羅蘊軍，裘 屹（.新余市廣播電視臺，江西 新余 338000；. 江西省新聞出版廣電局，江西 南昌 330038）

高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)設計及實施
——以江西新余市廣播電視臺為例

羅蘊軍1，裘 屹2（1.新余市廣播電視臺，江西 新余 338000；2. 江西省新聞出版廣電局，江西 南昌 330038）

高清已成為廣電行業(yè)技術發(fā)展的必然趨勢，電視新聞節(jié)目制作也應順應廣電行業(yè)發(fā)展的潮流，將高清新聞非編制作網系統(tǒng)應用到電視新聞節(jié)目生產之中。本文概述非編網絡系統(tǒng)建設目標和設計原則，從總體架構、功能需求、設備規(guī)劃、系統(tǒng)安全四個方面對非編網系統(tǒng)設計進行分析，闡述了新余臺高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)實施及系統(tǒng)顯著特點。

電視；高標清；非線性編輯；網絡系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；案例

隨著數(shù)字化技術的不斷發(fā)展，非線性編輯（簡稱非編）制作網的應用日益成熟，電視臺的節(jié)目業(yè)務流程有了明顯的改變。目前，以高清制播為主體的節(jié)目內容制作模式應運而生，高清已成為廣電行業(yè)技術發(fā)展的必然趨勢。作為電視新聞節(jié)目主要生產者的電視臺，應順應廣電行業(yè)發(fā)展的潮流，將高清節(jié)目的制播技術應用到電視新聞節(jié)目生產之中。[1]

1 系統(tǒng)建設目標

江西省新余市廣播電視臺（簡稱新余臺）原有非編制作網建于2006年，是按照標清進行設計和建設的。考慮到高清時代的來臨以及新聞節(jié)目量的增加，新余臺決定建設成熟、穩(wěn)定、易用的高清新聞非編制作網系統(tǒng)，以適應國內高標清同播發(fā)展趨勢，有效提升新聞節(jié)目影響力和綜合實力。

系統(tǒng)建設的總體目標：基于科學、全面、合理、完善的要求，建設一個具有素材上下載、視音頻制作、素材導入、文稿編輯、審片功能的高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)，并提供優(yōu)化的節(jié)目制作流程管理模式。系統(tǒng)設計和設備規(guī)格應符合國家制定的相關高標清數(shù)字電視廣播規(guī)范。存儲系統(tǒng)有極高的安全穩(wěn)定性，為多個欄目提供節(jié)目制作平臺。系統(tǒng)可支持高標清多種主流格式編輯，高標清實時上下變換；文稿系統(tǒng)應與視音頻制作系統(tǒng)有機結合。

2 系統(tǒng)設計原則

立足于新余臺的實際新聞業(yè)務需求和系統(tǒng)建設規(guī)劃，系統(tǒng)設計應遵循以下原則。

（1）安全穩(wěn)定性。安全穩(wěn)定為第一要素，無論是存儲、數(shù)據(jù)庫等設備的穩(wěn)定性和網絡架構的安全性，應提供完善的備份解決方案，以確保新聞制作安全。

（2）高效性。時效性是新聞的顯著特性，因此在多種渠道信息獲取、素材共享、生產效率等方面都有較高要求。通過對業(yè)務模式的詳細分析，優(yōu)化流程提高效率。

（3）高標清兼容。立足高清、兼顧標清，系統(tǒng)設備要支持高標清制播，非編站點支持高標清混編功能。

（4）先進性。充分考慮當前技術發(fā)展潮流，技術更加先進、安全穩(wěn)定性更高，功能更加齊全，操作方便快捷。

（5）擴展性。系統(tǒng)的核心設備和鏈路均要有冗余，以便業(yè)務擴大規(guī)模時滿足擴展的需求，軟件也要能根據(jù)實際需要可以進行升級和完善。[2]

3 系統(tǒng)設計

3.1 總體架構

系統(tǒng)采用千兆以太網作為基礎網絡架構，系統(tǒng)在邏輯上通過以太網通路連接成為一個整體，服務器及存儲系統(tǒng)承擔了系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)交換。通過系統(tǒng)對外接口可實現(xiàn)與其他業(yè)務系統(tǒng)的業(yè)務交互和連接。系統(tǒng)主要由在線存儲、編輯、文稿、后臺服務和網絡管理、網絡安全等模塊組成。系統(tǒng)設計時考慮了系統(tǒng)規(guī)模的擴展，系統(tǒng)站點規(guī)模的擴展和系統(tǒng)功能模塊的增減都可以在不改變系統(tǒng)基本架構的情況下輕松實現(xiàn)。

