東南衛視高標清制作網設計與應用

文丨王 強

隨著電視技術的迅速發展，電視制作正進入一個數字化、高清化的大發展時期。但是，對為大多數的省級電視臺、市級電視臺來說，由于種種原因，現階段還處于后期制作和播出信號仍以標清信號為主的制作方式。在這個前提下新建設節目制作網，如何在不大幅提高網絡建設成本的情況下，設計出合適的制作網，既滿足了當前的廣泛標清節目制作，同時又能滿足部分高清節目的制作，為將來的節目的全面高清制作鋪平了技術道路，是一個艱難的課題。東南衛視高標清制作網正是在這一背景下開始設計建設的，制作網的設計目標為可順利完成東南衛視節目錄制、采集、傳輸，素材管理，文稿處理，節目編輯和播出任務，實現全制作流程無磁帶化運行；能夠與全臺主干平臺無縫對接，與臺內收錄、媒資、備播等其他系統互聯，實現文件化交換和業務管理的協調；滿足東南衛視現階段制作和播出仍以標清信號為主的制作方式，同時兼容新建演播室系統的高清信號，實現高標清節目的混合制作，解決多格式高標清混編的技術難題，為節目制作從標清向高清的平滑過渡打下技術基礎。

1 需求分析

按照現階段主流的廣播電視技術行業標準，標清格式采用視頻MPEG2-I幀50M +音頻48KHz 16bit；高清格式采用視頻MPEG2-I 幀100M+音頻48KHz 16bit；低碼流均采用WMV，800Kbps。依照東南衛視自辦節目量可統計出每周的成片長度約20小時，節目素材比按照1:8計算，節目存放周期45天計算，周期內總計約有1,100小時素材。制作網要實現全流程無磁帶化運行，要實現以下幾個功能：能在演播室現場采集節目信號并導入節目素材庫；能直接從制作網中調用素材播出；能與新聞文稿系統交互；與新大樓先期建好的衛星收錄系統、OA網系統、FTP系統進行對接；預留接口與將要建設的主干互聯平臺、媒資系統、備播系統進行對接。作為安全等級二級的制作網必須設置完善的防病毒機制，以保護網絡內數據的安全。

2 設計思路及方案

2.1 網絡規模及架構

制作網要求非編工作站具有良好的高標清兼容性，能方便的實現高標清信號的變換，具有很好的工作穩定性和高性能。經過多次的測試，最終選擇使用大洋公司的D3-EDIT非編工作站。D3-EDIT采用大洋自主研發的Red Bridge III Sigma高清視音頻接口卡，信號指標均達到國際先進水平，能完美兼容高標清信號，能通過簡單的設置實現高標清信號的變換。根據東南衛視的需求，整個網絡包含10臺高清非編工作站、35臺標清非編工作站、4臺配音工作站、3臺審片工作站、3套演播室播出與回采系統。10臺高清非編工作站可自由切換高清和標清工作狀態，35臺標清非編工作站兼容編輯高清信號，節省了大量經費的同時實現了高標清信號的混編。網絡主干的建設首要考慮總體帶寬需求，根據具體的節目制作流程計算出極限帶寬。本制作網以高清信號的帶寬需求為標準進行建設，采用光纖+千兆以太網的雙網架構，視音頻數據文件通過光纖網絡傳輸，信息和數據庫等文件通過千兆以太網傳輸。每個站點3層實時視頻進行計算，100Mb的高清信號，站點+服務器共計約50個訪問節點計算，極限帶寬為（100*3）*50/8 ≈ 2GB。設計采用4臺40口帶寬4GB光纖交換機，完全可滿足帶寬需求，并具有良好的擴容性。

2.2 核心存儲設計

核心存儲很重要。考慮到存儲盤陣的技術更新速度很快，要選擇既要滿足現有需要，又具有極好的擴容性和升級性能的盤陣。先計算出現階段所需的磁盤空間，以45天為一個周期的全臺節目素材總計約有1100小時，再算上做磁盤RAID需要的冗余空間，以標清信號為準需要磁盤空間32TB。考慮到節目素材的重要性和安全性，需要配置雙磁盤陣列以實現雙讀雙寫。制作網選用了EMC的CX4-960存儲體，存儲體支持16*8Gb主機通道，16*4Gb磁盤通道，存儲體配置8個盤箱，實現8環路控制器的全負荷工作，發揮存儲體最優性能。存儲體可以提供2.3GB的穩定帶寬，當前系統規模的峰值帶寬需求為2GB，為系統升級擴容提供充分的帶寬及性能支持。現階段單個磁盤陣列裝有120塊450GB光纖接口硬盤，存儲空間為54TB。共配置兩個磁盤陣列，采用雙存儲架構，實現站點的雙讀雙寫訪問。當未來過渡到全高清制作時，磁盤陣容可隨時方便的擴充到432TB，可以滿足全高清信號的制作需求。

