智能化融媒体整备系统技术发展展望

摘要：【目的】电视台的技术体系IDC化、云化的趋势愈发明显，同时节目发布渠道也日趋丰富。宏观基础设施和业务形态的发展，也对文件化整备系统未来向智能化、媒体融合的方向发展提出了要求。随着媒体生产方式与播发渠道的日趋融合，面向融媒体生产与发布方式的整备系统也随着此类需求应运而生，但因为各电视台在业务发展的侧重点和阶段不同，整备系统的定位与管理方式也不同。目前这类新的整备系统并未出现一个相对统一的方案或实现方式，在行业快速演变以及技术日新月异的今天，本文结合拉萨市融媒体中心实际，对智能化融媒体整备系统其功能模块进行阐述和分析，展望智能化融媒体整备系统的一些发展思路。【方法】文章从业务流程、系统架构、关键功能的未来发展趋势上进行分析，并与IT技术、AI技术的整体发展趋势相结合。【结果】融媒体整备系统未来发展需要关注流程驱动、媒体处理集群、内容监测、智能监控、智能化运维等关键点。【结论】融媒体整备系统目前正随着电视台业务的演变而快速进化，我们应该关注相关关键技术、功能、架构的发展趋势，做好相关技术储备。

关键词：流程驱动；媒体处理集群；内容监测；智能监控              中图分类号：G223        文献标识码：A

文章编号：1671-0134（2024）01-151-04         DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2024.01.032

本文著录格式：何慧燕 . 智能化融媒体整备系统技术发展展望[J].中国传媒科技，2024，31（1）：151-154.

1.概述

随着科技的不断发展，智能化已成为当今社会的重要趋势。在传媒领域，智能化融媒体整备系统技术也在逐渐崭露头角，逐步适应互联网IT技术的发展节奏，为传统媒体带来新的机遇和挑战。

智能化融媒体整备系统的技术迭代是为了解决传统媒体整备过程中面临的诸多痛点，更便捷地服务于广大广电技术人员。在过去，媒体内容制作、整备和分发需要大量的人力和物力投入，而且效率低下。随着观众对内容质量和时效性的要求越来越高，传统架构下的媒体整备系统弊端凸显。而智能化融媒体整备系统则可以通过自动化、智能化的方式提高内容整备和分发的效率，降低成本，而且具备更高的安全性。

2.整备系统现状与趋势

目前，文件化整备系统主要作为电视播出平台文件域的汇聚分发中心，可为播出系统提供数据和业务的核心支撑，是播出平台对外交互的对接枢纽[1]，其功能主要是面向频道播出业务的成品节目汇聚、缓存、加工和备播，同时完成编播信息的汇聚、交互、管理、分析和发布。

这种定位随着电视台普遍的制播高清化进程以及全台网1.0架构的推广而诞生。我中心也在2018年上线了文件化整备系统，在全台文件化、IT化、自动化的发展历程中起到了关键的技术推动作用。

而随着媒体生产方式与播发渠道的日趋融合，已经有部分省市电视台形成了多种节目生产方式与素材来源，同时有多种节目下游分发渠道的局面，面向融媒体生产与发布方式的整备系统也随着上述需求应运而生。但因为各电视台在业务的发展的侧重点和阶段不同，整备系统的定位与管理方式也不同，因此，目前这类新的整备系统并未出现一个相对统一的方案或实现方式。在行业快速演變以及技术日新月异的今天，笔者尝试以本文对此类需求进行梳理，对其中一些技术要点尝试进行探讨（如图1所示）。

智能化流程驱动，可以提高整备业务系统的灵活性，适配融媒体制播与分发模式下动态的、基于业务和用户的需求形态。

智能化内容监测，可以提高整备对视音频、图文等节目的管控能力，提高对更复杂节目来源、目的的内容监控效率、效果。

集群化媒体处理，可以大幅度提高视音频、图文等节目的整备效率，基于虚拟化计算执行资源池，依托后台媒体处理服务软件资源群，可最大化地提高IT资源利用率。

智能化系统监控，考虑到融媒体整备业务丰富多样上下游流程，且越来越多地部署在虚拟化、云、Docker等动态资源环境中，这势必要求采用更加智能化的监控系统以应对上述复杂、动态的系统运维工作。

3.智能化流程驱动

随着媒体播发渠道的日趋融合，电视台的成品节目需要面向更多的播发渠道，包括但不限于频道播出、IPTV、网络电视、手机App等，整体上实现融媒体分发。这些新的发布渠道带来了视频压缩格式、图文管理等新的需求以及不同业务的入库、处理与审核流程。因此，采用智能化的流程驱动，对不同的业务提供按需的流程适配是目前整备系统的一个发展方向。

