節目審稿及視頻資源共享系統的設計和應用

□李海彬 楊波 梁炎榮

節目審稿及視頻資源共享系統的設計和應用

□李海彬 楊波 梁炎榮

本文以廣西電視臺影視頻道文稿及視頻資源網方案為例，探討如何在現有網絡結構下，利用單機版非編軟件及文稿系統內嵌的FFmpeg組件，組建一個低成本的節目審稿+視頻資源共享系統。

Ffmpeg；SAN網絡；NAS盤陣；文稿系統；非編軟件

隨著計算機軟硬件技術的發展，電視節目制作中傳統的錄像機對編方式已逐漸淘汰，記者、編輯們通過計算機上安裝的非編軟件對拍攝的視音頻進行剪輯制作已成為常態。使用非編系統以文件方式制作電視節目無疑是技術上的進步，但只有結合網絡的力量才能發揮更高的效能。本文將介紹廣西電視臺自主設計開發的廣西電視臺影視頻道文稿及視頻資源共享系統。

一、常見的非編系統

在常用的非編軟件中，一類以大洋、索貝等國內專業公司生產的，主要針對SAN網絡架構的大型網絡化非編系統以存儲區域網絡(SAN)為主體，需要在非編客戶端主機上安裝公司開發的非編軟件并配備SAN光纖卡，通過光纖通道協議訪問SAN盤陣。SAN網絡的高速帶寬及文件系統可保證聯網非編客戶端讀寫SAN盤陣像讀寫本地硬盤一樣，從而達到共享盤陣資源的目的。但是，建立這樣一個SAN網絡結構的非編系統成本非常高，除了至少數百萬元的軟硬件費用外，還需要專業的技術隊伍進行維護，因此大多數情況下，SAN網絡結構的非編系統都是作為后期編輯使用，由技術部門統一維護管理。

另一類以Edius、品尼高、Premiere等國外公司出品的非編軟件為主，這類軟件主要側重于非編軟件的功能及制作能力（如支持的視頻格式、特技等），通常以單機版軟件的方式存在。通常這些軟件的兼容性非常好，可以在普通電腦上安裝和使用，故而深受記者們的青睞。

二、廣西電視臺非編網現狀

以廣西電視臺為例，除新聞頻道有獨立的演播室、非編網絡及技術運維人員外，其它頻道基本上都在臺制作部的各個SAN結構非編網內制作節目。由于分配給各頻道使用的非編站點數量有限，基本都只用于后期編輯。前期記者完成拍攝后，大多數情況下先在自己的電腦上使用單機版的非編軟件進行粗編（即只進行視頻及音頻同期聲剪輯，無配音字幕），再將完成后的視頻文件通過P2卡或移動硬盤交給欄目編輯，由欄目編輯在制作部SAN結構非編站點上精編（加字幕及配音），最后通過錄像機進行輸出。

在前期記者與欄目編輯之間，主要通過人工的方式交接素材資源，工作效率較低，在多個欄目需要使用同一素材的情況下，有時候會因分配問題而影響欄目出片。但讓前期記者和欄目編輯全部在SAN非編網內制作節目，非編站點的數量明顯不足。

三、系統分析

在現有情況下，通過網絡技術將單機版非編軟件進行聯網，將完成的素材存儲在網絡盤陣中共享是比較好的方法。但如果采用SAN網絡結構對文件進行存儲和管理，則需要較高的成本。從降低成本的角度來說，一是可以利用現有的1000Mbps/s的臺局域網，直接在臺網里部署服務器；二是可以使用廉價的NAS文件服務器來存儲視頻文件。

將記者源素材統一存儲在非編網盤陣中，通過TCP/IP網絡實時讀寫非編網盤陣文件。1000M以太網的帶寬，標清的碼率一般是25-50Mbps/s，高清的碼率一般是50-100Mbps/s，按最低標準計算，即標清可以并發40個視頻通道，高清可以并發20個視頻通道。假設平均每個非編客戶端使用2個視頻通道，即可以帶20個標清非編客戶端或10個高清非編客戶端。但這只是理想化的計算結果，實際情況是1000Mpbs/s的TCP/IP網絡利用率通常只有30%-60%。另外，由于采用的是基于NAS共享文件的訪問方式，通過網絡訪問文件的速度還要打一個折扣，難以保證多臺非編客戶端的并發實時讀寫，一旦網絡達不到要求，就會造成視頻丟幀。

從業務需求來說，每個記者都是獨立成片的，并不需要將自己的全部拍攝素材分享給其他記者使用，而只需要將成片提交給欄目編輯精編即可。因此拍攝的源素材可以不存在NAS盤陣中，只需提供一個給記者上傳成片視頻的空間，并可以讓欄目編輯下載即可。

綜合以上分析，筆者認為建立一個文稿網+視頻資源網的方式是更為可行的方案，這種方式可使記者上傳視頻、欄目編輯下載視頻對網絡帶寬、NAS文件服務器的要求較低，現有條件可以滿足其需求。

