高清新闻非编制作网络系统设计及实施——以江西新余市广播电视台为例

罗蕴军，裘 屹（.新余市广播电视台，江西 新余 338000；. 江西省新闻出版广电局，江西 南昌 330038）

高清新闻非编制作网络系统设计及实施
——以江西新余市广播电视台为例

罗蕴军1，裘 屹2（1.新余市广播电视台，江西 新余 338000；2. 江西省新闻出版广电局，江西 南昌 330038）

高清已成为广电行业技术发展的必然趋势，电视新闻节目制作也应顺应广电行业发展的潮流，将高清新闻非编制作网系统应用到电视新闻节目生产之中。本文概述非编网络系统建设目标和设计原则，从总体架构、功能需求、设备规划、系统安全四个方面对非编网系统设计进行分析，阐述了新余台高清新闻非编制作网络系统实施及系统显著特点。

电视；高标清；非线性编辑；网络系统；系统设计；案例

随着数字化技术的不断发展，非线性编辑（简称非编）制作网的应用日益成熟，电视台的节目业务流程有了明显的改变。目前，以高清制播为主体的节目内容制作模式应运而生，高清已成为广电行业技术发展的必然趋势。作为电视新闻节目主要生产者的电视台，应顺应广电行业发展的潮流，将高清节目的制播技术应用到电视新闻节目生产之中。[1]

1 系统建设目标

江西省新余市广播电视台（简称新余台）原有非编制作网建于2006年，是按照标清进行设计和建设的。考虑到高清时代的来临以及新闻节目量的增加，新余台决定建设成熟、稳定、易用的高清新闻非编制作网系统，以适应国内高标清同播发展趋势，有效提升新闻节目影响力和综合实力。

系统建设的总体目标：基于科学、全面、合理、完善的要求，建设一个具有素材上下载、视音频制作、素材导入、文稿编辑、审片功能的高清新闻非编制作网络系统，并提供优化的节目制作流程管理模式。系统设计和设备规格应符合国家制定的相关高标清数字电视广播规范。存储系统有极高的安全稳定性，为多个栏目提供节目制作平台。系统可支持高标清多种主流格式编辑，高标清实时上下变换；文稿系统应与视音频制作系统有机结合。

2 系统设计原则

立足于新余台的实际新闻业务需求和系统建设规划，系统设计应遵循以下原则。

（1）安全稳定性。安全稳定为第一要素，无论是存储、数据库等设备的稳定性和网络架构的安全性，应提供完善的备份解决方案，以确保新闻制作安全。

（2）高效性。时效性是新闻的显著特性，因此在多种渠道信息获取、素材共享、生产效率等方面都有较高要求。通过对业务模式的详细分析，优化流程提高效率。

（3）高标清兼容。立足高清、兼顾标清，系统设备要支持高标清制播，非编站点支持高标清混编功能。

（4）先进性。充分考虑当前技术发展潮流，技术更加先进、安全稳定性更高，功能更加齐全，操作方便快捷。

（5）扩展性。系统的核心设备和链路均要有冗余，以便业务扩大规模时满足扩展的需求，软件也要能根据实际需要可以进行升级和完善。[2]

3 系统设计

3.1 总体架构

系统采用千兆以太网作为基础网络架构，系统在逻辑上通过以太网通路连接成为一个整体，服务器及存储系统承担了系统的核心数据交换。通过系统对外接口可实现与其他业务系统的业务交互和连接。系统主要由在线存储、编辑、文稿、后台服务和网络管理、网络安全等模块组成。系统设计时考虑了系统规模的扩展，系统站点规模的扩展和系统功能模块的增减都可以在不改变系统基本架构的情况下轻松实现。

3.2 功能需求

（1）在线存储。系统应采用NAS存储作为系统在线存储。存储容量应满足节目素材和节目成品的需求，带宽应满足所有编辑工作站两层以上100 Mb/s视频实时编辑的需求。容量和带宽还应有合理的冗余量，以保障系统运行的稳定性和系统可扩展性。

（2）编辑模块。非编工作站除了具有视频处理能力以外，还应具备一般音频的处理能力，要求支持多机位编辑；支持P2、蓝光在盘编辑；提供字幕听写功能、支持文稿唱词；实现高标清兼容，支持多格式、多码率视音频素材实时混编；支持边采边编，支持多种方式的节目播出。配音工作站将承担新闻节目的口播及配音工作。支持多种配音方式和配音模式；支持多轨道音频编辑、剪辑功能；支持多通道音频输入和输出；独立的配音素材管理模式；可对音频进行多种特效处理。

（3）文稿系统。新闻节目采编播根据需要统一规划工作流程，采用文稿系统可以理顺节目素材、文稿、节目及串联单之间的流程关系，实现文稿、节目等信息的统一管理和应用，提升新闻节目制播的效率，达成双向的“文视结合”。[3]

