都市頻道制作網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、都市頻道制作網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    都市頻道制作網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2004年度河南省廣播電視優(yōu)秀科技論文二等獎2000年河南電視臺都市頻道建立起了第一套非線性新聞制作網(wǎng)，主要用于都市報道和都市快報兩檔新聞節(jié)目的制作，經(jīng)過近4年的成功應(yīng)用，無論是編輯、記者還是系統(tǒng)管理人員都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，由傳統(tǒng)的線性編輯方式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的非線性編輯方式的轉(zhuǎn)變已經(jīng)深入人心。因此，在2003年初，我們提出了建立一個能夠涵蓋頻道除新聞類節(jié)目以外所有節(jié)目的非線性編輯制作網(wǎng)的設(shè)想。初步設(shè)想在我們提出的初步設(shè)想中，制作網(wǎng)除了普通的非線性編輯網(wǎng)的特征外，應(yīng)該還具有以下幾個特點(diǎn)：集中上載

2、：由于我頻道物理空間的限制，同時也因?yàn)槌杀镜脑?，我們希望制作網(wǎng)的上載工作能夠集中完成，一方面可以有效利用各種上載源設(shè)備（如不同格式的放機(jī)等）；另一方面可以兼顧節(jié)目收錄；同時并不影響編輯站點(diǎn)的正常編輯工作。全I(xiàn)幀與長GOP混編：對一些節(jié)目量大但編輯相對簡單的節(jié)目（例如電視劇僅僅是插播一些廣告或字幕）采用全I(xiàn)幀就會大量占用存儲空間，顯得有些得不償失。與硬盤播出系統(tǒng)連接：若不能以文件的方式在制作網(wǎng)與硬盤播出系統(tǒng)之間傳遞節(jié)目，對于電視劇這樣節(jié)目時間長而編輯相對簡單的節(jié)目，反復(fù)的上載、下載還不如傳統(tǒng)的對編設(shè)備方便省時。經(jīng)過一段時間的市場調(diào)研，我臺硬盤播出系統(tǒng)的廠商不同意提供其文件包裝格式，因此與硬盤播

3、出系統(tǒng)連接的設(shè)想已不可行，同時也使得電視劇使用制作網(wǎng)進(jìn)行編輯有些得不償失。最終形成的方案要求滿足以下需求：完成除都市報道都市快報（仍使用原新聞網(wǎng)）和電視?。ㄈ允褂脗鹘y(tǒng)編輯設(shè)備）外的所有節(jié)目的編輯。與演播室系統(tǒng)聯(lián)接，完成演播室節(jié)目的直接采集。實(shí)現(xiàn)集中上載和自動收錄。安全穩(wěn)定的大容量存儲。系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由兩大部份組成，非線性編輯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和集中上載系統(tǒng)。非線性編輯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：系統(tǒng)以S2A3000為中心，采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要由存儲子系統(tǒng)、服務(wù)器子系統(tǒng)、客戶端子系統(tǒng)等組成，編輯用高碼率視頻采用MPEG24:2:2PMlL50I，編輯/檢索用低碼率視頻采用MPEG4格式。存儲子系統(tǒng)。集中存儲是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享的

4、基礎(chǔ)，因此存儲設(shè)備的選擇是網(wǎng)絡(luò)安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。根據(jù)我們對系統(tǒng)容量的測算以及技術(shù)先進(jìn)性系統(tǒng)穩(wěn)定性成本情況的考慮，最終選擇了美國DataDirect公司的S2A3000作為高碼率視頻的存儲系統(tǒng)。S2A3000是DataDirect公司提出的SANAppliance（存域網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）概念的產(chǎn)品，將交換設(shè)備RAID設(shè)備連接設(shè)備管理設(shè)備整合為一體，由控制器和硬盤塔兩部分組成，主要具有以下幾和特點(diǎn)：高訪問帶寬：對內(nèi)系統(tǒng)擁有可并發(fā)工作的12個內(nèi)部磁盤通道，為大容量I/O操作和RAID技術(shù)提供了充足的帶寬；對外最高可擁有8個100M外部主機(jī)通道，可與FC交換機(jī)或主機(jī)相連，提供最高800MB/s外部訪問帶寬

