基于IP融合架構的異地播出高清系統(tǒng)設計

潘炳順

（桐廬縣融媒體中心（桐廬縣廣播電視臺），浙江 杭州 311500）

0 引 言

視音頻技術以及媒體融合的快速發(fā)展，給當前節(jié)目制作與監(jiān)控提供了新的方向與角度。原有的多種模式送播方式存在一定的播出風險，為了更好地保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，本文探索構建一種基于IP融合架構的異地播出高清系統(tǒng)，與當前數據收集以及節(jié)目播出需求相結合，不斷運用相關技術，實現(xiàn)異地異構協(xié)同備份，優(yōu)化監(jiān)管方式。

1 基于虛擬化的基帶IP異構備播整體設計概述

通過異構備播的構建，建立在播節(jié)目單的在線播報與管理，備播系統(tǒng)視頻服務器系統(tǒng)運行過程中同時還具有離線播出功能，即使在運行過程中出現(xiàn)播控機掉電或宕機現(xiàn)象，系統(tǒng)依然能夠按照節(jié)目單正常播放[1]。在布置過程中，構建獨立于主播系統(tǒng)的異構備播網絡，由此實現(xiàn)節(jié)目的有效播報與推送。對系統(tǒng)運行中的故障情況制定相應的處理方式，保證節(jié)目的正常播出。對系統(tǒng)運行構建節(jié)目單驅動AFD控制字技術，采用與主系統(tǒng)不同的AFD模式，以此對系統(tǒng)運行情況建立相應的應對處理機制。針對緊急情況，可以實現(xiàn)對節(jié)目單的有效調整與應用，建立對畫幅變換方式的在線控制方式，增強節(jié)目播報效率。

2 基于媒體云的異地IP災備播出的設計及應用

異地IP災備播出系統(tǒng)構建過程中，建立了基于“中國藍”云技術的應用平臺，能夠在全頻道進行管理與播放。系統(tǒng)內部建立了播出中心和影視中心總控管理方式，實現(xiàn)了對播出素材的有效管理與控制，構建了磁帶上載素材、播出串聯(lián)單的運行方式，并與下游相關單位進行對接管理。同時，為各個直播系統(tǒng)運行提供信號來源，構建了異地災備，有效集合了云平臺的計算、存儲功能，綜合運用云計算技術、傳統(tǒng)播出系統(tǒng)，由此實現(xiàn)了對各類資源的有效開發(fā)利用，降低了系統(tǒng)最終運行成本[2]。

基于自動化設計方式，對系統(tǒng)運行建立播控平臺、整備數據鏈路平臺、播出服務全鏈路，并設計各個環(huán)節(jié)的應用接口。針對異地災備自動導入素材，同時對不同的素材構建相應的管理方式，對大量素材進行MD5值校驗、技審以及入庫管理，并將各項素材管理的內容融入全臺網之中。播控平臺利用數據庫能夠獲知在線節(jié)目單，并結合平臺的相應安排進行節(jié)目播出時間布置，實現(xiàn)對節(jié)目播出的有效管理與控制。優(yōu)化系統(tǒng)備播流程，加強單向鏈路素材遷移，并及時更新系統(tǒng)運行中的節(jié)目單，從而實現(xiàn)有效的異地災備鏈路的數據傳輸與隔離，將備播鏈路的接口網絡、主播鏈路進行完全隔離，由此保證不同線路的獨立運行，避免某一線路感染影響到其他線路運行。在對多個系統(tǒng)傳統(tǒng)數據傳輸方面構建工作流流程控制、USB擺渡、EMB文件校驗技術，由此更好地保證系統(tǒng)內部各項數據的完整性與獨立性。加強備播系統(tǒng)數據流向控制流程的管理，保證各項環(huán)節(jié)的運行均可控。

