廣西電視臺MAC非編網(wǎng)絡(luò)綜述

□ 趙新宇

廣西電視臺MAC非編網(wǎng)絡(luò)綜述

□ 趙新宇

一、引言

非編網(wǎng)絡(luò)是由技術(shù)部門規(guī)劃建設(shè)、采編部門使用，對前期攝錄的如單機(jī)外拍、演播室切換、配音制作等素材進(jìn)行上載、剪輯、包裝、合成等后期工作，制作成為電視節(jié)目成片，下載到專業(yè)廣電存儲介質(zhì)以備播出的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我臺MAC（Macintosh，簡稱MAC或蘋果）非編網(wǎng)絡(luò)二期擴(kuò)容項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)完成，目前進(jìn)入投用階段。本文將從項(xiàng)目背景、技術(shù)要點(diǎn)、實(shí)際使用情況和相關(guān)數(shù)據(jù)等幾個(gè)方面對我臺MAC非編網(wǎng)進(jìn)行綜合論述。

二、項(xiàng)目背景

隨著高清晰度電視節(jié)目的逐步普及，高清制作設(shè)備也逐步替代以往的標(biāo)清設(shè)備。我臺MAC高清非編網(wǎng)一期項(xiàng)目建成已數(shù)年，曾服務(wù)于新聞制作工作；2015年，MAC非編網(wǎng)二期項(xiàng)目建設(shè)也告完成，同時(shí)完成了服務(wù)器、制作、配音機(jī)房的重新整修和強(qiáng)弱電線路的鋪設(shè)，以及所有編輯設(shè)備的采購安裝等工作，目前已可投入全面使用。

在MAC網(wǎng)二期項(xiàng)目的建設(shè)完成前，我臺已經(jīng)建成索貝標(biāo)清、Avid高標(biāo)清、小型Avid高清、小型電視劇高清等多個(gè)非編網(wǎng)，并且在主管部門的領(lǐng)導(dǎo)同事們的共同努力下保證著非編網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。但是，隨著節(jié)目對非編站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)存儲空間的需求不斷擴(kuò)大，同時(shí)部分非編網(wǎng)服役多年導(dǎo)致核心設(shè)備老化嚴(yán)重，損壞配件無新可換，系統(tǒng)軟件問題等狀況頻發(fā)，節(jié)目制作播出安全開始受到影響，其中每天承載直播欄目素材制作的索貝網(wǎng)面臨的安全問題尤其嚴(yán)重。在此背景下，擴(kuò)容MAC非編網(wǎng)順理成章地成為了解決目前制作網(wǎng)面臨的安全問題的重要措施。

三、技術(shù)要點(diǎn)

（一）系統(tǒng)綜述

蘋果非編網(wǎng)系統(tǒng)具備采、編、播三種功能，采用Xsan2.2網(wǎng)絡(luò)管理方案，采用基于LDAP的統(tǒng)一的用戶權(quán)限認(rèn)證體系，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)權(quán)限一致，應(yīng)用SOAP控制FCP實(shí)現(xiàn)素材后臺自動(dòng)打包，打包后的成品素材再通過統(tǒng)一的遷移服務(wù)器遷移至播出服務(wù)器播出；為了實(shí)現(xiàn)多來源素材的編輯與共享，系統(tǒng)融合了制作網(wǎng)內(nèi)素材格式的分析、制定、轉(zhuǎn)碼建議以及入網(wǎng)出網(wǎng)具體轉(zhuǎn)換方案，可以貫穿電視節(jié)目生產(chǎn)的采集、編輯、上傳播出全過程。

系統(tǒng)符合國家和電視行業(yè)關(guān)于信息技術(shù)、電力技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)、演播室視音頻技術(shù)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)器、交換機(jī)、收錄工作站、播控工作站等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均采用雙機(jī)熱備的方式確保節(jié)目的制作和播出安全。

圖1是蘋果網(wǎng)二期的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。其中，收錄工作站將演播室錄制的高清或標(biāo)清PAL制式標(biāo)準(zhǔn)視音頻信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒蔷幘W(wǎng)存儲，通過工作站進(jìn)行編輯和包裝，審片后下載成播出帶或通過播控工作站傳輸?shù)讲タ刂行乃筒?；外來的文件類視音頻素材通過安全網(wǎng)關(guān)拷貝到非編網(wǎng)的核心存儲或FTP服務(wù)器以備編輯使用。

