青海油田電視臺非編制作系統設計與實現

張 丹

（青海油田電視臺新聞中心，甘肅 敦煌 736202）

隨著計算機技術的飛速發展，數字化與計算機多媒體的完美結合帶動了電視制作技術的深刻變革，越來越多的中小企業電視臺實現了電視節目制作、播出、存儲管理的網絡一體化。2008年底，青海油田電視臺開始進行數字化、網絡化改造，非編制作系統作為數字化改造的重要內容之一，從2008年12月開始試運行，2009年6月通過驗收，到目前的一年多時間里，各類軟件運行穩定，系統表現良好。本文主要闡述此次改造中非編制作系統的設計方案和關鍵技術內容，結合心得體會，與同仁交流探討。

1 系統建設背景

在非編制作系統建成以前，青海油田電視臺主要使用模擬設備和很少一部分數字設備制作電視節目，工作效率不高，信號質量偏低，無法實現素材的資源共享，制作完成后的成品節目先要下載到磁帶上再送到播出前端，播出前端需要進行再采集才能播出，信號質量損失嚴重，素材及節目存儲也是采取傳統的磁帶存儲，這些落后的技術手段遠遠不能滿足青海油田電視臺的發展需要，對制作、播出、存儲系統進行數字化、網絡化的改造迫在眉睫。

2 系統設計思想

隨著數字新技術的發展和電視媒體間的激烈競爭，觀眾對節目信號技術指標的要求也越來越高，針對現狀，我們要求非編制作系統壓縮編碼后的碼率指標要達到DVCAM 25 Mbps的標清電視標準，將來還能平穩過渡到更高一級的50 Mbps水平。同時，作為經濟實力有限的企業電視臺，必須本著量力而行、經濟實用的指導思想，確保安全、可靠、兼容和可擴展性，要求非編制作系統選擇性價比較高的產品。在設計非編制作系統時重點考慮了以下幾個方面：

（1）標準

保證系統設備、信號質量應符合國家廣電總局相關技術標準，視音頻指標必須達到廣播級標清要求。

（2）功能

根據實際情況，非編制作系統必須全面實現從電視節目的選題、報題、審批、寫稿、上載、粗編、精編、配音、串編、審看、收錄、轉碼、檢索、下載、存儲等一系列工作，并且這些業務流程能有機地聯系起來，確保電視節目制作準確、及時、優秀、高效和統一。而且，非編制作系統必須能夠和播出系統具有良好的融合能力，同時，還應具備和媒體資產管理系統的有機結合能力。系統應具備較強的擴展性，技術上具有先進性，能夠適應今后若干年的技術發展的需求。

（3）安全性、可靠性、穩定性

系統的安全性、可靠性和穩定性是最基本、最重要的要求，各個環節必須協調、靈活，以保證節目信號順利制作和安全傳輸。在編輯、存儲、檢索等各方面，采用高碼率與低碼率相結合的模式，以降低帶寬壓力。為達到廣播級標清圖像質量，同時兼顧考慮帶寬壓力，非編制作系統采用DVCAM 25Mbps高碼率并結合使用MPEG-4 1Mbps低碼率的格式。

（4）高性價比

在保證節目制作需要的前提下，盡量減少浪費，降低成本，提高性價比。

3 系統設計方案

青海油田電視臺自辦欄目有5個，加上各類型專題片、重要會議報道和文藝節目等，根據節目設置情況，需要上下載有卡工作站5臺、標清無卡編輯工作站6臺、演播室采集工作站1臺、配音工作站1臺、音頻工作站1臺、審片工作站2臺、收錄工作站1臺、轉碼工作站1臺、包裝工作站2臺，合計20個工作站點，另外，還需要20臺辦公室文稿工作站，才能全面滿足日常節目制作需求。

3.1 關鍵技術考慮

（1）網絡構架及帶寬

非編制作系統在網絡結構上采用主流的SAN（Storage A rea Storage，存儲區域網）＋NAS（Network A ttached Storage，網絡附加存儲）方式保證系統帶寬、存取速度和訪問安全性、穩定性，主存儲體采用FC（Fibre Channel，光纖通道）盤陣，存儲體、數據庫服務器、存儲管理服務器及有卡工作站點均采用FC＋以太網雙網接入，其余站點均采用以太網接入。

（2）存儲容量及帶寬

非編制作系統需要存儲每天生成的節目成片，以及有再利用價值的素材和重要素材。節目成品或可再利用的節目素材根據存儲策略提交到媒資系統進行在線或離線長期存儲。系統目前設計采用25 Mbps的節目碼流進行數據處理工作，每天系統生成的節目成片有半小時，成片與素材比為1:5，并要求系統能存儲一年半左右的節目以及素材，系統在線存儲體要求配置有效容量在18 T以上，同時，系統應具有極強的可擴展性。

