浅论新型的高效上载方式

梁绍祖

（云浮广播电视台，广东 云浮 527300）

1 上载方式的历史演变

1.1 早期上载方式

早期的硬盘播出的特点之一就是集上载和播出一体化，硬盘服务器具有多个采集及播放通道，素材经过视频服务器编码直接保存到本地存储中，然后通过播出通道进行解码输出。之所以采用这种上载方式，一是因为在早期时候，国产设备起步较晚，相对来说进口视频服务器编解码较为成熟；二是因为早期硬盘服务器所占播出量不大，主要完成广告、片头等短节目播出工作，空闲时间较多，同时作为播出能够充分利用资源；三是因为当时主要的视频服务器依靠进口，昂贵的价格让用户难以购买多台来专门用于上载。

1.2 上载方式的发展

随着广电技术的发展以及民族企业的崛起，上载播出的架构出现了变化，从“集上载和播出一体化”开始向“上载和播出分离”转变[1]。上载和播出一体化固然有其优点，系统构架简单，但与此同时上载人员和播出人员全部和服务器直接打交道，这在现如今视频服务器作为主要节目播出源的情况下是不适用、不安全的。而上载和播出分离主打的就是其分工明确，专机专用，上载与播出互不干扰。分离指的不是简单的物理分离，而是电气结构的分离，通过专用的上载工作站将节目端和播出端隔离，播出服务器只专注于播出，这样的方式使得播出更为安全，流程也更为明晰。

1.3 现阶段上载方式

如今，上载的架构已经比较成熟，形成“上载—二级存储—播出”的流程，通过专用的上载工作站集群对素材进行上载并传输到播出系统二级存储中，再通过智能迁移在播出之前将素材高速迁移到播出视频服务器进行解码输出。同时，上载工作站独立于视频服务器之后，在其功能上也有了长足的发展，包括缓冲存储传输技术、基于硬件的上载文件再解码审看，以及最近成为热点的上载嵌入式文件技审、嵌入式音频响度控制技术、上载传输的MD5校验技术，都使上载更为安全、更为高效。这些功能多为国内的一流厂商所开发，配合专用的上载工作站来实现。因为进口的上载设备基本都采用视频服务器，国外的设备厂商不开放其开发接口，很难在其平台之上增加这些功能。而在形成上载与播出分离的架构后，则促进了更多新技术的发展。上载系统架构如图1所示。

2 电视台高效上载方式设计思路

目前的上载系统具备缓冲存储传输功能、基于硬件的上载文件再解码审看功能，以及上载嵌入式文件技审、嵌入式音频响度、上载传输的MD5校验功能。

2.1 高效上载方式好处

从日常播出工作来看，这些功能带来了诸多好处：1）工作流程明晰，人员分工明确；2）上载功能丰富，安全性高，工作效率高；3）分布式上载，部署灵活方便。其中体会最深的就是上载嵌入式文件技审、嵌入式音频响度控制及上载传输的MD5校验技术所带来的高效性，这也是目前视频服务器本地上载方式所不具备的。

2.2 高效安全的嵌入式技审上载

技审是指通过软件分析被检素材的每一帧视频和音频信号，并将解析出的数据与相关标准进行对比，从而确定被检素材中是否含有黑场、静帧、彩条、静音等技术问题，并在认为有问题的地方打标记点，以供人工复检使用。这些工作在以前的系统中需要对上载素材进行解码，人工审看节目费时费力，而且仍然担心某些视音频问题没有发现。

嵌入式技审“嵌入”的概念是指将技审功能实时嵌入到上载中，即在上载的同时就能够对已经生成的文件进行自动的软件分析，并实时产生技审信息，对视音频问题进行报警提示。通过这一功能，不需要另外花费时间进行技审，而且使得对于文件的检查更为精细准确。

嵌入式技审对于文件的检测包括以下方面：

1）在文件检测方面，包括文件大小、比特率、文件头信息、素材打包信息等。文件检测主要针对的是造成的视频服务器解码器解码失败的某些文件错误问题，避免停播问题。

2）在编码检测方面，包括编码方式、宽度高度、码率、文件长度、最大GOP长度、音频格式、音频采样率、音频声道等信息。编码检测主要针对造成播出画面马赛克、音频解析失败的错误编码方式、音频格式等问题。

3）在内容检测方面，视频可以检测黑场、彩场、彩条、静帧，音频可以检测静音、音频过低、音频过高。内容检测主要针对素材本身存在的问题，避免播出事故。

经过上载的嵌入式文件技审，保证了素材上载的安全无误，同时节省了大量人员审看的时间，提高了工作效率。而且在上载完成后提供技审报告，将素材文件、编码及内容方面的报警进行记录，同时通过双击信息快速的定位到问题位置再进行人工的审看，给日常工作带来了很大的便利。

2.3 上载同时实现嵌入式音频响度控制

嵌入式音频响度控制也是上载系统的重要功能之一，同样是在素材上载的同时就对已经生成的文件进行自动的音频响度调整，保证所有上载素材的音频在一致的响度动态范围内[2-3]。这种响度的处理使听众感觉不到因音频片段的拼接或因节目制作过程中的不规范造成的声音忽大忽小。响度是电信号转换为声波振动时度量声音能量的一个指标，通常所说的音量其实就是指响度。所说主要是指感觉响度，它直接关系到人耳内神经活动，可以用数学模型来表示。根据EBU Mode（2010）标准，观众听觉最为舒适的响度为-23 LUFS（Loudness Units referenced to Full Scale），以此为标准，在上升2.4 LUFS或下降5.4 LUFS范围内，观众的感受是较为舒适的。观众对于响度变化的舒适度感受如图2所示。

响度的控制是以听众实际心理感觉的声音的高低强弱为目的，比一般单纯依靠限幅、增益的音频处理器处理的声音更易接受，因此也使得的节目质量有质的飞跃。本台目前响度以-23 LUFS为标准，动态范围在5～7 dB，上载的素材和以前相比，声音更加稳定，而且没有失真、爆音等情况的发生。

2.4 保证素材完整准确的MD5校验

嵌入式技审、嵌入式响度控制确实在上载的环节中起到了巨大的作用，经过技审及响度处理的素材可以保证没有问题，但同时还要保证素材传输到二级存储再到播出视频服务器中不会因为网络丢包等而出现差错，那么在这里就又需要用到MD5校验功能。

MD5校验为文件产生一个独一无二的“数字指纹”，如果因为任何原因对文件做了任何改动，其MD5值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化，通过对MD5值的校验，能够检查出素材传输中是否出现了问题，而不至于造成文件在服务器播出时因为传输故障文件损坏而停播的事故。

3 实施效果

在云浮电视台播出系统改造后，上载系统具有了嵌入式文件技审、嵌入式响度控制及传输MD5校验功能，台内的上载工作更为高效、安全，上载人员对于上载素材的情况了然于心。此种方式，除了在本台上载环节中使用，在包括与其他的系统如非编制作系统互联进行素材传递时也发挥了巨大的作用。在广电行业高速发展的今天，技术的创新带来了更为优化的播出架构及工作流程，发挥了更好的辅助作用，也满足了播出高安全性的需求。希望有越来越多的新技术、新架构能够应用，继续推动行业的不断前进。也希望本台的这种模式能够为大家提供参考借鉴。

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[1]林琤.非线性网络防病毒资料上载系统构建[J].电视技术，2007，31（4）：86.

[2]李善农.浅谈音频响度控制在播出中的应用[J].电声技术，2010，34（7）：80-82.

[3]杨帆.论响度在计算机音乐制作及音频录制中的作用[J].电声技术，2009，33（3）：83-85.