一. 需求分析
     1. 概述
     廣州市電視臺新聞中心在2005年搭建了以流媒體平臺為基礎(chǔ)的城市新聞網(wǎng)絡(luò)交換平臺網(wǎng)站系統(tǒng)http://citynews.gztv.com/，為各臺和成員臺提供節(jié)目內(nèi)容上傳和下載交換系統(tǒng)，滿足各臺之間的城市報(bào)道內(nèi)容信息的交換需求。新聞中心城市交換平臺作為廣州電視臺的著名形象品牌，在全國各城市臺聯(lián)盟一直處于領(lǐng)先的地位，具有很大的影響力。最近央視以及上文廣也開始建立了自己視頻聯(lián)盟，廣州市電視臺作為全國城市臺聯(lián)盟的創(chuàng)始者，面臨著巨大的挑戰(zhàn)，為了提高廣州市電視臺在全國的競爭力影響力，廣州電視臺新聞中心城市交換平臺決定增加網(wǎng)站信息的發(fā)布量，從原來每天的20多條擴(kuò)展100條新聞視頻內(nèi)容的發(fā)布，并從原來的7天保存期適當(dāng)延長保留期，為了滿足需求，因此很有必要對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造并優(yōu)化，提高網(wǎng)站的服務(wù)質(zhì)量。
     當(dāng)前系統(tǒng)搭建在電信網(wǎng)絡(luò)平臺上，由電信提供帶寬，設(shè)計(jì)平臺支撐100并發(fā)用戶，能夠滿足成員臺的上傳和下載的需求，隨著系統(tǒng)的用戶量不斷的上升，同時，由于帶寬的限制以及其他網(wǎng)絡(luò)用戶的增加，系統(tǒng)需要增加對其他網(wǎng)絡(luò)成員臺的支持，因此，在2007年12月，整個系統(tǒng)部分實(shí)現(xiàn)了雙網(wǎng)絡(luò)鏡像，為電信、網(wǎng)通的相關(guān)成員臺提供下載。系統(tǒng)經(jīng)過升級改造后，得到了城市臺各成員臺的普遍認(rèn)可，成員臺需要上傳和下載的視頻數(shù)量也逐步增多，因?yàn)楦髋_上傳的視頻格式存在多種格式，后臺管理員必須手動對上傳的視頻統(tǒng)一轉(zhuǎn)碼進(jìn)行管理，工作量非常大。為了更好、更方便地為成員臺提供服務(wù)，和為管理員提供更合理、更完善的管理，需要對其他臺上傳的視頻進(jìn)行統(tǒng)一管理規(guī)劃。

二. 系統(tǒng)分析
     1.現(xiàn)有系統(tǒng)概述
        廣州電視臺新聞部現(xiàn)在系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下，圖1：

