融媒體背景下高清制作網(wǎng)的建設(shè)

張先琨

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，廣播電視行業(yè)進入了全媒體融合時代。廣播電視臺作為最具權(quán)威性、公信力和親和力的主流媒體之一，不僅需要在輿論引導(dǎo)中起到主導(dǎo)作用，還必須承載作社會核心價值觀和主流意識。傳統(tǒng)的新聞產(chǎn)生方式、媒介傳播形式必須與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)融合，在內(nèi)容生產(chǎn)、傳播方式、業(yè)務(wù)形態(tài)、服務(wù)模式、產(chǎn)業(yè)格局等方面都需要進行結(jié)構(gòu)調(diào)整和融合發(fā)展，在這樣的時代背景下，進一步加快電視臺內(nèi)的高清化建設(shè)就顯得更加重要，這既是一項重大戰(zhàn)略任務(wù)也是當(dāng)前的首要任務(wù)和重點工程。國家新聞出版廣電總局從2009年至今為推動高清化的發(fā)展，先后出臺了7項推進高清電視建設(shè)和管理的文件，在廣電“十三·五”規(guī)劃也明確了較發(fā)達地市級電視臺要實現(xiàn)全高清化制播，其余地市級電視臺也要實現(xiàn)主要頻道的高清化，但截至2017年12月全國正式播出的高清頻道總數(shù)145個，地市級電視臺的高清制播業(yè)務(wù)發(fā)展明顯滯后，大部分地市級電視臺面臨作要推進媒體融合媒體的綜合制播能力建設(shè)的同時，還要加快高清化制播能力建設(shè)的雙重任務(wù)，一手要緊抓傳統(tǒng)技術(shù)業(yè)務(wù)的提升與發(fā)展，一手要緊抓傳統(tǒng)制播業(yè)務(wù)與新興媒體融合的業(yè)務(wù)流程再造。

安順市廣播電視臺（以下簡稱“我臺”）于2016年開始臺內(nèi)制播系統(tǒng)的高清化建設(shè)，在高清制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)中，主要以如何實現(xiàn)既能保證廣播電視臺作為新聞業(yè)務(wù)主體單元，又能融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢與理念，通過提供統(tǒng)一的資源管理、應(yīng)用管理功能的提升，為臺內(nèi)制播業(yè)務(wù)提供的資源支撐。系統(tǒng)設(shè)計原則主要有：支持全媒體資源的統(tǒng)一聚合與管理，實現(xiàn)內(nèi)容資源的融合；提供靈活的資源管理和調(diào)度模型，減少資源在系統(tǒng)間的遷移；提供多種資源訪問方式，便于各種異構(gòu)的應(yīng)用訪問資源平臺中的資源；提供應(yīng)用管理功能，基于應(yīng)用門戶實現(xiàn)一站式工作，同時提供了各種應(yīng)用開發(fā)組件，便于新應(yīng)用的快速開發(fā)上線；良好的開放性，并充分考慮不久的將來規(guī)模擴展。

1 總體架構(gòu)

廣播電視臺內(nèi)的制作業(yè)務(wù)具有封閉性特點，融合平臺的建設(shè)又更具開放性，雖然在融合媒體平臺建設(shè)中要充分利用公有云資源支撐互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，構(gòu)建專屬云來確保內(nèi)容安全的版權(quán)保護，但只有強化私有云平臺的建設(shè)支撐云架構(gòu)的基礎(chǔ)，才能確保臺內(nèi)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的正常有序開展，為傳統(tǒng)廣播電視媒體與新興媒體深度融合提供強有力的技術(shù)服務(wù)體系。所以，做好私有云平臺建設(shè)才能既保證傳統(tǒng)廣播電視制播業(yè)務(wù)及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心可控、可信、可靠和安全，又能保證新媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用與內(nèi)容安全皆在電視臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)進行組織和管理，真正做到可管可控。

圖1 融合媒體云平臺框架結(jié)構(gòu)

融合媒體云平臺的主要框架分為IaaS（基礎(chǔ)服務(wù)）層、PaaS（平臺服務(wù)）層、SaaS（軟件服務(wù)）層（見圖1），SaaS層面向于用戶使用提供解決方案，PaaS層面向全面的底層支撐，通過資源可彈性分配提供標準化的應(yīng)用工具和服務(wù)，IaaS層則是面向基礎(chǔ)云環(huán)境，提供整個云平臺的硬件基礎(chǔ)架構(gòu)，需要有強大的計算能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)能力、數(shù)據(jù)庫能力、管理能力。在融合媒體云平臺的建設(shè)中，PaaS層的建設(shè)是難點，IaaS層的建設(shè)是重點，安順市廣播電視臺在高清制作網(wǎng)的建設(shè)中，根據(jù)現(xiàn)有實際情況，重點對計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源等基礎(chǔ)資源進行重點建設(shè)，為下一步的融合媒體平臺提供可靠、可用的擴展空間，既滿足當(dāng)前高清化制作業(yè)務(wù)的需要，又為將來的融合生產(chǎn)平臺提供基礎(chǔ)環(huán)境支撐。

