融媒體高清非編制作系統設計考慮要點

徐儉

【摘要】 以傳統廣電媒體制播技術人員的視角，從系統架構、基礎網絡及鏈路、通用后臺服務、私有云與桌面云平臺、非編軟件及其應用、節目制作業務流程、系統監控與管理等方面，總結了揚州廣電傳媒集團（總臺）設計融媒體高清非編制作系統時所考慮的諸多要點問題。

【關鍵詞】 融媒體 高清 非編制作 私有云 虛擬桌面云內外網生產區協同生產

隨著傳媒行業高清化、超高清化進程的不斷加速和互聯網、移動互聯網技術的不斷發展，傳統廣電媒體的內容生產系統正在沿著高清、超高清化和融媒體化兩條主線快速演進，基于高清視頻網絡技術、互聯網與移動互聯網技術和云計算等新技術，遵循安全、可靠、高效、實用、先進、開放、可擴展、易管理和易維護等原則，適時建設一套虛實結合的集媒體采、編、播、存、管等多業務于一體的融媒體高清非編制作系統已成為傳統廣電媒體的必然選擇。

一.系統架構

融媒體高清非編制作系統可采用萬兆網絡和分布式技術架構，核心存儲、后臺服務器及實體工作站均采用萬兆接口與核心交換機連接，虛擬桌面站點采用千兆網絡進行連接。可采用具備計算、調度、業務承載等能力的3節點以上高性能設備，后臺各節點采用Linux操作系統及非結構化數據庫，核心存儲采用IP化分布式集群存儲。

系統可采用虛實結合方式建設，網絡中應部署高性能服務器，通過VGPU桌面虛擬化技術，將服務器資源池化，通過防火墻隔離手段，將虛擬化非編應用延伸至辦公網，虛擬非編站點的操作體驗與普通高清非編站點相同。

系統建設也可考慮采用云計算、容器、微服務等技術和云平臺架構，以建成全臺融合統一共享的計算、存儲、網絡、安全資源池，實現虛擬化、網絡化、自動化和彈性化方式提供計算、存儲、網絡和安全資源。云平臺架構的縱向采用IaaS、PaaS、SaaS三層云架構，橫向采用公有云、專屬云和私有云三云聯動的混合云架構。

二.基礎網絡及鏈路

1.核心交換機

系統可采用以太網網單網架構，以太網交換機在系統中為數據交換提供物理鏈路，可配置2臺萬兆以太網交換機，帶40G/10G上聯模塊。采用千兆接入、萬兆匯聚，系統中所有服務器、工作站均采用純以太網方式靈活接入，核心存儲、后臺服務器及實體工作站均采用萬兆接口與核心交換機連接，虛擬桌面站點采用千兆網絡進行連接。

2.防火墻

設備端口包括8個千兆電口、4個SFP插槽、2個擴展槽位，吞吐能力≥2Gb/s，并發連接數≥200萬，支持虛擬防火墻的創建、啟動、關閉、刪除，可獨立分配CPU/內存等計算資源，虛擬防火墻可獨立管理與保存配置，具備獨立會話管理、NAT、路由等功能。

3.在線核心存儲系統

采用IP化分布式集群存儲，在線存儲容量為300TB，總體讀寫帶寬為2.4GB/s。配置3個節點，單節點配置1塊480GB SSD+35塊4T SATA HDD，全對稱分布式架構，性能、容量隨節點數增加可線性增加。所有NAS引擎可在單一集群協同工作，底層為單一卷單一文件系統，單節點配置4個10GE以太網接口和1個管理網口，前端業務網絡與管理網絡物理隔離，后端網絡連接支持10GE組網，配置2臺后端數據交換10GE網絡交換機，每臺配置48個10Gb接口，配置1臺48個1Gb網口的管理交換機，可對后端10GE網絡交換機進行管理，支持NFS、CIFS、FTP共享和節點負載均衡。

