广西电视台MAC非编网络综述

□ 赵新宇

广西电视台MAC非编网络综述

□ 赵新宇

一、引言

非编网络是由技术部门规划建设、采编部门使用，对前期摄录的如单机外拍、演播室切换、配音制作等素材进行上载、剪辑、包装、合成等后期工作，制作成为电视节目成片，下载到专业广电存储介质以备播出的综合网络系统。我台MAC（Macintosh，简称MAC或苹果）非编网络二期扩容项目已经建设完成，目前进入投用阶段。本文将从项目背景、技术要点、实际使用情况和相关数据等几个方面对我台MAC非编网进行综合论述。

二、项目背景

随着高清晰度电视节目的逐步普及，高清制作设备也逐步替代以往的标清设备。我台MAC高清非编网一期项目建成已数年，曾服务于新闻制作工作；2015年，MAC非编网二期项目建设也告完成，同时完成了服务器、制作、配音机房的重新整修和强弱电线路的铺设，以及所有编辑设备的采购安装等工作，目前已可投入全面使用。

在MAC网二期项目的建设完成前，我台已经建成索贝标清、Avid高标清、小型Avid高清、小型电视剧高清等多个非编网，并且在主管部门的领导同事们的共同努力下保证着非编网络的稳定运行。但是，随着节目对非编站点、网络存储空间的需求不断扩大，同时部分非编网服役多年导致核心设备老化严重，损坏配件无新可换，系统软件问题等状况频发，节目制作播出安全开始受到影响，其中每天承载直播栏目素材制作的索贝网面临的安全问题尤其严重。在此背景下，扩容MAC非编网顺理成章地成为了解决目前制作网面临的安全问题的重要措施。

三、技术要点

（一）系统综述

苹果非编网系统具备采、编、播三种功能，采用Xsan2.2网络管理方案，采用基于LDAP的统一的用户权限认证体系，实现操作系统与应用系统权限一致，应用SOAP控制FCP实现素材后台自动打包，打包后的成品素材再通过统一的迁移服务器迁移至播出服务器播出；为了实现多来源素材的编辑与共享，系统融合了制作网内素材格式的分析、制定、转码建议以及入网出网具体转换方案，可以贯穿电视节目生产的采集、编辑、上传播出全过程。

系统符合国家和电视行业关于信息技术、电力技术、数字电视技术、演播室视音频技术等相关标准，服务器、交换机、收录工作站、播控工作站等关键节点均采用双机热备的方式确保节目的制作和播出安全。

图1是苹果网二期的网络拓扑图。其中，收录工作站将演播室录制的高清或标清PAL制式标准视音频信号实时传输到非编网存储，通过工作站进行编辑和包装，审片后下载成播出带或通过播控工作站传输到播控中心送播；外来的文件类视音频素材通过安全网关拷贝到非编网的核心存储或FTP服务器以备编辑使用。

图1苹果非编网拓扑图

（二）硬件配置综述

苹果网二期的主要工作站点包括15台有视音频输入输出加速卡的采集、下载工作站，10台无卡软编工作站，4台打包合成工作站，1台审片工作站，以及2台配音工作站。以上站点主要采用AppleMacPro771工作站作为主机。表1为771工作站的配置。

表1　AppleMacPro771工作站配置表

系统配备了AppleXserver服务器来为非编网提供用户权限、域控、媒体数据访问等功能的服务。表2为Apple Xserver服务器的硬件配置。

表2　AppleXserver服务器配置表

此外，系统还配备了32端口，每端口支持4Gb/s短波SFP（热拔插光电转换模块）的QLOGIC光纤交换机、48端口，每端口支持10Mb/s～1000Mb/s以太网，且配备4个1000Mb/sSFP端口的CISCO光电交换机。核心存储方面，系统采用Promise的24盘位磁盘阵列，每个盘位使用2TB SATA硬盘，阵列支持0，1，3，5，1+0，5+0，6+0等RAID方式。工作站的输入输出设备采用的是MatroxMX02加速盒，具备1个HDMII/O接口、1个SD/HD输入接口、2个SD/HD输出接口和模拟视音频接口，支持PAL制式和NTSC制式，兼容高标清视音频数据处理。

位于服务器机房内的服务器、磁盘阵列、交换机等设备均配备双电源模块，使用两路UPS供电保证设备持续工作。

（三）核心技术综述

1.核心存储

核心存储采用了苹果XSAN架构的64位簇文件系统，存储网络系统的主要机制是终端用户通过光纤信号通道来共享磁盘阵列存储卷上的文件。架构的访问级别为区块级，面向用户同步读写，卷标映射到存储池，存储池支持多磁盘阵列。

