無法滿足新業務的需要，對于全臺網框架下的節目交換和播出，需要建立以集群存儲、轉碼集群、聚合服務器、文件交互服務為核心的異構互聯平臺(以下簡稱主干平臺)，連接各非編節目制作網與播出系統，以文件化送播及媒資存檔為目標，順應全臺制播網絡化和文件化送播的要求，安全、高效地實現全臺制播系統全程無帶化的先進制播流程，充分發揮全臺網項目效益。

1文件化送播接口設計原則與目標

1.1文件化送播接口設計原則

文件化送播接口必須基于安全性、高效率、高質量、實用性、可擴展性的設計原則[1]。

1)安全性：具備完善的安全防護手段，通過雙千兆網閘實現與播出網的文件交互及物理隔離，達到三級等保安全防護設計；具有健壯的網絡系統、嚴密的技術審查和權限管理方案，具備應急和統一的監控報警機制。

2)高效率：確保文件化送播過程中遷移、自動技審、人工復審等環節的高效率，以確保文件化送播更快及時。

3)高質量：文件化送播各環節中通過部署MD5校驗、自動技審和人工復審的質量保證措施，全流程對文件的內容和質量進行監控和把關。

4)實用性：面向應用，保持并優化現有業務流程，發揮文件互聯共享和文件化送播的優勢和特點，要求具備友好的軟件人機界面，清晰的操作流程和方便易操作的應急處理方式。

5)可擴展性：順應媒體融合發展趨勢，系統的功能、容量和接口都留有升級和擴充空間，應用先進的技術以保證未來的發展需求。

1.2文件化送播接口設計目標

項目總體設計目標是建立一個文件化送播接口，將接在主干平臺上的各非編網與播出網進行互聯互通，改變現有自制節目磁帶送播模式，實現集團自制節目成片文件化送播；改變以往自制欄目內插廣告磁帶下載的傳統工作流程，實現插播廣告的文件化回遷；實現節目代碼發布，供各非編制作網文件化送播時調用綁定；構建高可靠性的安全區域，以保證文件化送播的安全，確保播出系統的高安全級別。

2文件化送播接口設計方案

2.1主干平臺

主干平臺是構成集團媒資系統的核心基礎，連接新聞大洋非編網及新聞生產型媒資系統、教科索貝非編網、少兒頻道索貝非編網、生活娛樂頻道大洋非編網(3套不同階段)、18頻道大洋非編網、IP收錄網、播出網以及新建的影視劇縮編網、專題高清網及歸檔型媒資系統等。主干平臺是連接各非編制作網的異構交互中心，是各業務子網的全媒體統一資源信息聚合門戶，實現統一媒資檢索及異構分布式媒資管理、文件交互、集群轉碼、遷移、合成打包、文件送播、欄目插播廣告回遷、統一用戶管理及流程監控等功能。主干平臺在實現各業務子網高效互聯的同時，還考慮與辦公網、播出網實現以網閘物理隔離、數據擺渡方式的高安全互聯，從而滿足安全等保規范的要求。

2.2文件化送播接口構成

如圖1所示，文件化送播接口采用2臺總編室節目ID發布服務器，提供節目單和節目代碼；采用2臺廣告合成及發布服務器，實現欄目插播廣告文件化焊接及回遷到主干平臺；采用4臺服務器組成遷移集群，完成節目文件化送播；配備4臺文件自動技審服務器；配備4臺人工復審工作站，用于人工終審。此外，送播接口還提供整個文件送播流程中各個環節的文件狀態的監控、查詢、展示及報警，對超過文件送播時間安全閾值、送播失敗及文件內容不符的節目向相關人員發送短信提醒，并啟動應急送播流程。

圖1文件化送播接口系統拓撲圖

2.3文件化送播接口業務交互

根據廣電總局《廣播電視相關信息系統安全等級保護定級指南》和《廣播電視相關信息系統安全等級保護基本要求》規定，文件化播出接口按播出系統三級等保進行安全防護設計[2]。如圖1所示，主干平臺和播出網間以互為主備的安全隔離網閘為核心，形成了包括接口服務器、數據池的高安全區(DemilitarizedZone，DMZ)。安全隔離網閘又稱網間隔離、安全渡輪，采用兩個主機系統和一個隔離交換矩陣的“2+1”系統架構，數據交換可以采用同步或者訪問兩種模式，將數據碎片化并進行安全過濾之后，按照自有協議在兩臺主機系統間進行擺渡，從而隔離了不同網絡間的直接連接，阻斷TCP/IP協議及其他網絡協議，實現了高安全、高效、可靠的的數據隔離和實時信息的交換。