整备系统需要支撑更丰富的内容分类，包括但不限于播出标准的MXF OP1A文件，图文、互联网常用的MP4、MPG、AVI等文件，图文与互联网使用的PNG、JPG等文件。整备首先需要通过智能化的接口流程，从前一级的节目生产系统、融媒体生产系统或者其他来源对这些素材进行智能化汇聚，实现不同来源、不同格式、不同码率素材的入库、存储并提供索引。入库的素材根据业务设置或者外部系统提供的单据，由智能化流程引擎驱动后台各项服务，对素材进行多格式转码、快速切片、自动技审、人工复审、智能化内容过滤以及发布推送等流程。流程安排上，还应集合智能监控系统对整备系统CPU、GPU、存储、带宽等各类后台计算资源进行合理调配安排，比如，对及时性要求高的任务进行集群式并发处理以提高效率，对计划性远期任务则在系统资源比较闲置时再触发工作流程的驱动，整体上实现兼顾效率与成本，适配目前电视IT化、云化的基础设施建设趋势。

智能工作流引擎的实现，在工业界有比较成熟的BPM和BPMS等工作流标准，广电行业也有一些厂商开发了相应的流程引擎工具。随着国内电视台与融媒体和互联网深度融合的趋势加剧，通过智能工作流引擎建设的融媒体整备系统可能会有较大的市场和技术发展空间。

4.智能化内容监测

众所周知，节目内容审查是新闻和娱乐等节目流程中重要的安全保障环节。随着电视内容的丰富以及电视台和融媒体平台分发渠道的日益广泛，一方面是审核环节在整个节目制作播出中的权重越来越大；另一方面是需要审核的节目素材越来越多。而目前大部分流程中都是依靠人工审核来解决问题，同时人力成本越来越高，人员的年龄结构也越来越老龄化，在这样的多重压力下，人工审核的难度越来越大。而对于最为关键、影响较大的敏感人物、涉黄涉暴等画面，审查难度进一步增大，完全由人工来保障内容安全无误几乎是不可能完成的任务。与此同时，电视台最为核心的新闻、融媒体等节目又具有很强的时效性，要求审核的及时性，那么我们可以得到如下结论：若仅依赖人工审核，势必会给审核人员带来更大的压力，既不能保障审核流程的可靠性，还会给内容发布安全带来额外的隐患。

为了解决上述矛盾，提高审核效率和准确度，目前很多整备项目已经开始引入基于人工智能的辅助审核系统，利用最新的人工智能技术，大幅提高节目素材的审核效率和识别准确度。

智能审核技术，是近年来随着人工智能、大数据、并行计算等技术的快速发展，在视音频领域深度应用的成果。[2]采用目标检测算法，通过大规模视音频数据的模型来对所关注人脸、涉黄、涉暴等特征的内容进行智能化识别。根据算法的流程主要分为两种流派，一种是以Faster R-CNN为代表的Two-Stage算法，另一种是以SSD、YOLO为代表的One-Stage算法，两种方式各有特点，Two-Stage检测精度较高，但是检测速度慢；One-Stage放弃了高精度，但速度比Two-Stage算法快很多。YOLO系列算法是目前使用最多的目标检测算法，它最大的特点就是检测速度快，而且经过多个版本的迭代进化，目前已经达到了很高的精度，是时下最热门的目标检测算法。[3]

智能审核系统的应用还需要充分考虑电视台整备业务流程，与素材汇聚和文件分发等环节实现无缝链接。在管理上，既可以作为必须流程，也可以作为非必要流程。审核的文件素材必须支持多种格式的编码和封装，视频格式包括电视台常用的AVI、MXF、MPG、MOV等格式，也包括融媒体制作与分发常用的FLV、MP4、WMV、M2V等格式，考虑到图文发布目前的融媒体领域也有应用，也应考虑支持BMP、JPG、PSD、PCX、GIF、TIFF、PNG、WMF、EMF等图片发布格式。

智能审核覆盖的范围，也应该根据不同业务流程的敏感性差异进行智能化安排。如果素材主要是台内新闻、媒资等系统所提供的节目，那么主要关注政治敏感人物的识别与报警；如果素材存在互联网素材来源，那么就要进一步增加对涉黄涉暴内容的关注。

由于智能审核需要使用昂贵的GPU资源进行加速，在具体项目上往往会呈现计算资源有限的局限性，所以系统应支持多种识别模式，比如可以分为：严格模式（每帧必检）、平衡模式（每秒抽取5帧检测）、快速模式（每秒一帧）及动态模式（实时识别每个转场帧进行检测）。

