備播模塊在電視臺播出系統(tǒng)中的定位及功能淺析

1、備播模塊在電視臺播出系統(tǒng)中的定位及功能淺析 備播模塊在電視臺播出系統(tǒng)中的定位及功能淺析 文/武漢廣播電視臺 萬建 柯翰冰 張亮華中國地質(zhì)大學(xué) 張萬超 摘 要本文通過結(jié)合武漢廣播電視臺臺內(nèi)節(jié)目播出業(yè)務(wù)流程,詳細介紹了當(dāng)前電視臺播出業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、自動化、流程化和智能化趨勢下，備播模塊在電視臺播出系統(tǒng)中的定位，功能及具體的業(yè)務(wù)操作流程。關(guān)鍵詞：播出備播模塊 網(wǎng)絡(luò)化 數(shù)字化 文件化 數(shù)據(jù)安全 1引 言武漢廣播電視臺現(xiàn)有的8頻道標清電視硬盤播出系統(tǒng)始建于2005年，該系統(tǒng)采用6臺GV PROFILE XP 1108播出視頻服務(wù)器，周邊設(shè)備使用GVSNELL等品牌產(chǎn)品，各頻道主切換臺全部使用GV Maest

2、ro，備切換器使用NETWORK16X2。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為盤帶結(jié)合，分布式上載、通道式上載。節(jié)目類型以磁帶節(jié)目為主，廣告節(jié)目采用遠程上載下載結(jié)構(gòu)。2012年建設(shè)了2套高標清同播硬盤播出系統(tǒng)，采用Omneon視頻服務(wù)器播出，全高清播出再下變換成標清，實現(xiàn)同播。新建了一套播出Netapp二級緩存系統(tǒng)，同時新建了備播系統(tǒng)，實現(xiàn)了播出系統(tǒng)內(nèi)部的節(jié)目網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、文件化播出。2013年建設(shè)節(jié)目制作網(wǎng)與播出網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)，實現(xiàn)了全臺制播一體化的文件化備播流程。播出作為電視臺業(yè)務(wù)最后的一個環(huán)節(jié)，播出的重要性不言而喻。隨著近幾年廣播電視領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和進步，各電視臺在追求播出系統(tǒng)具備安全性、可靠性、先進性、開放性、標

3、準化及可擴展的前提下，講究實用性及易操作維護性，對網(wǎng)絡(luò)化、自動化、流程化和智能化的需求日益顯著。備播模塊作為播出階段節(jié)目的主要和重要來源，在實現(xiàn)整個播出業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、自動化、流程化和智能化的過程中，起到了關(guān)鍵性的作用。2備播在播出業(yè)務(wù)中的定位目前電視臺播出系統(tǒng)，已經(jīng)由手動播出階段逐步向自動播出、硬盤播出、業(yè)務(wù)網(wǎng)之間互聯(lián)互通及全臺網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展。圖1所示為備播模塊的數(shù)據(jù)關(guān)系圖。備播模塊主要功能包括文件遷移、高標清節(jié)目上下變換、轉(zhuǎn)碼、接口、上載、技審、緩存等部分。從全臺業(yè)務(wù)角度分析，備播模塊是一個完整的，具有遷移、上載、緩存、縮編等功能的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為全臺網(wǎng)中各子業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，提供文件化的素材交互和

4、信息交互。從播出域業(yè)務(wù)角度分析，備播模塊是播出系統(tǒng)業(yè)務(wù)的前沿，是播出節(jié)目文件整備的主要途徑。播出文件經(jīng)過質(zhì)量保障等環(huán)節(jié)，最終將播出節(jié)目文件統(tǒng)一遷移至播控系統(tǒng)。 備播模塊在播出業(yè)務(wù)中的定位3備播模塊在播出系統(tǒng)中的意義播出系統(tǒng)是全臺業(yè)務(wù)發(fā)布的末端環(huán)節(jié)，也是安全等級最高的系統(tǒng)。備播模塊作為播出系統(tǒng)的前端、隔離外界威脅的分水嶺，其主要作用就是要保證播出系統(tǒng)的安全播出。通過設(shè)置MD5校驗、自動技審、人工復(fù)檢/人工審看等環(huán)節(jié)確保播出素材的數(shù)據(jù)安全；通過設(shè)置應(yīng)急流程確保播出的流程安全，通過設(shè)置安全網(wǎng)關(guān)、防病毒工作站等保障體系確保播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全。31數(shù)據(jù)安全在整個備播模塊業(yè)務(wù)流程中，數(shù)據(jù)的傳輸和存儲涉及到

