南京广电集团文件化送播接口技术方案

吴永生，杨　旸

(南京广播电视集团，江苏　南京　210001)

南京广电集团文件化送播接口技术方案

吴永生，杨旸

(南京广播电视集团，江苏南京210001)

摘要:为适应南京广播电视集团的业务发展，启动了全台媒资项目，通过主干平台将全台各个不同时期的高标清非编制作网实现异构互联，以实现资源共享、媒资归档、文件化送播等功能。就全台媒资项目中的文件化送播接口的设计目标原则、技术方案、高安全区和送播时间节点的规划做出了详细描述。

关键词:文件化送播；插播广告回迁；接口；节目代码；业务交互；关门时间

南京广播电视集团现有8套各种非编网络系统，包括不同时期的大洋、索贝、新奥特等高标清非编制作网。随着技术进步及全媒体发展的新要求，相互独立的非编网已无法满足新业务的需要，对于全台网框架下的节目交换和播出，需要建立以集群存储、转码集群、聚合服务器、文件交互服务为核心的异构互联平台(以下简称主干平台)，连接各非编节目制作网与播出系统，以文件化送播及媒资存档为目标，顺应全台制播网络化和文件化送播的要求，安全、高效地实现全台制播系统全程无带化的先进制播流程，充分发挥全台网项目效益。

1文件化送播接口设计原则与目标

1.1文件化送播接口设计原则

文件化送播接口必须基于安全性、高效率、高质量、实用性、可扩展性的设计原则[1]。

1)安全性：具备完善的安全防护手段，通过双千兆网闸实现与播出网的文件交互及物理隔离，达到三级等保安全防护设计；具有健壮的网络系统、严密的技术审查和权限管理方案，具备应急和统一的监控报警机制。

2)高效率：确保文件化送播过程中迁移、自动技审、人工复审等环节的高效率，以确保文件化送播更快及时。

3)高质量：文件化送播各环节中通过部署MD5校验、自动技审和人工复审的质量保证措施，全流程对文件的内容和质量进行监控和把关。

4)实用性：面向应用，保持并优化现有业务流程，发挥文件互联共享和文件化送播的优势和特点，要求具备友好的软件人机界面，清晰的操作流程和方便易操作的应急处理方式。

5)可扩展性：顺应媒体融合发展趋势，系统的功能、容量和接口都留有升级和扩充空间，应用先进的技术以保证未来的发展需求。

1.2文件化送播接口设计目标

项目总体设计目标是建立一个文件化送播接口，将接在主干平台上的各非编网与播出网进行互联互通，改变现有自制节目磁带送播模式，实现集团自制节目成片文件化送播；改变以往自制栏目内插广告磁带下载的传统工作流程，实现插播广告的文件化回迁；实现节目代码发布，供各非编制作网文件化送播时调用绑定；构建高可靠性的安全区域，以保证文件化送播的安全，确保播出系统的高安全级别。

2文件化送播接口设计方案

2.1主干平台

主干平台是构成集团媒资系统的核心基础，连接新闻大洋非编网及新闻生产型媒资系统、教科索贝非编网、少儿频道索贝非编网、生活娱乐频道大洋非编网(3套不同阶段)、18频道大洋非编网、IP收录网、播出网以及新建的影视剧缩编网、专题高清网及归档型媒资系统等。主干平台是连接各非编制作网的异构交互中心，是各业务子网的全媒体统一资源信息聚合门户，实现统一媒资检索及异构分布式媒资管理、文件交互、集群转码、迁移、合成打包、文件送播、栏目插播广告回迁、统一用户管理及流程监控等功能。主干平台在实现各业务子网高效互联的同时，还考虑与办公网、播出网实现以网闸物理隔离、数据摆渡方式的高安全互联，从而满足安全等保规范的要求。

2.2文件化送播接口构成

如图1所示，文件化送播接口采用2台总编室节目ID发布服务器，提供节目单和节目代码；采用2台广告合成及发布服务器，实现栏目插播广告文件化焊接及回迁到主干平台；采用4台服务器组成迁移集群，完成节目文件化送播；配备4台文件自动技审服务器；配备4台人工复审工作站，用于人工终审。此外，送播接口还提供整个文件送播流程中各个环节的文件状态的监控、查询、展示及报警，对超过文件送播时间安全阈值、送播失败及文件内容不符的节目向相关人员发送短信提醒，并启动应急送播流程。

