融媒體背景下高清制作網的建設

張先琨

隨著移動互聯網技術的發展，廣播電視行業進入了全媒體融合時代。廣播電視臺作為最具權威性、公信力和親和力的主流媒體之一，不僅需要在輿論引導中起到主導作用，還必須承載作社會核心價值觀和主流意識。傳統的新聞產生方式、媒介傳播形式必須與互聯網業務融合，在內容生產、傳播方式、業務形態、服務模式、產業格局等方面都需要進行結構調整和融合發展，在這樣的時代背景下，進一步加快電視臺內的高清化建設就顯得更加重要，這既是一項重大戰略任務也是當前的首要任務和重點工程。國家新聞出版廣電總局從2009年至今為推動高清化的發展，先后出臺了7項推進高清電視建設和管理的文件，在廣電“十三·五”規劃也明確了較發達地市級電視臺要實現全高清化制播，其余地市級電視臺也要實現主要頻道的高清化，但截至2017年12月全國正式播出的高清頻道總數145個，地市級電視臺的高清制播業務發展明顯滯后，大部分地市級電視臺面臨作要推進媒體融合媒體的綜合制播能力建設的同時，還要加快高清化制播能力建設的雙重任務，一手要緊抓傳統技術業務的提升與發展，一手要緊抓傳統制播業務與新興媒體融合的業務流程再造。

安順市廣播電視臺（以下簡稱“我臺”）于2016年開始臺內制播系統的高清化建設，在高清制作網絡系統的建設中，主要以如何實現既能保證廣播電視臺作為新聞業務主體單元，又能融合互聯網技術優勢與理念，通過提供統一的資源管理、應用管理功能的提升，為臺內制播業務提供的資源支撐。系統設計原則主要有：支持全媒體資源的統一聚合與管理，實現內容資源的融合；提供靈活的資源管理和調度模型，減少資源在系統間的遷移；提供多種資源訪問方式，便于各種異構的應用訪問資源平臺中的資源；提供應用管理功能，基于應用門戶實現一站式工作，同時提供了各種應用開發組件，便于新應用的快速開發上線；良好的開放性，并充分考慮不久的將來規模擴展。

1 總體架構

廣播電視臺內的制作業務具有封閉性特點，融合平臺的建設又更具開放性，雖然在融合媒體平臺建設中要充分利用公有云資源支撐互聯網業務，構建專屬云來確保內容安全的版權保護，但只有強化私有云平臺的建設支撐云架構的基礎，才能確保臺內傳統業務的正常有序開展，為傳統廣播電視媒體與新興媒體深度融合提供強有力的技術服務體系。所以，做好私有云平臺建設才能既保證傳統廣播電視制播業務及傳統數據中心可控、可信、可靠和安全，又能保證新媒體業務應用與內容安全皆在電視臺業務系統內進行組織和管理，真正做到可管可控。

圖1 融合媒體云平臺框架結構

融合媒體云平臺的主要框架分為IaaS（基礎服務）層、PaaS（平臺服務）層、SaaS（軟件服務）層（見圖1），SaaS層面向于用戶使用提供解決方案，PaaS層面向全面的底層支撐，通過資源可彈性分配提供標準化的應用工具和服務，IaaS層則是面向基礎云環境，提供整個云平臺的硬件基礎架構，需要有強大的計算能力、存儲能力、網絡能力、數據庫能力、管理能力。在融合媒體云平臺的建設中，PaaS層的建設是難點，IaaS層的建設是重點，安順市廣播電視臺在高清制作網的建設中，根據現有實際情況，重點對計算資源、存儲資源、網絡資源等基礎資源進行重點建設，為下一步的融合媒體平臺提供可靠、可用的擴展空間，既滿足當前高清化制作業務的需要，又為將來的融合生產平臺提供基礎環境支撐。

2 萬兆桌面的高速網絡帶寬

由于高清視頻節目的文件數據遠大于標清，高清電視節目網絡制作對制作網的網絡帶寬要求也遠大于標清制作，以我臺常規使用的MPEG2-I100Mbps的文件格式計算，如工作站上做5層視頻編輯，每臺工作需要的穩定帶寬需要大于500Mbit/s，根據規劃，我臺高清制作網工作近40臺，如果采用千兆到桌面，很難保證節目編輯的流暢性，且不利于對更高碼率節目制作需求的發展。

從2002年正式發布IEEE802.3ae10GE標準以來，萬兆以太網絡的建設成本大幅下降，在各行業得到了廣泛應用，尤其是用于廣播電視節目制作領域技術也相當成熟，同時具備維護簡單、與不同以太網的兼容性強、光纖傳輸距離遠、有利于范圍擴展等特點，我臺高清制作網選用了萬兆到桌面10Gbps以太網作為主干。拓撲圖如圖2所示。

圖2 高清制作網網絡拓撲圖

系統選用了一臺最大交換容量88.62Tbps、最大包轉發速率1800Mbps、單槽位支持6Tbps帶寬，業務板卡與交換網板正交設計的交換設備作為系統核心交換機，支持openflow1.3協議，滿足當前了數據核心交換的要求，同時對云計算數據中心交換和SDN（軟件定義網絡）的發展留有較好的擴展。系統全鏈路采用IP網絡，使用了兩臺萬兆光纖主干交換機，上行鏈路采用40Gbps以太網，全網采用10Gbps以太網絡作為主干，所有的非編工作站點通過萬兆以太網絡接入核心交換平臺，提供高網絡帶寬的同時相對光纖網維護和建設成本都有所降低。