三.通用后臺服務

應包括為實現非編制作應用功能而提供的通用服務，如數據庫、文件管理、素材打包合成、文件遷移等，應從軟硬件配置層面充分保證這些服務運行的獨立性、穩定性和可用性。

1.數據庫服務

配置2臺數據庫服務器，負責節目素材的數據庫存儲與管理。系統中除了媒體文件本身，媒體文件的描述數據、用戶認證信息、用戶權限信息等所有元數據信息都由數據庫負責管理。為適應不同的元數據類型，可采用關系型數據庫、非關系型數據庫、分布式集群數據庫、日志數據庫、圖數據庫等混合模式來針對性處理不同數據，并提供高性能的內存數據庫作為數據快取緩沖。系統應可提供高性能的數據處理、數據吞吐和并發處理，并能處理數據庫失效及備份容災等問題。

2.互聯互通服務

互聯互通服務需實現融媒體高清非編制作系統與原有全臺網主干平臺在線存儲系統及媒資系統的安全高效的互聯互通、文件級共享與交換等。

3.文件化送播服務

系統應提供安全高效的文件化送播解決方案，非編軟件應提供一鍵式送播。在不計算人工延遲情況下，從制作域提交送播請求到播出域二級存儲接收素材文件的總時間，應不超過節目時長的1.5倍。由4臺服務器組成集群打包系統，對高清素材和工程文件進行智能分段打包合成，且合成效率不低于6倍速，可根據節目流程的優先級調整任務。支持各種常用視頻格式，可將同一故事板一次性提交即可合成為多種指定格式，并直接推送至目標系統。

四.私有云與桌面云平臺

1.私有云平臺

應建設適合本臺需求、規模適度的私有云平臺，基于非編軟件工具化技術，逐步將節目制作業務遷移到私有云平臺。利用私有云平臺和互聯網、移動互聯網連通公有云或專屬云，使融媒體高清非編制作系統在滿足傳統高清電視節目制作業務的同時，也支持新媒體內容的敏捷制作和分發業務，并支持互聯網、移動互聯網的節目策劃預熱、發布及輿情反饋。

融媒體高清非編制作系統的邊界向下到達播出網高安全區，向上覆蓋辦公網并延伸進入互聯網。在物理上該系統仍分為生產業務內網、辦公網、互聯網，在邏輯上該系統展現在用戶面前的是一個平臺的一個登錄界面，用戶可在非編機房、辦公室、移動端等地點進入該平臺，完成爆料、派發、分揀、寫稿、編輯、存儲、查詢、配音、送播、分發等業務，且這些業務可查詢、調度、計費，可降低對重型工具集中化生產的依賴，逐步向敏捷化生產過渡。

2.虛擬桌面云非編

通過建立統一的IT業務平臺接口，基于桌面虛擬化技術和安全隔離手段，實現業務網、辦公網兩大資源池的有機融合，將非編能力資源虛擬化、池化并部署于辦公網，辦公網用戶通過虛擬桌面云非編軟件可實現簡單編輯，使非編系統不再受地域、網絡環境和設備限制，提升節目制作效率。

虛擬桌面云非編的后臺服務由2臺物理服務器承載，可虛擬出8臺高清云非編能力，具備辦公網8個并發用戶粗編粗剪服務支撐能力，每個站點能流暢編輯至少2軌100Mb/s通用高清碼流及至少2軌字幕。在實現方式上，采用虛機部署非編軟件，再通過虛擬桌面技術映射到前端桌面的方式，不采用主機的多塊物理GPU按照一比一的比例分配給此主機上運行的虛擬桌面。

3.虛擬化應用

應能按需交付虛擬桌面和非編應用，可從平板電腦、智能手機、PC、Mac和瘦客戶端等設備快速安全地接入，簡便易用，可提供簡單的管理和快速的部署，安全地將Windows應用交付到移動設備和瘦客戶端上，可擺脫工作環境限制，實現高效的移動節目生產，并優化工作流程。

五.非編軟件及其應用

1.非編軟件

融媒體高清非編制作系統的非編軟件應支持工具化，應具備高清非編軟件的電視文稿、串編單、非編、配音、合成、網管等功能模塊，可覆蓋本臺傳統媒體和新媒體內容生產的各種業務類型。

內容制作應用可支持Windows、Mac、Linux等多操作系統平臺一致的用戶體驗，可對所有非編工作站進行統一的賬戶、權限、節目、素材等管理。流程引擎從接收制作任務、內容編輯、內容審核、內容轉碼打包到內容發布，可靈活定制不同的生產流程，由流程驅動節目生產，實現高效靈活便捷的節目生產協同，提供即時的網管通知、團隊或群組對話、團隊成員間對話等溝通窗口。

