前言
在2011年8月北京BIRTV展覽會上,權威部門在主題報告會上透露,將在2013年停止臺內所有標清節目生產與制作,并計劃在新址啟動和現址改造期間擴播8-10套高標清的同播頻道。屆時,央視收視份額的60%-70%將轉到高清頻道上播出。環顧當今世界,眾所周知,高清是全球廣電行業發展的必然趨勢。當前,美國90%的電視臺開始制作高清節目,55%的播出節目是高清的;日本在2006年開始全面高清播出,主要應用于新聞和體育轉播等;中國的高清節目制作量每年幾乎都要翻番,CCTV更是高舉高清的大旗,在新臺址項目中率先全面采用高清化運作;早在2008年北京奧運會首次全程采用高清轉播,使得全國電視觀眾真正體驗到了高清帶來的視聽沖擊。與此同時,液晶、等離子電視的價格不斷下降,目前支持全高清顯示的大屏幕電視價格基本已經降至萬元以下甚至更低;且絕大多數廣播級產品已經或即將全面支持高清,實現完整的高清節目生產流程具備了可行性。高清制作網絡技術也經過幾年的發展與實踐,目前完全可以支撐大規模高清網絡化制播,其多項關鍵技術的突破為我國高清大發展奠定了堅實的基礎。
在高清全臺網大發展的背景下,繼2010年安慶廣播電視臺合并成立后,2011年就把第一個重點技術項目建設鎖定在新建高清新聞制播一體網系統上,這是繼媒體資產管理系統和專題制作網高清升級后,新廣播電視臺在高清網絡化發展方面的又一重要舉措,充分體現了我臺在數字化網絡化發展上的信心和實力,標志著安慶廣播電視臺全臺網絡制播系統正式由標清向數字高清及高標清兼容過渡時代的開啟。
一.安慶廣播電視臺全臺網絡框架現狀
按照廣電總局2006版及2007版白皮書的指導要求,各地電視臺結合自身的發展需要與實力,積極啟動了全臺網的建設,經過幾年的探索和努力,大都在數字化、網絡化建設方面都取得了一定的成果,大部分網絡系統已經可以基本支撐全臺日常節目采集收錄、生產加工、存儲歸檔、播出分發等業務,為全臺網絡化、文件化制播、高清制作、新媒體運營奠定了非常好的基礎。
全臺網的建設,大體包括采集收錄、新聞制播、綜合制作、演播共享、中心媒資等板塊,有的還部署了廣告制作、節目包裝、音頻媒資、節目生產管理、總編業務系統等功能。我臺的全臺網絡總體框架是由新奧特高標清新聞制播一體網、專題節目綜合制作網(含生產媒資)、大洋媒體資產管理系統、廣告制作網、格非全數字硬盤播出系統、包裝子系統、演播室網絡化直播系統、網站系統等板塊組成。
安慶廣電中心全臺制播網絡架構圖(電視臺部分)如下:

圖1
二. 全臺網互聯互通的基礎平臺
互聯互通一直以來就是全臺網建設中最熱點詞匯之一,但我們這里面提出的互聯互通是很具體的,而非泛化的互聯互通,我們并不能把實現互聯互通等同于全臺網系統建設,應該說互聯互通是全臺網建設的最基本條件。我臺的全臺網各子系統都是不同時期不同廠商建設的異構系統,各板塊間相對獨立,在系統的互聯互通上存在著一定的技術難度,尤其在進入廣電中心后,各網絡由分散型布局變為集中化管理,急需對異構化網絡資源及應用進行合理化配置,通過我們的積極努力探索實踐,在多家相關公司的大力配合下,充分剖析各系統板塊交互的應用需求、交互級別、深度以及安全防范等細節,根據不同網絡系統及節目生產的應用需求,分別實現了基于網絡層、數據層、元數據及應用層的互聯互通,形成了“相對獨立、互聯互通、協調管理、安全可靠”的組網框架原則,這也就是我們安慶廣播電視臺在全臺網互聯互通實踐中一直堅持和延續的一個中心思想和特點所在。
簡單的理解系統互聯互通,就是把不同的信息化系統通過網絡設備、應用軟件等技術手段連通起來,以達到系統之間信息共享、數據共享的目的。典型互聯互通應用,主要表現在以下幾個應用領域:
1)各節目制播系統之間的數據共享和交互;
2)節目制播系統與媒資系統的數據共享和交互;
3)節目制播系統與節目備播系統的數據共享和交互;
4)節目生產管理系統與節目制播系統、媒體資產管理系統的信息交互。系統互聯互通在設計上可以分為四個層次,如圖2

圖2
