氣象影視媒資系統(tǒng)設(shè)計

曹銳怡

【摘要】 本文結(jié)合中國氣象局影視中心業(yè)務(wù)發(fā)展對媒資系統(tǒng)的需求，介紹了中國氣象局影視中心媒資系統(tǒng)的設(shè)計方案，通過新媒資系統(tǒng)的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對媒體資產(chǎn)業(yè)務(wù)管理的增強，豐富媒體資產(chǎn)服務(wù)模式，并實現(xiàn)媒體資產(chǎn)對外服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化。

【關(guān)鍵詞】 氣象影視 媒體資產(chǎn)管理 系統(tǒng)設(shè)計

引言

經(jīng)過三十多年的發(fā)展，氣象影視已經(jīng)成為中國電視節(jié)目不可或缺的一部分，中國氣象局影視中心目前承擔(dān)著中央電視臺各頻道、鳳凰衛(wèi)視、旅游衛(wèi)視、新華社電視臺等多個公共頻道的天氣預(yù)報節(jié)目制作工作，同時獨立運營中國氣象頻道，隨著業(yè)務(wù)的拓展和制播技術(shù)的更新，原有的以“存”為主的媒資系統(tǒng)以不能夠支撐現(xiàn)有業(yè)務(wù)運行，迫切需要設(shè)計建設(shè)一套全新的媒資系統(tǒng)為新媒體和新業(yè)務(wù)的發(fā)展提供支撐。本文所提供的設(shè)計方案在保持原媒資系統(tǒng)傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，重點考慮媒體資產(chǎn)自身業(yè)務(wù)管理的增強、豐富媒體資產(chǎn)服務(wù)模式以及對外服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化三個方向的發(fā)展，旨在建設(shè)具備氣象影視資源管理特色的媒資管理系統(tǒng)。

一、需求概述

1、整合現(xiàn)有媒資，繼承、遷移原有媒資系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將原系統(tǒng)LTO3磁帶庫數(shù)據(jù)平滑升級到硬盤數(shù)據(jù)管理模式，提升數(shù)據(jù)利用效率。

2、提升新媒體等業(yè)務(wù)支撐能力，完善媒資系統(tǒng)的生產(chǎn)、管理、運營業(yè)務(wù)。

3、建設(shè)對內(nèi)、對外的媒體內(nèi)容服務(wù)平臺，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)資料數(shù)字化保存，而且能夠?qū)?nèi)實現(xiàn)各生產(chǎn)系統(tǒng)如制作系統(tǒng)、新聞系統(tǒng)、城市預(yù)報系統(tǒng)、播出系統(tǒng)、網(wǎng)站等新媒體系統(tǒng)資源的入庫、出庫等服務(wù)，對外實現(xiàn)與全國各級氣象部門媒體內(nèi)容服務(wù)平臺，實現(xiàn)資源的匯聚、發(fā)布等。

4、整合現(xiàn)有工藝規(guī)范和資料著錄規(guī)范，完善氣象特色及氣象標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

二、方案設(shè)計

2.1媒資系統(tǒng)總體框架

整體系統(tǒng)由主干互聯(lián)平臺、信號收錄子系統(tǒng)、節(jié)目制作網(wǎng)、安全傳輸網(wǎng)關(guān)、媒資子系統(tǒng)、播出子系統(tǒng)共六部分組成。彩色部分框圖為新媒資系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)部分，黑白部分表示的是影視中心原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，不在本次設(shè)計建設(shè)任務(wù)中，但需考慮對接。

其中，黃色框圖部分媒資子系統(tǒng)為核心，綠色部分主干互聯(lián)平臺、安全傳輸網(wǎng)關(guān)、節(jié)目制作網(wǎng)、信號收錄子系統(tǒng)是媒資子系統(tǒng)的外延部分，通過主干互聯(lián)平臺的串聯(lián)，實現(xiàn)影視中心全業(yè)務(wù)互聯(lián)互通，并完成與影視中心已有互動氣象業(yè)務(wù)部實現(xiàn)文件化、數(shù)據(jù)化交互。

主干互聯(lián)平臺：作為整體系統(tǒng)的信息交換樞紐，主干互聯(lián)平臺設(shè)計基于SOA架構(gòu)，采用企業(yè)總線技術(shù)，實現(xiàn)影視中心業(yè)務(wù)流程上各節(jié)點系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

