论哈尔滨电视台非线性编辑制作网的构建

李道寰

(哈尔滨电视台，黑龙江 哈尔滨 150036)

论哈尔滨电视台非线性编辑制作网的构建

李道寰

(哈尔滨电视台，黑龙江 哈尔滨 150036)

数字技术和网络技术的迅猛发展给广电系统带来了深刻的变革。建设非线性编辑制作网已成为各大电视台建设数字电视的核心。哈尔滨电视台在建设中采用双网结构和双压缩率的技术，实现了素材上传、素材管理、节目编辑和节目下载(播出)等功能，大大提高了电视节目的图像质量和制作能力。

电视台；非线性编辑制作网；结构；关键技术

随着网络技术的迅猛发展，电视台的编辑制作工作已经进入了数字时代。传统的线性编辑系统已经不能适应网络化智能化的需要，非线性编辑系统以其强大的制作能力、高效的共享能力、超大容量的中心存储能力以及可靠的安全性能正日益成为各大电视台建设的重点。哈尔滨电视台采用中科大洋公司的非线性编辑系统于2002年末建成了非线性编辑制作网。本文就以哈尔滨电视台为例，探讨电视台如何构建非线性编辑制作网。

一 非线性编辑制作网的结构

网络的结构设计采用流行的FC网(光纤网)和以太网相结合的双网结构。这种结构信息主要通过两种方式进行传输。光纤主要以高质量的素材信息为主(哈尔滨电视台采取DV50格式①)，当编辑时精编站点一方面通过以太网访问服务器的数据库的素材信息，然后直接通过FC网访问SDD盘塔。粗编站点只在以太网之中，所以它的各种信息只能通过以太网进行访问，它一方面通过以太网访问服务器的数据库的素材信息，得到素材信息后，再通过MDC(SDD盘塔管理服务器)访问SDD，因为它访问的是低画质的素材(MPEG4的格式②)，所以它能满足传递的信息的带宽的需求。该网络还能提供上下载素材，哈尔滨电视台有三台精编站点能进行上下载素材，其中一台是倍速上下载工作站，另两台是正常的上下载工作站。在直播室有三台上载工作站，它在节目录制时进行实时的素材上载。还有一台精编站点用于播出的下载使用。当节目制作完成之后，还可以通过光纤网传输到播出部进行下载，然后直接在播出部进行硬盘的播出，这样省去了传统的下载入带的过程。

二 非线性编辑制作网的构成

该网络由上下载工作站、编辑工作站、FC交换机和以太交换机构成。

1.上下载工作站(三个)。

为配合DV50格式的使用，本方案采取一台上下载工作站采用DTV+SDTI板卡作为倍速上下载，从而通过DVCPRO-50的SDTI接口素材的多倍速上下载。对于普通的上下载站点，另两台采用DTV+SDI接口卡作为工作站的采集卡满足用户上下载SDI信号的需要。同时系统内备的所有上下载工作站均支持自动定时上下载。上载工作站在直播节目时用于节目的实时录制，录制的素材自动存到指定的SDD盘塔目录中，共三台。一台专门用于播出进行节目的下载工作，下载到播出的服务器中进行节目的播出。

2.编辑工作站(有卡16台，无卡14台，配音工作站1台)。

有卡工作站：我们采取的是DTV+MAX板卡。它可以进行普通的视音频编辑，二三维实时特技的制作。

无卡工作站：由于无卡工作站本身只处理MPEG4的低码流数据，所以本系统采用高档的大洋品牌机+大洋非线性编辑软件作为预编工作站和审片工作站的使用。本工作站可进行素材视音频的粗编，字幕及审片等。

配音工作站：本系统采用专用的有卡编辑工作站+DIGIGRAM音频处理卡作为配音工作站使用。本工作站支持四路音频输入，四路音频输出及多层音频编辑。同时可以实现部分音频特效处理。

3.FC交换机。

鉴于本系统中的FC站点总数为17个，此外与硬盘存储部分的连接还需四个FC接口。所以总共需要23个FC接口。因此我们选用一台VIXEL8口交换机和一台VIXEL16口交换机。

4.以太交换机。

鉴于本网络中对百兆以太网接口的需求为35个，对千兆以太网接口的需求为三个，所以本方案采用一台3COM(48个百兆口，4个千兆口)以太交换机。

三 非线性编辑制作网的关键技术

1.域管理。

域是NT活动目录的核心单元，是对象(如计算机、用户等)的容器，这些对象有相同的安全需求、复制过程和管理。哈尔滨电视台的这个非线性网络也采取域管理的方式进行各种管理。我们建立了一个名为HARBINTV的域，域控制器名为PDC，域控制器也采取热备份的方式，即一台是主域控制器，另一台是备份的域控制器。其他的工作站全部加入到该域中，以达到由域控制器进行管理。域控制器对域内的各个工作站可进行用户的管理、组策略的管理等操作，当其中的一台域控制器由于某种原因失灵时，另一台备份域控制器接管其管理工作，这就达到了网络的安全要求。

2.群集管理。

大洋网络采用基于数据库的管理方式，而数据库中则保存着大量的数据信息。这样一来，运行数据库服务的网络服务器变得十分关键。为了保证网络的安全，数据库服务器采用了先进的双机容错技术,也就是我们常说的群集服务技术。