（4）后台服务和网络管理。后台服务模块为非编网提供数据库、后台服务、文稿等相关业务支撑。系统管理负责系统内部管理，方便编辑查看部门和用户；提供便捷的系统参数维护和非编参数管理以及功能丰富的权限管理，方便在线状态查看。

（5）网络安全。以太网交换机为系统数据交换提供物理通路，服务器、工作站灵活接入。要保障存储数据的安全性，防止造成数据无法访问；并且要有实时的数据备份手段以及快速的数据恢复方案。建立严格可控的用户管理机制，对用户在网络上的操作进行权限的设置，避免用户非法操作威胁网络数据安全。

3.3 设备规划

根据系统设计的考虑，选用高性能千兆以太网交换机作为整个网络的连接通道，并预留一个千兆SFP端口实现未来与其他业务系统的连接。系统采用高性能磁盘阵列作为系统的在线存储核心，用于保存正在编辑中的节目、相关节目素材、节目成品等大量媒体文件。系统数据库承担了整个新闻非编制作网络系统的用户权限验证、数据访问等多方面的请求处理压力，数据库系统应采用基于软件中间件技术实现三层C/S结构或B/S结构，尽量减轻用户对系统的维护负担，提高系统访问安全性和对相关业务的支持能力。

3.4 系统安全

系统安全性对于非编制作网络系统建设来说，是重中之重。所以不仅要避免故障的发生，更要能快速恢复，不能导致制作流程的中断或节目素材的丢失。

（1）数据安全性设计。共享式的数据传输极易造成数据泄露。可通过系统划分VLAN来控制网络之间数据的有序交换，防止不合法的访问和破坏。

（2）设备安全性设计。存储设备具备双控制器，多级RAID容错。核心数据库通过双机热备份实现故障自动倒换。服务器、数据库、心跳线等均有冗余配置。数据库无单点故障，有详细管理、日志系统、实时侦测、自动报警等功能。

（3）应用软件安全设计。系统软件均为正版软件，系统内部统一认证服务器，通过平台实现对用户统一授权和集中管理；通过域控制策略对工作站进行管理，限制其他软件的安装；禁用USB接口；安装网络版的防病毒软件，病毒库及时更新等措施来保证计算机终端安全。

（4）防病毒管理设计。可提供两种并行的方案进行防范病毒处理，方案一是外网素材经外网工作站播放，以信号上载的方式注入系统，完全物理隔离；方案二是利用摆渡工作站搭建的专用音视频文件传输与检测的通道，根据文件格式检测策略，将符合要求的文件自动、实时地迁移到指定位置。极大地降低病毒对于系统的威胁。

4 系统具体实施

4.1 系统建设

（1）系统架构。高清新闻非编制作网络系统架构拓扑如图1所示。系统采用千兆网络交换机作为网络交换枢纽；采用NAS存储实现共享；通过主备数据库服务器进行数据库和系统管理；系统可以灵活配置存储容量、编辑站点数量，同时系统支持多种外部输入、输出设备；编辑工作站点通过高清切换矩阵调度信号来实现素材的上、下载；通过摆渡工作站实现内外网素材的输入输出。[4]

（2）设备选型。选购非编设备应做到实用性与先进性的统一。现在国内非编设备无论在技术性能、技术指标价格，售后服务、技术支持等方面都可与国外产品相媲美，选用非编设备应以大洋、索贝、新奥特等国产产品为主。笔者对各厂家提供的设备进行仔细研究，认真考察论证，特别是在设计非编制作网络方案时，重点着眼于本台自身发展的实际需要，对厂家提供设备的应用情况和性能进行选用。系统的核心技术应采用CPU+GPU+I/O构架技术；系统应具有高性能计算机硬件平台及高稳定性；系统必须支持多格式混合编辑；系统需要丰富的接口保证设备的支持能力；还需要功能强大的编辑软件和图文创作软件与之配合，并支持第三方应用软件。

图1 高清新闻非编制作网络系统架构拓扑图

（3）系统设备。主备数据库管理服务器均采用DELL R720机架式服务器，双机热备份。操作系统采用Windows Server 2008 R2中文标准版，数据库采用IBM DB2数据库和ORACLE数据库平台，以及通过NEC ClusterExpress软件实现主备数据库之间的自动热备切换。系统的在线存储采用FiMAS-24D磁盘阵列，配置冗余控制器。配置22块2T NL-SAS数据盘，有效容量超32 TB，能提供的恒定带宽为640 MB/s（即5.0 Gb/s），完全满足系统业务需要。非编工作站均采用HP Z840工作站搭载MG4600E高标清兼容广播级I/O通道卡，配音工作站加装RME HDSP 9632专业声卡+得胜MA-1C话放。工作站采用Windows 7 64位操作系统，安装高清上下载、非编（含专业视频素材库）等软件。选用两台华为S5700S-28P-LI-AC高性能千兆以太网交换机作为整个网络的以太网连接通道，并预留4个千兆SFP端口实现未来与其他业务系统的连接。矩阵采用格非MRS 16×16-HS&RCP 高标清数字切换矩阵，各编辑工作站点通过该矩阵调度信号来实现素材的上、下载。

