融媒体高清非编制作系统设计考虑要点

徐俭

【摘要】 以传统广电媒体制播技术人员的视角，从系统架构、基础网络及链路、通用后台服务、私有云与桌面云平台、非编软件及其应用、节目制作业务流程、系统监控与管理等方面，总结了扬州广电传媒集团（总台）设计融媒体高清非编制作系统时所考虑的诸多要点问题。

【关键词】 融媒体 高清 非编制作 私有云 虚拟桌面云内外网生产区协同生产

随着传媒行业高清化、超高清化进程的不断加速和互联网、移动互联网技术的不断发展，传统广电媒体的内容生产系统正在沿着高清、超高清化和融媒体化两条主线快速演进，基于高清视频网络技术、互联网与移动互联网技术和云计算等新技术，遵循安全、可靠、高效、实用、先进、开放、可扩展、易管理和易维护等原则，适时建设一套虚实结合的集媒体采、编、播、存、管等多业务于一体的融媒体高清非编制作系统已成为传统广电媒体的必然选择。

一.系统架构

融媒體高清非编制作系统可采用万兆网络和分布式技术架构，核心存储、后台服务器及实体工作站均采用万兆接口与核心交换机连接，虚拟桌面站点采用千兆网络进行连接。可采用具备计算、调度、业务承载等能力的3节点以上高性能设备，后台各节点采用Linux操作系统及非结构化数据库，核心存储采用IP化分布式集群存储。

系统可采用虚实结合方式建设，网络中应部署高性能服务器，通过VGPU桌面虚拟化技术，将服务器资源池化，通过防火墙隔离手段，将虚拟化非编应用延伸至办公网，虚拟非编站点的操作体验与普通高清非编站点相同。

系统建设也可考虑采用云计算、容器、微服务等技术和云平台架构，以建成全台融合统一共享的计算、存储、网络、安全资源池，实现虚拟化、网络化、自动化和弹性化方式提供计算、存储、网络和安全资源。云平台架构的纵向采用IaaS、PaaS、SaaS三层云架构，横向采用公有云、专属云和私有云三云联动的混合云架构。

二.基础网络及链路

1.核心交换机

系统可采用以太网网单网架构，以太网交换机在系统中为数据交换提供物理链路，可配置2台万兆以太网交换机，带40G/10G上联模块。采用千兆接入、万兆汇聚，系统中所有服务器、工作站均采用纯以太网方式灵活接入，核心存储、后台服务器及实体工作站均采用万兆接口与核心交换机连接，虚拟桌面站点采用千兆网络进行连接。

2.防火墙

设备端口包括8个千兆电口、4个SFP插槽、2个扩展槽位，吞吐能力≥2Gb/s，并发连接数≥200万，支持虚拟防火墙的创建、启动、关闭、删除，可独立分配CPU/内存等计算资源，虚拟防火墙可独立管理与保存配置，具备独立会话管理、NAT、路由等功能。

3.在线核心存储系统

采用IP化分布式集群存储，在线存储容量为300TB，总体读写带宽为2.4GB/s。配置3个节点，单节点配置1块480GB SSD+35块4T SATA HDD，全对称分布式架构，性能、容量随节点数增加可线性增加。所有NAS引擎可在单一集群协同工作，底层为单一卷单一文件系统，单节点配置4个10GE以太网接口和1个管理网口，前端业务网络与管理网络物理隔离，后端网络连接支持10GE组网，配置2台后端数据交换10GE网络交换机，每台配置48个10Gb接口，配置1台48个1Gb网口的管理交换机，可对后端10GE网络交换机进行管理，支持NFS、CIFS、FTP共享和节点负载均衡。

