新闻高清非编网的设计与实施

程琳梅厦门广播电视集团技术中心，福建厦门 361001



新闻高清非编网的设计与实施

程琳梅
厦门广播电视集团技术中心，福建厦门 361001

摘 要高清时代的来临，为了顺应潮流，抢占收视市场，电视台纷纷进行高清化建设和改造。厦门电视台目前基于标清的新闻非编网络已经使用七年，系统的存储容量、服务器处理能力、工作站运行状况、网络带宽等已经无法满足新闻业务的需求。必须建立全高清采编，高效率安全的高清节目非编网络系统。系统涵盖文稿系统、收录系统、新闻编辑系统、演播室系统、生产媒资系统、业务监控系统、系统管理平台、以及与第三方系统互联互通等功能。实现上载、剪辑、文稿、配音、审片、播出、归档一体化流程，提高新闻节目采、编、播、存、管的效率。系统满足集团新闻制作的各种业务需求，并可根据今后业务发展在此基础上升级扩展。

关键词高清非编网；双网模式；监控管理

1　项目实施的背景和目的

厦门电视台新闻非编网络系统承担厦门电视台四个频道的所有新闻制作。常规新闻直播节目有《厦视新闻直播室》《特区新闻广场》《厦视新闻》，录播节目有《十分关注》《视点》《军情全球眼》还有一些专题新闻和突发新闻制作。新闻节目制作量大，是台内高清化改造的重点。高清改造前的系统已经使用七年，虽然4年前进行过系统扩容，但是系统仍然已经无法满足高清化新闻业务的需求。主要表现在4个方面：1）系统存储容量36T，其中素材容量为28T，而高清节目容量为标清节目的5倍，存储容量和存储系统的带宽都无法满足高清化要求；2）由于编辑任务繁重，随着64位操作系统与软件的普及，工作站也急需升级；3）新闻直播节目较之前多，下载送播的直播模式为避免人为出错需经过层层审核,效率低下，必须改变非编网孤岛的现状，建设演播室播出系统与编辑网结合实现自动送播；4）非编网软硬件维护、新闻业务流程运行状况、网络素材上载等依靠网络管理人员人工完成，任务重，预见性差，应采取自动监测的手段主动防御。

建设的高清非编网络系统应具有节目信号收录、节目编辑、资料保存、文稿编辑、视音频制作、审片、演播室播出、生产媒资以及与第三方系统互联互通等相关功能模块，要求系统内部从信号采集、文稿编辑、内容制作、内容存储到演播室播出实现全程文件化。该系统以网络为纽带，以新闻文稿系统流程为主线，提高新闻节目采、编、播、存、管的效率。

2　系统总体设计

新闻高清非编网，采用SAN+以太双网模式，包含后台服务及存储、各应用模块、文稿驱动全流程的三层架构方式建设，整网涉及新闻业务的采、编、播、管、存等各个方面。其中后台服务及存储模块，主要由存储、服务器交换机等核心设备和数据库、文件系统等核心系统应用组成。在此之上，为各个业务模块，包含各子系统相关服务设备、应用服务。最后，通过文稿系统驱动，实现全网各子系统模块之间的交互流程，最终实现新闻的采编播一体化流程。系统的架构如图所示。

1）存储及访问方式。在广电领域，存储是一个节目生产网的原材料仓库，也是提供高效生产流水线的原动力所在，是一个生产系统的核心部分。

本系统根据实际需要采用三种存储设备。系统核心存储设备用于存放节目生产和业务产生的各类音视频素材，从大容量、高带宽、可扩容、硬件负载均衡、易维护管理等方面考量，采取HUS150存储，提供块访问和文件访问的统一存储平台。系统主存储在峰值情况下带宽需求加上20%冗余约为2.4GBps，选用HUS150单台实测带宽在60块硬盘的情况下不低于2.5GBps。选用磁盘数量135块，约128T的容量，完全满足系统需求。采用双存储架构，一备一存来提高储系统对业务生产的安全性。按照8+1的方式划分DiskGroup，所有卷都采用RAID5。系统采用FC+以太网双网设计。对I/O性能要求高的终端如存储管理服务器、存储访问服务器、迁移服务器、高清高码率工作站、高清配音工作站、高清高码率审片工作站、合成工作站等都采用双网接入，通过FC交换机直接访问光纤存储盘阵，其他功能服务器、文稿工作站等采取以太网单网接入，通过存储访问服务器读写光纤存储阵列中的文件。

作为数据库数据存储设备，数据库的I/O性能要求与HUS存储不同，没有特别高的性能要求，而是以安全性为主，因此配置了一台IBMDS3500存储，采用RAID6+1方式划分，以实现数据库存储最大安全性。数据库服务器与数据库存储采用SAS交叉直连方式，在Linux下配置多路径，确保任意链路或任意存储控制器故障后，数据库能够正常运行。本系统的数据库系统，除了本身采用RAC架构实现数据库主备冗余以外，还建立了NBU备份机制，后台定时对RAC数据进行全备份、增量备份，对备份的数据定期恢复到第三备数据库服务器上。