圖1蘋果非編網(wǎng)拓?fù)鋱D

（二）硬件配置綜述

蘋果網(wǎng)二期的主要工作站點(diǎn)包括15臺有視音頻輸入輸出加速卡的采集、下載工作站，10臺無卡軟編工作站，4臺打包合成工作站，1臺審片工作站，以及2臺配音工作站。以上站點(diǎn)主要采用AppleMacPro771工作站作為主機(jī)。表1為771工作站的配置。

表1　AppleMacPro771工作站配置表

系統(tǒng)配備了AppleXserver服務(wù)器來為非編網(wǎng)提供用戶權(quán)限、域控、媒體數(shù)據(jù)訪問等功能的服務(wù)。表2為Apple Xserver服務(wù)器的硬件配置。

表2　AppleXserver服務(wù)器配置表

此外，系統(tǒng)還配備了32端口，每端口支持4Gb/s短波SFP（熱拔插光電轉(zhuǎn)換模塊）的QLOGIC光纖交換機(jī)、48端口，每端口支持10Mb/s～1000Mb/s以太網(wǎng)，且配備4個(gè)1000Mb/sSFP端口的CISCO光電交換機(jī)。核心存儲方面，系統(tǒng)采用Promise的24盤位磁盤陣列，每個(gè)盤位使用2TB SATA硬盤，陣列支持0，1，3，5，1+0，5+0，6+0等RAID方式。工作站的輸入輸出設(shè)備采用的是MatroxMX02加速盒，具備1個(gè)HDMII/O接口、1個(gè)SD/HD輸入接口、2個(gè)SD/HD輸出接口和模擬視音頻接口，支持PAL制式和NTSC制式，兼容高標(biāo)清視音頻數(shù)據(jù)處理。

位于服務(wù)器機(jī)房內(nèi)的服務(wù)器、磁盤陣列、交換機(jī)等設(shè)備均配備雙電源模塊，使用兩路UPS供電保證設(shè)備持續(xù)工作。

（三）核心技術(shù)綜述

1.核心存儲

核心存儲采用了蘋果XSAN架構(gòu)的64位簇文件系統(tǒng)，存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要機(jī)制是終端用戶通過光纖信號通道來共享磁盤陣列存儲卷上的文件。架構(gòu)的訪問級別為區(qū)塊級，面向用戶同步讀寫，卷標(biāo)映射到存儲池，存儲池支持多磁盤陣列。

在本系統(tǒng)中，盤陣的使用從功能上主要可以劃分為用戶信息、用戶信息元數(shù)據(jù)、媒體文件、媒體文件元數(shù)據(jù)四個(gè)類別，其中元數(shù)據(jù)為信息或文件數(shù)據(jù)的電子目錄，主要用于描述信息或文件數(shù)據(jù)的存放路徑，因此元數(shù)據(jù)的空間需求較小。

在空間的劃分上，本系統(tǒng)將少量的空間設(shè)置成RAID1方式，用以存放用戶信息和媒體文件的元數(shù)據(jù)，而將剩余的大部分空間設(shè)置成RAID5方式用以存放用戶信息以及媒體文件。二期項(xiàng)目中，核心存儲的四個(gè)Promise盤箱被統(tǒng)一規(guī)劃，將四個(gè)盤箱視作一個(gè)存儲池，進(jìn)而將每個(gè)功能模塊所需的磁盤空間設(shè)置為一個(gè)LUN，均勻地分配到四個(gè)盤箱上，即四個(gè)盤箱上都有每個(gè)LUN的四分之一空間。這樣分配的益處在于每個(gè)盤箱的輸入輸出通道和硬盤讀寫帶寬都被平均利用，最大限度地做到負(fù)載均衡和帶寬優(yōu)化。

2.非編碼流

我臺蘋果非編網(wǎng)主要使用FinalCutPro（簡稱FCP）軟件作為電視節(jié)目制作軟件，軟件支持高、標(biāo)清PAL，NTSC制式視音頻素材的剪輯包裝制作，可以通過視頻加速設(shè)備完成數(shù)字/模擬電視信號的輸入輸出，從而完成素材和節(jié)目的上下載工作。

和AvidMediaComposer一樣，F(xiàn)CP軟件對于工作碼流有著相對其他非編較為嚴(yán)格的要求。對FCP來說，只有蘋果編碼的素材文件能夠直接在系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)回放和編輯，其直接支持的高清編碼格式均為蘋果公司的標(biāo)準(zhǔn)：ProRess Uncompressed，ProRessHQ，ProRess422，ProRessST以及ProRessProxy等等。當(dāng)然通過安裝第三方插件，F(xiàn)CP也可以使用例如SonyXDCAM等編碼的素材文件。