在視音頻系統間互聯應該包含四個層面,即網絡層、數據層、元數據層以及應用層,回過頭來看,這四個層面實際上也就是涵蓋了我們各級電視臺全臺網建設中的發展進程和幾個階段,每一層面之間都有一種遞進關系,每個層面的應用就是一種進步。
有網路的存在就有數據交互的需求,網絡層互聯指各子系統間必須能通過以太網、FC網等實現電子化的數據互相訪問;所以網絡層的互聯是實現系統互聯的基礎。
在網絡層之上是數據層,各系統間需要進行數據交互,在視音頻系統中,主要指視音頻數據文件。參與互聯的子系統間需要能識別對方的數據文件,即實現格式兼容。我們2004年最初形成的,也就是新奧特新聞制播板塊與播出板塊、包裝子系統、廣告子系統之間基于網絡與數據層的聯通。
進一步來說,元數據層位于數據層之上,元數據是包含數據信息的數據,即視音頻文件的描述信息及控制信息。通常各系統都會采用自己的一套方式描述視音頻文件,即元數據格式互不相同。當系統間發生交互時,各子系統必須能理解對方的元數據信息和控制信息,也就是說系統間元數據記錄必須能繼承到另一系統中。元數據通常數據量比較小,但其數據結構復雜多變,且沒有統一的規范,元數據交互方式直接影響到子系統間的關聯耦合度。最后一個層面是應用層,即系統間應能在數據和元數據交換的基礎上完成業務應用,可以實現跨系統的業務流程。各系統的用戶、權限信息等應能根據需要統一管理,對系統運行的管理監控應能集中完成。
早在2006年大洋媒體資產管理系統及新奧特專題綜合制作網建設過程中,基于元數據及應用層級別的交互成為我們聯通實現的重點,通過努力,我們實現了在新奧特新聞制播網、專題綜合制作網直接查詢檢索中心媒資素材,可以直接提交申請,并通過大洋媒資轉碼后下載到指定共享區域,另外,可以使用工作流的方式實現新聞網及專題綜合制作網打包合成的稿件自動生成包含統一元數據信息的XML視音頻文件包到共享區,大洋媒資系統能夠通過dirwatch軟件自動偵測共享區,并通過遷移或轉碼服務器把提交過來的成片稿件或節目直接進入到一級或二級編目流程中進行編目歸檔。由于是多家公司的不同時期的異構網絡,我們在實現全臺網的互聯互通這個基礎的時候,也是付出很多磨合和協調的努力,但最終在中科大洋、北京新奧特、格非視頻等公司大力配合下完成了基于網絡、數據、元數據及應用層,以工作流方式實現的互聯互通模式。新建的高清新聞制播一體網將進一步規范接口和協議,在前期形成的互聯互通基礎上實現與中心媒資、節目生產媒資、專題綜合網、播出網之間更加緊密的聯系。
三. 高清新聞制播一體網的建設及方案介紹
1.方案概述
本方案設計的高清新聞制作網系統是在我臺全臺網框架基礎上全新建設的一套新網絡系統,系統將以先進的數字化網絡化技術實現新聞高標清綜合業務的生產加工制作,同時,作為全臺網設計規劃中不可分割的一部分,可實現與原新奧特專題網、生產媒資系統的素材及工程文件的無縫連接。該網絡的成功實施對于安慶廣播電視臺探索一種新的制作模式及節目生產流程具有十分重要的現實意義,未來可以通過集中數據交換平臺實現與臺內其他業務系統如中心媒資、播出網絡以及數字電視新媒體平臺等其他業務系統實現資源的共享與數據的交換,適應現實和未來發展的需要。
2.系統配置
本次建設的新聞高清制播一體網系統初期規劃了10臺高標清兼容有卡編輯站、8套高標清兼容無卡編輯站點、2臺配音工作站,2臺數據庫及存儲管理服務器,1臺打包合成、遷移及轉碼服務器,1臺存儲訪問服務器,1臺自動技審服務器,2臺數據接口服務器。能滿足新聞類、專題類、綜藝類等不同類型的節目制作、包裝,成片及素材資料刻錄保存等功能。具備最基本的文稿編輯、視音頻上下載編輯、配音、網絡審片、網絡管理等非線網絡常用功能,支持高標清同步采集、混編、上下變換等。
3.系統網絡拓撲架構
采用成熟穩定先進的FC-SAN雙網網絡結構,由光纖存儲系統、光纖交換網絡和千兆以太網(Ethernet)網絡組成;中心存儲系統采用2臺廣泛應用于廣電行業的高性能AS5000F-2FCtoSATA-II(EONSTORS16F-R1430)光纖存儲體,在帶寬設計、存儲容量、存儲備份方式(虛擬文件系統)充份考慮了冗余,存儲容量達32TB,存儲帶寬高達800MB。高清上下載編輯工作站采用HimalayaA1500HD,高清無卡編輯工作站采用HimalayaA1000XH。

