吳云志

(黃山市廣播電視臺(tái)，安徽 黃山 245000）

1 云播出背景

當(dāng)今所有電視臺(tái)的播出業(yè)務(wù)工作大致雷同，主要分為播出前的播出單整備、播出素材的整備和播出過(guò)程中的實(shí)時(shí)在線播控等部分。整個(gè)播出過(guò)程中在線播出控制是重要環(huán)節(jié)之一，主要包括播出控制工作站、播出視頻服務(wù)器及矩陣、切換器、臺(tái)標(biāo)機(jī)、字幕機(jī)等周邊設(shè)備。其中，播出視頻服務(wù)器根據(jù)播出單完成遷移并存放最近需要播出的各類節(jié)目素材。播出控制工作站中需提前存放編輯完成的播出單，播出單中有播出節(jié)目的唯一ID，通過(guò)播出單中的唯一ID與視頻服務(wù)器中的播出素材文件準(zhǔn)確地自動(dòng)相匹配。播出單和素材匹配完成后，播出控制工作站根據(jù)該節(jié)目的唯一ID向播出視頻服務(wù)器發(fā)出指令，播出視頻服務(wù)器接到指令后將執(zhí)行播出解碼通道操作，同時(shí)還需控制臺(tái)標(biāo)機(jī)、字幕機(jī)的信號(hào)，將所有信號(hào)合成后輸出給信號(hào)切換矩陣等設(shè)備，信號(hào)切換矩陣接到切換指令后準(zhǔn)確無(wú)誤地將播出信號(hào)安全輸出。

2 背景技術(shù)

在前述的節(jié)目播出業(yè)務(wù)中，播出前的整備工作主要可以分為兩個(gè)步驟，第一步驟是元數(shù)據(jù)準(zhǔn)備即數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)備，也就是播出單的準(zhǔn)備過(guò)程；第二步驟是播出素材準(zhǔn)備，也就是將準(zhǔn)備好的播出素材遷移至視頻服務(wù)器中等待播出。節(jié)目單的準(zhǔn)備過(guò)程實(shí)際是將播出單在播出時(shí)間軸上填充素材并精確到幀。播出素材的準(zhǔn)備是一個(gè)音視頻素材的準(zhǔn)備過(guò)程，包括電視臺(tái)內(nèi)自辦的節(jié)目和外購(gòu)節(jié)目的素材，最終要將所有素材遷移到播出系統(tǒng)的二級(jí)存儲(chǔ)器和播出視頻服務(wù)器中，在此過(guò)程中還可能涉及不同格式的素材轉(zhuǎn)碼，必須將素材轉(zhuǎn)換為符合播出服務(wù)器格式[1]。在素材準(zhǔn)備過(guò)程中還有一個(gè)不可或缺的步驟就是素材自動(dòng)技審，此步驟通過(guò)復(fù)雜的技審算法，自動(dòng)技審素材是否有黑場(chǎng)、彩條、卡幀等問(wèn)題[2]。廣告素材打包是將片段獨(dú)立的廣告素材打包合成為一個(gè)廣告包等一系列播出素材的準(zhǔn)備步驟。在準(zhǔn)備素材的同時(shí)需將所有播出素材轉(zhuǎn)碼成符合播出視頻服務(wù)器格式的播出素材。而在此流程中，自動(dòng)轉(zhuǎn)碼、自動(dòng)技審、廣告打包、自動(dòng)遷移等涉及播出素材的編解碼過(guò)程、復(fù)用過(guò)程和解復(fù)用過(guò)程等多個(gè)步驟，整個(gè)過(guò)程需消耗計(jì)算機(jī)的很多物理計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源[3]。

