智能化融媒體整備系統技術發展展望

摘要：【目的】電視臺的技術體系IDC化、云化的趨勢愈發明顯，同時節目發布渠道也日趨豐富。宏觀基礎設施和業務形態的發展，也對文件化整備系統未來向智能化、媒體融合的方向發展提出了要求。隨著媒體生產方式與播發渠道的日趨融合，面向融媒體生產與發布方式的整備系統也隨著此類需求應運而生，但因為各電視臺在業務發展的側重點和階段不同，整備系統的定位與管理方式也不同。目前這類新的整備系統并未出現一個相對統一的方案或實現方式，在行業快速演變以及技術日新月異的今天，本文結合拉薩市融媒體中心實際，對智能化融媒體整備系統其功能模塊進行闡述和分析，展望智能化融媒體整備系統的一些發展思路。【方法】文章從業務流程、系統架構、關鍵功能的未來發展趨勢上進行分析，并與IT技術、AI技術的整體發展趨勢相結合。【結果】融媒體整備系統未來發展需要關注流程驅動、媒體處理集群、內容監測、智能監控、智能化運維等關鍵點。【結論】融媒體整備系統目前正隨著電視臺業務的演變而快速進化，我們應該關注相關關鍵技術、功能、架構的發展趨勢，做好相關技術儲備。

關鍵詞：流程驅動；媒體處理集群；內容監測；智能監控? ? ? ? ? ? ? 中圖分類號：G223? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1671-0134（2024）01-151-04? ? ? ? ?DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2024.01.032

本文著錄格式：何慧燕 . 智能化融媒體整備系統技術發展展望[J].中國傳媒科技，2024，31（1）：151-154.

1.概述

隨著科技的不斷發展，智能化已成為當今社會的重要趨勢。在傳媒領域，智能化融媒體整備系統技術也在逐漸嶄露頭角，逐步適應互聯網IT技術的發展節奏，為傳統媒體帶來新的機遇和挑戰。

智能化融媒體整備系統的技術迭代是為了解決傳統媒體整備過程中面臨的諸多痛點，更便捷地服務于廣大廣電技術人員。在過去，媒體內容制作、整備和分發需要大量的人力和物力投入，而且效率低下。隨著觀眾對內容質量和時效性的要求越來越高，傳統架構下的媒體整備系統弊端凸顯。而智能化融媒體整備系統則可以通過自動化、智能化的方式提高內容整備和分發的效率，降低成本，而且具備更高的安全性。

2.整備系統現狀與趨勢

目前，文件化整備系統主要作為電視播出平臺文件域的匯聚分發中心，可為播出系統提供數據和業務的核心支撐，是播出平臺對外交互的對接樞紐[1]，其功能主要是面向頻道播出業務的成品節目匯聚、緩存、加工和備播，同時完成編播信息的匯聚、交互、管理、分析和發布。

這種定位隨著電視臺普遍的制播高清化進程以及全臺網1.0架構的推廣而誕生。我中心也在2018年上線了文件化整備系統，在全臺文件化、IT化、自動化的發展歷程中起到了關鍵的技術推動作用。

而隨著媒體生產方式與播發渠道的日趨融合，已經有部分省市電視臺形成了多種節目生產方式與素材來源，同時有多種節目下游分發渠道的局面，面向融媒體生產與發布方式的整備系統也隨著上述需求應運而生。但因為各電視臺在業務的發展的側重點和階段不同，整備系統的定位與管理方式也不同，因此，目前這類新的整備系統并未出現一個相對統一的方案或實現方式。在行業快速演變以及技術日新月異的今天，筆者嘗試以本文對此類需求進行梳理，對其中一些技術要點嘗試進行探討（如圖1所示）。

智能化流程驅動，可以提高整備業務系統的靈活性，適配融媒體制播與分發模式下動態的、基于業務和用戶的需求形態。

智能化內容監測，可以提高整備對視音頻、圖文等節目的管控能力，提高對更復雜節目來源、目的的內容監控效率、效果。

集群化媒體處理，可以大幅度提高視音頻、圖文等節目的整備效率，基于虛擬化計算執行資源池，依托后臺媒體處理服務軟件資源群，可最大化地提高IT資源利用率。

智能化系統監控，考慮到融媒體整備業務豐富多樣上下游流程，且越來越多地部署在虛擬化、云、Docker等動態資源環境中，這勢必要求采用更加智能化的監控系統以應對上述復雜、動態的系統運維工作。

