融媒体背景下高清制作网的建设

张先琨

随着移动互联网技术的发展，广播电视行业进入了全媒体融合时代。广播电视台作为最具权威性、公信力和亲和力的主流媒体之一，不仅需要在舆论引导中起到主导作用，还必须承载作社会核心价值观和主流意识。传统的新闻产生方式、媒介传播形式必须与互联网业务融合，在内容生产、传播方式、业务形态、服务模式、产业格局等方面都需要进行结构调整和融合发展，在这样的时代背景下，进一步加快电视台内的高清化建设就显得更加重要，这既是一项重大战略任务也是当前的首要任务和重点工程。国家新闻出版广电总局从2009年至今为推动高清化的发展，先后出台了7项推进高清电视建设和管理的文件，在广电“十三·五”规划也明确了较发达地市级电视台要实现全高清化制播，其余地市级电视台也要实现主要频道的高清化，但截至2017年12月全国正式播出的高清频道总数145个，地市级电视台的高清制播业务发展明显滞后，大部分地市级电视台面临作要推进媒体融合媒体的综合制播能力建设的同时，还要加快高清化制播能力建设的双重任务，一手要紧抓传统技术业务的提升与发展，一手要紧抓传统制播业务与新兴媒体融合的业务流程再造。

安顺市广播电视台（以下简称“我台”）于2016年开始台内制播系统的高清化建设，在高清制作网络系统的建设中，主要以如何实现既能保证广播电视台作为新闻业务主体单元，又能融合互联网技术优势与理念，通过提供统一的资源管理、应用管理功能的提升，为台内制播业务提供的资源支撑。系统设计原则主要有：支持全媒体资源的统一聚合与管理，实现内容资源的融合；提供灵活的资源管理和调度模型，减少资源在系统间的迁移；提供多种资源访问方式，便于各种异构的应用访问资源平台中的资源；提供应用管理功能，基于应用门户实现一站式工作，同时提供了各种应用开发组件，便于新应用的快速开发上线；良好的开放性，并充分考虑不久的将来规模扩展。

1 总体架构

广播电视台内的制作业务具有封闭性特点，融合平台的建设又更具开放性，虽然在融合媒体平台建设中要充分利用公有云资源支撑互联网业务，构建专属云来确保内容安全的版权保护，但只有强化私有云平台的建设支撑云架构的基础，才能确保台内传统业务的正常有序开展，为传统广播电视媒体与新兴媒体深度融合提供强有力的技术服务体系。所以，做好私有云平台建设才能既保证传统广播电视制播业务及传统数据中心可控、可信、可靠和安全，又能保证新媒体业务应用与内容安全皆在电视台业务系统内进行组织和管理，真正做到可管可控。

图1 融合媒体云平台框架结构

融合媒体云平台的主要框架分为IaaS（基础服务）层、PaaS（平台服务）层、SaaS（软件服务）层（见图1），SaaS层面向于用户使用提供解决方案，PaaS层面向全面的底层支撑，通过资源可弹性分配提供标准化的应用工具和服务，IaaS层则是面向基础云环境，提供整个云平台的硬件基础架构，需要有强大的计算能力、存储能力、网络能力、数据库能力、管理能力。在融合媒体云平台的建设中，PaaS层的建设是难点，IaaS层的建设是重点，安顺市广播电视台在高清制作网的建设中，根据现有实际情况，重点对计算资源、存储资源、网络资源等基础资源进行重点建设，为下一步的融合媒体平台提供可靠、可用的扩展空间，既满足当前高清化制作业务的需要，又为将来的融合生产平台提供基础环境支撑。

2 万兆桌面的高速网络带宽

由于高清视频节目的文件数据远大于标清，高清电视节目网络制作对制作网的网络带宽要求也远大于标清制作，以我台常规使用的MPEG2-I100Mbps的文件格式计算，如工作站上做5层视频编辑，每台工作需要的稳定带宽需要大于500Mbit/s，根据规划，我台高清制作网工作近40台，如果采用千兆到桌面，很难保证节目编辑的流畅性，且不利于对更高码率节目制作需求的发展。

从2002年正式发布IEEE802.3ae10GE标准以来，万兆以太网络的建设成本大幅下降，在各行业得到了广泛应用，尤其是用于广播电视节目制作领域技术也相当成熟，同时具备维护简单、与不同以太网的兼容性强、光纤传输距离远、有利于范围扩展等特点，我台高清制作网选用了万兆到桌面10Gbps以太网作为主干。拓扑图如图2所示。

图2 高清制作网网络拓扑图

系统选用了一台最大交换容量88.62Tbps、最大包转发速率1800Mbps、单槽位支持6Tbps带宽，业务板卡与交换网板正交设计的交换设备作为系统核心交换机，支持openflow1.3协议，满足当前了数据核心交换的要求，同时对云计算数据中心交换和SDN（软件定义网络）的发展留有较好的扩展。系统全链路采用IP网络，使用了两台万兆光纤主干交换机，上行链路采用40Gbps以太网，全网采用10Gbps以太网络作为主干，所有的非编工作站点通过万兆以太网络接入核心交换平台，提供高网络带宽的同时相对光纤网维护和建设成本都有所降低。