可免開發接入并集成多廠商、多類型的第三方內容生產工具，可在一個平臺實現不同類工具軟件的管理、調用與交互，支持虛實結合的本地工具和虛擬工具，可動態添加工具軟件，采用工具+流程+能力服務方式，滿足臺內節目制播業務流程。面向本臺各頻道、各節目部門、各欄目組，支持云架構下多租戶應用。支持能力服務公共化統一管理、調度和動態水平擴展，以滿足業務增長的需要。可實現高效統一的內容管理，平臺內資源不用遷移，支持個人或團隊工作區等資源管理方式。

2.上下載與文件導入

能夠提供自動和手動批采、故事板重采等上載模式，支持各種高清格式的采集編碼，支持直接預覽并上載藍光、P2、湯姆遜等錄像機素材，支持原碼導入。后期制作完成后，編輯可通過相應的節目標題或節目串編單下載已審查的完整節目，可遙控錄像機實現節目的幀精度下載。

3.有卡與無卡非編

非編制作格式高標清兼容，高清格式兼容DNxHD 120Mb/s、AVC-I 100Mb/s、MPEG-2 I幀100-200Mb/s、DVCPro HD 120Mb/s、XDCAM HD等通用格式，標清格式采用MPEG-2I幀50Mb/s。

需配置4臺有卡非編工作站、2臺演播室回采工作站、18臺無卡編輯工作站等站點，非編工作站配置上載、粗編、精編、字幕等軟件模塊，經視音頻處理、技術和內容審查后，可將素材遷移至播出網或媒資系統。應支持響度檢測和控制，提供音頻VU表和音頻波形顯示、幀精度音頻調整、多軌道音頻編輯剪輯，內置數字調音臺，具備完整的音頻編輯特技、圖文字幕等工具，提供科大訊飛引擎的電視音頻轉唱詞功能。

有卡非編工作站配置廣播級全接口高清視音頻板卡，具有高清HD/SD-SDI、模擬復合、HDMI等輸入輸出接口，能流暢編輯3層以上高清100Mb/s素材同時疊加6層以上字幕的節目實時編輯與播放。

無卡非編工作站能流暢編輯2層以上高清100Mb/s素材同時疊加4層以上字幕的節目實時編輯與播放，能流暢編輯4層以上H.264的1.5Mb/s代理碼率素材同時疊加6層以上字幕的節目實時編輯與播放。

4.配音

配置2臺配音工作站，并配備專業聲卡，以支持專業級配音。可音配畫和畫配音，支持單屏配音及雙屏配音，支持多軌道音頻編輯、剪輯。支持多通道音頻輸入輸出，幀精度音頻調整，具備獨立的配音素材管理軟件模塊，可分別針對高低碼率節目進行配音。在配音的同時可提取節目文稿內容，配音員能直接在顯示器屏幕上看到稿件內容。

5.節目合成

可對工程文件進行智能分段合成，可根據節目流程的優先級進行任務調整，支持AvcIntra、DNxHD、MPEG-2 HD50、MPEG-4、H.264/H.265、AVS/AVS+、XDCAM HD等常用視頻格式。一次性提交即可將同一故事板合成為多種指定格式，并直接推送至目標系統。

6.自動技審

應設置成品節目的自動技術審查環節，并提供人工復檢所需的技審報告，確保高清成品節目的視音頻技術參數能夠符合電視播出系統的要求。

7.人工審片

人工可直接調用成品節目，進行實時播放審查，支持工作站審片、辦公網審片等多種審片流程，辦公網審片支持辦公網云非編瘦客戶端審片。支持按照節目文稿及節目串編單方式進行內容審核，支持對新媒體制作的視音頻內容和互聯網發布內容的審查。責編、部室主任、頻道總監具有各自權限，可在節目審查同一界面中查看該節目的文稿信息和視音頻信息，可對審查節目進行入出點設置、快慢放等操作。支持發表審片意見，在編輯工作站中可查看審片意見，可錄制和收聽審片意見。