作为媒资在线存储，配置了一台索贝FIMAS48D存储，此存储内部采用DFT盘柜，通过SAS接口与外部NAS连接，采用Fishare文件系统，对外提供IP访问。

2）网络架构设计。系统包含服务器42台，终端108台。分布在4个楼层。设备多、分布广，网络架构逻辑应遵循简单即稳定原则，既无回路又不显冗余，既易配置和管理，又容易扩容。系统采取两层网络架构，核心层和接入层。系统采用两台思科4900交换机作为核心汇聚交换机，14台思科千兆交换机作为接入层交换机以及4台FC交换机。两台核心汇聚交换机之间采用双链路级联，配置HSRP方式，实现交换机负载均衡及链路冗余。各子系统接入交换机以千兆SFP光纤采用双链路方式与核心汇聚级联，确保链路冗余。对I/O性能要求高的编辑站点和服务器采用分组接入的方式分别连接到4台FC交换机上，确保任何一台FC交换机的失效不会导致对存储访问的整体瘫痪。

3　系统各功能子系统详细设计

1）文稿系统。文稿系统主要由新闻选题、文稿编辑、新闻播出串联单、多级审核等功能组成。文稿系统的流程贯穿新闻节目编、审、播，与制作模块、演播模块耦合，实现了快速的新闻制播流程。新闻文稿由记者选题，文稿系统采用索贝infoshare文稿业务软件，系统上主要由数据库、JBOSS服务端组成，应用上由infoshare文稿模块和infoshare后台管理模块两部分组成。Infoshare文稿数据库存放于核心数据库系统中，infoshare JBOSS服务端为文稿系统的后台支撑模块。本系统中配备了生产系统文稿服务器和办公网文稿服务器各两台。生产文稿服务器，主要为高清网内部站点提供文稿的编辑、节目流程驱动。办公网文稿服务器，通过硬件防火墙IP地址映射将访问页面发布到OA办公网，供节目人员在OA办公网访问，进行文稿编辑、审核，其数据与生产网文稿同步。

2）新闻编辑系统。新闻编辑系统主要负责厦门台所有新闻类栏目的节目生产制作、录制播出。涉及新闻节目生产的采、编、播、管、存全部环节，是本项目中最主要的子系统模块。编辑系统主要由后台支撑系统、后台业务系统和前端编辑站点三部分组成。后台支撑系统主要由数据库、存储、文件系统、网络交换等系统层设备组成。后台业务系统主要由新闻资源管理、新闻节目信息管理两大部分组成，主要包含新闻编辑业务的ML素材管理服务端、MPC任务调度中心、ML入库服务、WebService调用服务NHost、MOS网关服务，COM+应用组件，以及合成打包服务。分布在4台物理机、2台虚拟机共6台服务器上。前端编辑站点主要由33台高码率精编工作站、10台低码率粗编工作站、10台高码率审片工作站、4台配音工作站等组成，分布在四个楼层。前端站点通过调用新闻后台的服务模块，实现与存储和数据库的连通，并根据新闻流程进行各种新闻节目生产。

3）演播室系统。演播室系统调用新闻播出串联单控制新闻成品顺序播出，实现新闻直播自动化，减少人为操作的误差隐患，提高新闻直播人员的工作效率，是整个系统的关键环节。演播室播出系统主要由以下五部分组成：演播室管理服务器、迁移服务器、播出服务器、播控工作站、应急回采服务器。演播工作流程是：新闻制作审核通过后送合成服务器，合成服务器合成后把节目信息通过消息队列通知演播室管理服务器，演播室系统接收到消息后把节目信息存到本地数据库。同时通知迁移服务器将新闻成品迁移到播出服务器本地以及应急播出服务器上。播控工作站可以根据制作系统串联单或者直接采用成品节目信息，控制播出服务器播出。应急播出服务器还接收切换台送出的直播信号，直接存入制作在线存储。演播室系统可作为一套完整的独立系统使用，可以接收台内其他制作网迁移过来的节目，支持标准的MPEG2 I帧、MPEG2 IBP、MXF等各种高标清视频格式的节目。为了确保演播室播出的安全性和稳定性，演播室系统所有类别设备均采用主备或多节点冗余。在新闻系统或外部其他系统故障后，不影响演播室系统内部的运行和安全。

