全臺網(wǎng)時代播出視頻服務器選型與組網(wǎng)研究

王方文

（作者單位：望江縣廣播電影電視中心）

全臺網(wǎng)時代播出視頻服務器選型與組網(wǎng)研究

王方文

（作者單位：望江縣廣播電影電視中心）

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的電視臺全臺網(wǎng)建設不斷擴大，國內(nèi)的電視臺也逐漸走向了全程文件化。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的視頻需求，電視臺技術人員必須要熟悉播出服務器選型及組網(wǎng)，并在此基礎上增加新的元素。電視播出系統(tǒng)是電視信號的最終出口，其系統(tǒng)狀況決定著電視臺制作并完成節(jié)目的最終質(zhì)量。因此，在全臺網(wǎng)時代到來之前，必須構建一個更加安全、可靠的系統(tǒng)結構，方便電臺播出系統(tǒng)能夠融入全臺網(wǎng)時代。本文就全臺網(wǎng)時代播出視頻服務器選型與組網(wǎng)研究做出探究，希望能夠給電臺事業(yè)帶來新的思路和理念。

全臺網(wǎng)；播出視頻服務器；電臺事業(yè)；組網(wǎng)研究

在全網(wǎng)時代，先進的視頻服務器的應用給電臺播出帶來了全新的變化，電視節(jié)目的質(zhì)量也得到了極大地提升。隨著數(shù)字視屏、計算機網(wǎng)絡、存儲及信息管理技術的發(fā)展，我國的電臺也迎來了新一輪的發(fā)展時期，必須根據(jù)時代發(fā)展的需要將全臺網(wǎng)建設提到日程上來。因此，為迎接新時代的到來，作為電視臺工作人員，必須對視頻服務器的組網(wǎng)方式及插控系統(tǒng)的架構做出進一步探究，除舊迎新構建更加適應網(wǎng)絡化存儲結構的插控系統(tǒng)。此次改造后的系統(tǒng)必須要具備良好的可持續(xù)發(fā)展能力，其重點應該放在技術發(fā)展狀況、設備生命周期、資金投入力度上，結合電臺實際情況，采取整體規(guī)劃、分布改造的模式來進行建設。

1 視頻服務器網(wǎng)絡分析

事實上，視屏服務器的組網(wǎng)模式經(jīng)歷了很多的變化，并在不同的時代具有不同的特點。在20世紀末，視頻服務器僅限于廣告的插播和少量的頻道節(jié)目播出，在這些節(jié)目當中絕大多數(shù)還是盤帶結合的，該時期的視頻服務器有以下幾個特點：一是通道較少，寬帶有限、存儲需求量較少，幾塊內(nèi)置硬盤就能夠滿足；二是沒有同外界的文件交互，不同的公司具有不同的文件格式；三是僅限于視音頻入、頻出。此外，此時的組網(wǎng)也比較簡單，單純的2臺單機設備就能夠滿足需求。

由于播出頻道數(shù)目增長，對于編解碼通道數(shù)和文件遷移帶寬的要求也隨之提升。此時的服務器已經(jīng)不能滿足需求了，因此第二代服務器得到了拓展。通過設置局域網(wǎng)來增設多臺服務器以滿足通道數(shù)，并利用pc來分解帶寬壓力。

雖然此時的服務器得到了升級，但并沒有給服務器的應用帶來新變化，此時的視屏服務器僅僅是一個時代過渡的需要，但卻給了廠商更多的思考空間，進而引發(fā)了對新的服務器的各種設想，第三代產(chǎn)品因此誕生。這代產(chǎn)品具有更加鮮明的思路。第一個思路，它把視頻服務器本身打散了，此時的服務器的板卡處于外置，視頻服務器由原來的一體機轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘慌_分布式的服務器，且將所有的視音頻道設置為外設，配置單獨的電源和計算機模塊，此時的視頻服務器的主機工作內(nèi)容僅限于傳輸視音頻和分配流量，但服務器的通道數(shù)數(shù)目仍然十分巨大。在第二個思路中，令原來的大型服務器變?yōu)樾⌒?，單獨的視頻服務器僅處理4～6個通道，此時仍然使用一體機的構造，在一個SAN上集中多個服務器形成視頻服務器集群。在這個思路當中所實用的通道數(shù)目比較少，因此對于服務器的要求也不是十分高，我們可以直接在上面進行二次開發(fā)，節(jié)約資源，可最大化地利用資源。