圖3 安慶廣播電視臺新聞制作網系統項目系統網絡結構圖
4.技術平臺結構
整體網絡系統在系統AUTO.NET軟件架構上采用三層體系結構。Auto.Net網絡平臺是以文稿為主線,貫穿線索、選題、報題、收錄、剪輯、播出以及媒資存儲等新型電視臺綜合業務管理平臺,并可通過網絡管理自定義多種業務流程。網絡平臺具有很好的開放性和擴展性,采用模塊化的設計思路,方便與臺內其它系統及其他業務系統進行集成、數據交換和資源共享;

圖4 AUTO.NET平面結構圖[page]
5.高清業務流程
素材在高清工作站上完成高標清采集,可實現上載、演播室、媒資、廣告、收錄等多信號源素材的雙碼流采集,高低碼流采用共享的存儲結構,高清采集的素材與標清一一對應。在標清節目制作完成打包送播前,將該工程復制后通過高清非編系統(Himalaya)打開,自動關聯對應高清素材并替換原有標清素材;若原有素材無對應高清版本,則對標清素材自動進行上變換.該步驟即實現素材的高標清替換。對替換完素材的高清節目進行略微調整后,送高清內容審片完成后送網絡高清播出,在到達播出系統之前依次經過網絡打包和技審環節.所有環節通過后即可完成高清節目網絡送播。
6.系統技術特點
(1)上下載系統技術特點
·支持各種高清、標清編碼格式的實時混合編輯,全面支持高、低碼流故事板工程文件的自動對應
·支持同時采集多路高標清格式,同時采集多種碼率素材,支持時間線高標清輸出的自由上下變換。
·支持聯接各種不同類型的設備,包括支持SONYXDCAM,XDCAMHD,PanasonicP2、P2HD等,遙控協議自動檢測。
·支持采集的同時疊加字幕,節省二次加字幕生成的時間。
·全程支持MPEG2I、MPEG2IBP、MPEG2LogGOP、HDV、DVCAM、DVCPRO、DVCPRO5、DVCPROHD、DNxHD、H.264、MPEG4、P2、XDCAM、AVC-Intra及無壓縮等高清、標清、低碼流編碼格式。
·支持標準視音頻SDI(支持嵌入式和非嵌入式SDI接口)、復合、分量、Y/C、1394(Firewire,i-Link)等接口。
·全程提供新聞文稿、串編單與采集上載、粗編、配音、精編、審片等同屏關聯顯示、編輯、審核。
·支持流媒體輸出,可將序列和區間輸出成DVD、VCD、MOV、WMV、RM、PS流、TS流等各種媒體格式文件。
(2)文稿系統技術特點
·貫穿新聞線索、選題、報題、文稿編輯、視頻剪輯、新聞串編到演播室播出以及對外電、通聯和上送稿件等的管理,使新聞綜合業務流程操作與管理更加完整和順暢。
·提供帶格式分段落的文稿編輯插件,允許段落的自定義。另外,提供在文稿中調用播出字幕模板并填充相應內容,制作播出的字幕內容。
·提供統一的文稿編輯器界面,集中完成新聞條目標簽、新聞稿件的編寫修改、流程管理操作、以及全流程圖形化顯示和審查意見查看等操作。
·支持在文稿的各流程節點上給收錄下單:限定權限,插件方式,實時反饋收錄單申請的處理結果,以及收錄任務的狀態顯示,實現了文稿控制收錄。
·提供快速視頻編輯軟件NewsBinder,與Himalaya無縫銜接:嵌入型文稿,完成文稿、預覽、剪輯、配音和同期聲字幕的快速交互和生成。
·通過通用MOS協議,實現文稿控制字幕機播出。
(3)自動技審和人工技審功能
自動技審主要是對上載/合成/轉碼過程中的各類高清和標清節目素材,成片的內容技術指標進行自動審查,以確保節目內容的技術質量。能夠自動判別被審核節目中的黑場、彩條、靜幀、夾幀、靜音及視音頻幅度超標等錯誤,并可生成標記,同時記錄在自動技審報表中。支持對高清和標清內容的技術指標審查。可根據需要進行定制生成故障報告。相應節目素材的技審信息(包括檢測參數結果等)記入相應媒體對象實體的元數據信息。節目的人工技審是由專門的技審工作站和相應技審軟件完成實現。其審查的內容主要有素材內容的技術標準檢查和自動技審的結果報告等。
(4)數據高安全區擺渡策略
