基于云計(jì)算技術(shù)廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究

文丨許樹學(xué)

1 云計(jì)算技術(shù)在廣電數(shù)字電視業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

隨著三網(wǎng)融合工作的大力推進(jìn)，由于大部分廣電網(wǎng)是以有線網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行覆蓋的，因此，廣電運(yùn)營商正在經(jīng)受著嚴(yán)峻的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。國家廣電總局正在積極推進(jìn)廣電網(wǎng)雙向改造工程，但實(shí)際效果并不明顯。尤其是廣電運(yùn)營商開發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)頂盒設(shè)備，由于生產(chǎn)廠家不同、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不同，造成了機(jī)頂盒設(shè)備無法統(tǒng)一，雖然廣電運(yùn)營商推動了數(shù)字電視和高清電視的飛速發(fā)展，但是，隨著數(shù)字電視的日益普及，各種基于數(shù)字電視的相關(guān)增值業(yè)務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。然而，傳統(tǒng)落后的機(jī)頂盒設(shè)備已經(jīng)無法滿足如今各式各樣的增值業(yè)務(wù)發(fā)展，只有通過云計(jì)算技術(shù)，將機(jī)頂盒設(shè)備作為“媒體云”的終端設(shè)備，才能夠開發(fā)更多的增值業(yè)務(wù)，并將這些增值業(yè)務(wù)和相關(guān)服務(wù)部署在“媒體云”服務(wù)器一端，由此，廣電運(yùn)營商就可以擺脫機(jī)頂盒設(shè)備的長久束縛，轉(zhuǎn)而投入到云技術(shù)平臺標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的開發(fā)研究中。

“云計(jì)算”實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)模型，結(jié)合通信技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等將各種復(fù)雜設(shè)備集中管理，向客戶提供多種服務(wù)的商業(yè)運(yùn)行模式，其底層架構(gòu)采用的是基本IaaS基礎(chǔ)設(shè)施云架構(gòu)，在IaaS云架構(gòu)基礎(chǔ)之上開發(fā)了SaaS軟件云服務(wù)，頂層開發(fā)采用的是PaaS云平臺，用戶只需要耗費(fèi)很少的成本就可以享受到云計(jì)算技術(shù)提供的便捷與樂趣?！霸朴?jì)算”具有多種功能優(yōu)勢和特點(diǎn)，包括集群式服務(wù)器并行處理能力、分布式服務(wù)器超計(jì)算能力等等，廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)中視頻音頻數(shù)據(jù)需要海量的存儲功能和強(qiáng)大的編解碼能力，因此，“云計(jì)算”的多種功能正好適應(yīng)了廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求。

2 云計(jì)算技術(shù)在廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用功能

2.1 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算能力

廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與視頻節(jié)目的編輯與制作、音頻節(jié)目的錄制與剪輯、TS數(shù)據(jù)文件的編碼解碼等密切相關(guān)，這些也都是廣電行業(yè)多媒體業(yè)務(wù)特點(diǎn)。隨著數(shù)字電視的日益普及，高清節(jié)目質(zhì)量的不斷提高，也使得數(shù)字電視節(jié)目的制作方法和加工流程更為復(fù)雜，如果需要不同格式的視頻資源能夠簡單轉(zhuǎn)換，對于計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的性能需求也較高。然而，云辦公所特有的普通集群服務(wù)器與簡單客戶終端結(jié)合的方式能夠替代大型企業(yè)生產(chǎn)的高性能服務(wù)器，在中央處理器的利用率方面和用電消耗方面，云辦公都有著明顯的提升和飛躍。通過云計(jì)算技術(shù)能夠?qū)⑵胀ǚ?wù)器集合在一起，產(chǎn)生集群服務(wù)器特有的并行處理性能，通過統(tǒng)一的資源管理和調(diào)配使大量的視頻編輯和編碼解碼業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換成為小部分業(yè)務(wù)，再由不同的虛擬機(jī)并行處理完成，從而有效提高了視頻業(yè)務(wù)處理的速度，也減少了數(shù)據(jù)編碼與解碼過程中容易產(chǎn)生的各種錯誤。

