电视台后期制作网改造方案设计研究

■大连新闻传媒集团：景峥

为了能够适应未来广播电视行业的发展，电视台对当前制作网系统进行改造升级是满足视音频编辑以及高清素材采集的关键点，并能够在流程化工作模式下完成应试业务模式的性能需求，需要在坚持当前网络化、数字化功能设定的基础上，对制作网的功能做进一步完善与创新，这也是本文研究的主要目的。

1.系统改造方案设计的基本要求

从功能设定来看，本次系统改造方案设定的主要目的是适应大数据时代下广播电视行业发展的需求，在考虑到未来电视台后期制作网功能需求的基础上，对系统的功能结构进行完善，并配合云计算技术、大数据等技术实现影视资源资料的整合，与传统电视台制作网功能相比，本文所提出的改造方案设计方法具有明显优势，可以实现各类硬件与软件资源的合理搭配与整合。与传统系统结构相比，改造后编辑工作站与储存空间不再单独为某一应用系统独占，并且能够按照其业务需求做灵活配置，不仅能够满足制作网的功能设定需求，也要兼顾资源利用率情况。在本次系统设计中，可以通过配置冗余与集群设计方法做数据分流，这种设计方法不仅能够提升系统的安全性与灵活性，即使在单个系统出现运行故障的同时对系统运行的影响较小，尤其是要确保关键业务不会中断或者快速恢复。最后在系统改造中可介质虚拟化远程桌面技术来编辑办公桌面，该模式不仅有助于强化系统的功能，并将节目制作区拓展至办公室，能够满足工作人员的日常工作要求，最终提升了电视台的服务水平。

所以在本次制作网改造方案设计中，为强化其功能应重点关注以下几方面原则，具体包括：（1）标准化原则。电视台后期制作网改造设计中应该认真落实国家相关标准，严禁随意调整改造升级方案技术要求。（2）实用性要求。制作网的改造方案设计应合理应用现有管理资源，在保证制作网功能满意、性能达标的基础上要尽可能降低整个系统的成本，并兼顾未来运行要求。（3）安全性要求。制作网运行的安全性是性能评估的重要组成部分，系统运行的安全性可能会对系统内部资源的安全、完整产生影响，甚至给电视台造成不可估量的损失。（4）拓展性原则。在未来广播电视台的业务数量会有明显提升，且随着电视台的发展，各类设备也会有明显提升，此时若生产设备管理与高清制作网系统的兼容性与内存运行无法承担新增设备的功能要求时，则系统的实用性与经济价值会明显下降。所以在改造升级过程中需要重点考虑系统的包容性与可拓展性。

2.改造设计方案分析

2.1 存储系统的设计

2.1.1 存储系统的现状

随着电视台各项业务的开展，业务部门对制作网的功能需求不断提升，传统的存储空间难以满足工作需求，且传统模式下的存储空间性能可能无法满足素材读取性能，这也都是当前业务系统功能设定中必须要考虑的问题。

2.1.2 方案设计

在方案设计中需要根据不同功能模块对其存储功能进行完善，具体包括：（1）新闻网。在本次设计中将新闻网改造为两套并存的高端存储架构模式，在设计中通过fixec（索贝公司生产）实现了存储设备的镜像复制，这种设计方法可以实现数据实时同步，并且假设在一台存储设备损坏之后也不会导致系统数据丢失，这种存储结构保证了系统的安全性，其可靠度达到99.99%。（2）专题网。在传统模式下，专题网使用了单存储模式，且原专题网架结构中并没有使用镜像复制技术，这种设计结构模式可能会造成单点故障问题。所以在本次设计中将通过对原有设备进行改造，在技术层面运用主备镜像的存储架构模式，改造后专题网退下的AMS2300装置做镜像改造，这种设计方法不仅可以充分利用老旧设备，也能提升整个系统的安全性，具有一定的经济效益。（3）媒资系统。在本次设计中强调合理利用老旧设备，而电视台当前大部分系统运行状态良好，所以在对整个系统的需求进行分析后最终决定替换DFT存储硬件，并增设媒资在线存储空间系统。

2.1.3 实现方案

通过上文对存储系统改造设计的基本要求，本次研究中提出了三种技术解决方案，具体如表1所示。

表1 三种解决方案

综合对比上述三种技术方案之后，本文采用了集群扩展的方法，配置SAS磁盘，该存储系统使用了元数据服务模式与数据冗余去中心化技术，在数据处理中可以将其中的关键数据分布到各个节点上，提升了资源利用效率，也能解决传统存储系统中存在的系统瓶颈问题，且随着存储空间节点数量的增加，其读写能力与存储容量也会显著提升，符合无缝横向拓展对功能的需求，尤其适合大数据存储的要求。