之后，隨著這兩種設計思路而來的設計噴涌而出，組網(wǎng)方案也變得多種多樣，并衍生了多個發(fā)展空間。因此，在第三代視頻服務器上對其系統(tǒng)結構做出了比較大的改變。另外，為了增加其交互功能，使播出服務器具備一定的開放性，我們統(tǒng)一了視頻格式的標準，對外輸出的數(shù)據(jù)端口也采用了工業(yè)級標準的以太網(wǎng)作為借口標準，端口支持FTP、CIFS等文件傳輸協(xié)議，方便實現(xiàn)全臺網(wǎng)的交互，實現(xiàn)全臺媒資系統(tǒng)、主干交換平臺及其他業(yè)務板塊之間的無縫鏈接。

2 視屏服務器的網(wǎng)絡構架的選擇

在構建視頻服務器的網(wǎng)絡系統(tǒng)之前，需要先考慮當前的業(yè)務需求從而做出設計。通常情況下，全臺網(wǎng)構架下的全硬盤播出系統(tǒng)有以下幾個特點：頻道數(shù)目增加；播放內(nèi)容逐漸走向文件化，主干平臺應該考慮兩年左右的錄像機上載；視頻服務器需要具備文件訪問接口和文件解碼的功能；備播文件需要做好規(guī)定時間內(nèi)的遷徙準備，系統(tǒng)帶寬要滿足需求；文件安全級別提高，貯備播出服務器外增設第二備份播出服務器。我們根據(jù)以上幾項特點，對視頻服務器做出構建。

2.1 播出服務器的網(wǎng)絡結構

播出服務器的選取方案主要由以下兩種方案：集中式播出服務器和分布式播出服務器。集中式服務器主要采用的SAN構，主備雙SAN用來完成所有頻道的播出工作。在此方案中所有的素材全部使用同一套存儲系統(tǒng)，方便實現(xiàn)素材共享和復用，實現(xiàn)對存儲空間和遷移帶寬的最大化利用。分布式播出服務器采用的單擊架構，單擊維持一到多個頻道的播出。這種方案可以極大地分散系統(tǒng)風險，將故障出現(xiàn)的范圍縮小為小區(qū)域，并實現(xiàn)低成本的設備冷備，方便隨時應對故障。

一般來說，越簡單的方案需要的安全級別越高，所以在選擇服務器網(wǎng)絡結構時，選擇多組雙機兩兩互備，每組完成4個頻道主備播出方案，這樣能夠達到比較高的安全級別。在選擇第二備份播出服務器時，考慮到異構和減少系統(tǒng)遷移帶寬壓力，選取單SAN架構。因為，可能遇到緊急情況下的節(jié)目上載問題，所以給第二備份播出服務器上配置了應急的上載通道。

2.2 上載服務器網(wǎng)絡結構

在構建播出服務器時，有以下幾個考慮點：第一，上載服務器的安全級別要低于播出服務器，上載服務器播出能夠容忍通道故障和重啟，而播出服務器不能夠容忍；第二，節(jié)目上載的統(tǒng)一分配應該便捷，盡可能地應用到所有的頻道服務器來增加設備的使用效率；第三，針對不同頻道間的素材共享問題要構建一個合理的方案。

本方案中我們采用集中上載，上載播出分離的架構。系統(tǒng)選擇SAN系統(tǒng)，必要時可以選擇兩個SAN系統(tǒng)完成全部的上載工作。最終設計得到的方案就是集中上載配置分布播出和集中式二備的整體視頻服務器網(wǎng)絡結構。