3.智能化流程驅動

隨著媒體播發渠道的日趨融合，電視臺的成品節目需要面向更多的播發渠道，包括但不限于頻道播出、IPTV、網絡電視、手機App等，整體上實現融媒體分發。這些新的發布渠道帶來了視頻壓縮格式、圖文管理等新的需求以及不同業務的入庫、處理與審核流程。因此，采用智能化的流程驅動，對不同的業務提供按需的流程適配是目前整備系統的一個發展方向。

整備系統需要支撐更豐富的內容分類，包括但不限于播出標準的MXF OP1A文件，圖文、互聯網常用的MP4、MPG、AVI等文件，圖文與互聯網使用的PNG、JPG等文件。整備首先需要通過智能化的接口流程，從前一級的節目生產系統、融媒體生產系統或者其他來源對這些素材進行智能化匯聚，實現不同來源、不同格式、不同碼率素材的入庫、存儲并提供索引。入庫的素材根據業務設置或者外部系統提供的單據，由智能化流程引擎驅動后臺各項服務，對素材進行多格式轉碼、快速切片、自動技審、人工復審、智能化內容過濾以及發布推送等流程。流程安排上，還應集合智能監控系統對整備系統CPU、GPU、存儲、帶寬等各類后臺計算資源進行合理調配安排，比如，對及時性要求高的任務進行集群式并發處理以提高效率，對計劃性遠期任務則在系統資源比較閑置時再觸發工作流程的驅動，整體上實現兼顧效率與成本，適配目前電視IT化、云化的基礎設施建設趨勢。

智能工作流引擎的實現，在工業界有比較成熟的BPM和BPMS等工作流標準，廣電行業也有一些廠商開發了相應的流程引擎工具。隨著國內電視臺與融媒體和互聯網深度融合的趨勢加劇，通過智能工作流引擎建設的融媒體整備系統可能會有較大的市場和技術發展空間。

4.智能化內容監測

眾所周知，節目內容審查是新聞和娛樂等節目流程中重要的安全保障環節。隨著電視內容的豐富以及電視臺和融媒體平臺分發渠道的日益廣泛，一方面是審核環節在整個節目制作播出中的權重越來越大；另一方面是需要審核的節目素材越來越多。而目前大部分流程中都是依靠人工審核來解決問題，同時人力成本越來越高，人員的年齡結構也越來越老齡化，在這樣的多重壓力下，人工審核的難度越來越大。而對于最為關鍵、影響較大的敏感人物、涉黃涉暴等畫面，審查難度進一步增大，完全由人工來保障內容安全無誤幾乎是不可能完成的任務。與此同時，電視臺最為核心的新聞、融媒體等節目又具有很強的時效性，要求審核的及時性，那么我們可以得到如下結論：若僅依賴人工審核，勢必會給審核人員帶來更大的壓力，既不能保障審核流程的可靠性，還會給內容發布安全帶來額外的隱患。

為了解決上述矛盾，提高審核效率和準確度，目前很多整備項目已經開始引入基于人工智能的輔助審核系統，利用最新的人工智能技術，大幅提高節目素材的審核效率和識別準確度。

智能審核技術，是近年來隨著人工智能、大數據、并行計算等技術的快速發展，在視音頻領域深度應用的成果。[2]采用目標檢測算法，通過大規模視音頻數據的模型來對所關注人臉、涉黃、涉暴等特征的內容進行智能化識別。根據算法的流程主要分為兩種流派，一種是以Faster R-CNN為代表的Two-Stage算法，另一種是以SSD、YOLO為代表的One-Stage算法，兩種方式各有特點，Two-Stage檢測精度較高，但是檢測速度慢；One-Stage放棄了高精度，但速度比Two-Stage算法快很多。YOLO系列算法是目前使用最多的目標檢測算法，它最大的特點就是檢測速度快，而且經過多個版本的迭代進化，目前已經達到了很高的精度，是時下最熱門的目標檢測算法。[3]

智能審核系統的應用還需要充分考慮電視臺整備業務流程，與素材匯聚和文件分發等環節實現無縫鏈接。在管理上，既可以作為必須流程，也可以作為非必要流程。審核的文件素材必須支持多種格式的編碼和封裝，視頻格式包括電視臺常用的AVI、MXF、MPG、MOV等格式，也包括融媒體制作與分發常用的FLV、MP4、WMV、M2V等格式，考慮到圖文發布目前的融媒體領域也有應用，也應考慮支持BMP、JPG、PSD、PCX、GIF、TIFF、PNG、WMF、EMF等圖片發布格式。

智能審核覆蓋的范圍，也應該根據不同業務流程的敏感性差異進行智能化安排。如果素材主要是臺內新聞、媒資等系統所提供的節目，那么主要關注政治敏感人物的識別與報警；如果素材存在互聯網素材來源，那么就要進一步增加對涉黃涉暴內容的關注。