播出過(guò)程中同樣重要的在線控制步驟主要涉及主播出控制工作站、備播出控制工作站、主播出視頻服務(wù)器、備播出視頻服務(wù)器以及相應(yīng)的字幕機(jī)、臺(tái)標(biāo)機(jī)、矩陣切換器等主備周邊設(shè)備。其中，主備播出視頻服務(wù)器中存放著當(dāng)天以及近期播出所需的各類素材。播出控制工作站中存放著當(dāng)天完整的播出單，播出單中有播出節(jié)目的唯一ID，節(jié)目單中的唯一ID與播出視頻服務(wù)器中的素材自動(dòng)相匹配。播出控制工作站根據(jù)該節(jié)目操作的唯一ID向播出視頻服務(wù)器發(fā)出播出指令，播出視頻服務(wù)器接到播出指令后立刻執(zhí)行播出解碼通道操作，播出控制工作站還同時(shí)控制信號(hào)切換矩陣、臺(tái)標(biāo)機(jī)、字幕機(jī)、4選1自動(dòng)切換矩陣等周邊設(shè)備，將臺(tái)標(biāo)、字幕等信號(hào)合成到視頻播出信號(hào)里，整合完成后將播出信號(hào)輸出。傳統(tǒng)播出需建立一個(gè)完整的播出頻道，由播出控制工作站、播出視頻服務(wù)器、二級(jí)存儲(chǔ)、視音頻專業(yè)周邊設(shè)備、視音頻線纜等組成，根據(jù)播出要求，每個(gè)頻道都是需要至少建設(shè)一套備份播出頻道，尤其重要頻道還需要建立二備播出頻道甚至異構(gòu)播出頻道，因此建設(shè)傳統(tǒng)播出系統(tǒng)成本投入相當(dāng)之大。

3 云播出

云播出有效利用了云計(jì)算的計(jì)算資源、云存儲(chǔ)的能力，使用云播出服務(wù)器完成播出單、播出素材整備階段的流程，減少各大電視臺(tái)的資金成本投入，提高了工作效率，有時(shí)還可為異地備份播出提供有力的安全傳輸支持。云播出系統(tǒng)平臺(tái)主要由云播出服務(wù)器和本地播控系統(tǒng)組成[4]。

云播出服務(wù)器用于播出單編輯和播出素材的整備，并將播出控制信號(hào)或指令發(fā)送給本地播控平臺(tái)。云播出服務(wù)器包括存儲(chǔ)播出單和播出素材等元數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)節(jié)目素材的管理子系統(tǒng)、節(jié)目單編輯子系統(tǒng)、各種素材整備子系統(tǒng)、在云服務(wù)器中控制節(jié)目素材和數(shù)據(jù)庫(kù)信息的內(nèi)容管理子系統(tǒng)、向云播出服務(wù)器內(nèi)輸入或向云播出服務(wù)器外輸出播出的素材和播出單。

本地播控平臺(tái)從云播出服務(wù)器接收到播出素材和播出控制信號(hào)或指令后，執(zhí)行并控制本地播出設(shè)備和信號(hào)切換矩陣、臺(tái)標(biāo)機(jī)、字幕機(jī)、4選1自動(dòng)切換矩陣等本地周邊設(shè)備完成整個(gè)播出的工作。本地播控系統(tǒng)包括本地播控設(shè)備，其與云服務(wù)器通信，接收云服務(wù)器發(fā)送來(lái)的作為播出控制信號(hào)或指令的播出單。根據(jù)播出單控制本地播出設(shè)備和本地周邊設(shè)備完成節(jié)目的播出。

綜上所述，云播出主要是在云播出服務(wù)器中完成費(fèi)時(shí)費(fèi)力的播出單編輯工作以及播出素材的整備工作，利用強(qiáng)大的云計(jì)算資源、云存儲(chǔ)的存儲(chǔ)能力，在減少電視臺(tái)資金投入的同時(shí)，提高工作效率。借助云計(jì)算和云存儲(chǔ)的技術(shù)，本建設(shè)方案資金投入成本低、建設(shè)周期縮短、非常便于電視臺(tái)播出系統(tǒng)的升級(jí)及維護(hù)，并且對(duì)操作業(yè)務(wù)人員及所在辦公場(chǎng)所要求也降低很多，具備基本的私有網(wǎng)絡(luò)條件和必要播出視頻設(shè)備的機(jī)房條件都可以完成建設(shè)[4]。

