气象影视媒资系统设计

曹锐怡

【摘要】 本文结合中国气象局影视中心业务发展对媒资系统的需求，介绍了中国气象局影视中心媒资系统的设计方案，通过新媒资系统的建设能够实现对媒体资产业务管理的增强，丰富媒体资产服务模式，并实现媒体资产对外服务标准化。

【关键词】 气象影视 媒体资产管理 系统设计

引言

经过三十多年的发展，气象影视已经成为中国电视节目不可或缺的一部分，中国气象局影视中心目前承担着中央电视台各频道、凤凰卫视、旅游卫视、新华社电视台等多个公共频道的天气预报节目制作工作，同时独立运营中国气象频道，随着业务的拓展和制播技术的更新，原有的以“存”为主的媒资系统以不能够支撑现有业务运行，迫切需要设计建设一套全新的媒资系统为新媒体和新业务的发展提供支撑。本文所提供的设计方案在保持原媒资系统传统功能的基础上，重点考虑媒体资产自身业务管理的增强、丰富媒体资产服务模式以及对外服务标准化三个方向的发展，旨在建设具备气象影视资源管理特色的媒资管理系统。

一、需求概述

1、整合现有媒资，继承、迁移原有媒资系统数据，将原系统LTO3磁带库数据平滑升级到硬盘数据管理模式，提升数据利用效率。

2、提升新媒体等业务支撑能力，完善媒资系统的生产、管理、运营业务。

3、建设对内、对外的媒体内容服务平台，不仅能够实现资料数字化保存，而且能够对内实现各生产系统如制作系统、新闻系统、城市预报系统、播出系统、网站等新媒体系统资源的入库、出库等服务，对外实现与全国各级气象部门媒体内容服务平台，实现资源的汇聚、发布等。

4、整合现有工艺规范和资料著录规范，完善气象特色及气象标准建设。

二、方案设计

2.1媒资系统总体框架

整体系统由主干互联平台、信号收录子系统、节目制作网、安全传输网关、媒资子系统、播出子系统共六部分组成。彩色部分框图为新媒资系统设计建设部分，黑白部分表示的是影视中心原有业务系统，不在本次设计建设任务中，但需考虑对接。

其中，黃色框图部分媒资子系统为核心，绿色部分主干互联平台、安全传输网关、节目制作网、信号收录子系统是媒资子系统的外延部分，通过主干互联平台的串联，实现影视中心全业务互联互通，并完成与影视中心已有互动气象业务部实现文件化、数据化交互。

主干互联平台：作为整体系统的信息交换枢纽，主干互联平台设计基于SOA架构，采用企业总线技术，实现影视中心业务流程上各节点系统的互联互通。

媒资子系统：基于多个业务体系的内容资源存储、管理及再利用的基础平台，是影视中心素材和节目资料保存、节目生产的交互核心。

信号收录子系统：作为卫星、3G回传信号的采集系统，通过收录服务器在媒资系统在线存储体保存收录的节目。

节目制作网：影视中心节目生产加工平台，作为媒资前端具备对上传资料的分拣、初编功能。

安全传输网关：考虑到影视中心内部业务系统的安全级别不同，设计安全传输网关作为中间缓冲区，做数据摆渡传输。可通过网关实现安全策略制定、访问控制、安全防护、安全区划分等功能。

2.2数据对象

新建媒资系统中，应主要包含素材（含新闻通稿/条目）、综合类成品、新闻类成品、其他数据格式文件（图片、文档）等重要数据对象。每种对象按照以下方式进行组合：视频文件、音频文件、字幕工程文件、元数据、附属图文资料[3]。

媒资素材和成品资源均按照MXF或者AVI（非结构化数据）+XML（结构化数据）+附属图文资料文件包的形式提交媒资系统[4]。依据综合因素考虑，影视中心新媒资系统媒体选择的文件编码格式如下：

2.3基础平台设计

存储架构设计：对于未来海量媒体数据文件的存储，考虑采用适应云计算需求的网络分布式文件系统（DFS Distributed Software Systems）[1]。