文件化送播流程中，播出系統和主干平臺交互業務包括元數據、媒體文件、MD5加密信息、交換文件等相關數據，還包括技審報告、送播業務更改等相關信息。通過安全隔離網閘經地址轉換通過擺渡客戶端進行數據交換，實現安全隔離，保證與播出系統互聯的安全性。對同步數據區實時監控，依賴網閘配套客戶端將來自一端的數據擺渡到另一端，杜絕任何脫離監管的數據游離到對面網絡；通過配置，網閘可以通過白名單和各種文件策略手段進行數據篩選，支持內容過濾和病毒檢測，包容傳統網絡數據安全能力。利用聚合等網絡技術提高網絡物理連接的冗余度，摒棄單點故障；多臺接入服務器通過虛擬IP技術面向網絡，在線熱備份并不增加網絡的拓撲復雜度；實現安全的FTP訪問，實現內網用戶安全瀏覽外網資源，有效保證內網數據的安全；接入服務器共享數據池進行數據共享的同時，也簡化了網閘文件擺渡客戶端對目標數據區實時變動的監控，支持詳細的日志審計和報警。文件化送播接口業務交互XML文件定義如圖2所示。

圖2文件化送播接口業務交互XML文件定義(截圖)

3文件化送播流程設計

文件化送播流程包括常規送播、欄目插播廣告段回遷、應急送播及送播業務變更。建立文件化送播的關門機制，按照不同的時間節點配置相應的節目關門時間和送播撤銷策略，健全文件化送播流程。

3.1節目文件化送播流程

由非編網制作的待播節目經過節目終審人員審核后提交到主干平臺，并與總編室的播出節目代碼相關聯綁定；由主干平臺完成轉碼、技審等一系列操作后推送到主干平臺的NAS待播區緩存；在播出串聯單的驅動下，由播出系統通過文件化送播接口，按照遷移策略產生遷移任務，從主干平臺待播區緩存抓取已關聯播出節目代碼的待播文件。

素材送達播出網后，將對遷移完成的節目文件做MD5校驗及自動技審，成功后節目進入準備播出待人工復審狀態。這些技術環節的處理信息隨時反饋給主干，最終反饋給制作人員。送播節目審核通過后，向主干發布送播成功消息，素材自動遷移至播出服務器，素材信息錄入播出系統數據庫。審核不通過的，將相關信息反饋給主干平臺并通知節目制作人修改，必要時啟動應急送播流程。

3.2欄目插播廣告段回遷流程

插播廣告段回遷流程是廣告子系統按照從南洋廣告系統和18頻道廣告系統分別導入的廣告下載單，從播出存儲中提取相應的的廣告片段合成廣告段落包，通過文件化送播接口及主干平臺反向推送給各制作網的過程。廣告合成與發布服務器以廣告下載單為驅動，將播出二級存儲內零散的廣告素材遷移到本地后，按段位合成以段落包為單位的廣告素材文件，再進行轉碼、合成、高低碼流轉換、技審、片頭片尾疊加段落包名及彩底等。接入主干平臺的各制作網根據需要調用主干存儲專門存放從播出網回遷的插播廣告段，用于廣告節目的插播。

3.3應急送播流程

文件化的送播在提高制播系統效率的同時，經過了相對較長的網絡鏈路和多種技術節點，因此一旦送播系統出現故障，或者節目超出送播關門時間后文件無法由制作系統及時向播出系統傳遞時，必須啟用應急送播流程。應急送播分兩種情況：

1)送播接口留有緊急送播通道。緊急送播由制作端手動發起一個節目應急送播的流程，擺脫常規依托總編室串聯單的流程，文件通過網閘直接送達播出網。

2)按照現行送播管理規定，待播節目介質可以直接送至播出部上載后播出。

兩種應急送播流程如圖3所示。

圖3應急送播流程

3.4送播業務變更流程

節目送播后需要二次修改、MD5校驗發現文件損壞、自動技審或人工復審不通過的節目需要啟動送播業務變更流程。

1)對于入主干備播庫后尚未送至播出網的節目變更業務流程。通過節目生產管理系統進行入庫修改申請后，或刪除原入庫的成品節目，原入庫數據文件自動作廢，制作系統可以通過再次入庫的模式完成覆蓋或提交入庫。