由于智能審核需要使用昂貴的GPU資源進行加速，在具體項目上往往會呈現計算資源有限的局限性，所以系統應支持多種識別模式，比如可以分為：嚴格模式（每幀必檢）、平衡模式（每秒抽取5幀檢測）、快速模式（每秒一幀）及動態模式（實時識別每個轉場幀進行檢測）。

5.集群化媒體處理

對于廣電系統來說，為保證制播視音頻質量，素材采用的一般都是大文件進行存儲，因此對這些高碼率的文件進行處理的時效性往往會成為關鍵矛盾。特別是在新聞節目的制播流程中，文件化送播的效率直接決定新聞發布的時效性。整備系統作為連接生產系統和下游分發系統的中間媒體處理平臺，其節目整備的效率顯得尤其重要。

那么，首先筆者總結了電視臺整備系統的能力需求：

（1） 遷移調度與執行。

（2）素材一致性驗證，MD5。

（3）文件、畫面指標驗證，自動技審、AI智能審核。

（4）多屏轉碼與適配。

在既往的節目整備環節，媒體處理都是以線性順序執行，我們一般會根據功能進行計算資源規劃，流程通過策略來分步執行。

在這種應用場景下，我們一般是以提高計算資源的性能以及數量，來提高系統的媒體處理能力，但是面對這種線性的業務流程，這種單純堆硬件的做法，容易造成資源利用不充分，特別是面臨爆發性任務的時候，這種線性工作模式會導致大量的服務器等待空轉、有限的固定數量形成瓶頸。

針對這一痛點，集群化的媒體處理系統，是一個相對完美的解決方案，既可以充分利用計算資源，又可提高節目整備的效率，特別是面對爆發式的任務時，其優勢凸顯。

集群化媒體處理系統將硬件資源進行虛擬化、池化，不僅能有效提高系統的資源利用率，更能夠對資源進行統一管理、合理分配，能夠有效應對高清、超高清環境下對大數據處理的需求。

集群化媒體處理系統，從結構上來說，由任務/資源管理服務器組和執行服務器集群兩部分構成。

任務/資源管理服務器是媒體處理集群的統籌，管理著需要執行的任務、任務的記錄、執行單元資源管理，以及對外的接口服務。同時還對任務進行智能化管理實現優先執行與分配的工作，以及自我管理和容錯，為系統提供穩定高效的基礎。

執行服務器集群單元是媒體處理中心的基礎，實現具體的媒體處理功能，集群里每一臺服務器都具備媒體處理的所有功能，通過與“任務管理服務器”的接口，接收“任務管理服務器”派發的任務，并根據具體的任務類型進行管理，調用相應的能力模塊進行具體的處理操作，同時反饋任務的處理過程和結果；另外，能力執行服務器集群還需要實時探測本地各方面計算資源的實時利用情況，并上報給能力管理模塊。

這種集群化的架構，無論是從處理效率還是健壯性上來說，都遠優于前面介紹的線性處理架構，其優點總結如下：

（1）執行服務器具備后臺業務的全部功能，損壞1臺對整個系統性能影響很小，具備更高的健壯性。

（2）支持根據優先策略生成任務，具備更好的智能性。

（3）可以有效應對爆發性、緊急的節目處理場景，尤其適用于高清、超高清大數據量環境。

（4）可對所有后臺任務狀態集中監看，方便技術人員管理。

6.面向融媒體整備的智能化系統監控

目前，整備系統面對的應用和部署環境也越來越復雜。一方面原因來自于上兩節提到的業務復雜性、審核復雜性對流程的影響，另一方面原因來自于計算基礎設施的建設需求越來越龐大。站在運維管理角度，這些都使技術人員在面對系統時的管理難度大幅上升，而這些都需要從監控系統的智能化改進方面獲得改善與提升。

監控架構的基本原理是通過收集、存儲、分析和展示各種監控數據，對系統進行全面的監控和管理。其中，監控數據包括系統、網絡、應用等各種指標數據、事件數據和日志數據等，可以通過各種數據采集器進行收集。通過各種方式收集到的數據可以存儲在分布式數據庫、NoSQL數據庫或者數據倉庫等存儲系統中，并通過數據分析和處理，將其轉化為可視化的監控指標，并通過儀表盤、圖表、報表等形式進行展示。同時，還可以通過警報系統對監控數據進行實時監測和告警，以及通過自動化運維等手段對系統進行自動化管理和優化。