        整個系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)包括：
        (1)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器：提供視頻節(jié)目格式的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)碼服務(wù)器采用專門的MAP轉(zhuǎn)碼設(shè)備；
        (2)流媒體服務(wù)系統(tǒng)：包括了Web服務(wù)、視頻點(diǎn)播服務(wù)、后臺管理服務(wù)，提供前臺節(jié)目頁面瀏覽、用戶認(rèn)證、檢索、節(jié)目管理、視頻點(diǎn)播等功能，完成一個完整的用戶節(jié)目瀏覽到用戶節(jié)目點(diǎn)播的過程；
        (3)FTP服務(wù)：提供FTP下載服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)用戶下載的統(tǒng)計(jì)；
     目前，WEB服務(wù)器和視頻服務(wù)器集合在一起，同時，F(xiàn)TP服務(wù)器為了解決存儲共享的問題，采用本地大容量硬盤存儲的方法，將視頻服務(wù)器采用大容量的硬盤，初期采用500G存儲容量，滿足節(jié)目存儲的需求。另外在廣州電視臺本身的機(jī)房設(shè)置兩條專線，包括電信和網(wǎng)通的專線，將內(nèi)容服務(wù)器提供在廣州電視臺本地的機(jī)房集中放置，通過內(nèi)部局域網(wǎng)能夠保證內(nèi)容的快速同步，同時，通過雙專線，能夠?yàn)殡娦藕途W(wǎng)通的成員臺提供各自優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
     節(jié)目格式的轉(zhuǎn)換通過一臺轉(zhuǎn)碼設(shè)備，實(shí)現(xiàn)從原來的新聞節(jié)目資源向Media格式的節(jié)目的轉(zhuǎn)換，并放置到后臺管理系統(tǒng)中，后臺管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對節(jié)目的統(tǒng)一管理，并自動發(fā)布到前臺頁面，提供給成員臺瀏覽，成員臺可以瀏覽前臺頁面，并選擇自己關(guān)心的內(nèi)容，在線觀看Media格式的視頻內(nèi)容，在確認(rèn)自己需要下載這部分的資源之后，就可以自行下載，所有成員臺的下載的操作都會被記錄在后臺管理系統(tǒng)中。
     所有的成員臺觀看和下載相關(guān)的節(jié)目，都必須經(jīng)過系統(tǒng)的認(rèn)證，在后臺管理系統(tǒng)中具備認(rèn)證功能，同時，在后臺管理系統(tǒng)可以對所有成員臺的下載進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并能夠提供Excel報(bào)表。為了方便用戶查找自己的信息，提供強(qiáng)大的信息檢索功能，能夠方便用戶按照關(guān)鍵字、日期、內(nèi)容等方式來檢索自己需要的內(nèi)容。
     2.當(dāng)前系統(tǒng)的使用
     管理員在使用現(xiàn)有系統(tǒng)的過程中，在對整理其他各臺FTP上傳的視頻文件管理存在以下的問題：
為了方便其他各臺上傳視頻節(jié)目，在前臺并沒有對上傳的視頻文件格式做出限制，各城市臺成員臺可以上傳各種格式的視頻節(jié)目。成員臺上傳節(jié)目后，再通過文稿的方式提示管理員上傳視頻內(nèi)容。管理員通過下載的方式把成員臺上傳的節(jié)目下載回本地再重新做轉(zhuǎn)碼的管理。隨著使用成員臺的不斷增加，成員臺上傳的節(jié)目也不斷增多，加上成員臺上傳的視頻格式存在著多樣化，不可能對所有的成員臺都做出統(tǒng)一視頻格式的要求，當(dāng)成員臺上傳信息量比較大的時候，管理員的工作量也會增大，管理員必須對不同格式的視頻手動進(jìn)行一次統(tǒng)一編碼，這樣的工作耗時費(fèi)力，給管理員帶來很大的不方便，同時也影響工作效率。
     3. 視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)優(yōu)化方案
     視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)方案目的是把上傳上來的各種各樣的文件的格式，由系統(tǒng)統(tǒng)一轉(zhuǎn)碼為：
        ·MPEG-2視頻，碼流：6~8MB
        ·Wmv9視頻，碼流：8MB（實(shí)際可能會小于8MB）

三. 系統(tǒng)升級方案
     1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
      · 管理性
          為了方便對整個平臺系統(tǒng)的維護(hù)，因此，系統(tǒng)具備中心的統(tǒng)一管理性，管理員對系統(tǒng)的管理和維護(hù)都可以通過web頁面，實(shí)現(xiàn)完整的流程化管理。在管理界面上，采用通用的圖形化和文字化結(jié)合的管理，管理員不需要復(fù)雜的培訓(xùn)，就能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活的管理。
      ·擴(kuò)展性
         系統(tǒng)搭建后，需要為以后的系統(tǒng)擴(kuò)展留有充分的余地，確保系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展、成員臺規(guī)模的擴(kuò)展、應(yīng)用需求的擴(kuò)展而增加負(fù)荷性能。同時，系統(tǒng)的擴(kuò)展能夠?qū)崿F(xiàn)在不中斷整個系統(tǒng)正常工作的情況下，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展和維護(hù)。
      ·安全性
         由于網(wǎng)絡(luò)黑客的泛濫，因此，整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初步考慮系統(tǒng)的安全性，能夠防范常見的黑客攻擊，同時，通過成員臺和密碼的設(shè)置，通過對用戶權(quán)力的分配，通過對不同管理員的設(shè)置，對內(nèi)部實(shí)現(xiàn)安全的管理。

      ·穩(wěn)定可靠性
         整個系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的負(fù)荷下能夠滿足穩(wěn)定服務(wù)的要求。
      ·應(yīng)用針對性和擴(kuò)展性
         在整個平臺上提供相應(yīng)的流媒體應(yīng)用，針對的實(shí)際情況和需求，在平臺上定制相關(guān)的應(yīng)用，能夠滿足在平時的業(yè)務(wù)上的需求，同時，對于的未來的業(yè)務(wù)需求，能夠預(yù)留一定的應(yīng)用擴(kuò)展空間。
      ·通用性和兼容性
         為了滿足系統(tǒng)未來的應(yīng)用擴(kuò)展，系統(tǒng)預(yù)留相應(yīng)的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)十分靈活的與第三方的軟件的對接，同時，在需要的時候，實(shí)現(xiàn)對第三方的軟件的相關(guān)接口的靈活調(diào)用，進(jìn)一步豐富平臺的業(yè)務(wù)性和應(yīng)用性。