系統互聯數據擺渡高安全區設計
基于安慶電視臺網絡系統的高安全性要求,尤其是對網絡外部上傳文件,要嚴格控制病毒的進入,需要阻止一切有可能的網絡入侵,所以在物理鏈路上面我們就嚴格的把IP鏈路阻止在制播網絡系統之外,此次方案使用了BFSS雙機文件同步系統使用USB鏡像方式來完成外網與網絡系統文件級的交互。
實現的功能如下:
·通過usb傳輸線在內網工作站和外網工作站之間傳輸文件;
·支持usb2.0協議,實驗室環境下平均傳輸速度在10MB/s至25MB/s之間;
·支持雙向傳輸;
·通過文件夾監控方式支持文件自動傳輸;
·支持文件類型過濾和文件大小過濾,支持任意類型和任意大小的文件;
·支持文件正確性校驗(MD5碼校驗);
·支持傳輸完成后對源文件的處理,如備份或刪除;
·有詳細的日志記錄;
(5)網絡管理與監控

圖5
應用Auto.net軟件及網絡監控平臺,為安慶廣播電視臺的業務流程和要求設計了完善的管理和監控機制。主要包括內下幾個部分:
·日常維護管理——素材管理、磁盤空間管理、日志管理、信息統計、網絡計費、績效考核等
·網絡監控方面——存儲平臺監控、網絡平臺監控、核心服務監控、終端設備監控、業務流程監控
·網絡拓樸結構監控——根據網絡結構自定義網絡拓樸圖監控;
·各服務器監控——監控主機各硬件信息、連接狀態、服務信息等;
·網絡交換機監控——監控交換機基本狀態及相關端口狀態等;
·其它網絡設備監控——對其它網絡設備提供相應的接口進行監控;
·網絡流量監控——動態網絡流量監控,控制提高網絡資源利用率;

圖6 網絡拓樸結構監控圖
四.中心媒資及專題綜合制作網的高清配套升級
2009年,在高清新聞制播一體網建設之前,我們重點完成了大洋媒體資產管理系統的高標清升級和新奧特專題綜合制作網高清升級生產媒資配套等兩大建設項目,基于IP-SAN架構的新奧特專題綜合制作網絡的高清擴容升級,主要目標是建立節目生產媒資管理系統,擴展節目存儲空間,搭建高清上載編輯工作站,從而解決了高清節目編輯、制作及存儲問題,積累寶貴的高清應用經驗。整個系統形成了主備服務器管理、主備盤陣級聯、有卡編輯站點10臺、無卡及配音站點10-20臺的網絡規模。與此同時,此次升級擴建的大洋媒體資產管理系統,不但解決了高清素材的采、編、管的問題,更重要的是實現了與新搭建的新奧特新聞專題生產媒資系統的互聯互通。大洋媒資能夠自動識別新奧特媒資節目XML信息,識別后將新奧特生產媒資系統的四層編目信息,依據要求自動導入大洋媒資系統。同時新奧特也能夠自動識別大洋媒資節目四層編目信息互傳至其媒資系統,大大提高了新聞專題節目制作的便利,同時也方便了節目的收錄。部署完成了新奧特專題網自動導入識別大洋媒資節目,大洋媒資能夠自動導入識別格非播出系統回傳節目等多指向的工作流,從而實現更完善的中心媒資——生產媒資以及節目制作——媒資——播出等異構多系統多網絡的互聯互通,為高清全臺網的聯通及資源整合摸索出一條新路來。
五.從標清到高清、從約定到標準、從互聯到整合,逐步建立高清全臺網交互管理平臺
隨著高清新聞網的建設,安慶廣播電視臺的三大主體網絡子系統都已全部具備高標清制播、存儲、歸檔、交互等功能,全臺網初步實現從標清到高清的躍進。按照全臺網的發展趨勢,下一步我們將重點做好業務的互聯與整合,逐步建立高清全臺網交互管理平臺,以滿足廣播電視及新媒體未來發展的需要。
·建立數據交換平臺,實現數據交換,處理,轉化的整合;
·建立ESB總線,實現全臺不同應用、業務流程的整合;
·建立內容管理平臺,實現臺內對文稿、圖片、聲音、流媒體檢索、編目、發布的整合;
·建立節目生產管理平臺,實現對節目生產過程統一監控管理調度;
通過幾大中心平臺的建設,全臺網的整體架構將形成:以大洋高標清媒資系統作為資源共享中心,借助數據交換平臺及ESB總線,實現高清新聞制播一體網、專題綜合制作網及演播室共享系統的緊密耦合,實現與播出網、廣告制作網、包裝系統、網絡新媒體及數字電視平臺的交互與聯通,從而基于內容管理及節目生產運營管理的安慶廣播電視臺下一代高清全臺網也將逐步建立。B&P