四、系統設計及實現

（一）系統結構

圖1是這個系統方案的網絡結構圖。

圖1

從圖1中我們知道，在物理位置上分為兩個區域，即影視頻道辦公區和制作部蘋果非編網，兩個區域通過光纖及交換機進行連接。

在影視頻道辦公區增加一臺安裝了W indows 2008操作系統的DellR730服務器(以下簡稱文稿/NAS服務器)，其上部署MSSQL 2008數據庫系統提供文稿訪問服務；出于成本考慮，方案中沒有采用專用的NAS盤陣，而由這臺服務器兼任NAS服務，使用內置硬盤作為視頻文件存儲盤。

文稿/NAS服務器內置8塊硬盤，其中2塊1T硬盤做Raio 1用于安裝操作系統和數據庫，6塊2T硬盤做Raid 5用于存儲記者上傳的視頻文件，因此實際視頻存儲區空間約10T。

（二）文稿處理軟件

文稿處理軟件選用沖瞳新聞文稿處理系統2.0版，新版本的系統在原有的基礎上增加了稿件綁定視頻文件提交功能，并通過內置的FFmpeg組件，實現對記者上傳的視頻文件進行解碼檢測、轉碼、播放等功能。

FFmpeg是一套可以用來記錄、轉換數字音頻、視頻，并能將其轉化為流的開源計算機程序。FFmpeg支持當前流行的大多數視音頻編碼及格式，采用LGPL或GPL許可證意味著它是開源及免費的，其音頻/視頻編解碼庫的版本也一直在升級中。目前流行的一些視頻P2P播放軟件，其視頻編解碼的底層基本都是利用FFmpeg技術實現的。

沖瞳新聞文稿系統通過FFVCL中間層實現對FFmpeg底層動態庫的調用，經測試廣播級的SONY專業藍光盤、松下P2卡中存儲的基于MPEG2編碼的MXF格式文件，可以直接在文稿系統中解碼、轉碼、播放，無需轉碼。

圖2是記者提交稿件時，綁定從SONY專業藍光盤導出的MXF視頻文件。

圖2

經FFmpeg解碼可知，文件長度約2G，視頻長度約5分35秒，1080P格式，視頻碼率50Mbps/s，幀頻25，并包含了兩路音頻流。FFmpeg是支持編碼格式最多的一個音頻/視頻編解碼庫，對于FFmpeg解碼檢測失敗的文件，文稿系統會彈出提示并禁止提交稿件及視頻。

通過FFmpeg解碼檢測，一方面可以讓記者知道自己上傳的文件是否合格，另一方面可以防止隨意上傳文件帶來的病毒、木馬，從而影響服務器及網絡的安全。

FFmpeg還可以播放多種視頻文件。圖3是欄目編輯選用稿件時，觀看記者提交的視頻。

圖3

（三）轉碼系統

轉碼系統的功能是將高碼流、高清晰度的廣電視頻文件，重新渲染生成低碼流、低清晰度并可用于網絡點播的流媒體視頻文件。

廣西電視臺影視頻道文稿及視頻資源網方案使用的轉碼軟件為沖瞳視頻轉碼系統1.0，它運行在服務器后臺，當記者提交高碼流的視頻文件后，轉碼軟件會自動生成一個視頻編碼為H.264，音頻編碼為AAC的MP4格式流媒體文件，這個文件既可以在文稿系統中給欄目編輯觀看，也可以發布到互聯網上進行網絡點播。

（四）業務流程

圖4是系統的業務流程。

圖4

系統主要按照以下步驟工作：1.記者完成采訪拍攝任務后，在自己的電腦上寫稿，使用單機版的非編軟件進行粗編，并將完成的故事板打包生成高碼流的視頻文件，如MPG、MXF等；2.記者在文稿系統中提交稿件，并將完成的視頻文件作為文稿附件同時提交上傳；3.文稿軟件調用FFmpeg解碼器，對記者提交的視頻進行解碼，判斷是否FFmpeg認可的視頻格式，并只允許FFmpeg認可的視頻文件上傳到服務器；4.轉碼服務器在后臺異步運行，它根據轉碼隊列將記者提交的高碼流視頻文件逐一進行轉碼，生成一個H.264編碼的流媒體文件，可用于文稿視頻預覽及互聯網新媒體應用；5.欄目編輯打開文稿系統，讀取記者稿件的同時，還可以通過FFmpeg播放器觀看記者提交的高碼流視頻，或者后臺生成的H.264低碼流視頻；6.對于選用的稿件和視頻，欄目編輯可以下載到U盤等移動存儲設備上，再拿到SAN非編網中上傳并進行精編。

五、總結

廣西電視臺影視頻道在不改變原有網絡結構的情況下，通過增加一臺文稿/NAS文件服務器，利用文稿系統串聯、FFmpeg技術實現視音頻編解碼，用較低的成本搭建了一個節目審稿+視頻資源共享的系統。這個系統對前期記者、后期編輯使用的非編軟件沒有要求，唯一的要求是記者需提交FFmpeg認可的視頻格式。

（作者單位：廣西電視臺新聞中心）