三.通用后台服务

应包括为实现非编制作应用功能而提供的通用服务，如数据库、文件管理、素材打包合成、文件迁移等，应从软硬件配置层面充分保证这些服务运行的独立性、稳定性和可用性。

1.数据库服务

配置2台数据库服务器，负责节目素材的数据库存储与管理。系统中除了媒体文件本身，媒体文件的描述数据、用户认证信息、用户权限信息等所有元数据信息都由数据库负责管理。为适应不同的元数据类型，可采用关系型数据库、非关系型数据库、分布式集群数据库、日志数据库、图数据库等混合模式来针对性处理不同数据，并提供高性能的内存数据库作为数据快取缓冲。系统应可提供高性能的数据处理、数据吞吐和并发处理，并能处理数据库失效及备份容灾等问题。

2.互联互通服务

互联互通服务需实现融媒体高清非编制作系统与原有全台网主干平台在线存储系统及媒资系统的安全高效的互联互通、文件级共享与交换等。

3.文件化送播服务

系统应提供安全高效的文件化送播解决方案，非编软件应提供一键式送播。在不计算人工延迟情况下，从制作域提交送播请求到播出域二级存储接收素材文件的总时间，应不超过节目时长的1.5倍。由4台服务器组成集群打包系统，对高清素材和工程文件进行智能分段打包合成，且合成效率不低于6倍速，可根据节目流程的优先级调整任务。支持各种常用视频格式，可将同一故事板一次性提交即可合成为多种指定格式，并直接推送至目标系统。

四.私有云与桌面云平台

1.私有云平台

应建设适合本台需求、规模适度的私有云平台，基于非编软件工具化技术，逐步将节目制作业务迁移到私有云平台。利用私有云平台和互联网、移动互联网连通公有云或专属云，使融媒体高清非编制作系统在满足传统高清电视节目制作业务的同时，也支持新媒体内容的敏捷制作和分发业务，并支持互联网、移动互联网的节目策划预热、发布及舆情反馈。

融媒体高清非编制作系统的边界向下到达播出网高安全区，向上覆盖办公网并延伸进入互联网。在物理上该系统仍分为生产业务内网、办公网、互联网，在逻辑上该系统展现在用户面前的是一个平台的一个登录界面，用户可在非编机房、办公室、移动端等地点进入该平台，完成爆料、派发、分拣、写稿、编辑、存储、查询、配音、送播、分发等业务，且这些业务可查询、调度、计费，可降低对重型工具集中化生产的依赖，逐步向敏捷化生产过渡。

2.虚拟桌面云非编

通过建立统一的IT业务平台接口，基于桌面虚拟化技术和安全隔离手段，实现业务网、办公网两大资源池的有机融合，将非编能力资源虚拟化、池化并部署于办公网，办公网用户通过虚拟桌面云非编软件可实现简单编辑，使非编系统不再受地域、网络环境和设备限制，提升节目制作效率。

虚拟桌面云非编的后台服务由2台物理服务器承载，可虚拟出8台高清云非编能力，具备办公网8个并发用户粗编粗剪服务支撑能力，每个站点能流畅编辑至少2轨100Mb/s通用高清码流及至少2轨字幕。在实现方式上，采用虚机部署非编软件，再通过虚拟桌面技术映射到前端桌面的方式，不采用主机的多块物理GPU按照一比一的比例分配给此主机上运行的虚拟桌面。

3.虚拟化应用

应能按需交付虚拟桌面和非编应用，可从平板电脑、智能手机、PC、Mac和瘦客户端等设备快速安全地接入，简便易用，可提供简单的管理和快速的部署，安全地將Windows应用交付到移动设备和瘦客户端上，可摆脱工作环境限制，实现高效的移动节目生产，并优化工作流程。

五.非编软件及其应用

1.非编软件

融媒体高清非编制作系统的非编软件应支持工具化，应具备高清非编软件的电视文稿、串编单、非编、配音、合成、网管等功能模块，可覆盖本台传统媒体和新媒体内容生产的各种业务类型。

内容制作应用可支持Windows、Mac、Linux等多操作系统平台一致的用户体验，可对所有非编工作站进行统一的账户、权限、节目、素材等管理。流程引擎从接收制作任务、内容编辑、内容审核、内容转码打包到内容发布，可灵活定制不同的生产流程，由流程驱动节目生产，实现高效灵活便捷的节目生产协同，提供即时的网管通知、团队或群组对话、团队成员间对话等沟通窗口。

