电视台数字化网络主干平台设计方案探讨

胡雪梅

（作者单位：云南省普洱电视台）

网络电视业务平台是一个包含网站视频音频流媒体管理、内容管理、互动应用管理、增值服务管理、多终端扩展等的复杂系统。为响应国家广电总局的全网网络化、数字化的要求，同时也为了更好地满足我台互联网用户日益增长的需求，推进广播、网络、电视的媒体组合，普洱电视台需要一套全台数字化的业务管理平台。平台的系统结构设计必须充分考虑流媒体数据、平台网络媒体资源内容管理、用户认证/授权信息等网络用户的互动关系[1]。平台全面整合现有资源，为用户提供定制化个人服务，根据用户数量和网络特点，构建了一个能不断扩展且运行初期至少能支持10 000个以上500 K的并发流，同时还具有50 000小时以上节目存储能力的多媒体宽频门户管理平台。

1 电视台数字化网络主干平台设计的目标

电视台数字化网络主干平台的设计目标是构建一个以内容产业为主体的数字化网络平台，可以整合优化播出分发、资料储存、节目制作以及采集素材等环节，实施精细化管理；通过资源共享、信息共享以及互联互通等达到海量生产节目的目的，减少制作成本，节目运行实现市场化、可控化；建立节目内容管理平台，将传统媒体与新媒体进行有效融合，进而为手机电视、移动电视、IPTV以及数字电视等提供相应内容支持，开辟新类型的赢利途径。

2 数字化网络平台设计的网络结构。

2.1 全台网总体设计思想

电视台全台网指的是在数字电视、现代信息等技术的基础上，将计算机网络作为核心，进而达到电视节目的播出、储存、编辑以及采集等各种功能网络化的一种系统。

设计全网台过程中应选择合理的视音频文件的编码码流与格式，对流程进行优化，在最大程度上降低编解码、转码，促进技术质量的提高。此外，应健全质量控制体系，对电视节目播出、储存、制作以及采集等过程的技术质量实时控制，确保音质、音频、画面清晰度、静帧等技术质量。在电视节目的元数据中加入与质量控制有关的信息，对技术质量问题进行回溯、追溯等。

在设计全台网方案过程中，应对业务流程进行优化、再造，重视流程节点对下游的作用，实现上下游成果的共享。此外，通过降低转码、上下载环节，对人机界面进行优化，控制自动流程以及进行智能监控等方法，结合业务板块之间的数据交互，合理设计网络结构、互联互通等方案，提升工作效率。

在设计全台网方案的过程中，应注重可管理性、可控制性，构建多系统、全系统于一体的智能监控平台，对各个业务板块设备与资源、主干平台等进行实时监控，进而对任务流程、应用软件、平台软件、存储设备、网络设备以及服务器等进行监控。

在设计全台网的过程中，应以“以人为本”“科学发展”作为指导思想，重视实施分步性、接口开放性、维护方便性、使用可靠性、功能实用性、流程合理性、设备先进性以及系统科学性等。在设计系统过程中，应与技术发展形势相符合，确保系统的先进性。通过开放接口、组件、结构以及技术等，便于升级、扩展以及维护网络，确保不同技术平台、时期、厂家的子系统间可以进行互联互通，实现协调工作。需要对系统的分步实施、总体规划等进行综合考虑，通过目前的资源与设备，减小初期投入；通过弹性、松散耦合技术结构，预留对外接口进行，提高共享能力与灵活性，今后可以介入更多的业务板块，同时可结合电视节目发展进行相应调整，更好地满足未来电视产业的需求。

2.2 平台的总体架构

“普洱电视台”网络电视业务平台系统由生产音频视频内容、网络视频直播录播、网络视频点播系统、多媒体资源管理发布、虚拟网络电（视）台、用户认证管理、内容分发、数据传输及综合应用支撑管理等部分组成，可实现信息发布、管理内容生产及分发、管理用户认证、保护版权、负载均衡、报表统计、系统监控等，是真正实现一体化应用服务平台。

普洱电视台网络电视（台）业务服务平台以集中式架构为主，同时向分布式部署扩展。本文的设计既要满足普洱电视台的实际需求情况，又要规划满足未来发展需要出整个系统的硬件以及软件平台、整体架构。同时，所设计的系统还应具备良好的扩充性和兼容性，便于以后开发新业务应用和原有系统的二次开发。