2.3 上載服務器選型

現(xiàn)存的上載服務器的選型有兩種觀點：第一是上載服務器的安全級別要比播出服務器低，繼續(xù)使用上載服務器會造成一定的資源浪費問題，我們考慮使用非編工作站的采集站點方式實現(xiàn)視頻上載；第二是非編工作站的設計初衷并不是為了播出工作，使用采集得到的文件在專業(yè)播出服務器上會有安全問題，所有必須要選擇同款、專業(yè)的視頻服務器。

考慮到望江縣廣播電影電視中心的實際情況，做出以下設計方案。首先，當前尚不能夠完全實現(xiàn)全臺網(wǎng)和媒資系統(tǒng)的建成時，需要大量的依賴上載系統(tǒng)來實現(xiàn)對播出內(nèi)容的采集工作。其次，目前視頻服務器采集的格式仍然符合MXF OPLa標準，這在以后全臺網(wǎng)建成之后仍然可以采用，運行十分穩(wěn)定。最后，除了主備播出服務器，還要備有第二備份播出服務系統(tǒng)，在同品牌上的上載服務器上相同的架構和第二備份播出服務器系統(tǒng)能夠互相作為備份。

2.4 系統(tǒng)帶寬

經(jīng)過以上分析，最終得到了比較理想的視頻服務網(wǎng)格結構。在此次設計中，網(wǎng)格結構一共采用了6臺單擊服務器，并賦予每臺單機4個頻道的主/備播出任務。關于第二備份播出服務器上我們使用單SAN架構，在該結構上賦予12頻道的第三路播出任務。此外，還設有4路緊急上載和2路審看通道。在上載服務器上我們使用雙SAN架構，并配置18個上載以及8個審看和2個墊片通道。

除以上設計外，對于帶寬支持能力我們也做出了考究。主備播出視屏服務器，單擊存儲有4個頻道15Mbps，一天中有20小時節(jié)目，每天節(jié)目更新總量為80小時。通過計算得出在8小時完成所有節(jié)目輸出需要貸款為24.24MBps。第二備份播出視頻服務器具有12頻道15 Mbps，一天中有20小時的節(jié)目，每天節(jié)目更新總量為240小時。在8小時完成所有節(jié)目傳輸則需要帶寬72.72MBps。上載視頻服務器中分成了兩組，每一個組大約承擔6個頻道節(jié)目上載更新內(nèi)容，考慮存在二級存儲作為素材，在4小時內(nèi)完成所有節(jié)目向二級存儲傳輸，那么每一個上傳視頻服務器所需要的帶寬為72.72Mbps。如果遷移的時間窗口放小，所需要的帶寬也要做出相應的調(diào)整。

3 結語

本文針對望江縣廣播電影電視中心的實際情況對望江縣廣播電影電視中心迎接全臺網(wǎng)環(huán)境而做出了視頻服務器網(wǎng)絡組網(wǎng)實際方案。在本方案中在每組播出視頻服務器上，還設計了一些緊急通道，方便在緊急情況下能夠?qū)⒁曨l上載到服務器上馬上播出。不同的電視臺都會對播出系統(tǒng)做出一些改造，不同的電臺情況會有不同的設計方案。希望本方案能夠加深大家對于視頻服務器的理解，構建出適合自己電臺的播出系統(tǒng)。全臺網(wǎng)改造時代的到來，既是挑戰(zhàn)也是機遇，必須要緊緊抓住這一契機，迎接新時代，利用新技術。

[1]魏玲,崔淼.全臺網(wǎng)架構下電視臺播控機房的規(guī)范化管理[J].中國有線電視,2013(11).

[2]王一鳴.創(chuàng)新網(wǎng)臺建設方案開啟臺網(wǎng)聯(lián)動時代[A].中國數(shù)字廣播電視與網(wǎng)絡發(fā)展年會、全國互聯(lián)網(wǎng)與音視頻廣播發(fā)展研討會[C].2012

[3]王麗娓.淺談電視節(jié)目視頻網(wǎng)絡的結構[J].才智,2011(25).