六.節目制作業務流程

1.內外網生產區協同生產

融媒體高清非編制作系統節目制作業務流程的流轉要求高效、敏捷、合理，基于虛擬化、桌面云非編、高安全區過濾傳輸等技術，可實現辦公網/互聯網（外網）生產區與制作網核心（內網）生產區的協同生產，用戶可以在辦公網/互聯網完成與位置和終端類型無關的快編工作，實現隨時隨地、高碼流、多層的實時編輯，所編即所得。

記者可以在辦公網/互聯網生產區完成選題策劃，采訪結束后可以直接在此生產區將素材上載、登記到系統的統一存儲資源池，同時記者、編輯可在此生產區完成寫稿、審稿、快編、審片、送播、提交歸檔等業務流程操作。在節目制作要求比較高時，可到核心生產區的實體精編工作站上完成節目的剪輯、制作，同時可以對快編節目進行深度加工制作，在核心生產區完成后續審片、送播、提交歸檔等操作，也可以在辦公網、互聯網完成后續的業務流程操作。兩個生產區靈活的協同生產方式，使節目生產更加高效、快捷。

2.在辦公網制作節目

虛擬化辦公網生產區將辦公網與生產網雙網合一，辦公網用戶無需到核心生產區編輯機房，即可完成互聯網瀏覽、全媒體信息匯聚、媒資瀏覽、資料挑選、寫稿、審稿、素材上載、節目快編、拍唱詞、上字幕、審片、送播等整套的節目生產流程，虛擬桌面云非編可達到與實體非編工作站無差別的剪輯體驗，領導也可在辦公網完成節目審核。辦公網內辦公工位與業務工位重合，一臺辦公設備在完成本地日常辦公的同時，通過申領虛擬化平臺提供的虛擬桌面云非編即可完成節目生產。

3.在新聞現場制作節目

虛擬化互聯網生產區應能滿足記者在新聞現場進行節目生產的需要，記者無需將現場素材帶回臺里進行節目剪輯、制作，只需要攜帶筆記本、瘦客戶機、平板電腦、智能手機等移動終端，通過互聯網申領虛擬化平臺提供的虛擬桌面云非編，即可在現場完成素材上載、節目快編、移動審片等新聞節目生產流程。現場生產區與辦公網生產區、核心生產區同屬一個節目生產網，可調用統一的應用服務，共享統一的存儲資源池和服務器資源池。這種辦公網/互聯網生產區與臺內核心生產區靈活的交互方式，可以很好地滿足現場與臺內協同生產的需要。

七.系統監控與管理

1.系統監控

應具備完善的流程監控軟硬件模塊，完成系統中所有業務流程的展示、查詢、監控、報警等，可進行系統業務的報表統計并通過圖形化方式展示，可對數據庫、數據庫中間件、媒體處理服務調度與執行、素材管理服務及入庫服務等核心服務和其他設備的運行狀態進行監控。

2.網絡管理

應采用樹狀結構統一管理用戶信息、權限及密碼，方便編輯查看部門和用戶。可對節目素材進行集中管理和工作流程控制、調度及系統參數維護。權限管理支持自定義豐富的角色名稱和角色權限并將其授權給用戶，可按欄目定制非編策略和按用戶分配空間，可在線查看、刷新其狀態，用戶可維護其通訊錄，以便準確地聯系到部門人員。

3.網絡安全

采用企業級防火墻設備進行制作網與辦公網間安全隔離，在網絡結構（布線、交換、存儲等）上嚴格杜絕單潰點，通過對網絡負載進行均衡以及對關鍵設備進行備份等手段，在集中式存儲體、互聯結構和服務器節點等消除局部故障導致全局癱瘓的可能性。具備實時的數據備份手段和迅速可靠的數據恢復手段，防止各類原因造成數據不可訪問。應建立嚴格可控的用戶管理機制，通過用戶權限設置，對用戶在網絡上的操作進行嚴格控制，消除用戶無意或有意的非法操作給網絡數據安全帶來的威脅。

八.結語

身處融媒體時代，如何引領傳統廣電媒體的內容生產系統沿著高清、超高清化和融媒體化兩條主線快速演進？在設計與建設融媒體高清非編制作系統時又需要重點考慮哪些問題？以上只是從傳統廣電媒體制播技術人員的視角，給出了一些參考建議，希望能夠給業內同行帶來些許啟發或幫助。B&P