5、。根據(jù)我們具體情況，我們采用了2個激活的外部訪問端口，可提供200M訪問帶寬。高可用性：系統(tǒng)中的所有設(shè)備都提供了冗余并實(shí)現(xiàn)了鏈路冗余。系統(tǒng)中的兩個可熱插拔的高速傳輸控制器(HSTD)形成冗余的HSTD對，并且每個硬盤都擁有2個磁盤通道同時與2個HSTD連接，形成相互冗余的鏈路。磁盤冗余采用了設(shè)計(jì)獨(dú)特的DataRAID技術(shù)，硬盤陣列由多個RAID組（稱作Tier）組成，每個Tier中有4個數(shù)據(jù)盤1個校驗(yàn)盤和1個Spare盤組成，Spare盤可隨時替換出現(xiàn)故障的數(shù)據(jù)盤或校驗(yàn)盤，并可自動進(jìn)行數(shù)據(jù)熱修復(fù)。Spare盤還可以動態(tài)地為所有Tier提供備份服務(wù)。系統(tǒng)最多可以支持4個硬盤箱共96塊硬盤。根據(jù)我

6、們的實(shí)際情況，我們選擇了1個SF4016硬盤箱共16塊硬盤，形成3個Tier，每個Tier有4個數(shù)據(jù)盤和1個校驗(yàn)盤，3個Tier共享1個Spare盤?？晒芾硇裕合到y(tǒng)提供了一整套系統(tǒng)管理軟件，包括vLUNManager（虛擬邏輯單元管理器）Configurationmanager（配置管理器）FirmwareUpdateManager（Fireware升級管理器）和Performanagemanager（性能管理器），為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中安全管理提供了保障     除了S2A3000外，我們還選擇了1個擁有雙主機(jī)端口的SCSI磁盤陣列作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和低碼率素材

7、的存儲設(shè)備，與S2A3000一起組成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲中心。服務(wù)器子系統(tǒng)。系統(tǒng)中一共配置了4臺DELL1650機(jī)架式服務(wù)器，其中兩臺安裝了WINDOWS2000ADVANCEDSERVER和SQLSERVER并與SCSI磁盤陣列相連，以群集的方式形成了一個雙機(jī)熱備系統(tǒng)，作為整個系統(tǒng)的主域控制器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。一臺安裝了TIVOLI公司的SANERGYFS軟件，作為整個FC網(wǎng)絡(luò)硬盤共享的MDC（METADATACONTROLLER）服務(wù)器，用于管理數(shù)據(jù)共享。最后一臺作為網(wǎng)管服務(wù)器，主要安裝了業(yè)務(wù)中間件（作為核心數(shù)據(jù)訪問和客戶端應(yīng)用軟件的接口）和網(wǎng)管軟件，同時也作為MDC服務(wù)器的備份。i3D?_S

8、=%1QdLJiJabZFIHkGzwu6 應(yīng)用化學(xué)論文8h=F&ec6uGRf!?.fAoRB編輯工作站子系統(tǒng)。根據(jù)我頻道各欄目的編輯工作量并兼顧今后的發(fā)展趨勢以及投資成本，選用9臺有卡工作站（其中8臺在制作機(jī)房，1臺用于演播室節(jié)目采集）2臺無卡工作站。有卡工作站采用MATROX公司的DIGISUITELX系列板卡，其中兩臺用于下載的工作站和1臺用于演播室節(jié)目采集的工作站采用LX+SDI+MAX組合，而其它的站點(diǎn)則采用LX+MAX組合。論文都市頻道制作網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)來自WWW免費(fèi)論文網(wǎng)集中上載系統(tǒng)：系統(tǒng)以SONY公司的視頻服務(wù)器MAV70XGI為中心，可同時使用4個上載通道和1個回看

9、通道，由1臺計(jì)算機(jī)作為控制服務(wù)器控制4個通道的同時上載。素材采集完成后，通過MAV70XGI的千兆異步網(wǎng)絡(luò)接口以FTP方式將素材交由轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，然后通過光纖網(wǎng)傳至非線性編輯網(wǎng)絡(luò)中的S2A3000中進(jìn)行存儲。MAV70XGI是SONY公司推出的主要用于播出的視頻服務(wù)器，由于其穩(wěn)定的性能、支持多路視頻輸入輸出、支持FTP文件傳輸?shù)忍匦员贿x為集中上載系統(tǒng)的中心服務(wù)器。MAV70XGI擁有5個插槽可用于不同的編碼板卡和解碼板卡的組合，但由于帶寬的限制，最多同時支持4個輸入通道，因此我們選用4個BKMA-7020編碼卡用于素材采集，其中第一和第二個通道帶有BKMA-7050模擬輸入板，1個BKMA