5.集群化媒体处理

对于广电系统来说，为保证制播视音频质量，素材采用的一般都是大文件进行存储，因此对这些高码率的文件进行处理的时效性往往会成为关键矛盾。特别是在新闻节目的制播流程中，文件化送播的效率直接决定新闻发布的时效性。整备系统作为连接生产系统和下游分发系统的中间媒体处理平台，其节目整备的效率显得尤其重要。

那么，首先笔者总结了电视台整备系统的能力需求：

（1） 迁移调度与执行。

（2）素材一致性验证，MD5。

（3）文件、画面指标验证，自动技审、AI智能审核。

（4）多屏转码与适配。

在既往的节目整备环节，媒体处理都是以线性顺序执行，我们一般会根据功能进行计算资源规划，流程通过策略来分步执行。

在这种应用场景下，我们一般是以提高计算资源的性能以及数量，来提高系统的媒体处理能力，但是面对这种线性的业务流程，这种单纯堆硬件的做法，容易造成资源利用不充分，特别是面临爆发性任务的时候，这种线性工作模式会导致大量的服务器等待空转、有限的固定数量形成瓶颈。

针对这一痛点，集群化的媒体处理系统，是一个相对完美的解决方案，既可以充分利用计算资源，又可提高节目整备的效率，特别是面对爆发式的任务时，其优势凸显。

集群化媒体处理系统将硬件资源进行虚拟化、池化，不仅能有效提高系统的资源利用率，更能够对资源进行统一管理、合理分配，能够有效应对高清、超高清环境下对大数据处理的需求。

集群化媒体处理系统，从结构上来说，由任务/资源管理服务器组和执行服务器集群两部分构成。

任务/资源管理服务器是媒体处理集群的统筹，管理着需要执行的任务、任务的记录、执行单元资源管理，以及对外的接口服务。同时还对任务进行智能化管理实现优先执行与分配的工作，以及自我管理和容错，为系统提供稳定高效的基础。

执行服务器集群单元是媒体处理中心的基础，实现具体的媒体处理功能，集群里每一台服务器都具备媒体处理的所有功能，通过与“任务管理服务器”的接口，接收“任务管理服务器”派发的任务，并根据具体的任务类型进行管理，调用相应的能力模块进行具体的处理操作，同时反馈任务的处理过程和结果；另外，能力执行服务器集群还需要实时探测本地各方面计算资源的实时利用情况，并上报给能力管理模块。

这种集群化的架构，无论是从处理效率还是健壮性上来说，都远优于前面介紹的线性处理架构，其优点总结如下：

（1）执行服务器具备后台业务的全部功能，损坏1台对整个系统性能影响很小，具备更高的健壮性。

（2）支持根据优先策略生成任务，具备更好的智能性。

（3）可以有效应对爆发性、紧急的节目处理场景，尤其适用于高清、超高清大数据量环境。

（4）可对所有后台任务状态集中监看，方便技术人员管理。

6.面向融媒体整备的智能化系统监控

目前，整备系统面对的应用和部署环境也越来越复杂。一方面原因来自于上两节提到的业务复杂性、审核复杂性对流程的影响，另一方面原因来自于计算基础设施的建设需求越来越庞大。站在运维管理角度，这些都使技术人员在面对系统时的管理难度大幅上升，而这些都需要从监控系统的智能化改进方面获得改善与提升。

监控架构的基本原理是通过收集、存储、分析和展示各种监控数据，对系统进行全面的监控和管理。其中，监控数据包括系统、网络、应用等各种指标数据、事件数据和日志数据等，可以通过各种数据采集器进行收集。通过各种方式收集到的数据可以存储在分布式数据库、NoSQL数据库或者数据仓库等存储系统中，并通过数据分析和处理，将其转化为可视化的监控指标，并通过仪表盘、图表、报表等形式进行展示。同时，还可以通过警报系统对监控数据进行实时监测和告警，以及通过自动化运维等手段对系统进行自动化管理和优化。

目前从全行业兄弟电视台的实践来看，全台IDC化、虚拟化或者云化是一种比较具备共识的发展方向，而云又有私有云、公有云、混合云等架构。而监控系统作为在这些架构之上的依附物，就很明确要完成两个方面的工作：一方面需要对软件应用、流程进行监控，一方面要对IDC机房的网络、服务器、工作站、安全设备、虚拟化软件或者软件资源等进行全面的监控系统，如果涉及公有云，还需要与公有云系统的云厂商提供的监控系统的接口，比如百度云的BCM接口、腾讯云的CCM接口、阿里云的自定义监控接口、AWS上的cloudwatch等；如果有混合云的架构，就需要由监控系统把云上云下的监控系统做融合提供统一的智能监控。这些都与过去广电行业的监控主要完成了一般性的设备与后台状态监控与数据统计分析的需求有了明显的跨越。

