中央電視臺綜合節目移動外場網絡制播系統(以下簡稱移動外場系統),是中央電視臺應對大型節目制播的一項創新型應用和工程技術實踐。移動外場系統是一個高標清兼容、全網絡、全文件化一體的制播系統,為節目制播提供了信號收錄、節目編輯、演播室文件化播出、前后場素材/節目交換以及媒資歸檔回遷等全功能的網絡制播解決方案。
移動外場系統在成功分析總結央視多年外場節目轉播需求的基礎上,重新進行系統設計,通過大量的定制研發,在確保節目生產全流程高質量、高效率的基礎上,凸顯出了眾多技術亮點和應用成果。這些亮點和成果不但確立了中央電視臺在國內同行同類型應用中的領先地位,更使得其躋身于國際大型轉播媒體的行列,并在國際賽事轉播中大放異彩,為中國爭取到了更多、更及時、更準確的屏幕話語權。
2009年以前,中央電視臺并沒有專用的外場網絡制播系統,而是在大型賽事轉播前從臺內各系統中抽調設備,組成臨時系統奔赴前場,這就給設備的協調和系統的搭建帶來了極大的難度。從2009年下半年起,隨著央視新臺址系統項目的進行,臺技術部門決定以新臺址混合制作島1/3的比例,構建專用的移動外場網絡制播系統,以滿足頻度日益增長的大型活動外場轉播的需求。具體要求如下:移動外場系統以CCTV新址混合制作島1/3比例固化系統應對大型賽事轉播;在大型頂級賽事期間,另將混合島部分系統拆分到賽會現場,在前場進行賽事節目的制作和播出;賽事期間設備拆分既要保證前場系統正常運行,又要最大限度的利用混合島設備。
2010年溫哥華冬奧會轉播,是移動外場系統的首次應用,這也是我國首次在境外IBC部署全高清、全文件、全網絡化的制播系統承擔轉播任務。在賽事轉播期間,系統運行穩定,生產效率極高,共完成了958小時的公共信號收錄、126小時的素材上載、5小時精品包裝片制作、114小時成品節目播出和164小時素材回傳的制播任務。移動外場系統在轉播系統框架設計、業務流程規劃、設備移動方案、轉播團隊建設和管理等多個方面都進行了深入探索,外場系統轉播的成功再次驗證了中央電視臺新臺址工藝系統的技術路線,也為系統的建設實施積累了豐富經驗。此外,全面、實時的前后場聯動制播,是一項重要的技術創新點,這是國際上首個利用超低延時視音頻傳輸技術,將前后場的多項應用緊密地結合在一起的案例,開創了賽事轉播的全新模式。
2010年廣州亞運會轉播,是繼溫哥華冬奧會后,對移動外場系統的又一次檢驗。與冬奧會相比,廣州亞運會的系統規模更大,是冬奧會規模的3倍。節目制作模式也更加復雜,從冬奧的純高清制作變為了高標清混合制作。移動外場系統結合亞運會的轉播特點和業務需求,進一步完成性能調改和功能完善,包括制作管理系統、B/S網管、草編、播調等多個系統的更替,收錄、編輯、播出、RTMS傳輸等多個模塊的性能優化。在廣州亞運短短15天內,移動外場系統共完成素材收錄3774H、ENG上載223 H,節目送播247 H,節目回傳北京214 H,精品節目生產13 H,前后場文件交換230H。亞運轉播期間整個系統15×24小時穩定工作,編輯工作站平均使用率超過13H/D,各個制播環節未出現任何技術故障,系統穩定性、靈活性以及易操作性贏得了節目部門高度認同。廣電總局在IBC現場組織的科技創新獎鑒定會上,移動外場系統憑借可靠的運行穩定性、優異的制播性能以及諸多的創新功能點,獲得了總局以及全國多個大型電視臺領導的極高的評價。
移動外場系統具有規模大、全高清的特點,因此,傳統的FC雙網架構(FC + Ethernet),對于移動外場系統而言,存在網絡架構復雜,網絡帶寬不高、現場實施不便等問題。因此,項目組通過嚴謹的技術論證和實際測試,率先在大型高清系統中采用全新的IP單網存儲架構。
移動外場系統采用IP存儲后,系統成為一個完全的單以太網架構。系統架設時無需熔接光纖,只需采用普通的超五類線雙絞線,既降低了網絡的復雜程度,又減少了架設難度。