下一代云播出將以IP化和虛擬化為主要趨勢(shì)。隨著各個(gè)省級(jí)廣電平臺(tái)媒體云的建立，通過(guò)媒體云融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線錄制、編輯生產(chǎn)和安全播出的同步進(jìn)行，以滿足當(dāng)前和未來(lái)的安全播出需求，并推動(dòng)播出事業(yè)的發(fā)展。相較于傳統(tǒng)播出架構(gòu)，下一代云播出顯著提高了工作效率，同時(shí)減少了操作人員的投入。IP云播出主要是在云播出服務(wù)器中完成播出單編輯工作以及播出素材的整備工作，利用強(qiáng)大的云計(jì)算的計(jì)算資源、云存儲(chǔ)的存儲(chǔ)能力，在減少電視臺(tái)資金投入的同時(shí)，提高了有效工作效率。同時(shí)，操作業(yè)務(wù)人員將播出單和播出素材的整備工作放在云播出服務(wù)器上也便于多點(diǎn)協(xié)同操作。

云播出主要特點(diǎn)如下：①按需計(jì)費(fèi)，隨時(shí)開通；②提高效率，降低成本；③將播出內(nèi)容快速共享和快速發(fā)布到新媒體平臺(tái)；④可無(wú)限擴(kuò)展存儲(chǔ)容量；⑤提供彈性的服務(wù)，可以根據(jù)情況，按存儲(chǔ)容量和播出流量來(lái)計(jì)費(fèi)；⑥本地播出和云端播出互為備份，保證播出過(guò)程的完整性和安全性；⑦實(shí)現(xiàn)云端和傳統(tǒng)的整備融合；⑧本地與云端平滑遷移過(guò)渡。

4 云播出應(yīng)用場(chǎng)景

4.1 云直播服務(wù)

主要特點(diǎn)：①系統(tǒng)支持雙機(jī)熱備，可保證7×24小時(shí)不間斷安全播出；②支持1920×1080、1280×720、720×570、640×480、640×320等各種分辨率，滿足不同顯示尺寸終端屏幕顯示需求；③實(shí)時(shí)切片處理，支持HLS協(xié)議；④集中式管理，提供遠(yuǎn)程管理界面；⑤支持豐富的編碼格式（H.264、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1等）；⑥封裝格式支持（MP4、FLV、F4V、AVI、TS、MKV、3GP、3GP2）；⑦音頻格式支持（MP3、AAC、AAC+、AC3、MP2等）。

4.2 輪播服務(wù)

主要特點(diǎn)：①完全采用云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，支持遠(yuǎn)程編單；②支持1920×1080、1280×720、720×570、640×480、640×320等各種分辨率，滿足不同尺寸終端屏幕顯示需求；③支持大文件快速遷移；④采用智能編單系統(tǒng)，操作高效快捷；⑤完全彈性管理，規(guī)模靈活設(shè)置；⑥支持主備切換，實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)不間斷服務(wù)。

4.3 云播出服務(wù)：墊片

主要特點(diǎn)：①完全采用云架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，支持遠(yuǎn)程編單；②支持1920×1080、1280×720、720×570、640×480、640×320等各種分辨率，滿足不同業(yè)務(wù)需求；③可以靈活設(shè)置規(guī)模，完全實(shí)現(xiàn)彈性管理；④支持主備切換，實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)不間斷服務(wù)。

4.4 云播出服務(wù)：個(gè)性化直播

主要特點(diǎn)：①完全采用云播出架構(gòu)，支持遠(yuǎn)程播出單的編輯、字幕單的編輯和廣告差異化的播出；②支持主備切換，7×24小時(shí)不間斷服務(wù)；③可以靈活設(shè)置規(guī)模，完全實(shí)現(xiàn)彈性管理；④可以將播出內(nèi)容快速發(fā)布到新媒體平臺(tái)、網(wǎng)站終端等，增加電視臺(tái)節(jié)目和廣告投放的覆蓋面。

4.5 云播出服務(wù)：播出整備

主要特點(diǎn)：①隨時(shí)開通、按量付費(fèi)，大大提高使用效率；②多點(diǎn)備份機(jī)制，可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性和安全性；③可以將內(nèi)容快速發(fā)布到新媒體平臺(tái)；④無(wú)備品備件費(fèi)用、無(wú)電費(fèi)支出；⑤冷素材歸檔。