2.2 具有海量數(shù)據(jù)儲存功能

目前，大多數(shù)視頻音頻節(jié)目的制作和剪輯采用的都是Adobe Premiere Pro非線性編輯軟件，該種非線性編輯軟件能夠?qū)⑵胀―V中拍攝的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端中，三十分鐘的視頻素材大約占據(jù)2G左右的存儲容量。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，很多大型影視傳媒公司每天需要備份的多媒體數(shù)據(jù)基本在500G以上，很多影視傳媒公司都是采用購買容量較大硬盤的方式存儲多媒體數(shù)據(jù)，一旦硬盤設(shè)備出現(xiàn)損壞，不但會造成多媒體數(shù)據(jù)的丟失，如果想恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)也需要耗費(fèi)大量的財力。谷歌公司通過對云計(jì)算技術(shù)的深入研究，提出了一種基于KEY/VALUE的GFS存儲架構(gòu)，能夠解決廣電行業(yè)海量多媒體數(shù)據(jù)無法存儲的問題，因此，云計(jì)算技術(shù)也得到了廣電運(yùn)營商們的重視。

2.3 完善的信息安全策略

廣電行業(yè)作為國家宣傳窗口，具有其獨(dú)特的權(quán)威性和政治性，因此，廣電視頻音頻節(jié)目的安全保障也至關(guān)重要。除了要加強(qiáng)對視頻音頻節(jié)目的嚴(yán)格審查之外，還需要強(qiáng)化多媒體數(shù)據(jù)的存儲安全，對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多媒體數(shù)據(jù)的傳輸也要嚴(yán)密監(jiān)控。而云計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的容錯功能和自我恢復(fù)功能，不但可以防止外界病毒和木馬的入侵，還能夠提供身份認(rèn)證和用戶授權(quán)功能，使得廣電多媒體數(shù)據(jù)能夠時刻保持在安全狀態(tài)下。

2.4 提供多種接口應(yīng)用服務(wù)

“云計(jì)算”包括IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施）、SaaS（軟件服務(wù)）和PaaS（平臺服務(wù)）三種服務(wù)類型，如果需要作為對外的付費(fèi)業(yè)務(wù)，每個用戶都可以通過“云計(jì)算”提供的API接口對應(yīng)用程序自主設(shè)計(jì)，無需耗費(fèi)大量的人力物力部署企業(yè)的系統(tǒng)硬件設(shè)備和軟件程序，只需要通過云平臺就能過享受其提供的多種個性化服務(wù)。

3 基于云計(jì)算技術(shù)的廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的構(gòu)建

目前，云計(jì)算技術(shù)在廣電多媒體業(yè)務(wù)中的發(fā)揮的作用越來越明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是云計(jì)算技術(shù)能夠提供強(qiáng)大的計(jì)算能力，用戶不需要在對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行計(jì)算之前做任何預(yù)處理準(zhǔn)備；二是云計(jì)算技術(shù)具有集群式并行處理能力，只需要簡單的服務(wù)器部署就能實(shí)現(xiàn)高性能服務(wù)器提供的服務(wù)，用戶可以隨時隨地地對系統(tǒng)資源進(jìn)行處理，而不需要考慮到資源是否處于運(yùn)行情況；三是云計(jì)算技術(shù)提供了API接口，用戶可以自主地享受云平臺提供的多種個性化功能服務(wù)和海量數(shù)據(jù)資源；四是云計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)容錯能力，用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失之后無法恢復(fù)。采用了云計(jì)算技術(shù)的廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地完成視頻音頻節(jié)目的制作剪輯、編碼解碼、實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和開發(fā)利用等一系列業(yè)務(wù)功能?；谠朴?jì)算技術(shù)廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：

圖1 基于云計(jì)算技術(shù)廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)架構(gòu)