5、了各節(jié)目制作系統(tǒng)、媒資系統(tǒng)、一級存儲、上載視頻服務(wù)器、二級緩存、播出視頻服務(wù)器等環(huán)節(jié)。要確保節(jié)目文件從制作完成到無誤播出，就必須保證這幾個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸處理過程不會出現(xiàn)問題。3.1.1MD5校驗數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性是保護數(shù)據(jù)安全的重點，在本系統(tǒng)中我們通過MD5驗證機制來保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全。為保證媒體文件在陣列上存儲及遷移過程中不被非法篡改，當(dāng)該文件生成時就會同時產(chǎn)生一個MD5校驗碼。MD5文件校驗機制是用來驗證傳輸后的文件是否與原文件一致的國際通用加密算法。如果發(fā)現(xiàn)接收到的文件和源文件的MD5校驗碼不一致，則說明傳輸過程中的文件不完整或者是文件遭到破壞。在備播模塊與外系統(tǒng)的互聯(lián)接口

6、處，加入MD5校驗?zāi)K，任何需要進入準備系統(tǒng)中接口緩存的素材文件，均需通過MD5校驗，證明數(shù)據(jù)文件無損壞且具有完整性后，才能進入系統(tǒng)，繼續(xù)完成備播流程。圖2為MD5碼校驗流程圖，具體流程如下：（1）節(jié)目文件開始向播出備播緩存遷移；遷移過程中，生成新文件的MD5碼；同時解析原文件攜帶的MD5碼；傳輸?shù)耐瑫r對兩個序列進行比對；（5）當(dāng)比對一致時，將文件遷移至播出二級緩存；比對有誤差時，將該文件刪除，并通知原有節(jié)目部門重新制作或傳輸；MD5碼校驗流程圖3.1.2自動技審MD5校驗只是針對傳輸過程中的節(jié)目改變，而對于通過備播模塊中上載視頻服務(wù)器進行上載導(dǎo)入的素材文件的質(zhì)量審核，則需要配備自動技審服務(wù)器

7、來完成對素材的自動審核任務(wù)。審核內(nèi)容包括視頻中的黑場、靜幀、彩條、藍底、綠底、YUV 值超標等項目及音頻中關(guān)于靜音、破音、VU、電平、不可聽、相位等項目，以保證該素材文件的視音頻技術(shù)質(zhì)量。通過自動技審，不僅可以減少相關(guān)人員的工作量，還可以為前臺人工審核提供參考。在滿足系統(tǒng)流程自動化要求的同時，完成技審任務(wù)。3.1.3人工復(fù)檢/人工審看根據(jù)自動技審的結(jié)果可以生成技審報告，對于自動技審結(jié)果未合格的節(jié)目文件，將生成人工復(fù)檢任務(wù)，需要對故障點進行人工確認。如果確認無誤，則允許進行播出；如果確認文件存在問題，則需要重新傳輸或上載節(jié)目。圖3所示為數(shù)據(jù)質(zhì)量保證環(huán)節(jié)分析示意圖。質(zhì)量保證環(huán)節(jié)分析示意圖32流程安

8、全一般情況下，備播模塊采用常用鏈路流程，當(dāng)常用鏈路出現(xiàn)故障的時候，備播模塊采用應(yīng)急鏈路流程進行備播；如果應(yīng)急鏈路也無法工作時，則采用緊急鏈路進行備播。3.2.1備播正常流程：備播正常業(yè)務(wù)流程，如圖4所示。備播模塊正常業(yè)務(wù)流程圖傳輸文件的類型不同，業(yè)務(wù)流程也會有差別：全臺網(wǎng)（各制作網(wǎng)）文件*臺內(nèi)各子系統(tǒng)主干平臺一級備播*一級備播 MD5碼校驗*一級備播 二級備播（文件技審） 播出服務(wù)器磁帶上載文件*上載服務(wù)器 二級備播（文件技審） 播出服務(wù)器*二級備播上載 二級備播（文件技審） 播出服務(wù)器介質(zhì)上載文件*介質(zhì)上載工作站 上載服務(wù)器（通道審查）*介質(zhì)上載工作站 二級備播（文件技審） 播出服務(wù)器3.2