移動外場系統的存儲,還是一個節點分布式存儲,每個節點(Engine)至少可以提供300MBps的混合讀寫帶寬,節點式IP存儲不僅讓網絡架構簡單同時具有更好的系統在線擴展能力和安全級別。溫哥華冬奧會采用2個節點ISIS,提供600MBps的網絡存儲帶寬,廣州亞運會系統規模是冬奧會的3倍,采用6個ISIS節點以1800MBps的存儲吞吐能力支撐著外場制播系統,良好的擴展能力讓系統穩固的適應不同體量的大型活動和賽事轉播。因此,具有簡潔網絡架構,高可靠性、高可用性、高可維性的IP存儲大規模應用尚屬首次,采用全新的多節點的級聯方式,給系統穩定性和吞吐能力帶來了全面的提升,極大的保障了外場系統的安全可靠。
移動外場系統從設計伊始就以打造具有高靈活性、高時效性、高穩定性、高前瞻性的綜合大型節目網絡制播系統為目標。該系統作為中央電視臺新址項目的實踐應用,以新址工藝建設的深化設計為依托,同時又在網絡制播新理念、新架構、新技術等多方面都進行了深入地探索,不僅繼承了已有系統的成功經驗,而且增加了大量的技術創新。系統中的諸多亮點,在國內同行中屬首創,在國際同類型同規模應用中也屬于領先地位。
移動外場系統具有技術要點包括:1.在線規模動態調整:系統根據不同大型活動的規模要求,可部署收錄、草編、精編、配音、包裝、審片、播出等百臺以上的工作站點和服務器。可以與中央電視臺臺內的混合島系統形成資源的統籌協調,實現在線擴充或核減,杜絕資源浪費;2.功能全:集采集、收錄、制作、演播室播出、歸檔等全功能于一身;3.高可靠、高可用:網絡存儲構架安全可靠,性能優異。移動外場系統從系統架構簡單、搭建便捷、擴展靈活、穩定可靠出發,選用純IP單網絡架構,系統中所有的收錄、編輯、播出、歸檔、傳輸、管理模塊都部署在這個IP網絡之上;4.深耦合:系統的異構部署國產Sobey、進口Avid、EVS、Orad等品牌的設備;5.擇其優勢互補,有機的組合成一個全新的系統;6.高質量:全部采用可高清、可標清或混合高碼流制作,讓制作質量“所見即為所得”;7.高效率:從收錄到播出采用“即采即編,即傳即播”的技術理念,系統可全程文件化,有效確保賽事節目轉播的時效性要求;8.遠程協同聯動:前后場素材聯動,外場系統不是孤立存在,它與北京后場存在豐富的素材、元數據交互關系;前場的與高碼率信號同步產生的低碼率文件可以“全部”并“實時”送后場,后場低碼流視音頻文件可以“按需打點”送前場,后場編輯的低碼率成果,可通過前場打包回傳。如此可使前場和后場系統協同生產,更加靈活的完成節目制作等等。

圖1 移動外場系統框架圖

圖2 冬奧工作場景實拍圖
體育賽事轉播需求日益增長,節目播出時間不斷增加、制作手段更加復雜,對體育賽事節目的制播提出了新的挑戰。應對以上需求,需要一套可以滿足不同規模賽事轉播任務,操作方便、靈活,方便快捷運輸,搭建調整簡單的系統。
移動外場制播系統的設計目標,是設計一套約混合島1/3規模左右的外場系統(以下統稱為1/3外場系統),能夠應對重要綜合性賽事轉播任務;在頂級賽事轉播期間,在1/3外場系統的基礎上,追加部分設備組成前場系統,可以滿足頂級賽事規模的節目制播需求。1/3外場系統由收錄、演播室文件化播出以及包含常規編輯、深度制作在內的全系列后期制作系統等多種功能構成,能夠完成完整的采、編、播一體化流程。流程滿足賽事類節目現場直播、體育新聞、體育專題在演播室直播等需求,同時也能與在線包裝系統和虛擬演播室系統配合完成賽事節目的制作和播出。
1/3外場系統對外提供接口與后場混合島聯系,通過國際傳輸鏈路,在后場實現場記編目、異地遠程素材瀏覽與節目編輯,并最終完成高碼率素材的選擇性回傳,從而真正實現了前后方資源共享、高效制作,為體育賽事轉播建立了一種全新的工作模式。