基于IP融合架构的异地播出高清系统设计

潘炳顺

（桐庐县融媒体中心（桐庐县广播电视台），浙江 杭州 311500）

0 引 言

视音频技术以及媒体融合的快速发展，给当前节目制作与监控提供了新的方向与角度。原有的多种模式送播方式存在一定的播出风险，为了更好地保证系统运行的稳定性，本文探索构建一种基于IP融合架构的异地播出高清系统，与当前数据收集以及节目播出需求相结合，不断运用相关技术，实现异地异构协同备份，优化监管方式。

1 基于虚拟化的基带IP异构备播整体设计概述

通过异构备播的构建，建立在播节目单的在线播报与管理，备播系统视频服务器系统运行过程中同时还具有离线播出功能，即使在运行过程中出现播控机掉电或宕机现象，系统依然能够按照节目单正常播放[1]。在布置过程中，构建独立于主播系统的异构备播网络，由此实现节目的有效播报与推送。对系统运行中的故障情况制定相应的处理方式，保证节目的正常播出。对系统运行构建节目单驱动AFD控制字技术，采用与主系统不同的AFD模式，以此对系统运行情况建立相应的应对处理机制。针对紧急情况，可以实现对节目单的有效调整与应用，建立对画幅变换方式的在线控制方式，增强节目播报效率。

2 基于媒体云的异地IP灾备播出的设计及应用

异地IP灾备播出系统构建过程中，建立了基于“中国蓝”云技术的应用平台，能够在全频道进行管理与播放。系统内部建立了播出中心和影视中心总控管理方式，实现了对播出素材的有效管理与控制，构建了磁带上载素材、播出串联单的运行方式，并与下游相关单位进行对接管理。同时，为各个直播系统运行提供信号来源，构建了异地灾备，有效集合了云平台的计算、存储功能，综合运用云计算技术、传统播出系统，由此实现了对各类资源的有效开发利用，降低了系统最终运行成本[2]。

基于自动化设计方式，对系统运行建立播控平台、整备数据链路平台、播出服务全链路，并设计各个环节的应用接口。针对异地灾备自动导入素材，同时对不同的素材构建相应的管理方式，对大量素材进行MD5值校验、技审以及入库管理，并将各项素材管理的内容融入全台网之中。播控平台利用数据库能够获知在线节目单，并结合平台的相应安排进行节目播出时间布置，实现对节目播出的有效管理与控制。优化系统备播流程，加强单向链路素材迁移，并及时更新系统运行中的节目单，从而实现有效的异地灾备链路的数据传输与隔离，将备播链路的接口网络、主播链路进行完全隔离，由此保证不同线路的独立运行，避免某一线路感染影响到其他线路运行。在对多个系统传统数据传输方面构建工作流流程控制、USB摆渡、EMB文件校验技术，由此更好地保证系统内部各项数据的完整性与独立性。加强备播系统数据流向控制流程的管理，保证各项环节的运行均可控。

3 基于IP融合架构的异地播出高清系统技术特征分析

3.1 实现了播出资源融合化

异地播出高清系统构建过程实现了对多项资源的有效整合与利用，构建了融合协同备播管理机制，实现了节目的高清播出，同时在系统运行过程中有效融合了异构备播功能，对基带IP技术进行了有效利用，对系统运行建立了虚拟化的管理方式。刀片服务器综合具备了上载、技审、播出、编单及迁移的管理职能，实现了对各项内容的有效整合与利用，以此促进节目的有效制作与利用。另外，该平台有效利用了云技术，为系统构建了异地备播功能，在同一个运行网络中能够访问任意一个IP节点，以此构建系统化的管理运行机制，利用虚拟化技术构建私有媒体云平台，为节目制作与播出构建平台服务、基础设施服务，使得平台运行体系具有多种系统性的备播系统服务。对电视节目播出构建三位一体备播管理方式，实现对节目播出的全方位、无死角管理，为节目制作建立了系统性的冗余、虚拟化异构异地灾备，以此更好地保障节目播出效果，为节目制作建立了高清电视播出平台。异地播出高清系统异构灾备拓扑如图1所示。