媒資子系統(tǒng)：基于多個業(yè)務(wù)體系的內(nèi)容資源存儲、管理及再利用的基礎(chǔ)平臺，是影視中心素材和節(jié)目資料保存、節(jié)目生產(chǎn)的交互核心。

信號收錄子系統(tǒng)：作為衛(wèi)星、3G回傳信號的采集系統(tǒng)，通過收錄服務(wù)器在媒資系統(tǒng)在線存儲體保存收錄的節(jié)目。

節(jié)目制作網(wǎng)：影視中心節(jié)目生產(chǎn)加工平臺，作為媒資前端具備對上傳資料的分揀、初編功能。

安全傳輸網(wǎng)關(guān)：考慮到影視中心內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全級別不同，設(shè)計安全傳輸網(wǎng)關(guān)作為中間緩沖區(qū)，做數(shù)據(jù)擺渡傳輸?？赏ㄟ^網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)安全策略制定、訪問控制、安全防護(hù)、安全區(qū)劃分等功能。

2.2數(shù)據(jù)對象

新建媒資系統(tǒng)中，應(yīng)主要包含素材（含新聞通稿/條目）、綜合類成品、新聞類成品、其他數(shù)據(jù)格式文件（圖片、文檔）等重要數(shù)據(jù)對象。每種對象按照以下方式進(jìn)行組合：視頻文件、音頻文件、字幕工程文件、元數(shù)據(jù)、附屬圖文資料[3]。

媒資素材和成品資源均按照MXF或者AVI（非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）+XML（結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)）+附屬圖文資料文件包的形式提交媒資系統(tǒng)[4]。依據(jù)綜合因素考慮，影視中心新媒資系統(tǒng)媒體選擇的文件編碼格式如下：

2.3基礎(chǔ)平臺設(shè)計

存儲架構(gòu)設(shè)計：對于未來海量媒體數(shù)據(jù)文件的存儲，考慮采用適應(yīng)云計算需求的網(wǎng)絡(luò)分布式文件系統(tǒng)（DFS Distributed Software Systems）[1]。

計算資源設(shè)計：新媒資系統(tǒng)設(shè)計IT基礎(chǔ)平臺基于影視中心已建數(shù)據(jù)中心VMware虛擬化平臺構(gòu)建。

虛擬化設(shè)計：一般系統(tǒng)中上載、非編等工作站由于涉及到硬件結(jié)構(gòu)、專業(yè)板卡或特殊板卡（視音頻類），無法實現(xiàn)虛擬化。高IO的核心計算存儲資源（例如FC存儲元數(shù)據(jù)控制器 MDS、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ORACLE/SQL SERVER）一般不使用虛擬化產(chǎn)品。資源檢索、轉(zhuǎn)碼、發(fā)布、web服務(wù)等軟件支持虛擬化，部分需GPU資源加速的應(yīng)用，如非編、資源上載、QC等不采用虛擬化[2]。

虛擬機設(shè)計：通過虛擬機的設(shè)計，可以確定CPU/內(nèi)存/磁盤/網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等資源規(guī)格容量。虛擬機的用量按照表2-4來制定。

表2-4 虛擬機用量測算

需要注意的是CPU越多會導(dǎo)致CPU分片的消耗，因此盡量減少CPU個數(shù)的使用，注意單個虛擬機最多使用物理主機CPU核數(shù)的一半。

主機設(shè)計：根據(jù)影視中心數(shù)據(jù)中心機房基礎(chǔ)環(huán)境現(xiàn)狀，本系統(tǒng)云計算平臺主機統(tǒng)一設(shè)計采用刀片服務(wù)器。

虛擬機存儲設(shè)計：云平臺在考慮存儲設(shè)計時，要兼顧存儲空間和讀取性能。虛擬機所需空間等于系統(tǒng)硬盤空間加上內(nèi)存大小，根據(jù)業(yè)務(wù)管理對磁盤空間使用率的規(guī)定，考慮預(yù)留25%容量?？紤]到虛擬化采用VMware技術(shù)，為減少IO壓力，設(shè)計服務(wù)器虛擬化使用FC-SAN的架構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計：本系統(tǒng)設(shè)計中，采用萬兆以太網(wǎng)架構(gòu)，由NAS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行素材文件交互和元數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)中配置萬兆核心交換機+千兆接入交換機，采用萬兆級聯(lián)的接入方式，大大提高系統(tǒng)以太鏈路交互帶寬。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Linux系統(tǒng)，Oracle雙機RAC的數(shù)據(jù)庫模式。