3 集群NAS的網絡存儲結構

隨著節目的高清化，視頻碼率大幅增加，視音頻文件所需要容量成數倍的增長，高清制作網的存儲必須要能滿足大容量、高并發和高可靠的需求，適合大數據量的視頻、音頻和文檔類非結構化數據的高效訪問。

為保證存儲讀寫帶寬的要求，幾年前的高清制作網大多采用的是FC-SAN的網絡存儲結構，FC-SAN雖然有技術成熟、帶寬穩定、傳輸效率高等優點，但缺點也很突出，主要有存儲價格昂貴，性價比不高；需要有MDC管理服務，管理復雜；傳輸協議兼容性差，異構系統的多業務共享困難；容量和帶寬的擴展需要中斷業務，用戶體驗差；存儲數據量過半后，存儲性能下降明顯等；雙網架構，部署復雜等。同樣通過對比了解部分制作網使用的IP-SAN、SAN+NAS的存儲模式的優劣，我臺最終選擇了集群NAS的網絡存儲結構。

集群NAS是一種橫向擴展存儲架構，將數據進行切片處理，分布存儲在多個NAS節點上，數據分布式部署后，統一的業務存儲資源池跨多個等保區域。通過源數據服務，把多臺存儲設備進行聚合，為系統中的應用提供統一從任意節點到所有數據的訪問接口和統一的文件管理，用戶從多個節點中讀取和存儲數據，不用關心各節點的物理位置，并發訪問的性能與節點數成線性關系，得到了大幅提高。

我臺高清制作網中，選用了7個節點的集群NAS（如圖3），每個節點36盤位，存儲總容量756TB，實際可用容量604TB。系統運行近兩年的時間，存儲的讀總帶寬一直保持大于4GB/S，完全滿足我制作網中所有非編工作站5層制作及打包、轉碼、遷移等服務同時并發的帶寬要求。

圖3 集群NAS框架圖

高清制作網采用集群NAS，滿足了節目制作中對高讀寫帶寬要求的同時，存儲可采用1+N的數據冗余技術，保證任何數據塊在其他節點上都有塊冗余，滿足了廣播電視節目制作對高安全、高可靠、易管理的要求；橫向擴展性提供在線不停業務的擴容，可使用戶操作體驗不變的情況下，對容量和帶寬進行升級。更重要的是，滿足了當前高清節目制作的同時給媒體融合生產平臺提供了私有云環境的集群云存儲平臺解決方案。

4 媒體資源的統一管理和檢索

高清制作網，不僅是要提供傳統視音節目的制作服務，還應該是面向多種發布渠道生產工具集和的融合資源庫，以對融合生產系統中所有的素材、成片、稿件等生產資源進行統一管理和共享，為融合生產業務提供強大的內容支撐。盡可能提供與互聯網相似的用戶體驗，資源管理和調度靈活，減少節目打包、封閉、校驗所需的消耗。

我臺高清制作網，以媒體資產管理為核心服務，依托中科大洋CRE全媒體融合資源平臺，集成統一的用戶桌面，為臺內制作人員提供統一的工具入口、用戶認證、權限管理、消息中心，根據欄目、群組和選題進行資源管理，用戶可通過CRE資源門戶上載或下載所需的節目資源，為新聞業務提供內容資源支撐，通過CRE的API調用，提供其他二次開發媒體工具的統一支持和管理。這有利于制作系統的擴展，逐步過度為以全媒體資源為引擎，協同平臺為核心，聚合多種工具集的融媒體生產平臺。

在廣電總局《網絡制播白布書》的指導下，高清制作網絡的基礎架構滿足于傳統制播業務的技術已相當成熟，但在融媒體時代，如何增加制播效率，提高可用度，還需要進一步的創新和發展。建設高清制作網絡系統的同時，圍繞傳統核心業務，采用松耦合、積木式的逐步推進和完善全媒體信息匯聚、全媒體內容生產、全媒體互動播出以及全媒體融合分發等平臺建設，實現選題策劃、采訪報道、編輯加工、發布運營、傳播追蹤、評價考核的業務閉環流程，通過流程再造，實現全媒體深度融合及未來發展的需求。媒體融合不僅是技術和業務的融合，更是體制機制的融合，引入了全新的節目生產方式和工藝流程，才能實現廣播電視臺向全媒體業務發展的全面轉型。

[1]丁文華.構建下一代電視臺網絡制播系統2.0的考慮[J].現代電視技術,2014(7):22-25.

[2]國家新聞出版廣電總局．國家新聞出版廣電總局關于發布《電視臺融合媒體平臺建設技術白皮書》《廣播電臺融合媒體平臺建設技術白皮書》的通知[EB/OL].（2016-03-29）[2018-04-19].UGCUGC://UGCw.UGCUGCt.UGCv.UGC/UGCt/2016/3/29/UGCt_36_30400.UGCUGC.