图1 异地播出高清系统异构灾备拓扑图

3.2 实现了播出应用虚拟化

为系统运行构建VMware vsphere ESXi云操作系统，由此实现对各种资源的有效分配与利用，通过计算资源虚拟化进行资源的有效调整与分配利用，通过这种操作方式将物理资源转变为虚拟资源。利用虚拟化技术，实现对虚拟设备、物理设备、应用系统运行情况的集中管理与有效分析，建立有效的系统运行维护管理机制，实现对系统运行的动态化管理，由此实现对各项业务资源的集中统一管理与快速发放，以此促进业务的有效运行，缩短制作时间，在作业过程中具有较强的灵活性与可扩充性，对系统运行管理具有良好的支持作用。当前系统作业布置中，利用云计算技术，能够实现对大量资源的有效调配与组织，构建丰富的分布式动态资源，同时系统运行具有一定的机动性与灵活性，能够结合系统实际运行情况进行弹性伸缩，从而提升系统运行效率，由此实现对作业运行中业务与IT资源的有效整合，以此促进系统的良好运行[3]。

3.3 实现了监控管理智能化

针对系统播出的整体生命周期构建相应的监督管理机制，将其贯彻到系统运行的各个环节，包括监督、管理、控制体系。利用相关技术手段，实现对各项迁移节点的有效整合与利用，以此全面提升并保证系统的质量；对相关的管理文件进行综合整合、审核与比对，以此保证节目播出中的相关内容与要求符合要求。加强对节目播出过程的有效管理与监控，结合视频信号不同异态的特殊性，完成相应的算法匹配，针对系统全链路各节点信号数据进行一一检测分析，将得到的最终数据与异态报警阈值、异态检测范围参数进行对比，分析运行过程中的相关数值是否在检测范围之内，在对各项内容进行综合分析的基础上得出最终的异态检测结果。联合运用多种比对技术，针对链路各节点信号按照小组的方式进行对比检测与分析，结合自动同步技术建立自适应信号延时机制，对系统运行构建比对报警阈值参数，由此对系统运行中的具体情况构建系统性的分析机制，判断视音频信号是否处于正常的运行状态，是否与系统运行的最终数据情况一致。将收集到的检测数据与一致性状态进行智能匹配与对比，由此自动定位故障源，缩短系统检测时间，提升检测效率。

3.4 实现了系统集成轻量化

将刀片服务器应用于异地备播系统设计过程，基于集群模式，连接全部的刀片，对系统运行构建系统的网络环境，实现对设备运行过程中全部资源的有效开发与利用，并加强对服务器硬件资源的有效整合与利用。当前，很多运行中的系统均通过刀片服务器进行电视频道备播，提升节目设置与播出的整体效率，优化系统运行中的各项内容，包括节目主题确定、素材选取、系统管理、素材文件导入、资源管理以及节目单编辑等，由此实现对节目制作与播出环节的整体管理与控制，在系统内部建立系统性的高清异构备播业务[4]。

3.5 实现了备播方式多样化

随着当前技术的不断发展，人们对节目制作的要求提升，要求不断精良节目的制作过程，实现对各项相关内容的有效整合。为此，很多节目在制作整合过程中建立了B/S架构的备播系统，以此实现对客户端的有效利用。B/S架构具有零安装、零维护的应用优势，能够更好地促进系统业务的有效管理与集成，并结合系统实际运行情况进行必要的整合与扩充，以此优化节目制作素材的存储、迁移、技审及备播环节，同时对系统播出的各项内容进行有效调取、修改、同步，由此在节目播出的同时即能够进行调整与分析，实现了对节目制作的智能化与自动化管理。备播系统能够结合主播系统播出表节目的制作与运行情况，在系统内部设置相关运行程序与运行参数，并结合具体的运行要求，将近几天之内需要处理的节目转入备播视频服务器，并在相应的时间内完成播放；根据主播系统的播出表进行节目播出与迁移，由此实现对节目制作的全自动化迁移[5]。

针对已经制作完成的在播节目单，备播系统可以自动进行管理与控制，并对节目单的具体制作过程进行分析论证，以此得出与主播系统一致的备播节目单，实现对节目播出环节的有效管理与控制，对各项内容与环节进行全面把控与分析，实现在无人值守情况下的备播系统自动播出，实现对电视节目播出的有效管理与控制。对当前电视系统管理与运行构建了新的管理形态，建立了新的备播技术架构与流程手段，将管理过程中的各项内容与要素进行有效整合，实现了监控、管理的有效统一，为节目的安全、优质播出创建了必要的条件。

4 结 语

异地播出高清系统的构建与运用，是当前电视节目制作的重要方式与手段之一，对系统运行构建了多种送播模式。通过对系统实际运行情况的分析可见，该系统在多种极端条件均能够完成备播任务，形成了良好的备播管理手段，实现了异构异地不间断跟播，有效完成了多项工作，在未来电视事业发展以及节目制作过程显露了重要的应用价值。