2.4核心子系統(tǒng)設(shè)計

主干互聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計：采用雙總線架構(gòu)，由兩個部分構(gòu)成：ESB和EMB，ESB（企業(yè)服務(wù)總線）主要用于完成全平臺各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息和元數(shù)據(jù)交互，而EMB（企業(yè)媒體總線）則用于完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的媒體文件交換和傳輸。

主干互聯(lián)平臺設(shè)計通過部署在媒資系統(tǒng)中的接口服務(wù)器或部署在中心平臺ESB上的接口程序，實現(xiàn)以WebService方式與系統(tǒng)雙向交互，最終可以為用戶呈現(xiàn)便捷的交互效果[5]。

媒資子系統(tǒng)設(shè)計：媒資系統(tǒng)建成后，將承擔(dān)影視中心日常工作所產(chǎn)生的素材和成片文件的存儲和管理工作。由入庫子系統(tǒng)、核心數(shù)據(jù)系統(tǒng)、采集整理與下載子系統(tǒng)、資源管理及發(fā)布平臺系統(tǒng)、內(nèi)容審核子系統(tǒng)、運營管理子系統(tǒng)、資源匯聚及對外服務(wù)系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。

2.5互聯(lián)及對外服務(wù)設(shè)計

主干互聯(lián)平臺采用Server-Agent+基于SOA架構(gòu)的ESB+EMB雙總線規(guī)范，實現(xiàn)對原有系統(tǒng)業(yè)務(wù)的繼承和擴(kuò)展。針對原系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移的需求，由大洋公司開發(fā)系統(tǒng)導(dǎo)出導(dǎo)入工具，主要完成：分析原有數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)、媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)中原有數(shù)據(jù)在線導(dǎo)出；根據(jù)原有數(shù)據(jù)的高碼率文件進(jìn)行驗證和轉(zhuǎn)碼，拷貝原有高碼文件，并生成新的流媒體在線文件，低碼率以MP4 H.264格式存儲，滿足后續(xù)大規(guī)模流媒體發(fā)布；根據(jù)離線導(dǎo)出的文件，重新寫入到新的系統(tǒng)平臺中，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遷移。

2.6安全設(shè)計

媒資系統(tǒng)安全設(shè)計總體思路：在總體結(jié)構(gòu)上減少相互間的依賴和影響，系統(tǒng)中各子業(yè)務(wù)模塊可獨立運作，需考慮資源安全、網(wǎng)絡(luò)安全等問題[6]。

三、氣象媒資系統(tǒng)的實現(xiàn)

媒資系統(tǒng)核心應(yīng)用軟件經(jīng)過前期調(diào)研與測試，多方對比后選擇了中科大洋公司的 浩瀚D3 MAM媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)，是一套結(jié)合云計算技術(shù)而推出的視音頻存儲、管理、運營解決方案，提供面向廣電媒體內(nèi)部應(yīng)用的私有云媒資解決方案，與影視中心未來建設(shè)私有云的發(fā)展理念緊密對應(yīng)。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如2所示。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉幸.DAS、NAS、SAN、CAS存儲技術(shù)在電臺的應(yīng)用-以福建廣電新大樓為例[J].東南傳播，2012，（10）：179-182.

[2]李廣濤.SAN存儲設(shè)備的軟/硬件架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2009.

[3]李春亮.數(shù)字媒體交換和分發(fā)協(xié)議研究[D].北京郵電大學(xué)，2008.

[4]曹鋼，田軍.MXF的技術(shù)構(gòu)成及應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2005，（5）：63-65.

[5]王明照.電視臺全臺網(wǎng)主干平臺系統(tǒng)設(shè)計[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2011，（7）：112-115.

[6]翟勝軍.數(shù)據(jù)交換網(wǎng)技術(shù)[J].信息安全與通信保密， 2008，（6）：41-44.