所以在后期制作网改在过程中，整个存储系统的数据将会通过分布式RAID以节点间冗余的方法实现保护，当数据进入系统之后会被分割成N个数据与M个冗余分片，此时数据可以被保存在N＋M个节点的硬盘上，这种设计方法能支持用户对任意目录的配置，甚至能在同一目录下的不同文件上配置冗余比，因此该设计方法支持用户根据自身需求来调整数据冗余，最终提升了系统的可靠性。而在集群节点功能设计中，当硬盘故障问题发生之后则可以通过节点间数据重构的方法快速调出所有数据，此时能够进一步提升系统功能的稳定性，所有节点所对应的服务可以自动迁移至其他功能节点上，基本不会影响正常业务的开展。

同时针对I/O小数据，在数据存储设计中可通过全闪存盘的磁盘阵列技术进行处置，根据数据安全性设定的要求，电视台后期制作网的核心数据可以经过冗余存储数据分流引擎，通过双存储系统的结构来保证系统功能。在该设计方法下，数据分流可以解析SCSI命令，不会影响元数据，且设备状态的有效性也不会被改变。所有引擎上的CPU只需要负责数据分流与转址运算即可，不影响数据流通。在多引擎模式下不需要做“写缓存同步”，这种设计方法可以有效避免故障条件下发生缓存不一致等问题的发生，系统安全性更高。而在I/O元件发生故障之后，系统可以通过自动切换的方法来满足功能，整个切换过程的耗时极短，不会对电视台制作网功能产生影响。

2.2 数据库的设计改造

数据库属于后期制作系统元数据管理的关键点，承担着系统不同资源I/O的读写访问需求，所以在本次改造方案设计中，设计人员应重点考虑到系统的安全性能以及访问性能的要求。

基于上述设计思路，本文采用了全SSD盘的磁盘列阵，该装置的显著优点就是运行速度快，再加之数据本身是存放在半导体内存上，可以在＜1毫秒的时间内完成任意存储单元的读写。此时为保证数据的安全性，系统支持是指热备份功能设定要求，在数据分流引擎技术的基础上，制作网所出现的存储宕机，链路断掉，引擎宕机等故障都能实现0秒切换，与传统系统相比，改进后的系统不会产生“写缓存同步”的情况，因此改进之后的数据安全性提升，且基本不会发生数据不一致等质量问题。

在数据库系统设计中本文采用集群技术，借助四台高性能服务器为四节点的系统集群，并且对应的四台服务器同时服务于一个数据库，在实现四节点负载均衡的基础上能够提升系统的可靠性。

2.3 服务器的改造设计

在制作网中的原服务器性能不理想，在最初制作网搭设过程中从节约成本的角度考虑选择了两台互为主备的DELL承担起整个制作网的功能，而在长时间运行中整个服务器出现了性能下降、元器件老化等问题，再加之电视台节目数量的变化，工作人员的数据访问量增大，系统功能问题严重，经常出现磁盘数据丢失以及响应速度下降等问题。所以在本次改造设计中，为了能够从根本上解决上述问题，就需要寻找到一个性能更强的服务器，并将原本集中在一个服务器上的功能分散到不同服务器上，在对市场上的主流服务器进行考察后，本次设计中最终选择了DELL R720服务器，该服务器的性能满意，可以满足未来制作网磁盘管理以及数据库服务的功能设定需求。

根据本次改造升级方案，使用两台DELL R720服务器为主备服务器，共同完成磁盘管理，并安装Red Hat操作系统可以进一步提升服务器运行稳定性，也能满足未来云技术处理的基本要求。在磁盘管理中使用SNFS（Stornextfs）文件系统，该文件系统支持巨大磁盘空间与文件的管理要求，可以按照不同类型主机以I/O方式访问数据，且中间不需要协议转换，在本地驱动的访问模式下可以实现二次共享。同时为强化服务器的功能，可利用文件系统的时效切换方式实现热分别，在设计期间因为主备服务器均具有直接访问的功能，所以当出现主服务器宕机，或者以太网无法访问等情况之后，备用服务器将接管主服务器的功能，并对文件读写过程做协调控制，整个切换过程大约可以在10-20s内完成。

最后为强化服务器的性能，在改造过程中采用服务器作为数据库服务器兼域控的方法，其功能是满足账户信息与节目信息的数据管理方法，整个系统采用了Windows 2008系统，将数据库软件升级成SQL 2008，与传统数据库软件相比，该数据库软件的安全性更高，且更有助于日常部署与管理，能够提升服务器的客观理性与可升缩性，满足海量数据处理的需求。通过EMC软件组成集群，可将数据库资源挂在虚拟服务下，在客户访问时能够直接访问虚拟机，两台服务器采用了一主一备的设计方法，当主机瘫痪之后备机能够在30s承担起主机的功能。在改造过程中选择一台DELL服务器为非编桥服务器，在服务器上安装大洋资源管理系统，在Web系统互联接口模式下与ESB之间实现交互，该模式通过调用ESB上设定好的流程服务模式可以将电视台制作的各种素材上传到服务器或者直接下载；同时通过在非编桥服务器上增设大洋用户管理系统与对应的网管软件，可以支持新用户的注册与用户管理等。

