王方文

（作者單位：望江縣廣播電影電視中心）

全臺(tái)網(wǎng)時(shí)代播出視頻服務(wù)器選型與組網(wǎng)研究

王方文

（作者單位：望江縣廣播電影電視中心）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的電視臺(tái)全臺(tái)網(wǎng)建設(shè)不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)的電視臺(tái)也逐漸走向了全程文件化。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的視頻需求，電視臺(tái)技術(shù)人員必須要熟悉播出服務(wù)器選型及組網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上增加新的元素。電視播出系統(tǒng)是電視信號(hào)的最終出口，其系統(tǒng)狀況決定著電視臺(tái)制作并完成節(jié)目的最終質(zhì)量。因此，在全臺(tái)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)之前，必須構(gòu)建一個(gè)更加安全、可靠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，方便電臺(tái)播出系統(tǒng)能夠融入全臺(tái)網(wǎng)時(shí)代。本文就全臺(tái)網(wǎng)時(shí)代播出視頻服務(wù)器選型與組網(wǎng)研究做出探究，希望能夠給電臺(tái)事業(yè)帶來(lái)新的思路和理念。

全臺(tái)網(wǎng)；播出視頻服務(wù)器；電臺(tái)事業(yè)；組網(wǎng)研究

在全網(wǎng)時(shí)代，先進(jìn)的視頻服務(wù)器的應(yīng)用給電臺(tái)播出帶來(lái)了全新的變化，電視節(jié)目的質(zhì)量也得到了極大地提升。隨著數(shù)字視屏、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)及信息管理技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的電臺(tái)也迎來(lái)了新一輪的發(fā)展時(shí)期，必須根據(jù)時(shí)代發(fā)展的需要將全臺(tái)網(wǎng)建設(shè)提到日程上來(lái)。因此，為迎接新時(shí)代的到來(lái)，作為電視臺(tái)工作人員，必須對(duì)視頻服務(wù)器的組網(wǎng)方式及插控系統(tǒng)的架構(gòu)做出進(jìn)一步探究，除舊迎新構(gòu)建更加適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的插控系統(tǒng)。此次改造后的系統(tǒng)必須要具備良好的可持續(xù)發(fā)展能力，其重點(diǎn)應(yīng)該放在技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、設(shè)備生命周期、資金投入力度上，結(jié)合電臺(tái)實(shí)際情況，采取整體規(guī)劃、分布改造的模式來(lái)進(jìn)行建設(shè)。

1 視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)分析

事實(shí)上，視屏服務(wù)器的組網(wǎng)模式經(jīng)歷了很多的變化，并在不同的時(shí)代具有不同的特點(diǎn)。在20世紀(jì)末，視頻服務(wù)器僅限于廣告的插播和少量的頻道節(jié)目播出，在這些節(jié)目當(dāng)中絕大多數(shù)還是盤帶結(jié)合的，該時(shí)期的視頻服務(wù)器有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是通道較少，寬帶有限、存儲(chǔ)需求量較少，幾塊內(nèi)置硬盤就能夠滿足；二是沒(méi)有同外界的文件交互，不同的公司具有不同的文件格式；三是僅限于視音頻入、頻出。此外，此時(shí)的組網(wǎng)也比較簡(jiǎn)單，單純的2臺(tái)單機(jī)設(shè)備就能夠滿足需求。

由于播出頻道數(shù)目增長(zhǎng)，對(duì)于編解碼通道數(shù)和文件遷移帶寬的要求也隨之提升。此時(shí)的服務(wù)器已經(jīng)不能滿足需求了，因此第二代服務(wù)器得到了拓展。通過(guò)設(shè)置局域網(wǎng)來(lái)增設(shè)多臺(tái)服務(wù)器以滿足通道數(shù)，并利用pc來(lái)分解帶寬壓力。

雖然此時(shí)的服務(wù)器得到了升級(jí)，但并沒(méi)有給服務(wù)器的應(yīng)用帶來(lái)新變化，此時(shí)的視屏服務(wù)器僅僅是一個(gè)時(shí)代過(guò)渡的需要，但卻給了廠商更多的思考空間，進(jìn)而引發(fā)了對(duì)新的服務(wù)器的各種設(shè)想，第三代產(chǎn)品因此誕生。這代產(chǎn)品具有更加鮮明的思路。第一個(gè)思路，它把視頻服務(wù)器本身打散了，此時(shí)的服務(wù)器的板卡處于外置，視頻服務(wù)器由原來(lái)的一體機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘慌_(tái)分布式的服務(wù)器，且將所有的視音頻道設(shè)置為外設(shè)，配置單獨(dú)的電源和計(jì)算機(jī)模塊，此時(shí)的視頻服務(wù)器的主機(jī)工作內(nèi)容僅限于傳輸視音頻和分配流量，但服務(wù)器的通道數(shù)數(shù)目仍然十分巨大。在第二個(gè)思路中，令原來(lái)的大型服務(wù)器變?yōu)樾⌒?，單?dú)的視頻服務(wù)器僅處理4～6個(gè)通道，此時(shí)仍然使用一體機(jī)的構(gòu)造，在一個(gè)SAN上集中多個(gè)服務(wù)器形成視頻服務(wù)器集群。在這個(gè)思路當(dāng)中所實(shí)用的通道數(shù)目比較少，因此對(duì)于服務(wù)器的要求也不是十分高，我們可以直接在上面進(jìn)行二次開發(fā)，節(jié)約資源，可最大化地利用資源。