圖2 視頻采集轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)方案

     2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
     本方案主要為視頻采集和轉(zhuǎn)碼兩個部分，同時與新聞中心現(xiàn)有的城市交換平臺系統(tǒng)對接，利用現(xiàn)有的存儲，并通過web網(wǎng)站和FTP服務(wù)器等對外發(fā)布節(jié)目。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖2所示，
     3.功能介紹
     (1)專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)主要功能介紹：
        ·成員臺可以通過FTP方式上傳各種格式的視頻到設(shè)備中；
        ·系統(tǒng)自動感知上傳上來的視頻，然后啟動自動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)格式（比如MPEG-2或者wmv9）；
        ·系統(tǒng)可以自動刪除掉原始的視頻文件，也可以保留（能夠進(jìn)行參數(shù)配置）；
        ·能夠?yàn)橐曨l自動生成截圖；
        ·用戶可以通過瀏覽器查看和管理標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換后視頻（截圖、文件名、上傳時間、大小、是否上傳到GZTV存儲等）；
        ·轉(zhuǎn)換后的視頻可以自動上傳到GZTV存儲，或者手動提交上傳；
        ·可以直接在該設(shè)備上播放或者下載視頻；
        ·支持從專業(yè)電視信號獲取視頻文件，需一塊視頻采集卡（為減少轉(zhuǎn)碼服務(wù)器壓力，把視頻采集卡安裝在采集工作站上）；
        ·可以從GZTV下載視頻到本設(shè)備（訂單式下載）；
     (2)專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)介紹：
         專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)用于電視臺等用戶進(jìn)行視頻標(biāo)準(zhǔn)化和分享之用，利用專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)視頻批量上傳、自動化處理、內(nèi)容管理、存儲備份、檢索預(yù)覽、分享訂閱、發(fā)布轉(zhuǎn)發(fā)等功能服務(wù)。
         ① 產(chǎn)品特點(diǎn)
         專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)是國際領(lǐng)先、設(shè)計(jì)一流的多用途集成視頻服務(wù)系統(tǒng)，可以滿足電視臺部門級、臺站級以及電視臺聯(lián)盟級等不同級別的數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)化、自動化，臺網(wǎng)聯(lián)動以及聯(lián)盟共享等業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)了視頻內(nèi)容的格式轉(zhuǎn)換、存儲、內(nèi)容管理、分享、轉(zhuǎn)發(fā)等服務(wù)內(nèi)容，并且可以實(shí)現(xiàn)與視頻網(wǎng)站、手機(jī)視頻網(wǎng)站無縫對接。
         ②專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)功能介紹

圖3 專業(yè)視頻解碼功能示意圖

         專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)包括如下各個功能。
        ·可擴(kuò)展視頻存儲
         專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)支持基本的存儲功能，存儲容量從250GB到10TB大小不等，甚至更多，可以根據(jù)需要靈活擴(kuò)充。
         當(dāng)存儲需求在250GB~2TB之間時，可以采用體積小巧的集成化設(shè)備，便于安裝和維護(hù)，能滿足部門級和企業(yè)級的基本存儲需求。當(dāng)超過2TB存儲需求時，可采用更具靈活性的分體式設(shè)計(jì)，使用獨(dú)立的NAS 設(shè)備，存儲效率更高、更安全，也更靈活。
        ·大文件批量上載
         考慮到電視臺視頻節(jié)目文件的特點(diǎn)，專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)內(nèi)置FTP服務(wù)器，并提供FTP客戶端軟件的分發(fā)，方便工作人員進(jìn)行大文件批量上載。由于采用自動化和靈活配置的設(shè)計(jì)思想，通過參數(shù)的預(yù)先配置，上傳后的視頻文件可自動進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并自動采集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化信息進(jìn)行入庫。支持自動上傳、FTP上傳、web上傳、ActiveX控件上傳。
        ·電視信號源采集
         可以通過配置，自動對電視信號源進(jìn)行采集錄制，保存為高質(zhì)量的數(shù)字視頻文件，然后進(jìn)入自動標(biāo)準(zhǔn)化處理。
        ·格式轉(zhuǎn)換
         專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)內(nèi)置功能強(qiáng)大的UCAP（統(tǒng)一內(nèi)容適配平臺）服務(wù)，用來對各類音視頻、圖片等媒體內(nèi)容進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，比如將wmv 格式源視頻轉(zhuǎn)換為MPEG-4編碼的avi視頻，將各種格式的源視頻轉(zhuǎn)換為用于互聯(lián)網(wǎng)播放的flv以及用于手機(jī)播放的3gp視頻，并能夠進(jìn)行視頻截圖、打點(diǎn)截圖、抽取音頻等操作。
        ·自動標(biāo)準(zhǔn)化處理
         自動標(biāo)準(zhǔn)化處理功能基于UCAP格式轉(zhuǎn)換功能，通過預(yù)定義業(yè)務(wù)模板，對批量上傳或者信號源采集上來的視頻進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，業(yè)務(wù)模板采用XML格式，可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行靈活配置。比如可以定義以下業(yè)務(wù)模板，自動進(jìn)行視頻格式處理以滿足各種業(yè)務(wù)要求：
          ★ 將各種格式的源視頻統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為MPEG-4 AVC/H.264格式720×576視頻(用作電視臺廣播級節(jié)目源，可通過FTP進(jìn)行分享)；
          ★ 自動截取圖片，并格式化為320×240和120×90兩種JPG格式圖片（用于網(wǎng)站和手機(jī)預(yù)覽）；
          ★ 生成350kbit/s碼流速率、400×300的FLV視頻，用來通過互聯(lián)網(wǎng)播放；

