广西电视台新闻网络系统的构建
吕广川 古林海 刘辉
（广西电视台）
摘要
本文详细分析了广西电视台新闻网络系统的整体设计与实现过程，包括系统总体应用架构、具体系统设计和部署、各子系统设计、高清新闻制播流程设计等。
关键词
高清 新闻 制播系统 总体应用架构 制作体系 制播流程
1 前言 目前，随着节目量不断增大，广西电视台新闻中心使用的标清非线性制作系统无法满足高清节目制作要求，建立新的高清新闻制播系统既是对原来设备的有力补充，同时也为广西卫星高清频道的新闻节目的制作和播出提供最有力的保障。此次高清新闻网络制播系统搭建的总体要求是能够实现素材采集、资料存储、节目制作等各环节中优化的生产方式、有效的资源整合、精细的流程管理，从而整体上提高节目的制作水平和制作质量，降低节目制作平均成本。 2 系统总体应用架构设计 按照电视台新闻业务的特点，遵循“完整性、开放性、可靠性、安全性、实用性、先进性、可扩展性、可维护性”的设计理念，我们将整个新闻制播系统业务层分为六个层次：最终用户层、内部工作用户区、应用子系统层、技术基础组件层、数据层和关联系统层等。其总体应用架构的逻辑关系如图1所示： 1） 最终用户层 是指高清新闻制作网的最终业务部门用户，主要用户人员包括：管理人员、采集人员、精编人员、审核人员和配音人员，通常情况下，入库人员、提交审片人员均可设置岗位。 2 ）内部用户工作区 高清新闻制作网节目生产所涉及的，确保节目生产所设立的关键工作专属区域，包括：管理工作区、采集工作区、精编工作区、审核工作区和配音工作区。 3） 应用子系统层 指承担了高清新闻制作网某项具体业务模块的具体的物化应用功能模块，这些子系统均对外界提供所需的接口调用。从应用接口类型划分，可以包括内部接口与外部系统调用服务接口两大类。 依据需求，完成网络中所有的应用共包括六大应用功能子系统：用户管理子系统、设备管理子系统、资源管理子系统、流程管理子系统、内容管理子系统、系统监控子系统。 4） 技术基础组件层 技术基础组件是指基于数据库访问模型，将各应用子系统所需公共基础调用进行封装，包括：媒体处理子系统、内容管理组件、工作流引擎、日志服务、事件服务和文件服务器。 5） 数据层 数据层是指统一面向上层应用统一提供媒体数据与数据库服务。媒体数据存储区按照所存资料功能类型的不同，我们将其划分成两大类：制作系统在线工作区和制作系统内容交换区。 6） 关联系统层 关联系统层是指与高清新闻制作网直接或间接关联的其他系统，主要包括：主干平台(ESB + EMB)、制作域、监控系统、播出系统、总编室、收录系统、媒资系统等。 3 具体系统设计 3.1总体设计方案 收录系统、新闻文稿系统、节目制作系统、演播室播出系统等构成了广西电视台新闻中心应用业务系统。在通过主干平台实现跨系统互联互通、协同工作的同时，应用系统内部主要完成节目的上载、编辑、编稿、配音、审查、包装，以及演播室录制、播放、外来信号收录、资料收集、编目、检索、调用、播出单编排等工作。在“采、编、播、存、管”的整个电视工艺流程中实现应用业务系统之间的全面互连互通，融合为一个紧密联系的整体。相对于以往离散操作、独立运行的传统生产模式来说，取而代之的是一个全文件化、流程化、可管理的网络化节目制播模式。 3.2系统设计和部署 3.2.1网络传输架构的搭建 虽然针对电视台后期制作特点， 各大厂商从网络规划之初就定位于用户的具体应用。但作为需要共享存储和访问的后期制作网络，各厂商推出的、无论是IPSAN，FCSAN，都是SAN网络体系中的一员。IPSAN作为一种新型的SAN结构，其底层采用的是SCSI命令，经过转换和封装，采用TCP/IP协议进行传输和共享。由于网络仍然采用的是IP/TCP协议，因此其网络的带宽始终不会突破1000Mb，实际带宽按照25-30%的效率计算，网络带宽也就是250-300Mb左右。 而采用FCSAN的存储区域网络，其网络采用光纤通道协议,是真正的双网结构，以太网络负责传输控制协议和任务指令，而光纤网络负责传输真正的数据文件。大容量数据与元数据的分离传输是减少因网络原因造成滞留和错误的重要手段之一。同时由于光纤网络普遍大多采用4Gb的带宽通道，实际效率可以达到80%左右，再配合较大带宽的光纤通道磁盘阵列，无论是从设备和网络的任何方面考虑，都更适合大规模站点的并发访问的要求，也更适合未来后期制作网络的升级要求。 