之后，隨著這兩種設(shè)計(jì)思路而來(lái)的設(shè)計(jì)噴涌而出，組網(wǎng)方案也變得多種多樣，并衍生了多個(gè)發(fā)展空間。因此，在第三代視頻服務(wù)器上對(duì)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做出了比較大的改變。另外，為了增加其交互功能，使播出服務(wù)器具備一定的開放性，我們統(tǒng)一了視頻格式的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)外輸出的數(shù)據(jù)端口也采用了工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)作為借口標(biāo)準(zhǔn)，端口支持FTP、CIFS等文件傳輸協(xié)議，方便實(shí)現(xiàn)全臺(tái)網(wǎng)的交互，實(shí)現(xiàn)全臺(tái)媒資系統(tǒng)、主干交換平臺(tái)及其他業(yè)務(wù)板塊之間的無(wú)縫鏈接。

2 視屏服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的選擇

在構(gòu)建視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之前，需要先考慮當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求從而做出設(shè)計(jì)。通常情況下，全臺(tái)網(wǎng)構(gòu)架下的全硬盤播出系統(tǒng)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：頻道數(shù)目增加；播放內(nèi)容逐漸走向文件化，主干平臺(tái)應(yīng)該考慮兩年左右的錄像機(jī)上載；視頻服務(wù)器需要具備文件訪問(wèn)接口和文件解碼的功能；備播文件需要做好規(guī)定時(shí)間內(nèi)的遷徙準(zhǔn)備，系統(tǒng)帶寬要滿足需求；文件安全級(jí)別提高，貯備播出服務(wù)器外增設(shè)第二備份播出服務(wù)器。我們根據(jù)以上幾項(xiàng)特點(diǎn)，對(duì)視頻服務(wù)器做出構(gòu)建。

2.1 播出服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

播出服務(wù)器的選取方案主要由以下兩種方案：集中式播出服務(wù)器和分布式播出服務(wù)器。集中式服務(wù)器主要采用的SAN構(gòu)，主備雙SAN用來(lái)完成所有頻道的播出工作。在此方案中所有的素材全部使用同一套存儲(chǔ)系統(tǒng)，方便實(shí)現(xiàn)素材共享和復(fù)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)空間和遷移帶寬的最大化利用。分布式播出服務(wù)器采用的單擊架構(gòu)，單擊維持一到多個(gè)頻道的播出。這種方案可以極大地分散系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，將故障出現(xiàn)的范圍縮小為小區(qū)域，并實(shí)現(xiàn)低成本的設(shè)備冷備，方便隨時(shí)應(yīng)對(duì)故障。

一般來(lái)說(shuō)，越簡(jiǎn)單的方案需要的安全級(jí)別越高，所以在選擇服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，選擇多組雙機(jī)兩兩互備，每組完成4個(gè)頻道主備播出方案，這樣能夠達(dá)到比較高的安全級(jí)別。在選擇第二備份播出服務(wù)器時(shí)，考慮到異構(gòu)和減少系統(tǒng)遷移帶寬壓力，選取單SAN架構(gòu)。因?yàn)?，可能遇到緊急情況下的節(jié)目上載問(wèn)題，所以給第二備份播出服務(wù)器上配置了應(yīng)急的上載通道。

2.2 上載服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在構(gòu)建播出服務(wù)器時(shí)，有以下幾個(gè)考慮點(diǎn)：第一，上載服務(wù)器的安全級(jí)別要低于播出服務(wù)器，上載服務(wù)器播出能夠容忍通道故障和重啟，而播出服務(wù)器不能夠容忍；第二，節(jié)目上載的統(tǒng)一分配應(yīng)該便捷，盡可能地應(yīng)用到所有的頻道服務(wù)器來(lái)增加設(shè)備的使用效率；第三，針對(duì)不同頻道間的素材共享問(wèn)題要構(gòu)建一個(gè)合理的方案。