计算资源设计：新媒资系统设计IT基础平台基于影视中心已建数据中心VMware虚拟化平台构建。

虚拟化设计：一般系统中上载、非编等工作站由于涉及到硬件结构、专业板卡或特殊板卡（视音频类），无法实现虚拟化。高IO的核心计算存储资源（例如FC存储元数据控制器 MDS、数据库服务器 ORACLE/SQL SERVER）一般不使用虚拟化产品。资源检索、转码、发布、web服务等软件支持虚拟化，部分需GPU资源加速的应用，如非编、资源上载、QC等不采用虚拟化[2]。

虚拟机设计：通过虚拟机的设计，可以确定CPU/内存/磁盘/网络结构等资源规格容量。虚拟机的用量按照表2-4来制定。

表2-4 虚拟机用量测算

需要注意的是CPU越多会导致CPU分片的消耗，因此尽量减少CPU个数的使用，注意单个虚拟机最多使用物理主机CPU核数的一半。

主机设计：根据影视中心数据中心机房基础环境现状，本系统云计算平台主机统一设计采用刀片服务器。

虚拟机存储设计：云平台在考虑存储设计时，要兼顾存储空间和读取性能。虚拟机所需空间等于系统硬盘空间加上内存大小，根据业务管理对磁盘空间使用率的规定，考虑预留25%容量。考虑到虚拟化采用VMware技术，为减少IO压力，设计服务器虚拟化使用FC-SAN的架构。

网络结构设计：本系统设计中，采用万兆以太网架构，由NAS网络进行素材文件交互和元数据交互。系统中配置万兆核心交换机+千兆接入交换机，采用万兆级联的接入方式，大大提高系统以太链路交互带宽。

数据库设计：数据库服务器采用Linux系统，Oracle双机RAC的数据库模式。

2.4核心子系统设计

主干互联网平台设计：采用双总线架构，由两个部分构成：ESB和EMB，ESB（企业服务总线）主要用于完成全平台各业务系统之间的信息和元數据交互，而EMB（企业媒体总线）则用于完成各业务系统之间的媒体文件交换和传输。

主干互联平台设计通过部署在媒资系统中的接口服务器或部署在中心平台ESB上的接口程序，实现以WebService方式与系统双向交互，最终可以为用户呈现便捷的交互效果[5]。

媒资子系统设计：媒资系统建成后，将承担影视中心日常工作所产生的素材和成片文件的存储和管理工作。由入库子系统、核心数据系统、采集整理与下载子系统、资源管理及发布平台系统、内容审核子系统、运营管理子系统、资源汇聚及对外服务系统等子系统组成。

2.5互联及对外服务设计

主干互联平台采用Server-Agent+基于SOA架构的ESB+EMB双总线规范，实现对原有系统业务的继承和扩展。针对原系统数据迁移的需求，由大洋公司开发系统导出导入工具，主要完成：分析原有数据库元数据、媒体数据的数据结构，将系统中原有数据在线导出；根据原有数据的高码率文件进行验证和转码，拷贝原有高码文件，并生成新的流媒体在线文件，低码率以MP4 H.264格式存储，满足后续大规模流媒体发布；根据离线导出的文件，重新写入到新的系统平台中，完成系统数据的迁移。

2.6安全设计

媒资系统安全设计总体思路：在总体结构上减少相互间的依赖和影响，系统中各子业务模块可独立运作，需考虑资源安全、网络安全等问题[6]。

三、气象媒资系统的实现

媒资系统核心应用软件经过前期调研与测试，多方对比后选择了中科大洋公司的 浩瀚D3 MAM媒体资产管理系统，是一套结合云计算技术而推出的视音频存储、管理、运营解决方案，提供面向广电媒体内部应用的私有云媒资解决方案，与影视中心未来建设私有云的发展理念紧密对应。系统拓扑图如2所示。

参 考 文 献

[1]刘幸.DAS、NAS、SAN、CAS存储技术在电台的应用-以福建广电新大楼为例[J].东南传播，2012，（10）：179-182.

[2]李广涛.SAN存储设备的软/硬件架构设计与实现[D].电子科技大学，2009.

[3]李春亮.数字媒体交换和分发协议研究[D].北京邮电大学，2008.

[4]曹钢，田军.MXF的技术构成及应用[J].电视技术，2005，（5）：63-65.

[5]王明照.电视台全台网主干平台系统设计[J].数字技术与应用， 2011，（7）：112-115.

[6]翟胜军.数据交换网技术[J].信息安全与通信保密， 2008，（6）：41-44.