广西电视台高清新闻网络制播系统采用稳定可靠的光纤+以太双链路传输网络架构。基于网络元数据传输与媒体数据传输分离的双网架构FC SAN，小数据量、高密集的元数据部分通过以太网络进行交互；需要高带宽低延迟进行视频制作的媒体数据通过光纤网络、采用SCSI协议实现传输，SCSI传输协议本身包含了QOS，可以保证数据包的有效性、完成性、及时性。 在安全方面，在光纤交换机全部故障时，磁盘阵列的光纤跳线可手动跳转到MDC服务器的光纤通道卡上，系统从FC SAN网络临时转变为NAS存储结构进行共享编辑。编辑工作站可同时通过MDC服务器充当文件服务器，以NFS或SAMBA的方式依然可以读写盘阵完成新闻内容的制作。当主备MDC服务器全部故障时，磁盘阵列的光纤跳线可手动跳转到其他服务器的光纤通道卡上，系统从FC SAN网络临时转变为NAS存储结构进行共享编辑。编辑工作站可同时通过其他服务器充当文件服务器，以NFS或SAMBA的方式依然可以读写盘阵完成新闻内容的制作。这就是说，该项目的网络环境部署即便在极端情况下，也能保证新闻内容制作的准时完成。 3.2.2存储区的划分 网络系统中存储卷是在同一套文件系统管理下的两个工作卷，提供网络中所有采集、精编编辑所需的全部带宽。采用分卷的方式，在总体带宽的提供上更为稳定。集群文件系统下单卷的带宽增长到一定程度后将放慢，即使再添加更多的存储设备，仅存储的容量增加，带宽不增加。采用两个卷，除在带宽的分离，使系统的安全性进一步提高外，网络管理系统将自动根据每个卷的带宽使用情况、容量使用情况分配新的节目到不同卷，即使其中的任何一个卷出现问题时，最多有一半的工作量受影响，另一个卷不受影响。 卷内的工作区是综合制作管理系统分配给节目的存储区域，素材的私密性需要得以保证，网络中的其他用户无权限访问，同一栏目组可以通过内部共享的方式，实现对其节目的访问。主干平台的系统间数据迁移的写策略，采用独立的交换区实现，交换平台直接写数据到交换区，由综合制作的管理系统实现数据的移动，由交换区到节目的工作区。根据交换平台的Actor具体的连接方式，采用不同的策略实现文件权限的控制。 存储区的划分我们采用双卷及卷内分离工作区与交换区的方式，其中MEDIA卷总含量30T，专用于采集收录，NEWS卷总含量96T，专用于新闻节目制作；在实际中，我们还专门划分了10T的USER卷，专用于用户管理。 3.2.3制作格式的选择 通过对各种高清制播相关格式进行详细的论证和分析，我们最终选择了以XDCAM HD422 50Mbps为主工作格式，并兼容多种ENG和Apple ProRes HD格式。这种规划主要考虑因素有以下几个方面： 1）XDCAM HD422 50Mbps格式本身的优点。 2）由于我们前期高清摄录设备大部分为蓝光设备，制作格式选择XDCAM HD422 50Mbps，一方面保证了素材的原始质量，图像质量几乎没有损害；另一方面导入速度要比1：1采集的快许多，为“效率第一”的新闻制作节省了不少时间，实际测试中我们发现节约大约25%的时间。 3）便于采、编、播统一格式。在实际规划中，我们将收录采集格式、制作格式、播出格式都统一规定为XDCAM HD422 50Mbps，这一方面既考虑了整个制播系统格式的一致性和方便管理，另一方面也兼顾了安全播出方面的考虑，即成品素材在同步迁移到播出服务器的同时，又以快速安全的方式将成品素材下载至记录介质（如蓝光盘等）用作备播。 4）实际中由于新闻摄制的特殊性，蓝光盘可能会记录标清格式素材，另外，我们还有部分P2高清摄录设备，因此，我们选择兼顾多种ENG格式，编辑制作可以选择直接选择对原始素材的格式进行编辑，但在生成播出成品时需转码为XDCAM HD422 50Mbps格式。 3.2.4各子系统设计 3.2.4.1新闻收录系统 收录系统主要完成新闻中心高标清外来新闻节目的收录采集，采集码流设计上我们考虑到与节目制作系统的兼容性，标清节目和高清节目统一采用XDCAM HD422的编码方式收录，文件格式为MOV。在SAN存储卷的划分中，Media卷专用于节目的收录采集，收录节目直接进入共享盘阵，非编用户可直接在编辑终端对节目进行在线编辑。 在软件设计上，允许用户本地采集或远程收录两种方式。在本地，用户通过采集软件手动采集节目，在远端，用户通过客户端收录软件自动或手动采集，通过客户端，用户还可以设定编单收录和按栏目收录。