4）收录系统。收录系统负责对外来的各种信号进行采集，将视音频信号转换成数据文件，传输到各生产业务系统。收录子系统，采用索贝Ingest Matchless多元化收录服务器集群系统，主要由收录MSV服务器、收录管理控制服务器、路由矩阵、收录编单工作站组成。在收录编单工作站中手动、自动或周期添加收录任务，收录管理控制服务器对新任务进行调度管理，将任务分发给相应的收录服务器。路由矩阵根据任务信息进行路由信号切换后收录服务器开始节目采集，同时生成高低码率素材，收录素材信息入库到数据库，对应物理文件迁移到物理存储，支持边采边编。系统支持卫星、专线等模拟数字等多种信号长时间收录。收录服务器多通道提高设备效率和采集安全性。AMFS媒体文件系统技术增强节点内数据安全，收录节点上任意素材盘损坏不影响正常收录工作。收录任务和路由控制图形化浏览，方便任务管理。根据策略配置，收录素材可入多个目标库，可作为全台收录系统。

5）媒资系统。媒资系统，集资料上载、编目、归档、分级存储管理、导入导出、检索发布等功能于一体，实现历史资料归档管理、成品节目备播管理、生产资料管理以及几种综合应用的多适应性新一代媒体资产管理系统。主要服务于新闻非编网，并与集团大媒资库连通，定期提交大媒资库，也可从大媒资库申请导入需要的素材。媒资系统采用模块化设计，在本系统中，媒资系统共配备有六台服务器，分别部署媒资的各个功能模块：媒资检索等业务支撑服务、文件处理组建等业务管理服务、媒资编目服务、媒资流媒体服务、消息网关组件、媒资调度中心、媒资转码迁移服务，这种模式可以将媒资系统的资源消耗降低到最小，安全稳定性最高。

6）业务监控与系统监控。业务监控模块，是新闻制作系统的补充部分，系统采集节目生产过程中的状态信息，并以图形化方式直观呈现。通过业务监控，领导、记者、编辑等均可直观、接近实时地了解当前新闻节目的制作状况，随时把控生产状态，同时还开创性的增加了大屏展示，满足台内各级领导视察指导的需求。系统可按照新闻栏目、串联单、关键字、时间等进行检索查询。按照新闻制作流程：文稿编辑、文稿送审、审核通过、节目编辑、发送合成、合成完毕、审片、演播室迁移用指示灯显示新闻条目各个生产环节的状态。可根据大屏显示和不同栏目的需求定制个性化菜单。

系统监控，是面向系统维护人员，为系统设备提供一个可视化、方便快捷的维护技术平台，通过该平台，可以动态的对系统中的绝大部分设备硬件、子系统、部分软件的运行状况进行监测，故障告警提示，变被动维护为主动防御，有效提高系统维护能力，确保系统稳定运行。

4　系统特色

1）编辑系统支持多人协同制作，字幕听写，快捷键深度挖掘，提高成片速度。系统支持10层时间线同时在线编辑，多达200多个实时特技，支持N、P制混编，多格式混编。

2）高清化节目编辑由于制作码率成倍增加，单台设备合成效率极大影响新闻节目时效性，采用并行合成技术，通过将时间线分段的策略将一个合成任务分发至多个合成工作组同时进行，实现合成效率线性提升。

3）演播域和制作域松耦合架构，既实现新闻成品快速迁移播出，也保证了新闻直播过程中不受制作系统的影响。

4）设置高安全区作为内外网的隔离交互通道。高安全区采取安全性高的硬件防火墙和摆渡系统双重防护，内、外网没有任何协议连接，实现真正的物理隔绝。所有需要内外网交互的服务器均可部署在高安全区内，比如文稿服务器。外来素材采用传统手工摆渡的方式成为历史，提高了效率和安全性。

5）在网络化环境下，传统的运行维护方法已不能满足要求。因此在本次高清新闻网方案设计时，我们重视系统的可控性、可管理性。建立全流程、多系统的一体化智能监控系统和集中监控处理平台，实现对硬件资源、软件资源、系统信号、任务流程、内容资源的监控管理。

6）系统在每个环节都考虑安全设计，在演播室系统中特别采用MSV 555作为演播室回采和应急服务器。该服务器是一套小型的编辑系统加演播室播出系统。在非编系统全线瘫痪的紧急情况下保证新闻节目正常制作播出。

7）移动文稿和移动审片，大大方便了用户使用。可以使用手机、IPAD等移动终端，安装服务插件即可通过远程接入方式，进行文稿的编辑、审核和新闻的审查。

5　总结

新闻高清非编网经过一年的新旧网过渡并行，于2015年6月正式上线使用。该系统的收录、编辑、文稿、存储、播出各模块流程经过反复的推敲，采取先进技术，参考搭建旧系统使用的经验得失，结合台内实际情况定制。系统设计以安全性、高质量、高效率、高管控、实用性、开放性、先进性、扩展性为原则。各功能模块有机结合、无缝对接，真正实现新闻采、编、播、管、存自动化流程，大大提高了生产效率。经过节目部门、技术部门和集成商的不断优化，系统上线以来运行高效稳定。

作者简介：程琳梅，工程师。

中图分类号G2

文献标识码A

文章编号2096-0360（2016）01-0018-03