2 萬兆桌面的高速網(wǎng)絡(luò)帶寬

由于高清視頻節(jié)目的文件數(shù)據(jù)遠大于標清，高清電視節(jié)目網(wǎng)絡(luò)制作對制作網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬要求也遠大于標清制作，以我臺常規(guī)使用的MPEG2-I100Mbps的文件格式計算，如工作站上做5層視頻編輯，每臺工作需要的穩(wěn)定帶寬需要大于500Mbit/s，根據(jù)規(guī)劃，我臺高清制作網(wǎng)工作近40臺，如果采用千兆到桌面，很難保證節(jié)目編輯的流暢性，且不利于對更高碼率節(jié)目制作需求的發(fā)展。

從2002年正式發(fā)布IEEE802.3ae10GE標準以來，萬兆以太網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本大幅下降，在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是用于廣播電視節(jié)目制作領(lǐng)域技術(shù)也相當(dāng)成熟，同時具備維護簡單、與不同以太網(wǎng)的兼容性強、光纖傳輸距離遠、有利于范圍擴展等特點，我臺高清制作網(wǎng)選用了萬兆到桌面10Gbps以太網(wǎng)作為主干。拓撲圖如圖2所示。

圖2 高清制作網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

系統(tǒng)選用了一臺最大交換容量88.62Tbps、最大包轉(zhuǎn)發(fā)速率1800Mbps、單槽位支持6Tbps帶寬，業(yè)務(wù)板卡與交換網(wǎng)板正交設(shè)計的交換設(shè)備作為系統(tǒng)核心交換機，支持openflow1.3協(xié)議，滿足當(dāng)前了數(shù)據(jù)核心交換的要求，同時對云計算數(shù)據(jù)中心交換和SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）的發(fā)展留有較好的擴展。系統(tǒng)全鏈路采用IP網(wǎng)絡(luò)，使用了兩臺萬兆光纖主干交換機，上行鏈路采用40Gbps以太網(wǎng)，全網(wǎng)采用10Gbps以太網(wǎng)絡(luò)作為主干，所有的非編工作站點通過萬兆以太網(wǎng)絡(luò)接入核心交換平臺，提供高網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時相對光纖網(wǎng)維護和建設(shè)成本都有所降低。

3 集群NAS的網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)

隨著節(jié)目的高清化，視頻碼率大幅增加，視音頻文件所需要容量成數(shù)倍的增長，高清制作網(wǎng)的存儲必須要能滿足大容量、高并發(fā)和高可靠的需求，適合大數(shù)據(jù)量的視頻、音頻和文檔類非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的高效訪問。

為保證存儲讀寫帶寬的要求，幾年前的高清制作網(wǎng)大多采用的是FC-SAN的網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)，F(xiàn)C-SAN雖然有技術(shù)成熟、帶寬穩(wěn)定、傳輸效率高等優(yōu)點，但缺點也很突出，主要有存儲價格昂貴，性價比不高；需要有MDC管理服務(wù)，管理復(fù)雜；傳輸協(xié)議兼容性差，異構(gòu)系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)共享困難；容量和帶寬的擴展需要中斷業(yè)務(wù)，用戶體驗差；存儲數(shù)據(jù)量過半后，存儲性能下降明顯等；雙網(wǎng)架構(gòu)，部署復(fù)雜等。同樣通過對比了解部分制作網(wǎng)使用的IP-SAN、SAN+NAS的存儲模式的優(yōu)劣，我臺最終選擇了集群NAS的網(wǎng)絡(luò)存儲結(jié)構(gòu)。

集群NAS是一種橫向擴展存儲架構(gòu)，將數(shù)據(jù)進行切片處理，分布存儲在多個NAS節(jié)點上，數(shù)據(jù)分布式部署后，統(tǒng)一的業(yè)務(wù)存儲資源池跨多個等保區(qū)域。通過源數(shù)據(jù)服務(wù)，把多臺存儲設(shè)備進行聚合，為系統(tǒng)中的應(yīng)用提供統(tǒng)一從任意節(jié)點到所有數(shù)據(jù)的訪問接口和統(tǒng)一的文件管理，用戶從多個節(jié)點中讀取和存儲數(shù)據(jù)，不用關(guān)心各節(jié)點的物理位置，并發(fā)訪問的性能與節(jié)點數(shù)成線性關(guān)系，得到了大幅提高。

