陳澤華 王海峰
浙江省寧海縣廣播電視臺
本文結(jié)合寧海縣廣播電視臺制播一體網(wǎng)的建設(shè)運行情況，說明采用“集中式”制播網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方法在中小電視臺運行的優(yōu)勢及特點。
一. 系統(tǒng)建設(shè)情況
隨著寧海廣播電視業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，對節(jié)目的制作和播出有了更高的要求，原有系統(tǒng)已不能滿足需求，因此寧海縣廣播電視臺投入大量人力物力，多方調(diào)研、咨詢，最終形成了“寧海電視臺制播一體網(wǎng)”系統(tǒng)建設(shè)需求文件。并提出要建設(shè)具有先進發(fā)展性、安全可靠性、實用合理性、標準開放性、良好性價比的全臺網(wǎng)系統(tǒng)。與新奧特公司簽訂合同，于2007年3月正式開始制播一體網(wǎng)建設(shè)，年底投入運行。經(jīng)過近幾年的運行，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，達到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計建設(shè)目標。
二. 系統(tǒng)總體技術(shù)架構(gòu)
根據(jù)廣電總局白皮書的指導原則、結(jié)合我臺實際情況、并參考同類電視臺建設(shè)方案，最終確定我臺采用“集中式”制播一體網(wǎng)架構(gòu)，即：“將臺內(nèi)所有節(jié)目資源集中存儲與管理，供各用戶端直接訪問與應(yīng)用。在這種模式下，電視臺網(wǎng)結(jié)構(gòu)以點結(jié)構(gòu)為主，“采、編、播、存、管”各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都置于該板塊中，其功能供所有節(jié)目部門共享。”
采用“集中式”全臺網(wǎng)有以下優(yōu)勢：
(1)內(nèi)容資源集中，有利于統(tǒng)一管理；
(2)有利于全臺范圍內(nèi)全流程的共享和貫通；
(3)方便設(shè)備的共享和調(diào)配；
(4)建設(shè)成本低；
(5)實施維護簡單。
從以上優(yōu)勢可以看出，“集中式”全臺網(wǎng)優(yōu)勢與特點，符合我臺總體建設(shè)思路。
1.系統(tǒng)組成
整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、虛擬演播室直播系統(tǒng)、數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)三部分組成。
節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)選用基于CPU+GPU+I/O卡技術(shù)的平臺，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用光纖+千兆以太網(wǎng)雙網(wǎng)架構(gòu)組網(wǎng)模式,使用雙碼流的編輯制作技術(shù)。中心存儲體、服務(wù)器和上/下載工作站點等均連接光纖網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)，編輯工作站點、配音工作站點等連接千兆以太網(wǎng)。利用FC網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延時的特點進行高碼率節(jié)目的在線編輯，利用以太網(wǎng)成熟、易管理的特點傳輸元數(shù)據(jù)、管理信息，并支持低碼率節(jié)目的在線編輯。
新聞直播演播室主要用于寧海電視臺新聞節(jié)目的直播，采用2臺獨立的演播室播出服務(wù)器互為備份進行新聞節(jié)目的直播，播出控制工作站采用2臺互為備份。
本系統(tǒng)采用以硬盤服務(wù)器播出為主，錄像機播出為輔的一體化數(shù)字硬盤自動播控系統(tǒng)。系統(tǒng)信號格式為數(shù)字音頻嵌入SDI格式；信號切換采用主備數(shù)字切換器的方式；臺標、時鐘等直接通過數(shù)字鍵控器疊加；頻道播出信號總輸出為SDI格式和模擬格式。
視頻服務(wù)器應(yīng)符合主流廣播級的播出格式，提供寧海電視臺2個頻道的播出信號，并支持50M素材碼流的節(jié)目播出。為了保障播出安全，視頻服務(wù)器采用了主備方式，切換過程須為無縫切換，不能出現(xiàn)任何的黑場和閃爍，并且留有接口支持在線式擴容。
2.關(guān)鍵設(shè)備選型
考慮到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定及將來可能的擴容升級，我們選用了安全穩(wěn)定的IP-SUN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。中心磁盤陣列采用全4G 的磁盤陣列，以保證中心存儲的足夠出口帶寬，滿足視頻數(shù)據(jù)傳輸對系統(tǒng)帶寬的苛刻要求。網(wǎng)絡(luò)平臺除了滿足目前標清現(xiàn)狀下數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求，同時還有很大的富余量，以便將來能支持高清節(jié)目的制作。