          ★ 生成70kbit/s碼流速率、QCIF的3gp視頻，用來通過手機(jī)播放；
          ★ 采集相關(guān)視頻信息自動入庫。
          以上是一組自動處理的操作舉例，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要進(jìn)行操作增刪。
        ·Web 檢索預(yù)覽
         用戶通過瀏覽器根據(jù)關(guān)鍵字、分類、時間等組合條件進(jìn)行檢索，每一個視頻都有預(yù)覽圖，并能夠在線播放。
        ·下載與分發(fā)
         用戶可以下載指定的視頻，下載方式包括FTP和HTTP兩種方式。FTP方式下載效率較高，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳；HTTP方式操作簡單，并且有較好的防火墻穿透性。另外，通過訂閱、聯(lián)盟聚合等方式，可以實(shí)現(xiàn)自動半自動的分發(fā)下載。其中半自動是指采用“請求_審核”機(jī)制來控制下載。
        ·訂閱
         當(dāng)專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)有新的視頻內(nèi)容時，會自動更新專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)RSS列表，如果有訂閱用戶，則自動把更新內(nèi)容推送給訂閱方，訂閱方可以實(shí)時預(yù)覽到被訂閱方的視頻，如果訂閱方也同樣使用專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)的話，會根據(jù)預(yù)定義規(guī)則自動將更新的視頻下載到本地。這種訂閱是點(diǎn)對點(diǎn)的。
        ·視頻聯(lián)盟聚合
         本功能基于訂閱功能，專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)視頻聯(lián)盟中心自動訂閱聯(lián)盟內(nèi)各個成員的視頻，任何視頻的增、刪或者修改，都會及時反應(yīng)到聯(lián)盟中心。各個聯(lián)盟成員通過專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)中心實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟內(nèi)的視頻節(jié)目共享。
         這種聚合可看作中心式訂閱服務(wù)。
        ·視頻內(nèi)容管理
         視頻內(nèi)容管理是專業(yè)視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)的基本功能，可以對獲取的視頻節(jié)目相關(guān)信息進(jìn)行增刪改查操作，具體的視頻內(nèi)容管理包括：
         ★ 修改視頻節(jié)目的標(biāo)題、簡介；
         ★ 修改視頻節(jié)目的分類；
         ★ 更換視頻節(jié)目截圖，重新打點(diǎn)截圖；
         ★ 刪除指定的視頻節(jié)目；
         ★ 管理分類信息；

圖4 最終系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

     在此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，為了最大程度利用硬件設(shè)備性能，提高設(shè)備利用率，每臺Web服務(wù)器均為多用途的，將來可以根據(jù)業(yè)務(wù)承載量進(jìn)行擴(kuò)展。
     其中Web服務(wù)器1用作以下用途：
       ·視頻內(nèi)容呈現(xiàn)
       ·論壇BBS(鏡像)
       ·數(shù)據(jù)庫(主)
       ·視頻內(nèi)容管理
     Web服務(wù)器2用作以下用途：
       ·視頻內(nèi)容呈現(xiàn)(鏡像)
       ·論壇BBS
       ·數(shù)據(jù)庫(備)
       ·網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)管理
     另外，F(xiàn)TP服務(wù)器根據(jù)情況可以設(shè)置為2臺或者更多，轉(zhuǎn)碼服務(wù)器也可以進(jìn)行靈活方便的擴(kuò)容。
     通過對FTP上傳視頻文件管理的升級方便了管理員在處理成員臺上傳的文稿的同時，更方便地對成員臺上傳視頻進(jìn)行操作，使得管理更加合理化，方便管理員的操作。視頻標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)，在成員臺的上傳視頻后統(tǒng)一對上傳的視頻自動做統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化處理，統(tǒng)一轉(zhuǎn)碼成wmv9/MPEG-2格式，管理員不必再對視頻進(jìn)行手動的轉(zhuǎn)碼，縮短了工作流程，簡化了管理員的操作步驟，提高了工作效率，優(yōu)化了電視臺內(nèi)部人力資源的分配，更體現(xiàn)了廣州電視臺管理的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)。