3.2 功能需求

（1）在線存儲。系統(tǒng)應采用NAS存儲作為系統(tǒng)在線存儲。存儲容量應滿足節(jié)目素材和節(jié)目成品的需求，帶寬應滿足所有編輯工作站兩層以上100 Mb/s視頻實時編輯的需求。容量和帶寬還應有合理的冗余量，以保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和系統(tǒng)可擴展性。

（2）編輯模塊。非編工作站除了具有視頻處理能力以外，還應具備一般音頻的處理能力，要求支持多機位編輯；支持P2、藍光在盤編輯；提供字幕聽寫功能、支持文稿唱詞；實現(xiàn)高標清兼容，支持多格式、多碼率視音頻素材實時混編；支持邊采邊編，支持多種方式的節(jié)目播出。配音工作站將承擔新聞節(jié)目的口播及配音工作。支持多種配音方式和配音模式；支持多軌道音頻編輯、剪輯功能；支持多通道音頻輸入和輸出；獨立的配音素材管理模式；可對音頻進行多種特效處理。

（3）文稿系統(tǒng)。新聞節(jié)目采編播根據(jù)需要統(tǒng)一規(guī)劃工作流程，采用文稿系統(tǒng)可以理順節(jié)目素材、文稿、節(jié)目及串聯(lián)單之間的流程關系，實現(xiàn)文稿、節(jié)目等信息的統(tǒng)一管理和應用，提升新聞節(jié)目制播的效率，達成雙向的“文視結合”。[3]

（4）后臺服務和網絡管理。后臺服務模塊為非編網提供數(shù)據(jù)庫、后臺服務、文稿等相關業(yè)務支撐。系統(tǒng)管理負責系統(tǒng)內部管理，方便編輯查看部門和用戶；提供便捷的系統(tǒng)參數(shù)維護和非編參數(shù)管理以及功能豐富的權限管理，方便在線狀態(tài)查看。

（5）網絡安全。以太網交換機為系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換提供物理通路，服務器、工作站靈活接入。要保障存儲數(shù)據(jù)的安全性，防止造成數(shù)據(jù)無法訪問；并且要有實時的數(shù)據(jù)備份手段以及快速的數(shù)據(jù)恢復方案。建立嚴格可控的用戶管理機制，對用戶在網絡上的操作進行權限的設置，避免用戶非法操作威脅網絡數(shù)據(jù)安全。

3.3 設備規(guī)劃

根據(jù)系統(tǒng)設計的考慮，選用高性能千兆以太網交換機作為整個網絡的連接通道，并預留一個千兆SFP端口實現(xiàn)未來與其他業(yè)務系統(tǒng)的連接。系統(tǒng)采用高性能磁盤陣列作為系統(tǒng)的在線存儲核心，用于保存正在編輯中的節(jié)目、相關節(jié)目素材、節(jié)目成品等大量媒體文件。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫承擔了整個新聞非編制作網絡系統(tǒng)的用戶權限驗證、數(shù)據(jù)訪問等多方面的請求處理壓力，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應采用基于軟件中間件技術實現(xiàn)三層C/S結構或B/S結構，盡量減輕用戶對系統(tǒng)的維護負擔，提高系統(tǒng)訪問安全性和對相關業(yè)務的支持能力。

3.4 系統(tǒng)安全

系統(tǒng)安全性對于非編制作網絡系統(tǒng)建設來說，是重中之重。所以不僅要避免故障的發(fā)生，更要能快速恢復，不能導致制作流程的中斷或節(jié)目素材的丟失。

（1）數(shù)據(jù)安全性設計。共享式的數(shù)據(jù)傳輸極易造成數(shù)據(jù)泄露?？赏ㄟ^系統(tǒng)劃分VLAN來控制網絡之間數(shù)據(jù)的有序交換，防止不合法的訪問和破壞。

（2）設備安全性設計。存儲設備具備雙控制器，多級RAID容錯。核心數(shù)據(jù)庫通過雙機熱備份實現(xiàn)故障自動倒換。服務器、數(shù)據(jù)庫、心跳線等均有冗余配置。數(shù)據(jù)庫無單點故障，有詳細管理、日志系統(tǒng)、實時偵測、自動報警等功能。

（3）應用軟件安全設計。系統(tǒng)軟件均為正版軟件，系統(tǒng)內部統(tǒng)一認證服務器，通過平臺實現(xiàn)對用戶統(tǒng)一授權和集中管理；通過域控制策略對工作站進行管理，限制其他軟件的安裝；禁用USB接口；安裝網絡版的防病毒軟件，病毒庫及時更新等措施來保證計算機終端安全。