工作站采用新奧特公司的喜瑪拉雅非線性編輯產(chǎn)品，喜瑪拉雅(Himalaya)非線性編輯系統(tǒng)是新奧特全新推出的一款基于“CPU+GPU+I/O通道卡”的技術(shù)理念和架構(gòu)的編輯系統(tǒng)。它以軟件為核心，擺脫了硬件的束縛，編輯功能不依賴于某一硬件板卡，可靈活搭載多種視音頻接口，在保證編輯快捷方便性的同時，又提供大量用于節(jié)目制作包裝的元素，是集新聞編輯、專題制作、廣告包裝、片頭設(shè)計、欄目合成、教學互動、字幕疊加、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)于一身的全面性開放性的綜合非線性編輯平臺。
視頻服務(wù)器選用新奧特公司的神舟6000多通道視頻服務(wù)器，在服務(wù)器選型上我們經(jīng)過大范圍的調(diào)研，最終確定采用神舟6000服務(wù)器的原因主要有三點：
(1)神舟6000視頻播出服務(wù)器采用多通道構(gòu)架，最高可達6個通道
(2)神舟6000視頻播出服務(wù)器采用硬件編解碼架構(gòu)，符合目前播出服務(wù)器的發(fā)展潮流
(3)神舟6000視頻服務(wù)器系統(tǒng)平臺采用全嵌入操作系統(tǒng)，有非常高的安全性
三. 系統(tǒng)高安全設(shè)計
1.核心設(shè)備冗余設(shè)計
通過上述的系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)說明可得知，我臺制播網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)涵多個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，涉及到電視臺的收錄、制作、播出等多個主要部門，網(wǎng)絡(luò)安全是至關(guān)重要的；其要求是保障環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、主機、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)、應(yīng)用系統(tǒng)的正常和安全。因此在系統(tǒng)設(shè)計、硬盤選型上我們尤為慎重。主要有以下幾點：
（1）對于關(guān)鍵設(shè)備，如：存儲、文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，采用雙機或多機熱備技術(shù)手段加以保障，實現(xiàn)智能檢測、自動切換，以確保制播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性、穩(wěn)定性運行；
(2)根據(jù)制播網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點和技術(shù)實現(xiàn)的可行性，關(guān)鍵設(shè)備采用健壯的硬件系統(tǒng)平臺和穩(wěn)定可靠的應(yīng)用服務(wù)器軟件平臺；
(3)重要的存儲系統(tǒng)及服務(wù)設(shè)備，采用冗余設(shè)計，具備自動故障切換能力，支持在線熱插撥，確保整個制播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可長時間穩(wěn)定運行。
2. 網(wǎng)絡(luò)鏈路冗余設(shè)計
在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，重點關(guān)注單個點是不夠的，那么在網(wǎng)絡(luò)鏈輪上也應(yīng)考慮冗余設(shè)計，主要在以下四個方面重點考慮：
(1)FC交換機及以太網(wǎng)交換機都采用冗余配置，防止單臺交換設(shè)備故障影響全局；
(2)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用鏈路備份，并實施負載均衡技術(shù)，確保鏈路可靠，并提供高速傳輸帶寬；
(3)預留一定數(shù)量的冗余鏈路，為故障處理作準備，確保整個制播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可長時間可靠運行
(4)播出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急備份機制，播控端可以控制錄像機進行應(yīng)急播出
3.互聯(lián)互通安全設(shè)計
制作域與播出域互聯(lián)
為了提高制作域到播出域節(jié)目調(diào)度的效率，我們采用文件級調(diào)度的方式實現(xiàn)制作域和播出域的銜接。具體連接方式及實現(xiàn)原理如下：
(1)在制作域在線存儲區(qū)建立節(jié)目制作素材邏輯區(qū)域和待播節(jié)目成品邏輯區(qū)域；
(2)在制作域制作完成的節(jié)目經(jīng)過審查后即可通過編輯工作站進行合成打包，打包的目的路徑是本地，打包完成后通過媒體中心的素材管理功能將打包文件登記到在線存儲的待播區(qū)域。