在本系统中，盘阵的使用从功能上主要可以划分为用户信息、用户信息元数据、媒体文件、媒体文件元数据四个类别，其中元数据为信息或文件数据的电子目录，主要用于描述信息或文件数据的存放路径，因此元数据的空间需求较小。

在空间的划分上，本系统将少量的空间设置成RAID1方式，用以存放用户信息和媒体文件的元数据，而将剩余的大部分空间设置成RAID5方式用以存放用户信息以及媒体文件。二期项目中，核心存储的四个Promise盘箱被统一规划，将四个盘箱视作一个存储池，进而将每个功能模块所需的磁盘空间设置为一个LUN，均匀地分配到四个盘箱上，即四个盘箱上都有每个LUN的四分之一空间。这样分配的益处在于每个盘箱的输入输出通道和硬盘读写带宽都被平均利用，最大限度地做到负载均衡和带宽优化。

2.非编码流

我台苹果非编网主要使用FinalCutPro（简称FCP）软件作为电视节目制作软件，软件支持高、标清PAL，NTSC制式视音频素材的剪辑包装制作，可以通过视频加速设备完成数字/模拟电视信号的输入输出，从而完成素材和节目的上下载工作。

和AvidMediaComposer一样，FCP软件对于工作码流有着相对其他非编较为严格的要求。对FCP来说，只有苹果编码的素材文件能够直接在系统内实时回放和编辑，其直接支持的高清编码格式均为苹果公司的标准：ProRess Uncompressed，ProRessHQ，ProRess422，ProRessST以及ProRessProxy等等。当然通过安装第三方插件，FCP也可以使用例如SonyXDCAM等编码的素材文件。

3.网络规划

按照业务类型划分，苹果网可以分为以太和光纤两个部分，这种网络结构一般被称为双网结构：在光纤网络中运载高质量的视音频工作流，在以太网络中运载网络服务信息。

在以太网中，工作站和服务器通过IP协议，在OSI模型的第三层上组建局域网；系统通过LDAP目录服务器来控制所有工作站的使用权限，提供工作站对苹果网UNIX文件系统的数据访问。所有工作站和服务器根据服务器提供的用户权限、目录寻址等服务完成数据访问。

在光纤网中，终端通过单点4Gb/s带宽的光纤通道，在网络传输层中以同步串行的方式对共享的核心存储进行数据访问。用户和非编软件能够直接访问核心存储分配好的虚拟卷，在文件级别上读写盘阵上的数据。经过实际测试，工作站点的非编软件在光纤网络环境中的渲染速度甚至要高于其在单机环境中（读取本地机械硬盘）的速度。

四、使用情况

我台苹果网一期制作《新闻有料到》和《老友一家亲》两档节目已有两个多月，其中《新闻有料到》属于新闻类日播栏目，网内每天都需上载P2卡（通过P2卡读卡器，文件方式上载）、蓝光盘（通过蓝光录像机，1:1时间采集方式上载）等素材，还需通过配音工作站完成新闻的旁白配音，最后在苹果工作站上剪辑合成，然后通过蓝光录像机组合编辑下载成播出带送播。《老友一家亲》是我台自制电视剧，上载介质为P2卡、E盘卡等；电视剧类型的节目制作对编辑站点数量要求不多（2台～3台），但对存储容量要求很大（几十TB），对素材保留时间要求很长（至少一个季度），因此适合调配到站点不多但存储容量较大的苹果网一期进行制作。

苹果网二期系统虽然已经建设完成，但目前尚处在分配规划阶段，除《一声所爱·大地飞歌》栏目使用单点工作站另外组网外，仅有一档专题片栏目暂时借用。

五、数字统计

苹果网一期共有22台工作站，96TB素材存储空间。苹果网二期共有30台工作站，160TB素材存储空间。

经过压力测试，每台工作站的平均写带宽为1.6Gb/s，平均读带宽为0.96Gb/s；测试中，每台工作站的FinalCut Pro剪辑软件可以同时不掉帧回放每轨128Mb/s码流的ProRess422高清素材共7轨的画中画特技。

关于ProRess422高清视频素材的特效渲染时间：唱词特效约3倍于素材时长，画中画约1倍，圆形模糊约10倍。

小结

根据目前的实际使用情况，我台苹果网完全可以应付各种栏目的使用需求：既可制作日播新闻类节目，亦可制作专题片、电视剧类型的节目，从工作效率和安全性两个方面都能满足电视台节目制作要求。

按照目前的计划，苹果网将在明年之内全面投用，承接原有标清网的节目制作业务，完成旧非编网向新非编网的过渡。

（作者单位：广西电视台制作部）