（4）防病毒管理設計。可提供兩種并行的方案進行防范病毒處理，方案一是外網素材經外網工作站播放，以信號上載的方式注入系統(tǒng)，完全物理隔離；方案二是利用擺渡工作站搭建的專用音視頻文件傳輸與檢測的通道，根據(jù)文件格式檢測策略，將符合要求的文件自動、實時地遷移到指定位置。極大地降低病毒對于系統(tǒng)的威脅。

4 系統(tǒng)具體實施

4.1 系統(tǒng)建設

（1）系統(tǒng)架構。高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)架構拓撲如圖1所示。系統(tǒng)采用千兆網絡交換機作為網絡交換樞紐；采用NAS存儲實現(xiàn)共享；通過主備數(shù)據(jù)庫服務器進行數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理；系統(tǒng)可以靈活配置存儲容量、編輯站點數(shù)量，同時系統(tǒng)支持多種外部輸入、輸出設備；編輯工作站點通過高清切換矩陣調度信號來實現(xiàn)素材的上、下載；通過擺渡工作站實現(xiàn)內外網素材的輸入輸出。[4]

（2）設備選型。選購非編設備應做到實用性與先進性的統(tǒng)一。現(xiàn)在國內非編設備無論在技術性能、技術指標價格，售后服務、技術支持等方面都可與國外產品相媲美，選用非編設備應以大洋、索貝、新奧特等國產產品為主。筆者對各廠家提供的設備進行仔細研究，認真考察論證，特別是在設計非編制作網絡方案時，重點著眼于本臺自身發(fā)展的實際需要，對廠家提供設備的應用情況和性能進行選用。系統(tǒng)的核心技術應采用CPU+GPU+I/O構架技術；系統(tǒng)應具有高性能計算機硬件平臺及高穩(wěn)定性；系統(tǒng)必須支持多格式混合編輯；系統(tǒng)需要豐富的接口保證設備的支持能力；還需要功能強大的編輯軟件和圖文創(chuàng)作軟件與之配合，并支持第三方應用軟件。

圖1 高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)架構拓撲圖

（3）系統(tǒng)設備。主備數(shù)據(jù)庫管理服務器均采用DELL R720機架式服務器，雙機熱備份。操作系統(tǒng)采用Windows Server 2008 R2中文標準版，數(shù)據(jù)庫采用IBM DB2數(shù)據(jù)庫和ORACLE數(shù)據(jù)庫平臺，以及通過NEC ClusterExpress軟件實現(xiàn)主備數(shù)據(jù)庫之間的自動熱備切換。系統(tǒng)的在線存儲采用FiMAS-24D磁盤陣列，配置冗余控制器。配置22塊2T NL-SAS數(shù)據(jù)盤，有效容量超32 TB，能提供的恒定帶寬為640 MB/s（即5.0 Gb/s），完全滿足系統(tǒng)業(yè)務需要。非編工作站均采用HP Z840工作站搭載MG4600E高標清兼容廣播級I/O通道卡，配音工作站加裝RME HDSP 9632專業(yè)聲卡+得勝MA-1C話放。工作站采用Windows 7 64位操作系統(tǒng)，安裝高清上下載、非編（含專業(yè)視頻素材庫）等軟件。選用兩臺華為S5700S-28P-LI-AC高性能千兆以太網交換機作為整個網絡的以太網連接通道，并預留4個千兆SFP端口實現(xiàn)未來與其他業(yè)務系統(tǒng)的連接。矩陣采用格非MRS 16×16-HS&RCP 高標清數(shù)字切換矩陣，各編輯工作站點通過該矩陣調度信號來實現(xiàn)素材的上、下載。

4.2 系統(tǒng)優(yōu)劣勢

（1）專業(yè)的非編制作能力。全面啟用64位Windows 7操作系統(tǒng)，突破原來32位操作系統(tǒng)的瓶頸，大大提升了操作響應速度、編輯性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性。IPE（智能播放技術）+ART4（高級實時渲染技術）解決了高清復雜節(jié)目操作響應速度和節(jié)目實時性問題。完全支持Sony XDCAM，Panasonic P2，GV Thomson Infinity全系列高標清、HDV小高清等ENG設備的上下載，支持對藍光/P2等介質進行在盤編輯。全面支持通過USB、iLink（1394）、RJ45等各種物理連接方式上載。支持行業(yè)內常用的編碼格式和文件格式，實時于同一時間線上混合并匹配各種視音頻格式、幀頻和尺寸、寬高比以及分辨率。系統(tǒng)提供非常人性化、界面友好的編輯資源管理器，并提供豐富動態(tài)背景素材庫。

