高清电视气象节目制播网络化体系构建设计

王 轶俞卡莉陈锦慧胡映君常璐璐

（作者单位：1.浙江省气象服务中心；2.杭州市气象服务中心）

高清电视气象节目制播网络化体系构建设计

王 轶1俞卡莉2陈锦慧1胡映君1常璐璐1

（作者单位：1.浙江省气象服务中心；2.杭州市气象服务中心）

随着电视技术的发展，电视节目的制播已迈入了“高清时代”。采用字幕机、非编为核心的传统制播模式，已很难满足周期性短、时效性高、业务流程性强的气象节目制播要求。基于此，结合实际工作经验，对高清电视气象节目日常制播构建进行网络化设计，并对系统的总体结构和设计思路进行描述。

主干平台；网络配置；存储

气象影视事业经过多年发展，已达到广播级的制播水平。制作播出的气象节目已深入人们的日常生活，正为人们提供及时、全面、有效的气象信息服务。作为电视气象节目的生产车间，浙江省气象服务中心承担着省级7个电视频道和中国气象频道的节目制作和播出。随着数字高清技术的发展，电视节目的制播也迈入了“高清时代”。采用字幕机、非编为核心的传统制播模式，已很难满足周期性短、时效性高、业务流程性强的气象节目制播要求。因此，构建高清电视气象制播网络化体系，不仅可以明晰高清业务处理需求，也可以探索节目制播的新模式。

1　气象节目的制播现状

目前，气象节目的制播模式，对节目的策划、制作、播出而言相对独立，即便有连接，也是基于文件传输的简单连接。难以实现对节目数据的精细化管理、控制和分析。同时，开放式的管理存在以下两点问题。

1.1资源管理分散

在非演播室节目的制作过程中，通常由制作人员和配音人员共同参与，节目的素材内容或故事板的资源会被多用户同时使用，当需要做节目素材交互利用或串片合成时，由于资源的分散状态，需要通过共享的方式获取资源，完成节目的最终合成制作。其在使用中过程繁琐、效率低下。

1.2资料收集难

在资料的收集上，受到人为操作的影响，很多资料仅限个人使用不会进行公开共享。一些有用的资料在一次使用后也不会归档保存，这就造成资料分布的零散以及收集操作的重复。

2　制播网络化本质及价值

网络化制播系统的建设需求，与以视音频信号为主要信息载体和传输手段的传统技术系统相比，具有截然不同的特点。网络化的本质是互联互通和协同工作，在电视节目的制播过程中，各业务环节被有机串联在业务流程之中，通过网络化的形式，以软件实现为核心、硬件配合为运行机制予以实现。将传统的AV技术与新型IT技术进行融合。通过计算机网络ESB（企业服务）数据总线实现各系统间数据的交换。采用SOA（面向服务）体系架构来构建整个制播系统，实现节目在制作、审核、播出、归档全流程各环节的全面管理。通过WsbService技术，实现制作、播出系统的站点通过网闸等安全隔离设备跨网段部署。同时，使其他应用系统能方便地通过网闸获取节目数据。

3　网络化制播体系功能构架设计

高清气象节目制播网络化的建设，不仅是从标清到高清制作模式的转化，以及带宽和容量上的提高，同时由于码率、幅面、声音、色彩等变化，在CPU处理速度、GPU处理速度、安全性要求、格式兼容性、上下变换等方面均有新的要求和做法。这就要求在网络体系的构建过程中，合理规划各项业务板块的功能，通过标准接口与主干平台连接，实现互联互通。在考虑系统的可用性、稳定性、可靠性的同时也要兼顾系统的先进性、兼容性、可扩展性。

3.1系统总体构架

节目制作系统分为以下几个层面（如图1所示）。应用层：包括节目制作和节目管理两大核心业务应用模块。内容管理层：内容层提供节目生产应用需要的内容管理和维护支撑，包括节目素材库、节目成片库和历史资料库三种。业务支撑层：提供公共的业务支撑和双总线交互，为上层应用和模块交互提供业务支撑。基础网络层：提供系统所需要的各种基础硬件支持，包括存储、数据库、交换机、安全防护、计算机平台设备等。同时，节目制作系统并不是一个孤立的系统，而是与其他系统会发生业务联系包括：在办公网上传资料、记者回传素材和节目、与演播室、播出、新媒体等系统平台实现数据和节目的交换等。