本方案中我們采用集中上載，上載播出分離的架構(gòu)。系統(tǒng)選擇SAN系統(tǒng)，必要時(shí)可以選擇兩個(gè)SAN系統(tǒng)完成全部的上載工作。最終設(shè)計(jì)得到的方案就是集中上載配置分布播出和集中式二備的整體視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.3 上載服務(wù)器選型

現(xiàn)存的上載服務(wù)器的選型有兩種觀點(diǎn)：第一是上載服務(wù)器的安全級(jí)別要比播出服務(wù)器低，繼續(xù)使用上載服務(wù)器會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)問(wèn)題，我們考慮使用非編工作站的采集站點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)視頻上載；第二是非編工作站的設(shè)計(jì)初衷并不是為了播出工作，使用采集得到的文件在專業(yè)播出服務(wù)器上會(huì)有安全問(wèn)題，所有必須要選擇同款、專業(yè)的視頻服務(wù)器。

考慮到望江縣廣播電影電視中心的實(shí)際情況，做出以下設(shè)計(jì)方案。首先，當(dāng)前尚不能夠完全實(shí)現(xiàn)全臺(tái)網(wǎng)和媒資系統(tǒng)的建成時(shí)，需要大量的依賴上載系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)播出內(nèi)容的采集工作。其次，目前視頻服務(wù)器采集的格式仍然符合MXF OPLa標(biāo)準(zhǔn)，這在以后全臺(tái)網(wǎng)建成之后仍然可以采用，運(yùn)行十分穩(wěn)定。最后，除了主備播出服務(wù)器，還要備有第二備份播出服務(wù)系統(tǒng)，在同品牌上的上載服務(wù)器上相同的架構(gòu)和第二備份播出服務(wù)器系統(tǒng)能夠互相作為備份。

2.4 系統(tǒng)帶寬

經(jīng)過(guò)以上分析，最終得到了比較理想的視頻服務(wù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。在此次設(shè)計(jì)中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)一共采用了6臺(tái)單擊服務(wù)器，并賦予每臺(tái)單機(jī)4個(gè)頻道的主/備播出任務(wù)。關(guān)于第二備份播出服務(wù)器上我們使用單SAN架構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)上賦予12頻道的第三路播出任務(wù)。此外，還設(shè)有4路緊急上載和2路審看通道。在上載服務(wù)器上我們使用雙SAN架構(gòu)，并配置18個(gè)上載以及8個(gè)審看和2個(gè)墊片通道。

除以上設(shè)計(jì)外，對(duì)于帶寬支持能力我們也做出了考究。主備播出視屏服務(wù)器，單擊存儲(chǔ)有4個(gè)頻道15Mbps，一天中有20小時(shí)節(jié)目，每天節(jié)目更新總量為80小時(shí)。通過(guò)計(jì)算得出在8小時(shí)完成所有節(jié)目輸出需要貸款為24.24MBps。第二備份播出視頻服務(wù)器具有12頻道15 Mbps，一天中有20小時(shí)的節(jié)目，每天節(jié)目更新總量為240小時(shí)。在8小時(shí)完成所有節(jié)目傳輸則需要帶寬72.72MBps。上載視頻服務(wù)器中分成了兩組，每一個(gè)組大約承擔(dān)6個(gè)頻道節(jié)目上載更新內(nèi)容，考慮存在二級(jí)存儲(chǔ)作為素材，在4小時(shí)內(nèi)完成所有節(jié)目向二級(jí)存儲(chǔ)傳輸，那么每一個(gè)上傳視頻服務(wù)器所需要的帶寬為72.72Mbps。如果遷移的時(shí)間窗口放小，所需要的帶寬也要做出相應(yīng)的調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)望江縣廣播電影電視中心的實(shí)際情況對(duì)望江縣廣播電影電視中心迎接全臺(tái)網(wǎng)環(huán)境而做出了視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)實(shí)際方案。在本方案中在每組播出視頻服務(wù)器上，還設(shè)計(jì)了一些緊急通道，方便在緊急情況下能夠?qū)⒁曨l上載到服務(wù)器上馬上播出。不同的電視臺(tái)都會(huì)對(duì)播出系統(tǒng)做出一些改造，不同的電臺(tái)情況會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方案。希望本方案能夠加深大家對(duì)于視頻服務(wù)器的理解，構(gòu)建出適合自己電臺(tái)的播出系統(tǒng)。全臺(tái)網(wǎng)改造時(shí)代的到來(lái)，既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，必須要緊緊抓住這一契機(jī)，迎接新時(shí)代，利用新技術(shù)。

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