3 集群NAS的网络存储结构

随着节目的高清化，视频码率大幅增加，视音频文件所需要容量成数倍的增长，高清制作网的存储必须要能满足大容量、高并发和高可靠的需求，适合大数据量的视频、音频和文档类非结构化数据的高效访问。

为保证存储读写带宽的要求，几年前的高清制作网大多采用的是FC-SAN的网络存储结构，FC-SAN虽然有技术成熟、带宽稳定、传输效率高等优点，但缺点也很突出，主要有存储价格昂贵，性价比不高；需要有MDC管理服务，管理复杂；传输协议兼容性差，异构系统的多业务共享困难；容量和带宽的扩展需要中断业务，用户体验差；存储数据量过半后，存储性能下降明显等；双网架构，部署复杂等。同样通过对比了解部分制作网使用的IP-SAN、SAN+NAS的存储模式的优劣，我台最终选择了集群NAS的网络存储结构。

集群NAS是一种横向扩展存储架构，将数据进行切片处理，分布存储在多个NAS节点上，数据分布式部署后，统一的业务存储资源池跨多个等保区域。通过源数据服务，把多台存储设备进行聚合，为系统中的应用提供统一从任意节点到所有数据的访问接口和统一的文件管理，用户从多个节点中读取和存储数据，不用关心各节点的物理位置，并发访问的性能与节点数成线性关系，得到了大幅提高。

我台高清制作网中，选用了7个节点的集群NAS（如图3），每个节点36盘位，存储总容量756TB，实际可用容量604TB。系统运行近两年的时间，存储的读总带宽一直保持大于4GB/S，完全满足我制作网中所有非编工作站5层制作及打包、转码、迁移等服务同时并发的带宽要求。

图3 集群NAS框架图

高清制作网采用集群NAS，满足了节目制作中对高读写带宽要求的同时，存储可采用1+N的数据冗余技术，保证任何数据块在其他节点上都有块冗余，满足了广播电视节目制作对高安全、高可靠、易管理的要求；横向扩展性提供在线不停业务的扩容，可使用户操作体验不变的情况下，对容量和带宽进行升级。更重要的是，满足了当前高清节目制作的同时给媒体融合生产平台提供了私有云环境的集群云存储平台解决方案。

4 媒体资源的统一管理和检索

高清制作网，不仅是要提供传统视音节目的制作服务，还应该是面向多种发布渠道生产工具集和的融合资源库，以对融合生产系统中所有的素材、成片、稿件等生产资源进行统一管理和共享，为融合生产业务提供强大的内容支撑。尽可能提供与互联网相似的用户体验，资源管理和调度灵活，减少节目打包、封闭、校验所需的消耗。

我台高清制作网，以媒体资产管理为核心服务，依托中科大洋CRE全媒体融合资源平台，集成统一的用户桌面，为台内制作人员提供统一的工具入口、用户认证、权限管理、消息中心，根据栏目、群组和选题进行资源管理，用户可通过CRE资源门户上载或下载所需的节目资源，为新闻业务提供内容资源支撑，通过CRE的API调用，提供其他二次开发媒体工具的统一支持和管理。这有利于制作系统的扩展，逐步过度为以全媒体资源为引擎，协同平台为核心，聚合多种工具集的融媒体生产平台。

在广电总局《网络制播白布书》的指导下，高清制作网络的基础架构满足于传统制播业务的技术已相当成熟，但在融媒体时代，如何增加制播效率，提高可用度，还需要进一步的创新和发展。建设高清制作网络系统的同时，围绕传统核心业务，采用松耦合、积木式的逐步推进和完善全媒体信息汇聚、全媒体内容生产、全媒体互动播出以及全媒体融合分发等平台建设，实现选题策划、采访报道、编辑加工、发布运营、传播追踪、评价考核的业务闭环流程，通过流程再造，实现全媒体深度融合及未来发展的需求。媒体融合不仅是技术和业务的融合，更是体制机制的融合，引入了全新的节目生产方式和工艺流程，才能实现广播电视台向全媒体业务发展的全面转型。

[1]丁文华.构建下一代电视台网络制播系统2.0的考虑[J].现代电视技术,2014(7):22-25.

[2]国家新闻出版广电总局．国家新闻出版广电总局关于发布《电视台融合媒体平台建设技术白皮书》《广播电台融合媒体平台建设技术白皮书》的通知[EB/OL].（2016-03-29）[2018-04-19].UGCUGC://UGCw.UGCUGCt.UGCv.UGC/UGCt/2016/3/29/UGCt_36_30400.UGCUGC.