可免开发接入并集成多厂商、多类型的第三方内容生产工具，可在一个平台实现不同类工具软件的管理、调用与交互，支持虚实结合的本地工具和虚拟工具，可动态添加工具软件，采用工具+流程+能力服务方式，满足台内节目制播业务流程。面向本台各频道、各节目部门、各栏目组，支持云架构下多租户应用。支持能力服务公共化统一管理、调度和动态水平扩展，以满足业务增长的需要。可实现高效统一的内容管理，平台内资源不用迁移，支持个人或团队工作区等资源管理方式。

2.上下载与文件导入

能够提供自动和手动批采、故事板重采等上载模式，支持各种高清格式的采集编码，支持直接预览并上载蓝光、P2、汤姆逊等录像机素材，支持原码导入。后期制作完成后，编辑可通过相应的节目标题或节目串编单下载已审查的完整节目，可遥控录像机实现节目的帧精度下载。

3.有卡与无卡非编

非编制作格式高标清兼容，高清格式兼容DNxHD 120Mb/s、AVC-I 100Mb/s、MPEG-2 I帧100-200Mb/s、DVCPro HD 120Mb/s、XDCAM HD等通用格式，标清格式采用MPEG-2I帧50Mb/s。

需配置4台有卡非编工作站、2台演播室回采工作站、18台无卡编辑工作站等站点，非编工作站配置上载、粗编、精编、字幕等软件模块，经视音频处理、技术和内容审查后，可将素材迁移至播出网或媒资系统。应支持响度检测和控制，提供音频VU表和音频波形显示、帧精度音频调整、多轨道音频编辑剪辑，内置数字调音台，具备完整的音频编辑特技、图文字幕等工具，提供科大讯飞引擎的电视音频转唱词功能。

有卡非编工作站配置广播级全接口高清视音频板卡，具有高清HD/SD-SDI、模拟复合、HDMI等输入输出接口，能流畅编辑3层以上高清100Mb/s素材同时叠加6层以上字幕的节目实时编辑与播放。

无卡非编工作站能流畅编辑2层以上高清100Mb/s素材同时叠加4层以上字幕的节目实时编辑与播放，能流畅编辑4层以上H.264的1.5Mb/s代理码率素材同时叠加6层以上字幕的节目实时编辑与播放。

4.配音

配置2台配音工作站，并配备专业声卡，以支持专业级配音。可音配画和画配音，支持单屏配音及双屏配音，支持多轨道音频编辑、剪辑。支持多通道音频输入输出，帧精度音频调整，具备独立的配音素材管理软件模块，可分别针对高低码率节目进行配音。在配音的同时可提取节目文稿内容，配音员能直接在显示器屏幕上看到稿件内容。

5.节目合成

可对工程文件进行智能分段合成，可根据节目流程的优先级进行任务调整，支持AvcIntra、DNxHD、MPEG-2 HD50、MPEG-4、H.264/H.265、AVS/AVS+、XDCAM HD等常用视频格式。一次性提交即可将同一故事板合成为多种指定格式，并直接推送至目标系统。

6.自动技审

应设置成品节目的自动技术审查环节，并提供人工复检所需的技审报告，确保高清成品节目的视音频技术参数能够符合电视播出系统的要求。

7.人工审片

人工可直接调用成品节目，进行实时播放审查，支持工作站审片、办公网审片等多种审片流程，办公网审片支持办公网云非编瘦客户端审片。支持按照节目文稿及节目串编单方式进行内容审核，支持对新媒体制作的视音频内容和互联网发布内容的审查。责编、部室主任、频道总监具有各自权限，可在节目审查同一界面中查看该节目的文稿信息和视音频信息，可对审查节目进行入出点设置、快慢放等操作。支持发表审片意见，在编辑工作站中可查看审片意见，可录制和收听审片意见。