3.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

按照業(yè)務(wù)類型劃分，蘋果網(wǎng)可以分為以太和光纖兩個(gè)部分，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般被稱為雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)：在光纖網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)載高質(zhì)量的視音頻工作流，在以太網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息。

在以太網(wǎng)中，工作站和服務(wù)器通過IP協(xié)議，在OSI模型的第三層上組建局域網(wǎng)；系統(tǒng)通過LDAP目錄服務(wù)器來控制所有工作站的使用權(quán)限，提供工作站對蘋果網(wǎng)UNIX文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問。所有工作站和服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器提供的用戶權(quán)限、目錄尋址等服務(wù)完成數(shù)據(jù)訪問。

在光纖網(wǎng)中，終端通過單點(diǎn)4Gb/s帶寬的光纖通道，在網(wǎng)絡(luò)傳輸層中以同步串行的方式對共享的核心存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。用戶和非編軟件能夠直接訪問核心存儲分配好的虛擬卷，在文件級別上讀寫盤陣上的數(shù)據(jù)。經(jīng)過實(shí)際測試，工作站點(diǎn)的非編軟件在光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的渲染速度甚至要高于其在單機(jī)環(huán)境中（讀取本地機(jī)械硬盤）的速度。

四、使用情況

我臺蘋果網(wǎng)一期制作《新聞?dòng)辛系健泛汀独嫌岩患矣H》兩檔節(jié)目已有兩個(gè)多月，其中《新聞?dòng)辛系健穼儆谛侣勵(lì)惾詹谀?，網(wǎng)內(nèi)每天都需上載P2卡（通過P2卡讀卡器，文件方式上載）、藍(lán)光盤（通過藍(lán)光錄像機(jī)，1:1時(shí)間采集方式上載）等素材，還需通過配音工作站完成新聞的旁白配音，最后在蘋果工作站上剪輯合成，然后通過藍(lán)光錄像機(jī)組合編輯下載成播出帶送播。《老友一家親》是我臺自制電視劇，上載介質(zhì)為P2卡、E盤卡等；電視劇類型的節(jié)目制作對編輯站點(diǎn)數(shù)量要求不多（2臺～3臺），但對存儲容量要求很大（幾十TB），對素材保留時(shí)間要求很長（至少一個(gè)季度），因此適合調(diào)配到站點(diǎn)不多但存儲容量較大的蘋果網(wǎng)一期進(jìn)行制作。

蘋果網(wǎng)二期系統(tǒng)雖然已經(jīng)建設(shè)完成，但目前尚處在分配規(guī)劃階段，除《一聲所愛·大地飛歌》欄目使用單點(diǎn)工作站另外組網(wǎng)外，僅有一檔專題片欄目暫時(shí)借用。

五、數(shù)字統(tǒng)計(jì)

蘋果網(wǎng)一期共有22臺工作站，96TB素材存儲空間。蘋果網(wǎng)二期共有30臺工作站，160TB素材存儲空間。

經(jīng)過壓力測試，每臺工作站的平均寫帶寬為1.6Gb/s，平均讀帶寬為0.96Gb/s；測試中，每臺工作站的FinalCut Pro剪輯軟件可以同時(shí)不掉幀回放每軌128Mb/s碼流的ProRess422高清素材共7軌的畫中畫特技。

關(guān)于ProRess422高清視頻素材的特效渲染時(shí)間：唱詞特效約3倍于素材時(shí)長，畫中畫約1倍，圓形模糊約10倍。

小結(jié)

根據(jù)目前的實(shí)際使用情況，我臺蘋果網(wǎng)完全可以應(yīng)付各種欄目的使用需求：既可制作日播新聞?lì)惞?jié)目，亦可制作專題片、電視劇類型的節(jié)目，從工作效率和安全性兩個(gè)方面都能滿足電視臺節(jié)目制作要求。

按照目前的計(jì)劃，蘋果網(wǎng)將在明年之內(nèi)全面投用，承接原有標(biāo)清網(wǎng)的節(jié)目制作業(yè)務(wù)，完成舊非編網(wǎng)向新非編網(wǎng)的過渡。

（作者單位：廣西電視臺制作部）