Cluster(群集)是紧密连接的一组计算机，用来持续性地提供高性能的计算服务。Cluster的初衷在于以没有单点故障的体系结构来达到系统的高可用性和可伸缩性，而且要求采用通用标准的计算机，而不是特殊专用的计算机部件，从而能以较低的成本获得较好的可伸缩性。Cluster中的计算机应当具有非常好的协同性。如果其中一台发生故障，马上就有另一台去接替它的工作，如果一台计算机的性能不足以完成某项任务，其他的系统成员就会加入进来，共同执行这项任务。应用实践证明，由通用的计算机部件协同工作，完全可能使其运算能力超过大型主机、超级计算机和容错系统，而且具有更低的成本。

哈尔滨电视台也采用两台域控制器进行群集的管理，先在一台服务器上建立群集服务，然后再在另一台上建立群集服务，这样这两台服务器就达到了数据库的备份工作。这样做的优点是：两台服务器通过软件建立一个虚拟的服务器名，数据库资源挂在虚拟的服务器下，客户机访问数据库时直接访问虚拟机，而不关心后台是哪一台服务器在工作。两台服务器一主一备，一旦工作机瘫痪，备份机可以在一分钟之内接管数据库服务，接管过程对客户机是透明的，客户机上的应用程序感觉不到后台发生的一切情况。这种技术作为成熟技术已经得到广泛的应用并取得了较好的效果。

3.网络中RAID技术的应用。

在此非线性网络中，我们的存储体系多处都用到了RAID技术。RAID是Redundant Array of Inexpensive Disks的缩写，中文简称为磁盘阵列。RAID就是利用若干台小型硬磁盘驱动器加上控制器按一定的组合条件，而组成的一个大容量、快速响应、高可靠的存储子系统。由于可有多台驱动器并行工作，大大提高了存储容量和数据传输率，而且由于采用了纠错技术，提高了可靠性。硬盘阵列是视频网络系统中非常重要的一个环节，硬盘阵列的容量、速度、稳定性往往决定整个网络的性能。RAID通常是由在硬盘阵列塔中的RAID控制器或电脑中的RAID卡来实现的。

4.SDD(SAN DataDirector)。

在传统的非线性解决方案中，应用光纤传输可将带宽提高到100MB,但是，随着网络站点的进一步增多，100MB的带宽是远远不够的，所以我们使用SDD存储设备来解决带宽的问题。我们使用的SDD采用双控制器共八个端口并行工作。每台FC交换机共有两个接口与SDD的控制器连线。FC通道为100MB，并行8个FC通道理论总带宽为800MB，我们在此网络中实际只用了四个端口并行工作，每个FC交换机接两个SDD端口，所以我们在此网络中各得到400MB的网络带宽。

那么SDD是怎样协同多块硬盘工作的呢？

SDD中最多32个TIER可以是一个LUN，在系统中提供一个逻辑硬盘，我们在工作站中访问的就是此逻辑盘。我们在此网络中使用60块73GB的硬盘，我们所定义的是每10块硬盘一组，共6组。每组对应位置上的硬盘和为一个TIER，我们把前三个TIER合成一个LUN0，另三个TIER为LUN1。我们在工作站上看到的就是这两个逻辑盘，我们访问的是组成LUN0和LUN1的逻辑盘。

注意我们在所定义的一个TIER中的10块硬盘中，前9块硬盘是RAID3方式，第十块硬盘是热备份盘(当某一块硬盘坏掉时可用此块进行替换)，每一个TIER之间进行的是RAID0方式，所以SDD的总容量是8×73×6=3504G。

四 结语

哈尔滨电视台建成的非线性网络系统具有素材上传、素材管理、节目编辑和节目下载(播出)等功能。采用双网结构和双压缩率的技术，在有效地降低了成本的同时还满足了编辑的需要，并为系统的今后扩展留下了充足的空间。这一网络的建成完全取代了传统的编辑制作系统，使节目制作、节目提交、节目管理完全实现了数字化、网络化。

注释

①DVC50的压缩格式：DVCPR050是采用两组2：1：1芯片并行运算来达到4：2：2采 样，即亮度信号Y采样频率为13．5MHz，色度信号R—Y和 B—Y采样频率为6．75MHz，数码率为50Mbp。

②MPEG-4的压缩格式：MPEG-4主要应用于视像电话，视像电子邮件等。其压缩率大，传输率要求较低，高压缩比在4.8KB/s～64KB/s,MPEG-4的压缩格式支持高传输率，在64KB/s～4MB/s。MPEG-4的压缩格式利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以少的数据获得最佳的图像质量。

[1]马惠萍，恽碧蔚.Domino群集技术在青海省电力公司办公自动化系统中的应用[J].青海电力,2006(3).

[2]徐明欣,马战论.惠普公司的高可用性集群解决方案[J].散装水泥,2004(4).

[3]蔡顶.郑州电视台新闻制作播出一体网[J].数据通信,2007(10).

[4]叶林.非线性编辑网络相关技术[J].计算机与现代化,2003(12).

ClassNo.:TN948.4DocumentMark：A

(责任编辑：宋瑞斌)

ConstructionofNonlinearEditingSysteminHaerbinTVStation

Li Daohuang

Development of digital and network technology has resulted in the great changes of the Radio amp; Television Network . The core of the digital television business is the construction of the nonlinear editing system . Because of the application of double network structure and double rate of compression technology in the digital TV program in Haerbin TV station , the functions of uploading of the program materials , management for the program materials , editing for TV program and the downloading of TV program has been realized simultaneously . The nonlinear editing system has improved the images quality of the TV program and the production capacity considerably.

TV station； nonlinear editing system；structure；key technology

李道寰，工程师，哈尔滨电视台制作中心。

1672-6758(2012)06-0051-2

TN948.4

A