3 基于IP融合架構的異地播出高清系統(tǒng)技術特征分析

3.1 實現(xiàn)了播出資源融合化

異地播出高清系統(tǒng)構建過程實現(xiàn)了對多項資源的有效整合與利用，構建了融合協(xié)同備播管理機制，實現(xiàn)了節(jié)目的高清播出，同時在系統(tǒng)運行過程中有效融合了異構備播功能，對基帶IP技術進行了有效利用，對系統(tǒng)運行建立了虛擬化的管理方式。刀片服務器綜合具備了上載、技審、播出、編單及遷移的管理職能，實現(xiàn)了對各項內容的有效整合與利用，以此促進節(jié)目的有效制作與利用。另外，該平臺有效利用了云技術，為系統(tǒng)構建了異地備播功能，在同一個運行網絡中能夠訪問任意一個IP節(jié)點，以此構建系統(tǒng)化的管理運行機制，利用虛擬化技術構建私有媒體云平臺，為節(jié)目制作與播出構建平臺服務、基礎設施服務，使得平臺運行體系具有多種系統(tǒng)性的備播系統(tǒng)服務。對電視節(jié)目播出構建三位一體備播管理方式，實現(xiàn)對節(jié)目播出的全方位、無死角管理，為節(jié)目制作建立了系統(tǒng)性的冗余、虛擬化異構異地災備，以此更好地保障節(jié)目播出效果，為節(jié)目制作建立了高清電視播出平臺。異地播出高清系統(tǒng)異構災備拓撲如圖1所示。

圖1 異地播出高清系統(tǒng)異構災備拓撲圖

3.2 實現(xiàn)了播出應用虛擬化

為系統(tǒng)運行構建VMware vsphere ESXi云操作系統(tǒng)，由此實現(xiàn)對各種資源的有效分配與利用，通過計算資源虛擬化進行資源的有效調整與分配利用，通過這種操作方式將物理資源轉變?yōu)樘摂M資源。利用虛擬化技術，實現(xiàn)對虛擬設備、物理設備、應用系統(tǒng)運行情況的集中管理與有效分析，建立有效的系統(tǒng)運行維護管理機制，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行的動態(tài)化管理，由此實現(xiàn)對各項業(yè)務資源的集中統(tǒng)一管理與快速發(fā)放，以此促進業(yè)務的有效運行，縮短制作時間，在作業(yè)過程中具有較強的靈活性與可擴充性，對系統(tǒng)運行管理具有良好的支持作用。當前系統(tǒng)作業(yè)布置中，利用云計算技術，能夠實現(xiàn)對大量資源的有效調配與組織，構建豐富的分布式動態(tài)資源，同時系統(tǒng)運行具有一定的機動性與靈活性，能夠結合系統(tǒng)實際運行情況進行彈性伸縮，從而提升系統(tǒng)運行效率，由此實現(xiàn)對作業(yè)運行中業(yè)務與IT資源的有效整合，以此促進系統(tǒng)的良好運行[3]。

3.3 實現(xiàn)了監(jiān)控管理智能化

針對系統(tǒng)播出的整體生命周期構建相應的監(jiān)督管理機制，將其貫徹到系統(tǒng)運行的各個環(huán)節(jié)，包括監(jiān)督、管理、控制體系。利用相關技術手段，實現(xiàn)對各項遷移節(jié)點的有效整合與利用，以此全面提升并保證系統(tǒng)的質量；對相關的管理文件進行綜合整合、審核與比對，以此保證節(jié)目播出中的相關內容與要求符合要求。加強對節(jié)目播出過程的有效管理與監(jiān)控，結合視頻信號不同異態(tài)的特殊性，完成相應的算法匹配，針對系統(tǒng)全鏈路各節(jié)點信號數據進行一一檢測分析，將得到的最終數據與異態(tài)報警閾值、異態(tài)檢測范圍參數進行對比，分析運行過程中的相關數值是否在檢測范圍之內，在對各項內容進行綜合分析的基礎上得出最終的異態(tài)檢測結果。聯(lián)合運用多種比對技術，針對鏈路各節(jié)點信號按照小組的方式進行對比檢測與分析，結合自動同步技術建立自適應信號延時機制，對系統(tǒng)運行構建比對報警閾值參數，由此對系統(tǒng)運行中的具體情況構建系統(tǒng)性的分析機制，判斷視音頻信號是否處于正常的運行狀態(tài)，是否與系統(tǒng)運行的最終數據情況一致。將收集到的檢測數據與一致性狀態(tài)進行智能匹配與對比，由此自動定位故障源，縮短系統(tǒng)檢測時間，提升檢測效率。