图1文件化送播接口系统拓扑图

2.3文件化送播接口业务交互

根据广电总局《广播电视相关信息系统安全等级保护定级指南》和《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》规定，文件化播出接口按播出系统三级等保进行安全防护设计[2]。如图1所示，主干平台和播出网间以互为主备的安全隔离网闸为核心，形成了包括接口服务器、数据池的高安全区(DemilitarizedZone，DMZ)。安全隔离网闸又称网间隔离、安全渡轮，采用两个主机系统和一个隔离交换矩阵的“2+1”系统架构，数据交换可以采用同步或者访问两种模式，将数据碎片化并进行安全过滤之后，按照自有协议在两台主机系统间进行摆渡，从而隔离了不同网络间的直接连接，阻断TCP/IP协议及其他网络协议，实现了高安全、高效、可靠的的数据隔离和实时信息的交换。

文件化送播流程中，播出系统和主干平台交互业务包括元数据、媒体文件、MD5加密信息、交换文件等相关数据，还包括技审报告、送播业务更改等相关信息。通过安全隔离网闸经地址转换通过摆渡客户端进行数据交换，实现安全隔离，保证与播出系统互联的安全性。对同步数据区实时监控，依赖网闸配套客户端将来自一端的数据摆渡到另一端，杜绝任何脱离监管的数据游离到对面网络；通过配置，网闸可以通过白名单和各种文件策略手段进行数据筛选，支持内容过滤和病毒检测，包容传统网络数据安全能力。利用聚合等网络技术提高网络物理连接的冗余度，摒弃单点故障；多台接入服务器通过虚拟IP技术面向网络，在线热备份并不增加网络的拓扑复杂度；实现安全的FTP访问，实现内网用户安全浏览外网资源，有效保证内网数据的安全；接入服务器共享数据池进行数据共享的同时，也简化了网闸文件摆渡客户端对目标数据区实时变动的监控，支持详细的日志审计和报警。文件化送播接口业务交互XML文件定义如图2所示。

图2文件化送播接口业务交互XML文件定义(截图)

3文件化送播流程设计

文件化送播流程包括常规送播、栏目插播广告段回迁、应急送播及送播业务变更。建立文件化送播的关门机制，按照不同的时间节点配置相应的节目关门时间和送播撤销策略，健全文件化送播流程。

3.1节目文件化送播流程

由非编网制作的待播节目经过节目终审人员审核后提交到主干平台，并与总编室的播出节目代码相关联绑定；由主干平台完成转码、技审等一系列操作后推送到主干平台的NAS待播区缓存；在播出串联单的驱动下，由播出系统通过文件化送播接口，按照迁移策略产生迁移任务，从主干平台待播区缓存抓取已关联播出节目代码的待播文件。

素材送达播出网后，将对迁移完成的节目文件做MD5校验及自动技审，成功后节目进入准备播出待人工复审状态。这些技术环节的处理信息随时反馈给主干，最终反馈给制作人员。送播节目审核通过后，向主干发布送播成功消息，素材自动迁移至播出服务器，素材信息录入播出系统数据库。审核不通过的，将相关信息反馈给主干平台并通知节目制作人修改，必要时启动应急送播流程。

3.2栏目插播广告段回迁流程

插播广告段回迁流程是广告子系统按照从南洋广告系统和18频道广告系统分别导入的广告下载单，从播出存储中提取相应的的广告片段合成广告段落包，通过文件化送播接口及主干平台反向推送给各制作网的过程。广告合成与发布服务器以广告下载单为驱动，将播出二级存储内零散的广告素材迁移到本地后，按段位合成以段落包为单位的广告素材文件，再进行转码、合成、高低码流转换、技审、片头片尾叠加段落包名及彩底等。接入主干平台的各制作网根据需要调用主干存储专门存放从播出网回迁的插播广告段，用于广告节目的插播。

3.3应急送播流程

文件化的送播在提高制播系统效率的同时，经过了相对较长的网络链路和多种技术节点，因此一旦送播系统出现故障，或者节目超出送播关门时间后文件无法由制作系统及时向播出系统传递时，必须启用应急送播流程。应急送播分两种情况：