2.3 節目素材的采集和收錄的多樣化

隨著電視技術的快速發展，廣播電視技術逐步進入全媒體時代。因此，節目素材的獲得形式已經不拘泥于傳統的錄像帶，有更多更便捷的方式，新的方式大多依賴網絡的傳輸，以數字化、網絡化為特點。對于制作網來說，素材的來源主要分為五大類：通過錄像機上載的素材、從收錄中心約單收錄的內容、演播室采集的素材、從文件拷貝服務器拷入的文件、從主干網上導入的內容。1）現階段多種格式錄像帶共存，為提高效率，節省錄像機數量，在編輯機房內專門劃出8臺工作站作為錄像機上下載區域，配置以各種不同型號的錄像機，從而實現可兼容多格式錄像帶的上下載。2）作為海峽西岸的衛視頻道，每日通過衛星收錄大量的臺海咨詢。制作網專門設置了接口服務器與收錄中心進行對接，每日約單收錄的衛星信號是以TS流文件格式推送到接口服務器上，再通過FTP傳送到轉碼服務器上的指定目錄下。轉碼服務器上安裝專用的轉碼軟件DIRWATCH實時監控該目錄，并負責將TS流文件自動導入節目素材庫生成素材。為保證每日的衛星素材能及時入庫，制作網配置了兩套的接口和轉碼服務器互為主備。3）在各演播室設有專門的與制作網相連接的演播室采集服務器，可直接將演播室信號采集到節目素材庫中。4）需要通過U盤或移動硬盤拷貝進入制作網的文件，設置了專門的文件拷貝服務器進行拷貝。該拷貝服務器配置有嚴格的防病毒措施。5）需要通過主干網等其他網絡上導入的內容，配置專門的接口服務器，通過FTP傳送導入制作網。

2.4 有效的防病毒機制

如何更有效地防范病毒，是保證制作網數據安全的重中之重。制作網設置了多層次的防毒措施。制作網屏蔽網絡中所有工作站點的對外接口，包括光驅、軟驅、USB接口等，修補系統漏洞。外來文件只能通過專用的拷盤服務器來導入。拷盤服務器上安裝最新的殺毒軟件并定時升級。在拷盤服務器與網絡盤陣中設有純硬件體系的防毒網閘。拷盤服務器上的交互文件通過防毒網閘后采用FTP傳送的方式傳送到網絡的共享盤陣上。由于拷硬件防毒網閘采用的是私有協議，基本杜絕了病毒的傳送。在FTP的設置上，充分利用SERV-U軟件的文件類型限制功能，僅允許經過授權的視頻、音頻、圖片、文本等文件的導入，保證了制作網的安全。

2.5 多種途徑保證節目安全送播

節目制作的最終目的是為了播出，制作網通過硬件和軟件上的配置設置了三種送播方式，強有力的保證了節目的安全送播。1）傳統的錄像帶交播模式能最大限度的保證播出域的絕對獨立和安全。2）在主干互聯平臺建成并打通備播域之后，節目通過轉碼服務器輸出成指定格式，經過主干互聯發送到備播域，將成為交播的常規模式。這一模式可實現節目交播的無磁帶化和非實時化，極大地提升了效率，節省了資源。3）節目打包輸出，由演播室播出工作站播出，經總控送至播出部直接播出的模式適合新聞類等節目的直播。東南衛視高標清制作網用經濟的成本，保證了技術的先進性和良好的擴容性，在滿足現階段節目制作的同時，在全臺范圍內建立了一個數字化、網絡化、高效率的節目制作平臺，為將來東南衛視過渡到全面高清信號制作建立了強有力的技術基礎。

（福建省廣播影視集團，福建福州 350001）