10、-7010編、解碼卡用于回看，并帶有一個BKMA-7060模擬輸出板。MAV70XGI擁有8個熱插拔硬盤插槽，采用RADI3技術(shù)，可選用36G或73G兩種規(guī)格的硬盤。由于在系統(tǒng)只作為素材在轉(zhuǎn)碼前的緩沖存儲，無需長時間保存大量素材，因此我們選用了價格較低的36G硬盤。MAV70XGI千兆異步網(wǎng)絡(luò)接口（通過選用BKMA-7045異步網(wǎng)絡(luò)接口板）并不能將信息直接輸出到網(wǎng)絡(luò)中，而是通過SCIS線與一臺被稱作網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的計(jì)算機(jī)相連，通過FTP以文件方式將采集的視頻文件讀入網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，然后通過網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的以太網(wǎng)接口傳入編輯網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和MAV70XGI之間只能同時建立3條FTP連接，最大傳輸率為260

11、MBPS，圖1為MAV70XGI示意圖。(2)集中上載控制子系統(tǒng)?？刂朴?jì)算機(jī)同時顯示四個控制界面，分別控制四個輸入通道，其中第一個通道可用于節(jié)目的自動收錄，其他3個通道則分別與3臺放像機(jī)相連。每個通道都可實(shí)現(xiàn)批量采集。(3)轉(zhuǎn)碼子系統(tǒng)。由1臺轉(zhuǎn)碼控制服務(wù)器和2臺轉(zhuǎn)碼工作站組成，當(dāng)完成采集后，上載控制服務(wù)器通知轉(zhuǎn)碼控制服務(wù)器開始轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)碼控制服務(wù)器則根據(jù)設(shè)備情況調(diào)度轉(zhuǎn)碼工作站進(jìn)行轉(zhuǎn)碼。轉(zhuǎn)碼工作站通過以太網(wǎng)絡(luò)從MAV70XGI的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中讀取需要轉(zhuǎn)碼的文件，將其轉(zhuǎn)為能為DIGISUITELX板卡處理的文件格式，同時根據(jù)需要生成低碼率文件，并通過FC網(wǎng)絡(luò)傳入S2A3000中進(jìn)行存儲。三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)非

12、線形編輯系統(tǒng)是選用的索貝公司的創(chuàng)意21系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在多家電視臺應(yīng)用，屬于比較成熟的系統(tǒng)，此處不再復(fù)述。本文著重敘述一下集中上載系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。索貝公司原來也有一套用于自動收錄的系統(tǒng)，但與我們的需求尚有不小的距離，后來該公司派開發(fā)人員直接到系統(tǒng)安裝現(xiàn)場，與我們共同協(xié)商，現(xiàn)場開發(fā)實(shí)現(xiàn)了集中上載系統(tǒng)。根據(jù)我們的不斷討論，最終對系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提出了以下明確的需求：由于系統(tǒng)直接交由編輯、記者操作，因此要有極高的容錯能力和健壯性。一臺上載控制計(jì)算機(jī)同時控制四個通道，包括對VTR的控制和對衛(wèi)星信號的自動收錄，并且界面要簡潔、清楚，容易操作。自動收錄擁有最高權(quán)限，當(dāng)自動收錄任務(wù)即將開始時，系統(tǒng)自動結(jié)束該通道上的其他任務(wù)。自動完成素材的轉(zhuǎn)碼和入庫工作，可根據(jù)攔目設(shè)置是否采集低碼率素材。當(dāng)一個上載任務(wù)開始后，該通道被鎖定，任務(wù)完成后自動釋放該通道并彈出磁帶。最終形成的集中上載系統(tǒng)主要由兩大部分組成，即收錄部分與轉(zhuǎn)碼部分。1收錄部分：收錄部分主要是將外部的視音頻信號進(jìn)行編碼，生成MPEG2全I(xiàn)幀文件。其主要功能是通過一臺上載控制計(jì)算機(jī)分別控制四個通道上的VTR或其它信號源以及MAV70XGI，可采用打點(diǎn)硬錄定時錄制等方式完成對信號的采集編碼。