1)送播接口留有紧急送播通道。紧急送播由制作端手动发起一个节目应急送播的流程，摆脱常规依托总编室串联单的流程，文件通过网闸直接送达播出网。

2)按照现行送播管理规定，待播节目介质可以直接送至播出部上载后播出。

两种应急送播流程如图3所示。

图3应急送播流程

3.4送播业务变更流程

节目送播后需要二次修改、MD5校验发现文件损坏、自动技审或人工复审不通过的节目需要启动送播业务变更流程。

1)对于入主干备播库后尚未送至播出网的节目变更业务流程。通过节目生产管理系统进行入库修改申请后，或删除原入库的成品节目，原入库数据文件自动作废，制作系统可以通过再次入库的模式完成覆盖或提交入库。

2)对于入备播库后已经送至播出网的节目变更应该遵守更加严格的业务流程。制作域发起变更申请后，会有即时消息通知到播出网内，只有播出网同意后，节目变更流程才能继续，播出网内已经就位的素材需要播出部人工删除后，等待制作域重新送播。

3.5文件化送播关门时间分析

为了实现文件送播的高效到达，为制作部门提高更多的送播时间裕度，文件化送播接口设计需要充分考虑转码、MD5生成和验证、技审、跨各级子网的迁移等环节的整体效率，以最终确定文件化送播的关门时间[3]，如图4所示。

图4文件化送播流程与送播时间

表1为一个高清或标清节目完成文件化送播需时估算。高清素材码率为50Mbit/s(视频)+ 2.2Mbit/s(音频)=52.2Mbit/s；标清素材码率为12Mbit/s(视频)+ 0.9Mbit/s(音频)=12.9Mbit/s。单线程迁移带宽为15Mbit/s。表1中设文件素材片长为T。

考虑整个文件化送播系统中各个环节的时间宽裕度，系统设置关门时间值高、标清分别设为“节目时长+60min”、“节目时长+30min”。

4文件化送播接口软件设计

文件化送播接口软件在设计上本着安全、高效、开放、简捷的原则，贯穿整个文件送播流程的始终。其主要模块包括高安全区策略、节目ID号发布、素材迁移管理、MD5校验、文件自动技审、人工复审、文件化推送回迁软件、应急处理、节目状态信息接口、系统监控报警、系统功能管理、统计模块。

表1高、标清节目文件化送播需时估算表

序号比较项运行及传输起始位高清素材标清素材倍速需时倍速需时t1迁移时间从制作网迁移到主干网存储3T/39T/9t2MD5码生成时间生成文件MD5码10T/1015T/15t3转码时间对素材进行转码(无需转码的t3=0)8T/816T/16t4MD5校验时间对转码后的素材文件进行MD5校验10T/1015T/15t5迁移时间从主干平台待播区通过网闸迁移到播出系统二级缓存3T/39T/9t6MD5校验时间对二级缓存区的素材文件进行MD5校验10T/1015T/15t7自动技审时间4台自动技审(单台技审效率不低于高清素材时长的4倍、标清8倍)16T/1632T/32t8人工复审时间包括审片头1min、片尾1min、入库时间、片中抽检—3min—3mint9迁移时间把素材从二级缓存区迁移到播出服务器3T/39T/9整个送播过程所需的时间1.5T+3min0.6T+3min

4.1节目ID号发布

总编室编单模块在原编单系统上增加节目代码属性模块，通过文件化送播接口将节目单和节目代码发送到主干平台，供各节目制作网络送播调用。总编室编单软件包括总编室节目ID接口模块、总编室与主干系统接口、总编室节目单匹配接口。

4.2文件素材迁移管理模块

文件素材迁移管理模块能实现主干平台与播出系统之间素材交互工作[4]。通过2个子模块实现，迁移服务模块对迁移任务进行统一的管理，迁移代理模块则是具体执行迁移任务的模块。迁移代理采用集群化工作方式，任意一台或多台代理故障不影响其他代理的正常工作，只是在恢复前略微降低整体迁移速率。添加迁移代理可以同步提升总迁移带宽。具备送播登记和入库信息监测机制，可以在预设的时间周期循环监测素材送播情况。可以根据不同的关门时间或者首播时间自定义素材迁移优先级。在附加的管理模块里可以手动为具体任务分配不同的带宽。另外，每一条迁移任务的各项具体属性均能在可视化界面上一目了然。

4.3文件技审模块

文件自动技审模块可配置在文件化送播自动技审服务器集群中[5]。可以在视频中出现图像亮度、色度超标，以及黑场、静帧、彩场、彩条、马赛克等异常情况后自动记录并报警。对音频的分析包括声音过高、声音过低、声音中断等。可同时对多个文件进行快速检测，检测结果包含故障类型、位置、长度等信息，并在时间线上直观显示定位。自动对视频素材的编解码、封装格式进行检验。能够自动对无技审信息的素材进行技审，可以同时技审不同格式的高标清素材，高清技审速率不低于4倍速，审核结果根据需要可以出制式技审报告单。