我臺高清制作網(wǎng)中，選用了7個節(jié)點的集群NAS（如圖3），每個節(jié)點36盤位，存儲總?cè)萘?56TB，實際可用容量604TB。系統(tǒng)運行近兩年的時間，存儲的讀總帶寬一直保持大于4GB/S，完全滿足我制作網(wǎng)中所有非編工作站5層制作及打包、轉(zhuǎn)碼、遷移等服務(wù)同時并發(fā)的帶寬要求。

圖3 集群NAS框架圖

高清制作網(wǎng)采用集群NAS，滿足了節(jié)目制作中對高讀寫帶寬要求的同時，存儲可采用1+N的數(shù)據(jù)冗余技術(shù)，保證任何數(shù)據(jù)塊在其他節(jié)點上都有塊冗余，滿足了廣播電視節(jié)目制作對高安全、高可靠、易管理的要求；橫向擴展性提供在線不停業(yè)務(wù)的擴容，可使用戶操作體驗不變的情況下，對容量和帶寬進行升級。更重要的是，滿足了當(dāng)前高清節(jié)目制作的同時給媒體融合生產(chǎn)平臺提供了私有云環(huán)境的集群云存儲平臺解決方案。

4 媒體資源的統(tǒng)一管理和檢索

高清制作網(wǎng)，不僅是要提供傳統(tǒng)視音節(jié)目的制作服務(wù)，還應(yīng)該是面向多種發(fā)布渠道生產(chǎn)工具集和的融合資源庫，以對融合生產(chǎn)系統(tǒng)中所有的素材、成片、稿件等生產(chǎn)資源進行統(tǒng)一管理和共享，為融合生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供強大的內(nèi)容支撐。盡可能提供與互聯(lián)網(wǎng)相似的用戶體驗，資源管理和調(diào)度靈活，減少節(jié)目打包、封閉、校驗所需的消耗。

我臺高清制作網(wǎng)，以媒體資產(chǎn)管理為核心服務(wù)，依托中科大洋CRE全媒體融合資源平臺，集成統(tǒng)一的用戶桌面，為臺內(nèi)制作人員提供統(tǒng)一的工具入口、用戶認證、權(quán)限管理、消息中心，根據(jù)欄目、群組和選題進行資源管理，用戶可通過CRE資源門戶上載或下載所需的節(jié)目資源，為新聞業(yè)務(wù)提供內(nèi)容資源支撐，通過CRE的API調(diào)用，提供其他二次開發(fā)媒體工具的統(tǒng)一支持和管理。這有利于制作系統(tǒng)的擴展，逐步過度為以全媒體資源為引擎，協(xié)同平臺為核心，聚合多種工具集的融媒體生產(chǎn)平臺。

在廣電總局《網(wǎng)絡(luò)制播白布書》的指導(dǎo)下，高清制作網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)滿足于傳統(tǒng)制播業(yè)務(wù)的技術(shù)已相當(dāng)成熟，但在融媒體時代，如何增加制播效率，提高可用度，還需要進一步的創(chuàng)新和發(fā)展。建設(shè)高清制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的同時，圍繞傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)，采用松耦合、積木式的逐步推進和完善全媒體信息匯聚、全媒體內(nèi)容生產(chǎn)、全媒體互動播出以及全媒體融合分發(fā)等平臺建設(shè)，實現(xiàn)選題策劃、采訪報道、編輯加工、發(fā)布運營、傳播追蹤、評價考核的業(yè)務(wù)閉環(huán)流程，通過流程再造，實現(xiàn)全媒體深度融合及未來發(fā)展的需求。媒體融合不僅是技術(shù)和業(yè)務(wù)的融合，更是體制機制的融合，引入了全新的節(jié)目生產(chǎn)方式和工藝流程，才能實現(xiàn)廣播電視臺向全媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的全面轉(zhuǎn)型。

[1]丁文華.構(gòu)建下一代電視臺網(wǎng)絡(luò)制播系統(tǒng)2.0的考慮[J].現(xiàn)代電視技術(shù),2014(7):22-25.

[2]國家新聞出版廣電總局．國家新聞出版廣電總局關(guān)于發(fā)布《電視臺融合媒體平臺建設(shè)技術(shù)白皮書》《廣播電臺融合媒體平臺建設(shè)技術(shù)白皮書》的通知[EB/OL].（2016-03-29）[2018-04-19].UGCUGC://UGCw.UGCUGCt.UGCv.UGC/UGCt/2016/3/29/UGCt_36_30400.UGCUGC.