4.2 系统优劣势

（1）专业的非编制作能力。全面启用64位Windows 7操作系统，突破原来32位操作系统的瓶颈，大大提升了操作响应速度、编辑性能、系统稳定性。IPE（智能播放技术）+ART4（高级实时渲染技术）解决了高清复杂节目操作响应速度和节目实时性问题。完全支持Sony XDCAM，Panasonic P2，GV Thomson Infinity全系列高标清、HDV小高清等ENG设备的上下载，支持对蓝光/P2等介质进行在盘编辑。全面支持通过USB、iLink（1394）、RJ45等各种物理连接方式上载。支持行业内常用的编码格式和文件格式，实时于同一时间线上混合并匹配各种视音频格式、帧频和尺寸、宽高比以及分辨率。系统提供非常人性化、界面友好的编辑资源管理器，并提供丰富动态背景素材库。

（2）稳定安全的存储系统。采用高可靠日志型SAN文件系统进行管理，文件系统采用相关技术提高安全性和高可用性；支持纯以太网LAN架构；支持DAS存储、FC存储；多通道无缝聚合，提供高达数Gb带宽；支持通道故障自动检测与恢复；客户站点映射为本地磁盘，支持二次共享。

（3）高标清实时上下变换。高标清实时变换，标清素材可在高清时间线上实时进行上变换，高清素材可在标清时间线上实时进行下变换，高清节目可实时下变换为标清节目，标清节目可实时上变换为高清节目。

（4）AFD技术的广泛应用。AFD（Active Format Description）是有效图像幅型描述，在高标清上下变换场景中是非常重要的概念和数据。在信号和文件中采用AFD值，可确保在高标清混合制作和播出环境下，提高幅型变换的自动化程度。高标清同播播出方式有高清源高清播出、标清源高清播出、高清源标清播出、标清源标清播出四种。

（5）智能型网格优化生成。在任务调度中心统一调度下，集群的生成服务阵列协同工作，并行完成节目的打包生成服务，提供智能生成模式，根据节目信息文件进行解析分段，根据不同的特点采取优化方式来提高合成速度等。集群渲染、智能分段、EDL合成、高质量高效率合成引擎、多编码格式支持、高可靠性架构、并行智能合成。

（6）模板库有待完善。节目、字幕、特技模板库是有效提高节目制作效率的方式。该系统节目模板可以将栏目的人名条、导视、角标等存储为模板，存储和调用都比较便捷。建立字幕模板时视频等不能一起被存储，只能纯粹存储字幕信息，所以字幕模板的功能较弱。特技模板库的素材有限，模板数量相对于以往非编略少，可利用性较差，在一些节目制作过程中不能有效提高工作效率，模板库有待完善。

随着广电数字化、网络化的发展，高清非编制作的网络化成为发展的必然。新余台高清新闻非编制作网络系统建成后，使电视台新闻节目制作流程更加顺畅，有效提高了制作效率和节目质量。

[1] 罗蕴军. 电视台数字非线性编辑网络系统设计[J]. 声屏世界,2006(7):71-72.

[2] 车希荣,柏青华,邹娟娟. 全台高标清非编制作网络系统设计[J]. 电视技术,2015,39(4):60－63.

[3] 莫克. 沈阳台新一代新闻制播网设计与实践[J]. 现代电视技术,2014(3):96-99.

[4] 罗蕴军. 非线性编辑网络系统改造设计与实施[J]. 电视技术,2010,34(1):75-78.

罗蕴军（1973－ ），供职于江西省新余市广播电视台，高级工程师，从事广播电视工程方向的工作。

裘屹（1971－），女，供职于江西省新闻出版广电局，工程师，从事广播电视工程方向的工作。

（编辑 张冠华）

Design and Implementation of HD News Non-linear Editing Network System - Take Xinyu Radio and Television Station for Example

LUO Yun-jun1, QIU Yi2
（1. Xinyu Radio and Television Station, Xinyu Jiangxi 338000, China; 2. Jiangxi Administration of Press Publication, Radio, Film and Television, Nanchang Jiangxi 330038, China）

HD is broadcasting industry technology development inevitable trend, the television news program production should also comply with the development of the broadcasting industry trend, introducing HD news non-linear editing network system daily news program production. This paper outlined the non-linear editing network system construction goal and the design principle, and then from the overall architecture, functional requirements, equipment planning, system security four aspects to non-linear editing network system design is analyzed, and then expounds the at HD news nonlinear editing network system implementation and system characteristics significantly.

television; HD and SD; non-linear editing; network system; system design; case

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.03.009