六.节目制作业务流程

1.内外网生产区协同生产

融媒体高清非编制作系统节目制作业务流程的流转要求高效、敏捷、合理，基于虚拟化、桌面云非编、高安全区过滤传输等技术，可实现办公网/互联网（外网）生产区与制作网核心（内网）生产区的协同生产，用户可以在办公网/互联网完成与位置和终端类型无关的快编工作，实现随时随地、高码流、多层的实时编辑，所编即所得。

记者可以在办公网/互联网生产区完成选题策划，采访结束后可以直接在此生产区将素材上载、登记到系统的统一存储资源池，同时记者、编辑可在此生产区完成写稿、审稿、快编、审片、送播、提交归档等业务流程操作。在节目制作要求比较高时，可到核心生产区的实体精编工作站上完成节目的剪辑、制作，同时可以对快编节目进行深度加工制作，在核心生产区完成后续审片、送播、提交归档等操作，也可以在办公网、互联网完成后续的业务流程操作。两个生产区灵活的协同生产方式，使节目生产更加高效、快捷。

2.在办公网制作节目

虚拟化办公网生产区将办公网与生产网双网合一，办公网用户无需到核心生产区编辑机房，即可完成互联网浏览、全媒体信息汇聚、媒资浏览、资料挑选、写稿、审稿、素材上载、节目快编、拍唱词、上字幕、审片、送播等整套的节目生产流程，虚拟桌面云非编可达到与实体非编工作站无差别的剪辑体验，领导也可在办公网完成节目审核。办公网内办公工位与业务工位重合，一台办公设备在完成本地日常办公的同时，通过申领虚拟化平台提供的虚拟桌面云非编即可完成节目生产。

3.在新闻现场制作节目

虚拟化互联网生产区应能满足记者在新闻现场进行节目生产的需要，记者无需将现场素材带回台里进行节目剪辑、制作，只需要携带笔记本、瘦客户机、平板电脑、智能手机等移动终端，通过互联网申领虚拟化平台提供的虚拟桌面云非编，即可在现场完成素材上载、节目快编、移动审片等新闻节目生产流程。现场生产区与办公网生产区、核心生产区同属一个节目生产网，可调用统一的应用服务，共享统一的存储资源池和服务器资源池。这种办公网/互联网生产区与台内核心生产区灵活的交互方式，可以很好地满足现场与台内协同生产的需要。

七.系统监控与管理

1.系统监控

应具备完善的流程监控软硬件模块，完成系统中所有业务流程的展示、查询、监控、报警等，可进行系统业务的报表统计并通过图形化方式展示，可对数据库、数据库中间件、媒体处理服务调度与执行、素材管理服务及入库服务等核心服务和其他设备的运行状态进行监控。

2.网络管理

应采用树状结构统一管理用户信息、权限及密码，方便编辑查看部门和用户。可对节目素材进行集中管理和工作流程控制、调度及系统参数维护。权限管理支持自定义丰富的角色名称和角色权限并将其授权给用户，可按栏目定制非编策略和按用户分配空间，可在线查看、刷新其状态，用户可维护其通讯录，以便准确地联系到部门人员。

3.网络安全

采用企业级防火墙设备进行制作网与办公网间安全隔离，在网络结构（布线、交换、存储等）上严格杜绝单溃点，通过對网络负载进行均衡以及对关键设备进行备份等手段，在集中式存储体、互联结构和服务器节点等消除局部故障导致全局瘫痪的可能性。具备实时的数据备份手段和迅速可靠的数据恢复手段，防止各类原因造成数据不可访问。应建立严格可控的用户管理机制，通过用户权限设置，对用户在网络上的操作进行严格控制，消除用户无意或有意的非法操作给网络数据安全带来的威胁。

八.结语

身处融媒体时代，如何引领传统广电媒体的内容生产系统沿着高清、超高清化和融媒体化两条主线快速演进？在设计与建设融媒体高清非编制作系统时又需要重点考虑哪些问题？以上只是从传统广电媒体制播技术人员的视角，给出了一些参考建议，希望能够给业内同行带来些许启发或帮助。B&P