4.6 云播出服務(wù)：異地災(zāi)備

主要特點(diǎn)：①完全采用云播出架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，支持遠(yuǎn)程播出單的編輯和導(dǎo)入；②異地容災(zāi)備份播出、7×24小時(shí)不間斷播出服務(wù)；③可以靈活設(shè)置放大或縮小播出規(guī)模，完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的彈性管理。

5 云播出服務(wù)

云播出服務(wù)系統(tǒng)完全以云架構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)，支持遠(yuǎn)程播出單和字幕單編輯、廣告與其他臺(tái)差異化的播出，提供集中式管理和遠(yuǎn)程管理界面。可以靈活設(shè)置放大或縮小規(guī)模，完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的彈性管理。云播出服務(wù)系統(tǒng)都支持雙機(jī)熱備，可保證7×24小時(shí)不間斷播出。支持7680×4320、3840×2160、1920×1080、1280×720、720×570、640×480、640×320等各種分辨率，可滿足不同終端分辨率的播出需求。同時(shí)支持豐富的編碼格式（如H.264、MPEG-4、MPEG-2、MPEG-1等）。封裝格式支持MP4、FLV、F4V、AVI、TS、MKV、3GP、3GP2，音頻格式支持MP3、AAC、AAC+、AC3、MP2等。

6 云播出構(gòu)架

云播出可在云服務(wù)器中完成播目單和播出素材整備工作，并根據(jù)播出單，將播出控制信號(hào)或指令發(fā)送給本地播控工作站。本地播控工作站從云播出服務(wù)器接收播出素材和播出控制信號(hào)或指令，然后根據(jù)播出控制信號(hào)或指令控制本地播出視頻服務(wù)器和周邊設(shè)備完成播出工作。云播出服務(wù)器也可以根據(jù)播出單將相應(yīng)的播出素材編碼成TS流，推送到指定IP地址，可以方便并有效地實(shí)現(xiàn)IPTV播出。

綜上所述，云播出服務(wù)器的處理環(huán)節(jié)包括以下重要組成部分。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)：用于存儲(chǔ)播出單和播出素材等元數(shù)據(jù)信息。

（2）管理子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理播出素材，確保其安全性和完整性。

（3）編輯子系統(tǒng)：用于編輯播出單，包括選擇播出素材、調(diào)整播放順序等操作。

（4）素材整備子系統(tǒng)：提供各種功能來(lái)處理播出素材，例如轉(zhuǎn)碼、剪輯、加密等。

（5）內(nèi)容管理子系統(tǒng)：控制播出素材和數(shù)據(jù)庫(kù)信息在云服務(wù)器中的存取，確保內(nèi)容的正確性和權(quán)限管理。

（6）數(shù)據(jù)接口：用于向云播出服務(wù)器內(nèi)輸入或從中輸出播出素材和播出單，以及與云播出服務(wù)器內(nèi)外的其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

7 結(jié)束語(yǔ)

云播出平臺(tái)依托于電媒體云的融合技術(shù)將特別費(fèi)時(shí)費(fèi)力的播出單編輯工作和播出素材的整備工作移到云播出服務(wù)器中完成，利用云計(jì)算的計(jì)算資源和云存儲(chǔ)的存儲(chǔ)能力，在減少電視臺(tái)資金投入的同時(shí)，提高了工作效率?；诂F(xiàn)代技術(shù)，降低云播出平臺(tái)的建設(shè)成本、縮短平臺(tái)建設(shè)周期，同時(shí)便于系統(tǒng)平臺(tái)升級(jí)改造和維護(hù)。除此之外，云播出平臺(tái)可以作為電視臺(tái)頻道備播系統(tǒng)使用，方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和異地播出工作。同時(shí)，對(duì)電視臺(tái)內(nèi)的播出業(yè)務(wù)操作人員和所在崗位的工作人員要求大大降低；具備基本的網(wǎng)絡(luò)條件以及必要的視頻播出專業(yè)設(shè)備機(jī)房條件都可以完成云播出架構(gòu)的建設(shè)?！?/p>