4.4人工复审模块

人工复审模块采用软件审看方式，不需占用任何额外的编解码设备，可方便抽检存储系统中的素材；可对所有素材及元数据进行详细审看，能够根据素材类型及属性自定义快速抽检审看，素材可手动进行快速拖动审看，也可以进行头尾抽检。具备帧级别的打点能力，可以实时快进、快退和拖拽定位。未经审核的节目素材不允许进入播出串联单。

审看结果记录写入XML格式的记录文件与相应素材进行绑定；审看不通过，启动送播变更，并上报监控系统发出报警信息。可设置不同权限，分频道、按栏目进行技审管理、监测及人工复审。

4.5广告文件化推送回迁软件

自制栏目插播广告的文件化回迁将播出终版的广告素材反向经过文件化送播接口到各栏目制作网，以实现广告全流程的文件化。广告文件化推送回迁软件包括广告文件化推送回迁、高安全区策略、广告单接口、广告回迁接口、广告状态信息接口、广告条目合成、数据备份、人工干预处理等模块。

4.6业务监控报警模块

业务监控报警模块提供节目文件从提交送播登记开始到送达播出系统结束全流程的状态信息，包括有与节目播出单紧密结合的关门时间监控设计，实时监测文件送播流程中各个环节的状态，提供对整个系统的监控、查询、展示及报警功能。

具有管理员使用权限和普通用户使用权限。对重要操作提供监控报警和提醒功能。监测系统送播变更操作信息，监控报警模块根据送播变更类型和送播节目信息，及时反馈给主干平台处理。支持接收播控系统节目单信息，依据监控系统设定的节目播出安全阈值，对尚来启动送播登记的节目进行报警，及时反馈给主干平台处理，必要时启用应急送播流程。具备完善的报表统计功能，对送播效率、送播业务量、技审差错率等信息进行统计并支持导出归档。

5结束语

南京广播电视集团全台媒资项目于2013年12月底完成招标，2014年5月份进行调试试运行，初步完成缩编网影视剧、本台自制节目的文件化送播、栏目插播广告段内容的回迁等应用，实现不同制作平台以播出网为最终目标的安全、高效、稳定的文件化送播流程。文件化送播接口具备高安全性，保证主干平台与各子系统之间安全、高效的文件交互，确保播出系统的高安全级别，达到了预期的设计目标。

参考文献：

[1]顾建国，朱光荣.《电视台数字化网络化建设白皮书》介绍[J].现代电视技术，2007(5)：14-20.

[2]宋志坚.全台网播出系统的关键点分析[J].电视技术，2012，36(2)：63-66.

[3]王杰中.文件化制播效率的深度分析与探讨[J].现代电视技术，2013(9)：32-36.

[4]樊俊，孙亚清.电视台全台网建设实践与探讨[J].电视技术，2011，35(10)：39-42.

[5]邓继涛，张云广.浅谈全台网架构下安全播出的策略[J].电视技术，2013，37(6)：27-29.

责任编辑：时雯

FiledbroadcastinginterfacetechnologyofNanjingBroadcastSystem

WUYongsheng，YANGYang

(Nanjing Broadcast System，Nanjing 210001， China)

Abstract:For adapting to the development of Nanjing Broadcasting System， the media resources system project is started， through the trunk platform， all of the heterogeneous Non-linear editing networks which started in different periods can be intergrated， for realizing the resource sharing， media resources filing， filed broadcasting， and other functions.In this paper， there are detailed descriptions about a whole sets of the filed broadcasting interface in the media resources system， which including design principles， technical schemes， high safety zone and time node planning， and so on.

Key words:filed broadcasting； embedding advertisements reverse transfer； interface； program code； business interaction； closing time

中图分类号:TN948

文献标志码:B

DOI：10.16280/j.videoe.2016.03.018

收稿日期：2015-11-25

文献引用格式：吴永生，杨旸.南京广电集团文件化送播接口技术方案[J].电视技术,2016，40(3)：83-88.

WUYS，YANGY.FiledbroadcastinginterfacetechnologyofNanjingBroadcastSystem[J].Videoengineering,2016,40(3)：83-88.