9、.2備播應(yīng)急流程備播模塊應(yīng)急業(yè)務(wù)流程當(dāng)正常業(yè)務(wù)流程鏈路出現(xiàn)故障，備播模塊的應(yīng)急業(yè)務(wù)流程，如圖5所示。根據(jù)文件類型，其相應(yīng)業(yè)務(wù)流程為：全臺網(wǎng)（及其他外來）文件*各系統(tǒng)主干平臺二級備播*二級備播延時播系統(tǒng)磁帶上載文件*上載服務(wù)器 播出服務(wù)器介質(zhì)上載文件*介質(zhì)上載工作站 上載服務(wù)器（通道審查）3.2.3備播緊急流程當(dāng)應(yīng)急業(yè)務(wù)流程鏈路也無法工作時，備播模塊采用緊急流程進行備播。其業(yè)務(wù)流程為：*各系統(tǒng)生成磁帶應(yīng)急播出錄像機 備播模塊的三種流程策略充分考慮到了播出前期準備過程中的各種狀況，并提供了相應(yīng)的解決辦法，降低了播出事故發(fā)生的概率。33網(wǎng)絡(luò)安全備播的網(wǎng)絡(luò)安全屬于全臺網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的一部分，備播模塊在播出

10、系統(tǒng)中的定位決定了備播網(wǎng)絡(luò)安全部署的重要性。網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計的基本原則是防止病毒入侵、病毒發(fā)作。3.3.1防入侵備播模塊從入口處通過防火墻、物理隔離網(wǎng)閘等部署實現(xiàn)對入口的網(wǎng)絡(luò)安全保護，防止非法入侵。安全網(wǎng)閘安全隔離網(wǎng)閘由軟件和硬件組成，其硬件設(shè)備由外部處理單元、內(nèi)部處理單元、隔離安全數(shù)據(jù)交換單元三部分組成。安全數(shù)據(jù)交換單元與內(nèi)、外網(wǎng)處理單元不同時連接，為2+1的主機架構(gòu)。隔離網(wǎng)閘采用SU-Gap安全隔離技術(shù)，創(chuàng)建一個內(nèi)、外網(wǎng)物理斷開的環(huán)境。當(dāng)用戶需要與外網(wǎng)互聯(lián)，但要防止內(nèi)部信息外泄和外部病毒黑客入侵時，網(wǎng)閘硬件在鏈路層使兩個網(wǎng)絡(luò)隔離；而瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件時，實質(zhì)是在不同的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)。（2

11、）安全網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)用于在不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間進行數(shù)據(jù)交換、路由選擇和協(xié)議轉(zhuǎn)換。通過DHCP服務(wù)器進行默認網(wǎng)關(guān)設(shè)置，采用DHCP服務(wù)器給網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備設(shè)置IP地址和子網(wǎng)掩碼來確保網(wǎng)安全。這樣，只要更改DHCP服務(wù)器的默認網(wǎng)關(guān)設(shè)置，其他設(shè)備也能獲得新的默認網(wǎng)關(guān)設(shè)置。（3）堡壘主機堡壘主機在全臺網(wǎng)絡(luò)中處于播出域與各外來子系統(tǒng)之間，作為外系統(tǒng)進入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的一個檢查點，主動防御外來系統(tǒng)的病毒入侵，以達到把整個網(wǎng)絡(luò)的安全問題，集中在某個主機上解決，省時省力且不用考慮其他主機的安全的目的。播出平臺與外來系統(tǒng)制作平臺一般采用Windows操作系統(tǒng)，互聯(lián)接口服務(wù)器和互聯(lián)FTP服務(wù)器通過配置與其它主機不同的

12、操作系統(tǒng)，如Linux、Unix操作系統(tǒng)，形成網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)架構(gòu)，刪除、禁用所有非必需的服務(wù)、協(xié)議、程序和網(wǎng)絡(luò)端口，作為播出域的堡壘主機使用，可以有效防止外系統(tǒng)的病毒，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸擴散到播出系統(tǒng)，確保播出域的主機安全。3.3.2防病毒對于一個電視臺規(guī)模的播出系統(tǒng)來說，與病毒斗爭是一項長期艱苦的工作。這項工作可分為技術(shù)層和非技術(shù)層面。技術(shù)層面是指確保防病毒軟件的殺毒引擎敏感可靠、病毒庫更新即時、軟件提供集中管理、防病毒策略能讓客戶機強制執(zhí)行等；非技術(shù)層面是指行政上的規(guī)章制度，如禁止隨意下載游戲和軟件、禁止隨意拷貝或互傳不被信任的軟件、禁止用戶瀏覽不被信任的站點，以及確保這些規(guī)章制度得以執(zhí)行的培訓(xùn)和監(jiān)督