物力資源層由多個設(shè)備組成，包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和相關(guān)硬件設(shè)備，基于云計(jì)算技術(shù)提供的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)主要集中于該層。服務(wù)器配置不需要過高性能，因?yàn)槊颗_服務(wù)器在物力資源層只是屬于一個小的節(jié)點(diǎn)?；谠朴?jì)算技術(shù)的廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)利用定位和容錯功能，將每臺服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址作為該臺設(shè)備的獨(dú)有標(biāo)識。而服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址是由DHCP主機(jī)動態(tài)生成和分配的。每一臺服務(wù)器都配有USBKEY接口，將服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址和具體配置信息記錄在USBKEY中，如果某一臺服務(wù)器出現(xiàn)了硬件問題或軟件故障，通過云平臺管理就能過準(zhǔn)確定位服務(wù)器的具體位置，并由專門負(fù)責(zé)人員對其進(jìn)行維護(hù)。

虛擬資源層的作用是對云平臺進(jìn)行虛擬化技術(shù)處理，包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和存儲設(shè)備等。云平臺將全部服務(wù)器進(jìn)行虛擬化處理之后，使其具有相同的配置結(jié)構(gòu)，以便對所有服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一集中管理，方面用戶的使用。在數(shù)據(jù)存儲方面，云平臺將全部數(shù)據(jù)存儲硬件設(shè)備進(jìn)行集中使用和管理。在網(wǎng)絡(luò)通信方面，可以設(shè)置多個虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，使云平臺能夠?qū)νㄐ判诺肋M(jìn)行合理分配。在虛擬化技術(shù)處理方面，應(yīng)用的比較普遍的是IBM公司研發(fā)的Power VM虛擬系統(tǒng)。

中間件層能夠使云平臺提供的個性化業(yè)務(wù)服務(wù)更加完善，通過各個公司生產(chǎn)制造的中間件，能夠切實(shí)提高云平臺的服務(wù)工作效率，而且，用戶還可以通過云平臺的API接口完成自主設(shè)計(jì)和編程，使云平臺應(yīng)用能夠更加適合企業(yè)的實(shí)際需求。“云計(jì)算”的并行處理能力和分布式管理能力使得云平臺的服務(wù)更加可靠穩(wěn)定，例如谷歌公司的GFS系統(tǒng)將自主研發(fā)的分布式架構(gòu)應(yīng)用到了云平臺的開發(fā)建設(shè)中，使得引擎搜索和分布式并行處理技術(shù)結(jié)合之后能夠解決海量數(shù)據(jù)存儲的問題。

管理中間層是云平臺提供功能業(yè)務(wù)服務(wù)的核心，管理中間層包括了平臺的安全保障管理，以及外部服務(wù)管理等等。對用戶的展示服務(wù)也是集中在管理中間層，用戶不需要了解它所使用的各種技術(shù)，只需要對其提供的業(yè)務(wù)功能進(jìn)行應(yīng)用即可。對于廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)來說，海量的多媒體數(shù)據(jù)信息并行處理和對其編碼解碼是不可缺少的，而且要保證系統(tǒng)的安全性能良好可靠。因此，廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的部署方式應(yīng)該將私有云和共有云共同集中在云平臺中，同時，應(yīng)該在云平臺中部署各種應(yīng)用系統(tǒng)，包括視頻節(jié)目審核播發(fā)系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)編碼解碼系統(tǒng)，以及視頻音頻節(jié)目存儲應(yīng)用系統(tǒng)等等。

終端接入層的作用是將具體用戶與云平臺很好的結(jié)合在一起，用戶可以通過計(jì)算機(jī)終端和互聯(lián)網(wǎng)按照預(yù)定的付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)對廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)云平臺提供的各種服務(wù)功能進(jìn)行應(yīng)用，而不需要考慮云平臺的內(nèi)部設(shè)計(jì)和具體處理方式。

4 結(jié) 論

云計(jì)算技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中的先進(jìn)技術(shù)，本文將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中，能夠提高多媒體數(shù)據(jù)處理的速度，有效擴(kuò)大數(shù)據(jù)存儲空間，從而應(yīng)對廣電業(yè)務(wù)系統(tǒng)對于編碼解碼、多媒體制作與剪輯和壓縮傳輸?shù)亩喾N需求，基于云計(jì)算技術(shù)的廣播電視多媒體業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)為廣電行業(yè)三網(wǎng)融合建設(shè)與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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（遼寧省朝陽三二八轉(zhuǎn)播臺，遼寧朝陽 122000）