3.4 實現(xiàn)了系統(tǒng)集成輕量化

將刀片服務器應用于異地備播系統(tǒng)設計過程，基于集群模式，連接全部的刀片，對系統(tǒng)運行構建系統(tǒng)的網絡環(huán)境，實現(xiàn)對設備運行過程中全部資源的有效開發(fā)與利用，并加強對服務器硬件資源的有效整合與利用。當前，很多運行中的系統(tǒng)均通過刀片服務器進行電視頻道備播，提升節(jié)目設置與播出的整體效率，優(yōu)化系統(tǒng)運行中的各項內容，包括節(jié)目主題確定、素材選取、系統(tǒng)管理、素材文件導入、資源管理以及節(jié)目單編輯等，由此實現(xiàn)對節(jié)目制作與播出環(huán)節(jié)的整體管理與控制，在系統(tǒng)內部建立系統(tǒng)性的高清異構備播業(yè)務[4]。

3.5 實現(xiàn)了備播方式多樣化

隨著當前技術的不斷發(fā)展，人們對節(jié)目制作的要求提升，要求不斷精良節(jié)目的制作過程，實現(xiàn)對各項相關內容的有效整合。為此，很多節(jié)目在制作整合過程中建立了B/S架構的備播系統(tǒng)，以此實現(xiàn)對客戶端的有效利用。B/S架構具有零安裝、零維護的應用優(yōu)勢，能夠更好地促進系統(tǒng)業(yè)務的有效管理與集成，并結合系統(tǒng)實際運行情況進行必要的整合與擴充，以此優(yōu)化節(jié)目制作素材的存儲、遷移、技審及備播環(huán)節(jié)，同時對系統(tǒng)播出的各項內容進行有效調取、修改、同步，由此在節(jié)目播出的同時即能夠進行調整與分析，實現(xiàn)了對節(jié)目制作的智能化與自動化管理。備播系統(tǒng)能夠結合主播系統(tǒng)播出表節(jié)目的制作與運行情況，在系統(tǒng)內部設置相關運行程序與運行參數，并結合具體的運行要求，將近幾天之內需要處理的節(jié)目轉入備播視頻服務器，并在相應的時間內完成播放；根據主播系統(tǒng)的播出表進行節(jié)目播出與遷移，由此實現(xiàn)對節(jié)目制作的全自動化遷移[5]。

針對已經制作完成的在播節(jié)目單，備播系統(tǒng)可以自動進行管理與控制，并對節(jié)目單的具體制作過程進行分析論證，以此得出與主播系統(tǒng)一致的備播節(jié)目單，實現(xiàn)對節(jié)目播出環(huán)節(jié)的有效管理與控制，對各項內容與環(huán)節(jié)進行全面把控與分析，實現(xiàn)在無人值守情況下的備播系統(tǒng)自動播出，實現(xiàn)對電視節(jié)目播出的有效管理與控制。對當前電視系統(tǒng)管理與運行構建了新的管理形態(tài)，建立了新的備播技術架構與流程手段，將管理過程中的各項內容與要素進行有效整合，實現(xiàn)了監(jiān)控、管理的有效統(tǒng)一，為節(jié)目的安全、優(yōu)質播出創(chuàng)建了必要的條件。

4 結 語

異地播出高清系統(tǒng)的構建與運用，是當前電視節(jié)目制作的重要方式與手段之一，對系統(tǒng)運行構建了多種送播模式。通過對系統(tǒng)實際運行情況的分析可見，該系統(tǒng)在多種極端條件均能夠完成備播任務，形成了良好的備播管理手段，實現(xiàn)了異構異地不間斷跟播，有效完成了多項工作，在未來電視事業(yè)發(fā)展以及節(jié)目制作過程顯露了重要的應用價值。