目前從全行業兄弟電視臺的實踐來看，全臺IDC化、虛擬化或者云化是一種比較具備共識的發展方向，而云又有私有云、公有云、混合云等架構。而監控系統作為在這些架構之上的依附物，就很明確要完成兩個方面的工作：一方面需要對軟件應用、流程進行監控，一方面要對IDC機房的網絡、服務器、工作站、安全設備、虛擬化軟件或者軟件資源等進行全面的監控系統，如果涉及公有云，還需要與公有云系統的云廠商提供的監控系統的接口，比如百度云的BCM接口、騰訊云的CCM接口、阿里云的自定義監控接口、AWS上的cloudwatch等；如果有混合云的架構，就需要由監控系統把云上云下的監控系統做融合提供統一的智能監控。這些都與過去廣電行業的監控主要完成了一般性的設備與后臺狀態監控與數據統計分析的需求有了明顯的跨越。

因此，智能監控要求對上述系統與環境進行全面監控，并具備適配業務、資源的彈性伸縮的能力，滿足技術人員面對復雜平臺、跨系統環境的運維管理要求。筆者認為智能監控需要首先關注的幾個功能應包括以下幾點。

6.1? ?復雜業務環境下的智能化綜合監控與告警

業務監控是要對整備系統業務相關的應用程序的功能、狀態進行實時監控的過程，以保證業務系統功能的正常運行和業務目標的實現。需要對部署在IT、虛擬化或者云資源上的各類程序的業務數據流進行監控，并根據上下游生產系統與發布渠道提供的各類數據，智能化地對業務數據進行分析，提供異常狀態提示、統計分析、預測分析、并按業務和用戶場景需求分別告警等能力。同時，業務監控還應對業務相關應用軟件的性能、應用可用性與安全性等方面進行實時監控，并將這些監控數據結合到業務智能化報警的分析與報警、呈現當中，為值班運維人員和業務管理人員提供完善、準確、及時、符合實際業務與應用環境的監控告警。

比如，整備系統的業務所關注的入庫素材數量、入庫遷移的效率、任務數量，整備轉碼任務的類型、數量與效率、待審核素材的數量和狀態、發布素材數量與覆蓋用戶數量等數據，業務監控應對上述數據進行統計、分析，幫助運維人員了解系統的整體工作情況和狀態。

進一步，業務監控應該根據歷史日志數據、與上下游業務的關聯性等信息，提供相應的業務情況的預測。

6.2? ?面向虛擬化、云等可伸縮環境的動態資源監控與報警

資源監控是要對承載整備系統的IT系統中的各種資源，包括但不限于CPU、GPU、內存、存儲、網卡帶寬進行實時監控，監控的資源底層對象包括服務器、虛擬化平臺、云平臺、存儲以及容器、容器集群等。由于虛擬化資源、云平臺、容器集群等均具備水平動態擴展的能力，所以資源監控中也需要對上述資源的數量及其狀態進行動態的監控。

智能化整備系統的遷移、轉碼、技審、分發、AI過濾等動作，都需要動態地占用各類資源，且其需求的多寡與源素材格式、目標素材格式、流程安排等因素有關聯，智能監控系統應該通過對業務資源需求量的分析，動態地向虛擬化平臺、公有或私有云平臺、容器集群等彈性資源環境，進行資源的動態預測、申請、部署、釋放，以滿足不同環節、時段中系統對資源的需求。

6.3? ?基于復雜業務的流程智能化生成與監控報警

整備系統的業務流程也是需要監控的一個重點。尤其在整備業務流程采用智能化驅動模式后，其流程形態會出現按需動態變化的情況，所以技術運維人員對于監控的需求會更加強烈。監控系統需要將業務流程的狀態、業務流程的耗時等信息及時、準確提供給運維人員，并應智能化地對動態業務流程進行分析，其結果、特征應進行提示，以幫助運維人員及時發現與關注業務流程，并根據監控的報警提示信息及時發現、解決業務流程中的故障或瓶頸，保障整備業務流程的效率和可靠性。

結語

綜上所述，隨著互聯網及IT技術的發展，以及融媒體平臺建設的推動，廣電行業也需要改變以往單一的采、編、傳播方式，向“融合”“多屏”生產轉變，那么在這個過程當中，傳統的整備技術平臺可能會遇到一些瓶頸，在這種背景下，智能化整備系統也就成為大家探索的技術方向，通過技術的融合和創新，使得業務系統更加智能化、流程化、可管可控，更好地服務于廣電業務部門。

參考文獻

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作者簡介：何慧燕（1977-），女，河南新鄉，本科，高級工程師，拉薩市融媒體中心播控發射部主任，研究方向為廣播電視技術。

（責任編輯：李艷松）