该客户端可安装在任何一台与收录工作站处于同一局域网的普通电脑上。客户端采集收录软件界面如图3所示 3.2.4.2新闻编辑制作系统 对于整个编辑制作体系相关应用软件来说，目前，国内厂商都单独开发软件,每个软件完成一项或有限项制作功能,不能形成流程化的节目制作。在本系统中，我们全部选用同一公司的一整套制作软件，包括视频剪辑、动画特技、音频制作、多级较色等，同时，还定制开发了的专门的字幕制作软件。该字幕制作软件基于MAC平台研发，通过XML文件输出方式与苹果非编软件Final Cut Pro无缝连接，主要实现MAC平台上标题、滚屏、唱词等字幕形式的制作功能。各款制作软件之间能够无缝结合，素材相互共享和无缝调用，形成一个流程化编辑制作体系，实现视音频制作到包装合成等一系列新闻制作的流程化编辑。 新闻制作需同时兼顾效率和效果两个方面，为此，我们硬件设备采用Mac Pro 8核CPU工作站和采用四核64位Intel Xeon处理器的Xserve高性能服务器。非线性编辑软件包为Final Cut Studio3 , 提供全面的高清视频及音频处理能力。网络管理核心平台采用核心64位SAN网络管理软件Xsan 2.0，具备也更为强大的扩展能力与更加便捷的用户界面，管理员通过Xsan系统统一管理所有高清制作站点，包括卷的加载、权限的设置、带宽及流量的统一管理等。从San管理软件、高清编辑工作站、中央存储、非编软件、到工作站操作系统均由同一公司开发提供，最大保证了内部所有系统的安全和简易化管理。 3.2.4.3新闻演播室控制系统 演播室播出控制系统我们采用主备控制工作站、主备视频服务器，主控制主服务器，备控制备服务器的方式。主备工作站互相心跳检测，正常情况下只有主工作站能发命令，一旦备发现主有异常，备立即接管并可以继续发命令。主备控制工作站之间通过TCP/IP协议进行通信。播控系统连接图如图4所示。 3.2.4.4新闻文稿系统 新闻文稿系统的设计主要包括新文稿系统的开发以及新文稿系统与旧文稿系统的对接。整体思路上遵循面向用户和应用的原则，充分利用新闻中心现有的C/S文稿系统实现与最新定制开发的B/S文稿系统无缝对接，贯穿新闻生产业务的从报题、审题、文稿编辑、字幕制作、技术审查、内容审核、串联单编辑到上传、播出的全过程，两个文稿系统的相互兼容和桥接使得用户能快速熟悉和掌握流程，降低了使用难度，提高了工作效率。 4 高清新闻制播流程设计 4.1总体流程 总体流程即整个新闻节目的生产业务流程，包括前期记者稿件回传，新闻收录、文稿入库、节目制作、节目播出和存储等，广西电视台新闻中心高清新闻制播系统生产业务流程图如图5所示。 4.2 分流程设计 4.2.1新闻采编流程 新闻采编流程主要完成线索录入、选题、文稿制作以及播出串联单的编撰，如图6所示。 4.2.2新闻制作流程 新闻制作流程主要包括素材采集、节目制作、节目审核以及交互等，如图7所示。 4.2.3新闻演播室流程 新闻演播室流程即成品节目在演播室播出的流程，包括素材迁移、播出控制以及信号回采等，如图8 所示。 4.2.4新闻媒资流程 新闻媒资流程即新闻制播系统与台媒资系统的交互流程，包括新闻媒资提交、新闻媒资归档、新闻媒资编目以及新闻媒资的回迁等，如图9 所示。 5 总结 本次系统建设的总体目标是建设一个集采集收录、编辑制作和播出控制三位一体的智能化、自动化、数据化、高清新闻网络制播系统，为此，我们在系统建设中大胆利用各种多媒体技术、存储技术和网络技术，辅之以自主研发相结合，能实现跨系统互联互通、协同工作。完成节目的上载、编辑、编稿、配音、审查、包装，以及演播室录制、播放、外来信号收录、资料收集、编目、检索、调用、播出单编排等工作，实现了各环节中最优化的生产方式、最有效的资源整合、最精细的流程管理。系统稳定运行一年多来的实际经验表明，广西电视台高清新闻网络制播系统基本能够满足广西电视台新闻中心高清新闻制播的总体要求。 参考文献 1 张发 张景伟. Mac OS X 10.5 Support Essentials系统支持标准教程.电子工业出版社;2009.1.1 2 詹凯盛 麦吉他.我的第一本苹果书Mac OS X10.6 Snow Leopard.清华大学出版社;2010.6.1
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