因此，智能监控要求对上述系统与环境进行全面监控，并具备适配业务、资源的弹性伸缩的能力，满足技术人员面对复杂平台、跨系统环境的运维管理要求。笔者认为智能监控需要首先关注的几个功能应包括以下几点。

6.1   复杂业务环境下的智能化综合监控与告警

业务监控是要对整备系统业务相关的应用程序的功能、状态进行实时监控的过程，以保证业务系统功能的正常运行和业务目标的实现。需要对部署在IT、虚拟化或者云资源上的各类程序的业务数据流进行监控，并根据上下游生产系统与发布渠道提供的各类数据，智能化地对业务数据进行分析，提供异常状态提示、统计分析、预测分析、并按业务和用户场景需求分别告警等能力。同时，业务监控还应对业务相关应用软件的性能、应用可用性与安全性等方面进行实时监控，并将这些监控数据结合到业务智能化报警的分析与报警、呈现当中，为值班运维人员和业务管理人员提供完善、准确、及时、符合实际业务与应用环境的监控告警。

比如，整备系统的业务所关注的入库素材数量、入库迁移的效率、任务数量，整备转码任务的类型、数量与效率、待审核素材的数量和状态、发布素材数量与覆盖用户数量等数据，业务监控应对上述数据进行统计、分析，帮助运维人员了解系统的整体工作情况和状态。

进一步，业务监控应该根据历史日志数据、与上下游业务的关联性等信息，提供相应的业务情况的预测。

6.2   面向虚拟化、云等可伸缩环境的动态资源监控与报警

资源监控是要对承载整备系统的IT系统中的各种资源，包括但不限于CPU、GPU、内存、存储、网卡带宽进行实时监控，监控的资源底层对象包括服务器、虚拟化平台、云平台、存储以及容器、容器集群等。由于虚拟化资源、云平台、容器集群等均具备水平动态扩展的能力，所以资源监控中也需要对上述资源的数量及其状态进行动态的监控。

智能化整备系统的迁移、转码、技审、分发、AI过滤等动作，都需要动态地占用各类资源，且其需求的多寡与源素材格式、目标素材格式、流程安排等因素有关联，智能监控系统应该通过对业务资源需求量的分析，动态地向虚拟化平台、公有或私有云平台、容器集群等弹性资源环境，进行资源的动态预测、申请、部署、释放，以满足不同环节、时段中系统对资源的需求。

6.3   基于复杂业务的流程智能化生成与监控报警

整备系统的业务流程也是需要监控的一个重点。尤其在整备业务流程采用智能化驱动模式后，其流程形态会出现按需动态变化的情况，所以技术运维人员对于监控的需求会更加强烈。监控系统需要将业务流程的状态、业务流程的耗时等信息及时、准确提供给运维人员，并应智能化地对动态业务流程进行分析，其结果、特征应进行提示，以帮助运维人员及时发现与关注业务流程，并根据监控的报警提示信息及时发现、解决业务流程中的故障或瓶颈，保障整备业务流程的效率和可靠性。

结语

综上所述，随着互联网及IT技术的发展，以及融媒体平台建设的推动，广电行业也需要改变以往单一的采、编、传播方式，向“融合”“多屏”生产转变，那么在这个过程当中，传统的整备技术平台可能会遇到一些瓶颈，在这种背景下，智能化整备系统也就成为大家探索的技术方向，通过技术的融合和创新，使得业务系统更加智能化、流程化、可管可控，更好地服务于广电业务部门。

参考文献

[1]孟佳佳. 基于分布式架构的广东广播电视台新播控中心播出整备系统设计[J].现代电视技术，2021（2）：89-94.

[2] 李亮. 基于无线传感器的网络多信道通信技术研究 [C].美国洛杉矶：《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会，2016-12-15：67-68.

[3]上海运邦信息科技有限公司. 基于AI視频捕捉分析的电网规划设计辅助勘察系统及其使用方法[P] 中国专利：CN202310555431.3.2023.05.15.

作者简介：何慧燕（1977-），女，河南新乡，本科，高级工程师，拉萨市融媒体中心播控发射部主任，研究方向为广播电视技术。

（责任编辑：李艳松）