2.4 工作站点的改造方案设计

在原有后期制作网的工作站点上采用了PD CPU，该CPU的性能早已无法满足制作网的功能设定要求，出现了运行速度慢以及卡顿等问题。所以在本次改造设计中将工作站硬件升级为I7 CPU，并与厂家联系后将非编软件版本上升级获得最新版本，将并口加密狗改变为USB型加密狗。在经过上述硬件的改造设计之后，整个工作站的工作性能有显著提升，尤其是在非编软件版本更新后可以向其中添加新的功能插件，这种设计方法能够提升非编软件的制作效果，并能够集成媒资互联的插件功能，在制作网后期运行中只需要通过其中的“设置”功能就能实现其功能。

同时在研究中发现，一代卡工作站因为性能下降且故障频出缺乏维修必要，因此决定淘汰，保留二代卡工作站，并对硬件进行功能进行升级。升级中使用Q8200平台兼容板卡并满足日常使用功能。所有工作站的光纤通道卡均为LP10000，该装置支持2Gb/s的数据传输需求，完全满足电视台后期制作网的功能设定需求。

2.5 云编辑系统改造

在本次改造中，云编辑系统主要分为云应用与云管理两个内容，其中云应用主要包括生产媒资系统、非线性编辑系统以及媒体信息汇集系统；云管理系统包括数据库管理、网络管理、存储管理等系统。

在系统改造设计中，云编辑系统可以通过虚拟化技术在一台物理机上虚拟出若干台逻辑非编设备，每台逻辑设备能够独立运行非线制作软件，所以可以显著提升物理机的工作效率；虚拟机全部状态均存储在共享存储的一组文件中并做封装，虚拟机活动内存与执行状态可经过高速网络实现快速传播，这种设计方法的优势就是能够实现零停机时间，不会对用户的连续操作过程产生影响。借助虚拟机管理软件能够监测虚拟化软件系统资源的日常利用情况，在自动化调整资源的同时经管理软件优化工作负载，此时系统的扩展性与灵活性可以得到显著提升。

云编辑系统虚拟非线性制作设备能够通过办公区电脑实现远程连线与直接访问，这种设计方法的优势能够解决当前制作系统被局限的问题，编辑、记者等可以在台办公区域处理问题，确保及时解决节目制作的各项需求。同时在兼顾整个系统安全性设计的基础上，本次设计中将内外网隔离核心设备进行调整，增设万兆“一体化安全网关”装置，该装置实现了在一体化安全管理的网关中集成各类网络安全功能，包括网络防火墙、网络入侵与检测功能模块等，在互联网环境下可以为整个系统提供更多样化的安全防护与保护支持，是改造方案设计的重要组成部分，在本次设计中通过四台一体化安全网关配置为集群，通过负载均衡拓展对外连接的带宽，同时避免单台一体化安全网关失效对网络连接造成影响。

2.6 媒体数据安全传输系统

目前电视台后期制作网需要处理的业务主梁明显增加，并且在视音频素材上大量使用了蓝光移动介质与P2，而传统磁带介质数量少，媒体数据的安全性也成为相关学者不可忽视的问题。而就目前而言，媒体数据安全传输网关系统替代了传统的上载工作站，实现数据上载、数据安全检查、数据入库等多种功能。所以在构建媒体数据安全传输网关系统时，关于办公网、外网等远程回传与上载、下载素材可以进入到后期制作系统中，并且能够与现存的各种主流杀毒软件相匹配，确保可以随时升级病毒数据库，强化对各类病毒资料的反馈与应变能力。在后台安全管理中则使用USB连续方式做文件传输，这种设计方法可以进一步提升系统的安全性。在系统前台设计中设置可视化流程监控识别模块，该模块可以随时监控杀毒软件与信息传输过程的安全性，在识别有无潜在安全风险的基础上有效杀灭病毒，最终全面提升资源入网的效率以及安全性，保证制作网可以安全、平稳的运行。

3.结束语

本次研究中所提出的电视台后期制作网改造方案设计充分满足全媒体与全网融合的发展趋势，在云结构的基础上通过强化制作网的功能，可以在虚拟化、云计算技术的基础上打造了一套完整的制作网，该设计方法能够满足系统调度、日常运维监控的功能，且整个系统具有良好的运维与管理能力，在技术上具有优势。本文所介绍的系统改造设计方案在技术上具有可行性，对于电视台后期制作网的改造升级有指导作用，值得推广。