设计的平台包括以下几部分：内容生产制作、内容编目存储发布、内容管理、内容分发、网络应用支撑管理、用户端接收等。平台实现的具体应用层次架构如图1所示。

系统采用“中心-分布式”的多层架构模式，在网络部署方面，核心节点是流媒体业务平台的中心系统，是整个制作、存储网络视频内容和应用服务的统一入口，同时可为部分网络用户提供边缘的视频服务。在未来，应用扩展作为整个平台的远程节点可选择建立边缘节点或骨干分支，为就近用户提供高质量的边缘服务，平台在为用户提供流媒体服务时是由核心节点中的内容分发管理系统以应用层重定向的方式，将指定用户导向本地服务节点或者边缘节点并通过远程节点的媒体服务系统。系统的网络拓扑图见图2。

据所设计的网络结构，整个系统平台的设计初期选用集中式，未来扩展时，可选择分布式和集中式相结合的混合模式，据前面所设计的网络平台规划示意图，整个系统规划成为以下部分。

第一，系统中心节点的设计；整个平台系统的网络构建是在当前网络系统上，根据当前状况分成系统中心节点，平台系统的分支节点可参考系统中心节点的设计，采用千兆网联接在核心交换机上作为系统的中心网络[2]。

图1 平台实现的具体应用层次架构

图2 整个系统的网络拓扑图

第二，系统分支节点的设计（见图3）。一是由分布点的网络带宽设计分节点的并发用户数量；二是系统选用软件均衡负载的方式，由系统中心点流媒体运营管理服务器上CDN系统统一分发内容；三是由于分布点不要求存储，可采用系统服务器自带硬盘；四是CDN系统可实现高效分发最热最新节目到分节点的存储器上，实现中心负载和边缘复负载均衡的均衡调度[3]。

图3 系统分支节点的设计

第三，系统平台的门户服务设计：系统的WEB页面为用户提供最直观的平台内容和分类介绍，用户可以自主选择喜欢的视频节目。因此，网络电视业务平台需要通过WEB页面为用户提供服务。本文所设计的流媒体运营管理系统和网站内容管理系统相结合，利用流媒体业务平台的内容管理系统构建网站，并可随意更改平台网站的页面风格，方便实现平台网站改版。

第四，应用管理及运营管理系统设计：本文所设计的应用平台支持全面的流媒体的节目点播直播录播功能，实现平台音频视频节目的海量检索、存储、用户观看等；利用数字版权保护系统可以有效保护为平台供应内容者的权益；完备的策略的计费系统、负载均衡系统、用户管理及认证系统、后台管理功能、系统监控，可以很好地满足电信级别的网络音频视频的应用需求。

2.3 基础支撑平台的设计

2.3.1 总体概述

基础支撑平台包含全台业务板块数据支撑平台、存储架构以及基础网络的的规划，在确保业务可靠、高效运行的情况下，满足业务板块对基础设施的需求。此外，还可以灵活引入最新技术相关的设备。该平台不仅可以满足扩容需求、各种业务的需求，还可以兼顾技术发展趋势，进而更方便地引入各种新技术。

基础支撑平台由系统软件、网络平台构成，其功能主要为数据传输、信息通信，可以实现不同板块间的联通。

2.3.2 基础网络架构

基础网络平台的构建主要是在满足业务生产、管理的宽带要求的情况下，确保系统可靠性、安全性，利用先进的安全技术、数据交换技术建立全台基础网络。在设计全台网基础网络架构的过程中，需要综合考虑单网架构、混合网络架构，根据“万兆主干、捆绑互联、千兆接入、冗余备份”的原则进行设计。

2.3.3 存储架构

存储架构设计的定性采用技术指标先进、性能稳定、网络拓扑结构稳定的网络设备，提供机动灵活的网络架构以更好地满足数据完整性、数据高效传输、网络安全扩展联通等需求。

3 结语

本文所设计的平台基础承载业务系统是在Real和Media两种流媒体技术上开发的，因此，可以允许平台用户实现多数据格式视频音频的应用，为实现本文所设计的业务平台应用支撑功能，系统采用B/S结构，管理灵活、操作简单，即使单机也支持300以上的视频音频并发流，具有很好的稳定性、安全性、易用性、扩展性和可移植性。