根據設計依據、設備數量，得出系統在線存儲所需帶寬計算公式如下：

帶寬需求（MB/s）＝站點、服務器數量（臺）×單臺該類型站點單層視音頻所占用的帶寬（Mbps）×該類型站點使用時所需要的平均視音頻層數

上下載有卡工作站滿足4層實時，標清無卡工作站滿足2層實時。

另外，考慮10%的帶寬余量，根據以上計算公式，其計算結果如表1所示。

通過計算可以得出，在線存儲帶寬要求在200 MB左右。非編制作系統采用SAN＋NAS網絡結構，存儲陣列能夠提供總帶寬在1 000 MB左右，遠遠大于200 MB的帶寬，即使以后采用50 Mbps碼流編輯，所需帶寬為400 MB左右，也能滿足需求。磁盤陣列容量為：750 GB×32=24 000 GB，除去2個熱備硬盤，有效容量為22 T，這為以后的高碼率編輯和擴容奠定了基礎。

表1 系統在線存儲所需帶寬

3.2 網絡拓撲圖

如圖1所示。系統采用FC＋以太網雙網構架，以高性能光纖交換機和以太網交換機為核心交換設備，工作站依靠SAN+NAS方式訪問數據庫服務器和磁盤陣列。所有節目文稿和節目信息存儲于數據庫服務器。上下載有卡工作站采集素材時，同時在磁盤陣列中保存高碼率的DVCAM壓縮文件和低碼率的MPEG-4壓縮文件，兩種文件每一幀互相對應。有卡編輯工作站通過光纖網訪問高碼率的視音頻文件，利用非編軟件的解壓技術、視頻特技算法等進行視音頻編輯，如剪接、特技、字幕、配音等等。無卡編輯工作站通過千兆以太網訪問高碼率的視音頻文件，進行視音頻編輯，也可以進行低碼率編輯。制作好的節目經轉碼，選用MPEG-2的IBP長幀編碼，碼流設置為8 Mbps，通過以太網上傳到硬盤播出系統中，實現制播一體化。磁盤陣列通過光纖和媒資系統互連，實現素材的入庫和檢索引出。

3.3 信號制作流程

通常情況下，節目制作首先要進行前期素材的拍攝，然后撰寫文稿，完成后提交，等待審核，待文稿經過初審、修改、終審通過以后方可進行相應節目素材的上載和粗編。文稿經過配音，再由電子編輯對節目進行精編制作，制作完成的節目審片通過以后，才能進行節目的最終合成，根據節目流向的不同對節目進行不同需求格式的合成和轉碼。

3.4 系統網絡管理

非編制作系統最重要的管理就是角色權限管理，不同組別角色只能在其設定的權限內進行操作，如：系統管理員、記者、文字編輯、電子編輯、總編等角色。系統管理員全面負責整個系統的維護管理工作，用戶角色創建、權限設置、存儲空間管理、數據庫備份等等；記者負責自己拍攝的素材上載、粗編，及新聞稿件撰寫、提交等；文字編輯負責記者提交稿件的初審和修正工作；電子編輯負責節目的精編；總編負責文稿和節目的審核把關。系統提供了完善的動態生產管理功能，具備基于個人、組別的用戶管理、設備管理、素材管理、日志管理、存儲空間管理等功能；提供用戶身份確認、密碼保護、使用權限設置；提供在線用戶管理、工作站遠程控制；可對部門、欄目、用戶的空間逐級分配；提供用戶工作量統計查詢；詳細記錄用戶操作日志，如提交成功、審核通過、退回、刪除文件等信息。

4 使用維護心得體會

就非編制作系統而言，網絡管理員平時最重要的工作就是數據庫的備份和存儲空間的管理，對于系統中心服務器所采用的SQL數據庫，設定在每天凌晨2點自動對所有節目信息進行備份，以備必要時能迅速地恢復節目制作。對于存儲空間管理，使用期間要提醒記者定時進行清理自己存儲空間的所有臨時素材和一些沒有再利用價值的素材，只保留重要素材和有再利用價值的素材，以確保有足夠的空間進行素材上載。重要素材引入媒資系統后，也可以進行刪除，釋放存儲空間。系統運行期間，需要每周定時對數據庫服務器、存儲管理服務器以及磁盤陣列進行檢查，確保所有服務器能正常啟動，磁盤陣列硬盤可全部正常工作，如果有硬盤出現異常要及時進行更換，系統運行一年多來，由于有個別硬盤存取比較頻繁，曾經有2塊硬盤出現過異常，我們對其進行了替換。此外，每隔一個月左右需要重啟一次所有服務器，使服務器釋放一些內存空間，對磁盤空間進行校正，使其映射正確。

青海油田電視臺非編制作系統從2008年12月開始試運行。在運行初期由于我們對新系統不熟悉，也出現過不少問題，但總體而言，系統運行穩定，表現良好，這使得青海油田電視臺自辦節目的質量和工作效率有了很大提高。