3.2主干平台

主干平台包括基础支撑平台和业务支撑平台（如图2所示）。基础支撑平台为各子系统提供软硬件基础运行环境，采用万兆以太网络为核心，各种软件操作系统以及网络协议组成，实现系统间的互联互通。为保证网络的稳定可靠，核心交换机要求采用数据中心大型路由交换设备，双机冗余。业务支撑平台提供全系统的用户服务、消息路由、协议适配、元数据转换、数据迁移、流程管理、安全管理等服务和功能。由企业服务总线（ESB）、媒体服务总线（EMB）、公共服务组成构架的核心，实现各子系统在主干平台上的集成。

3.3业务板块

建设需要整合素材库、成片库、资料库的数据。实现统一的检索、调用、归档功能，通过采集、编辑、播出构成制播系统完整的生产线。而从整个系统的应用层面来说（如图3所示），其中主要包括节目制作和节目管理两大核心业务应用模块。节目制作主要完成素材上下载、节目剪辑、图文包装、节目配音、节目审片等节目编辑业务；节目管理主要完成重要素材和成品节目的归档保存、编目著录、检索下载等节目存储管理业务。

图1　系统总体应用架构

图2　主干平台

图3　应用层结构示意

4　系统具体构件设计

4.1服务器配置设计

视频服务器系统是播出系统的核心设备，一般采用广播级专业视频服务器。该种服务器通常运用RAID技术进行数据的安全保护，配有双电源、双风扇、双网口等冗余配置，能够满足7×24小时安全播出。系统按服务器的主要用途是可配置制作服务器、WebService服务器、文稿系统服务器。为了保障系统的安全、可靠运行，采用一主一备的配置方式，数据可完全镜像地保存在相对独立的两个服务器中，它们完全独立、互不影响。通过群集实现服务器的自动失效切换，当主服务器出现故障时，就启用备服务器对外提供服务。

4.2网络配置设计

系统网络是整个系统最基础的部分，为整个业务系统提供网络存储交换平台。因此，在结构设计、设备选型上要充分考虑媒体数据应用、视音频编辑和浏览对延时、带宽等的要求。在系统网络规划上分为三个库：成片库、素材库、资料库。采用FC+以太网的双网构架。各业务子系统内部的高码率在线编辑和数据交换都依托FC网来完成。以太网承担整个业务系统中低码率数据的传输和交换。

4.3存储设计

进入高清后，越来越多的网络对存储资源不再像以前单一化。存储资源会扩展到更多，包括节目制作存储、媒资存储、节目播出等，储存容量大小要结合网络存储容量和网络带宽的需求。结构上可采用服务器与存储阵列直接相连的方式，让群集服务器节点通过光纤分别和存储阵列柜连接。直连的方式能让整个存储系统简单可靠、维护简单、性价比高。为了保证存储系统的安全，在存储划区时可单独做一块全局热备，并通过软件管理实现数据的镜像备份，保证节目制作播出需要。

5　结语

IT领域新技术不断涌现，传统的电视制作系统已经融入了越来越多的网络化元素。整个电视工艺系统逐渐形成了以总控为大脑、数据交互平台为心脏的多核心、松耦合、开放型结构。在统一的业务平台和规范的管理基础上，进行安全有效的数据传输和交换。真正形成一个集采、编、播、存、管于一体的数字化、网络化的电视节目制播系统将是未来电视技术发展的方向，也是我们在高清时代必须做好的业务准备。

［1］张建东，张耀东，刘永军.青岛电视台高清制播网络的设计与实施［J］.现代电视技术，2013（12）.

［2］江卫东.重庆广电集团新闻高清制播网络探索与实践［J］.现代电视技术，2010（6）.