2)對于入備播庫后已經送至播出網的節目變更應該遵守更加嚴格的業務流程。制作域發起變更申請后，會有即時消息通知到播出網內，只有播出網同意后，節目變更流程才能繼續，播出網內已經就位的素材需要播出部人工刪除后，等待制作域重新送播。

3.5文件化送播關門時間分析

為了實現文件送播的高效到達，為制作部門提高更多的送播時間裕度，文件化送播接口設計需要充分考慮轉碼、MD5生成和驗證、技審、跨各級子網的遷移等環節的整體效率，以最終確定文件化送播的關門時間[3]，如圖4所示。

圖4文件化送播流程與送播時間

表1為一個高清或標清節目完成文件化送播需時估算。高清素材碼率為50Mbit/s(視頻)+ 2.2Mbit/s(音頻)=52.2Mbit/s；標清素材碼率為12Mbit/s(視頻)+ 0.9Mbit/s(音頻)=12.9Mbit/s。單線程遷移帶寬為15Mbit/s。表1中設文件素材片長為T。

考慮整個文件化送播系統中各個環節的時間寬裕度，系統設置關門時間值高、標清分別設為“節目時長+60min”、“節目時長+30min”。

4文件化送播接口軟件設計

文件化送播接口軟件在設計上本著安全、高效、開放、簡捷的原則，貫穿整個文件送播流程的始終。其主要模塊包括高安全區策略、節目ID號發布、素材遷移管理、MD5校驗、文件自動技審、人工復審、文件化推送回遷軟件、應急處理、節目狀態信息接口、系統監控報警、系統功能管理、統計模塊。

表1高、標清節目文件化送播需時估算表

序號比較項運行及傳輸起始位高清素材標清素材倍速需時倍速需時t1遷移時間從制作網遷移到主干網存儲3T/39T/9t2MD5碼生成時間生成文件MD5碼10T/1015T/15t3轉碼時間對素材進行轉碼(無需轉碼的t3=0)8T/816T/16t4MD5校驗時間對轉碼后的素材文件進行MD5校驗10T/1015T/15t5遷移時間從主干平臺待播區通過網閘遷移到播出系統二級緩存3T/39T/9t6MD5校驗時間對二級緩存區的素材文件進行MD5校驗10T/1015T/15t7自動技審時間4臺自動技審(單臺技審效率不低于高清素材時長的4倍、標清8倍)16T/1632T/32t8人工復審時間包括審片頭1min、片尾1min、入庫時間、片中抽檢—3min—3mint9遷移時間把素材從二級緩存區遷移到播出服務器3T/39T/9整個送播過程所需的時間1.5T+3min0.6T+3min

4.1節目ID號發布

總編室編單模塊在原編單系統上增加節目代碼屬性模塊，通過文件化送播接口將節目單和節目代碼發送到主干平臺，供各節目制作網絡送播調用。總編室編單軟件包括總編室節目ID接口模塊、總編室與主干系統接口、總編室節目單匹配接口。

4.2文件素材遷移管理模塊

文件素材遷移管理模塊能實現主干平臺與播出系統之間素材交互工作[4]。通過2個子模塊實現，遷移服務模塊對遷移任務進行統一的管理，遷移代理模塊則是具體執行遷移任務的模塊。遷移代理采用集群化工作方式，任意一臺或多臺代理故障不影響其他代理的正常工作，只是在恢復前略微降低整體遷移速率。添加遷移代理可以同步提升總遷移帶寬。具備送播登記和入庫信息監測機制，可以在預設的時間周期循環監測素材送播情況。可以根據不同的關門時間或者首播時間自定義素材遷移優先級。在附加的管理模塊里可以手動為具體任務分配不同的帶寬。另外，每一條遷移任務的各項具體屬性均能在可視化界面上一目了然。