13、機制。圖6為集中式病毒防護控制體系。防病毒系統(tǒng)工作流程如下：集中式病毒防護控制體系（1）由于本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用內(nèi)、外網(wǎng)物理隔離方法，因此，我們需要定期從因特網(wǎng)下載病毒更新；病毒更新下載完成后，經(jīng)測試，手工遷移至防病毒系統(tǒng)中心服務(wù)器上；（3）防病毒中心服務(wù)器，在本局域網(wǎng)PC上，通過網(wǎng)絡(luò)安裝PC防病毒客戶端，并將集中防病毒策略和更新病毒庫推到桌面PC上；（4）各子系統(tǒng)防病毒服務(wù)器受中心服務(wù)器控制，并定期接收更新病毒庫；（5）各級防病毒服務(wù)器將防病毒策略和更新病毒庫推到相應(yīng)的PC桌面。4備播業(yè)務(wù)流程1播出域業(yè)務(wù)流程簡介以基于節(jié)目單的節(jié)目備播為總線，播出域總體業(yè)務(wù)分為四個階段：計劃階段、備播階段、播出階段

14、和播后階段。播出計劃階段節(jié)目單的制作與發(fā)布工作主要由總編室完成，相應(yīng)的廣告單部分由廣告部完成，最后由總編室合單后發(fā)送給播出系統(tǒng)；在備播階段，從整個備播業(yè)務(wù)看，可以分為3 個階段，分為一級備播、二級備播、三級備播；播出階段是播控工作站按照節(jié)目單，控制受控設(shè)備，進行正常播出并對緊急和應(yīng)急情況進行處理。播后階段為播出結(jié)束后的處理，包括播后單保存和發(fā)布，刪除視頻服務(wù)器素材等。2備播模塊業(yè)務(wù)流程備播階段是整個播出業(yè)務(wù)的關(guān)鍵階段，它直接關(guān)系到后續(xù)播出階段的安全播出，是播出階段節(jié)目的主要和重要來源。該階段又涉及3個部分：即各制作系統(tǒng)備播、二級緩存?zhèn)洳?、視頻服務(wù)器備播。各制作系統(tǒng)備播：開播前10天至開播前2小

15、時，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)按照播出節(jié)目單進行節(jié)目提交，該部分完成各個生產(chǎn)系統(tǒng)向播出的遷移流程。二級緩存?zhèn)洳ィ洪_播前10天至開播前2小時，播出系統(tǒng)按照播出節(jié)目單，從媒資系統(tǒng)進行節(jié)目備播，該階段進行節(jié)目文件從媒資系統(tǒng)備播庫，遷移到播出二級存儲系統(tǒng)的流程，完成節(jié)目文件從外系統(tǒng)到播出系統(tǒng)內(nèi)部遷移。視頻服務(wù)器備播：開播前3天至開播前2小時，播出系統(tǒng)開始進行視頻服務(wù)器的節(jié)目整備，播后節(jié)目保存2天，該階段實現(xiàn)了節(jié)目文件從二級存儲體到視頻服務(wù)器的遷移流程。備播模塊具體業(yè)務(wù)流程如下：（1）制作系統(tǒng)節(jié)目備播：新節(jié)目在制作系統(tǒng)完成政審、播出格式轉(zhuǎn)碼、文件自動技審、人工復(fù)審、MD5數(shù)字簽名工作，提交到接口緩存進行MD5簽名驗證，

16、不再進行自動技審。（2）廣告節(jié)目備播：廣告在廣告串編系統(tǒng)完成制作、內(nèi)容審核后，轉(zhuǎn)碼成播出格式，并進行技審、MD5數(shù)字簽名后提交到接口緩存。 （3）媒資系統(tǒng)節(jié)目備播分為三種情況：重播節(jié)目，如果在一定時間內(nèi)可以重復(fù)使用，則無需重新提交，如果該節(jié)目需要重新制作，那么重新制作完成后由制作網(wǎng)提交備播；制作碼率的新節(jié)目，在制作系統(tǒng)和媒資系統(tǒng)內(nèi)完成播出格式轉(zhuǎn)碼、文件技審、MD5簽名后，遷移到播出二級緩存；對于播出碼率的新節(jié)目，建議攜帶MD5信息遷移至二級緩存。（4）備播系統(tǒng)通過與總編室節(jié)目單的交互，判斷各系統(tǒng)上傳節(jié)目是否符合條件，不符合則不予接收。（5）備播系統(tǒng)在二級緩存處完成技審、MD5簽名。（6）將節(jié)目上傳至播出服務(wù)器后，進行頭尾檢測。（7）其他介質(zhì)直接上載至播