（2）穩(wěn)定安全的存儲系統(tǒng)。采用高可靠日志型SAN文件系統(tǒng)進行管理，文件系統(tǒng)采用相關技術提高安全性和高可用性；支持純以太網LAN架構；支持DAS存儲、FC存儲；多通道無縫聚合，提供高達數(shù)Gb帶寬；支持通道故障自動檢測與恢復；客戶站點映射為本地磁盤，支持二次共享。

（3）高標清實時上下變換。高標清實時變換，標清素材可在高清時間線上實時進行上變換，高清素材可在標清時間線上實時進行下變換，高清節(jié)目可實時下變換為標清節(jié)目，標清節(jié)目可實時上變換為高清節(jié)目。

（4）AFD技術的廣泛應用。AFD（Active Format Description）是有效圖像幅型描述，在高標清上下變換場景中是非常重要的概念和數(shù)據(jù)。在信號和文件中采用AFD值，可確保在高標清混合制作和播出環(huán)境下，提高幅型變換的自動化程度。高標清同播播出方式有高清源高清播出、標清源高清播出、高清源標清播出、標清源標清播出四種。

（5）智能型網格優(yōu)化生成。在任務調度中心統(tǒng)一調度下，集群的生成服務陣列協(xié)同工作，并行完成節(jié)目的打包生成服務，提供智能生成模式，根據(jù)節(jié)目信息文件進行解析分段，根據(jù)不同的特點采取優(yōu)化方式來提高合成速度等。集群渲染、智能分段、EDL合成、高質量高效率合成引擎、多編碼格式支持、高可靠性架構、并行智能合成。

（6）模板庫有待完善。節(jié)目、字幕、特技模板庫是有效提高節(jié)目制作效率的方式。該系統(tǒng)節(jié)目模板可以將欄目的人名條、導視、角標等存儲為模板，存儲和調用都比較便捷。建立字幕模板時視頻等不能一起被存儲，只能純粹存儲字幕信息，所以字幕模板的功能較弱。特技模板庫的素材有限，模板數(shù)量相對于以往非編略少，可利用性較差，在一些節(jié)目制作過程中不能有效提高工作效率，模板庫有待完善。

隨著廣電數(shù)字化、網絡化的發(fā)展，高清非編制作的網絡化成為發(fā)展的必然。新余臺高清新聞非編制作網絡系統(tǒng)建成后，使電視臺新聞節(jié)目制作流程更加順暢，有效提高了制作效率和節(jié)目質量。

[1] 羅蘊軍. 電視臺數(shù)字非線性編輯網絡系統(tǒng)設計[J]. 聲屏世界,2006(7):71-72.

[2] 車希榮,柏青華,鄒娟娟. 全臺高標清非編制作網絡系統(tǒng)設計[J]. 電視技術,2015,39(4):60－63.

[3] 莫克. 沈陽臺新一代新聞制播網設計與實踐[J]. 現(xiàn)代電視技術,2014(3):96-99.

[4] 羅蘊軍. 非線性編輯網絡系統(tǒng)改造設計與實施[J]. 電視技術,2010,34(1):75-78.

羅蘊軍（1973－ ），供職于江西省新余市廣播電視臺，高級工程師，從事廣播電視工程方向的工作。

裘屹（1971－），女，供職于江西省新聞出版廣電局，工程師，從事廣播電視工程方向的工作。

（編輯 張冠華）

Design and Implementation of HD News Non-linear Editing Network System - Take Xinyu Radio and Television Station for Example

LUO Yun-jun1, QIU Yi2
（1. Xinyu Radio and Television Station, Xinyu Jiangxi 338000, China; 2. Jiangxi Administration of Press Publication, Radio, Film and Television, Nanchang Jiangxi 330038, China）

HD is broadcasting industry technology development inevitable trend, the television news program production should also comply with the development of the broadcasting industry trend, introducing HD news non-linear editing network system daily news program production. This paper outlined the non-linear editing network system construction goal and the design principle, and then from the overall architecture, functional requirements, equipment planning, system security four aspects to non-linear editing network system design is analyzed, and then expounds the at HD news nonlinear editing network system implementation and system characteristics significantly.

television; HD and SD; non-linear editing; network system; system design; case

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.03.009