4.3文件技審模塊

文件自動技審模塊可配置在文件化送播自動技審服務器集群中[5]。可以在視頻中出現圖像亮度、色度超標，以及黑場、靜幀、彩場、彩條、馬賽克等異常情況后自動記錄并報警。對音頻的分析包括聲音過高、聲音過低、聲音中斷等。可同時對多個文件進行快速檢測，檢測結果包含故障類型、位置、長度等信息，并在時間線上直觀顯示定位。自動對視頻素材的編解碼、封裝格式進行檢驗。能夠自動對無技審信息的素材進行技審，可以同時技審不同格式的高標清素材，高清技審速率不低于4倍速，審核結果根據需要可以出制式技審報告單。

4.4人工復審模塊

人工復審模塊采用軟件審看方式，不需占用任何額外的編解碼設備，可方便抽檢存儲系統中的素材；可對所有素材及元數據進行詳細審看，能夠根據素材類型及屬性自定義快速抽檢審看，素材可手動進行快速拖動審看，也可以進行頭尾抽檢。具備幀級別的打點能力，可以實時快進、快退和拖拽定位。未經審核的節目素材不允許進入播出串聯單。

審看結果記錄寫入XML格式的記錄文件與相應素材進行綁定；審看不通過，啟動送播變更，并上報監控系統發出報警信息。可設置不同權限，分頻道、按欄目進行技審管理、監測及人工復審。

4.5廣告文件化推送回遷軟件

自制欄目插播廣告的文件化回遷將播出終版的廣告素材反向經過文件化送播接口到各欄目制作網，以實現廣告全流程的文件化。廣告文件化推送回遷軟件包括廣告文件化推送回遷、高安全區策略、廣告單接口、廣告回遷接口、廣告狀態信息接口、廣告條目合成、數據備份、人工干預處理等模塊。

4.6業務監控報警模塊

業務監控報警模塊提供節目文件從提交送播登記開始到送達播出系統結束全流程的狀態信息，包括有與節目播出單緊密結合的關門時間監控設計，實時監測文件送播流程中各個環節的狀態，提供對整個系統的監控、查詢、展示及報警功能。

具有管理員使用權限和普通用戶使用權限。對重要操作提供監控報警和提醒功能。監測系統送播變更操作信息，監控報警模塊根據送播變更類型和送播節目信息，及時反饋給主干平臺處理。支持接收播控系統節目單信息，依據監控系統設定的節目播出安全閾值，對尚來啟動送播登記的節目進行報警，及時反饋給主干平臺處理，必要時啟用應急送播流程。具備完善的報表統計功能，對送播效率、送播業務量、技審差錯率等信息進行統計并支持導出歸檔。

5結束語

南京廣播電視集團全臺媒資項目于2013年12月底完成招標，2014年5月份進行調試試運行，初步完成縮編網影視劇、本臺自制節目的文件化送播、欄目插播廣告段內容的回遷等應用，實現不同制作平臺以播出網為最終目標的安全、高效、穩定的文件化送播流程。文件化送播接口具備高安全性，保證主干平臺與各子系統之間安全、高效的文件交互，確保播出系統的高安全級別，達到了預期的設計目標。

參考文獻：

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責任編輯：時雯

FiledbroadcastinginterfacetechnologyofNanjingBroadcastSystem

WUYongsheng，YANGYang

(Nanjing Broadcast System，Nanjing 210001， China)

Abstract:For adapting to the development of Nanjing Broadcasting System， the media resources system project is started， through the trunk platform， all of the heterogeneous Non-linear editing networks which started in different periods can be intergrated， for realizing the resource sharing， media resources filing， filed broadcasting， and other functions.In this paper， there are detailed descriptions about a whole sets of the filed broadcasting interface in the media resources system， which including design principles， technical schemes， high safety zone and time node planning， and so on.

Key words:filed broadcasting； embedding advertisements reverse transfer； interface； program code； business interaction； closing time

中圖分類號:TN948

文獻標志碼:B

DOI：10.16280/j.videoe.2016.03.018

收稿日期：2015-11-25

文獻引用格式：吳永生，楊旸.南京廣電集團文件化送播接口技術方案[J].電視技術,2016，40(3)：83-88.

WUYS，YANGY.FiledbroadcastinginterfacetechnologyofNanjingBroadcastSystem[J].Videoengineering,2016,40(3)：83-88.