(3)在制作域和播出域之間部署一臺數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)工作站，該工作站通過以太網(wǎng)同制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，同時通過千兆以太網(wǎng)絡(luò)與播出網(wǎng)絡(luò)連接，在此網(wǎng)關(guān)工作站上分別映射制作域待播區(qū)域及播出域文件交換緩沖區(qū)（該區(qū)域與臺內(nèi)硬盤播出系統(tǒng)集成商提供設(shè)置），數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)工作站對待播節(jié)目進行有效的管理和到播出域的節(jié)目調(diào)度。 [Page]
(4)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)采用跨網(wǎng)段的連接方式，通過配置防火墻軟件，進行有效的數(shù)據(jù)隔離，確保每個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。
(5)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器后臺自動運行物理網(wǎng)閘、遷移軟件。只允許播出要求的格式進入播出網(wǎng)絡(luò)，保證輸入內(nèi)容的單一性。
(6)應(yīng)急預案，當網(wǎng)關(guān)服務(wù)器發(fā)生故障或制作網(wǎng)發(fā)現(xiàn)病毒等安全隱患時需要關(guān)閉網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，這樣制播系統(tǒng)就完全隔離。應(yīng)急情況下我們通過播出數(shù)字和模擬總控矩陣調(diào)度非編或錄像機的信號送采集進行制播分離的素材輸入。這樣也支持在緊急情況下調(diào)度非編信號直接播出。
制作域與辦公網(wǎng)互聯(lián)
為滿足節(jié)目制作人員引用互連網(wǎng)圖片、視頻、FLASH的需求、辦公網(wǎng)進行文稿編輯，方便進入制作網(wǎng)、減輕技術(shù)人員工作量，我們在全臺網(wǎng)中設(shè)計部署了基于USB數(shù)據(jù)擺渡的高安全區(qū)系統(tǒng)，能安全、方便的實現(xiàn)辦公網(wǎng)與制作網(wǎng)互連及資料的互傳。采用基于USB數(shù)據(jù)擺渡的高安全區(qū)系統(tǒng)一是完成了辦公網(wǎng)及制作網(wǎng)的互連，另一方面達到在物理鏈路上面嚴格斷開制播網(wǎng)絡(luò)與辦公網(wǎng)絡(luò)的IP鏈路。
所有的編輯記者通過辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)找到自己所需要的文件或者自己制作的文檔，如Word文檔、圖片等。他們需要將這些文件上傳到節(jié)目制作業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中來，方便編輯制作節(jié)目。
在兩臺工作站上面，運行BFSS數(shù)據(jù)同步程序。在同步工作站上面運行監(jiān)聽應(yīng)用程序，當有記者在辦公網(wǎng)絡(luò)將TXT文件、圖片等放在同步工作站1的網(wǎng)絡(luò)共享文件夾中，首先自動啟動防病毒軟件，進行病毒的掃描，確認文件是安全的，就通知同步工作站2，告知現(xiàn)在有新的文件加入，需要同步工作站2來取這個文件，到了同步工作站2中的同步文件夾中，再啟動不同的病毒掃描程序與MD5校驗程序，檢查文件的安全性與完整性。這里的傳輸方式使用USB連接的傳輸方式。
防毒軟件的病毒定義庫的更新由網(wǎng)管來進行操作，由于采用USB線連接，所以在同步工作站2上面是不能做自動病毒定義庫的更新的。
在文件過濾方面，在系統(tǒng)部署時就設(shè)定好一定類型的節(jié)目允許倒入，自動過濾，避免常見帶毒文件，如EXE、BAT可執(zhí)行類文件進入到制作網(wǎng)。
播出網(wǎng)的安全性
項目調(diào)研和實施過程中,我臺始終把播出網(wǎng)的安全性放在第一位,播出網(wǎng)統(tǒng)一采用域管理,通過域策略和播控軟件對播出操作人員進行用戶管理和權(quán)限劃分,不同的人員擁有不同的使用權(quán)限。
在我們看來播出網(wǎng)相當于一個封閉的容器，唯一的網(wǎng)絡(luò)接口就是通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與制作網(wǎng)進行素材和文件的交互，別的接口如USB、光驅(qū)、軟驅(qū)都進行封閉。只有特定的權(quán)限才能使用。
四. 結(jié)束語
隨著廣播電視數(shù)字化建設(shè)步伐的加快，電視攝錄、制、播、傳及覆蓋等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的日益成熟，對電視臺節(jié)目播出和制作的安全性、可靠性提出了更高的要求。我臺在進行了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，借鑒其他兄弟電視臺的成功經(jīng)驗并結(jié)合自身的實際情況和未來的發(fā)展需求，較好的解決了我臺全臺網(wǎng)建設(shè)中互聯(lián)互通的安全問題，建成了安全可靠的“采、編、播、存、管”一體的 “集中式”全臺網(wǎng)，極大的提高了我臺的節(jié)目制作能力和水平，播出信號質(zhì)量有了明顯的提升，安全播出也更加有了保障。B&P