山东电视台高清制作网建设

【摘要】为改善节目制作环境，缓解后期制作设备紧张问题，山东电视台2010年底搭建了后期高清制作网。50个高、标清非编站点将用于台内多档高标清节目的编辑制作。高清制作网通过光纤与音频制作机房、演播室互联互通，实现远程音视频的收录、包装制作。
一．项目提出缘由及预计目标

为改善节目制作环境，缓解后期制作设备紧张问题，山东电视台2010年底搭建了后期高清制作网，用于台内多档高标清节目的采集收录、编辑制作、播出和发布。山东电视台高清制作网络建设的目标是：利用多媒体技术、存储技术和网络技术，建设一个安全稳定、功能强大、特效丰富、优质高效、流程合理的高清制作网络。

二．项目策划
整个高清制作网由核心服务系统、节目收录系统、节目制作系统、演播室互联系统、节目回传系统、音频网交互、资料发布系统等组成。50个高、标清非编站点将用于台内多档高标清节目的编辑制作。高清制作网通过光纤与音频制作机房、演播室互联互通，实现远程音视频的收录、包装制作。
整个系统建设采用统一规划、统一设计、统一建设的原则，为实现全台网络化奠定坚实的基础。系统的建设不仅要满足高质量、高效率、低风险的需求，同时要满足对现有节目的数字化整理、存储、管理功能。安全性稳定性是高清制作网建设时考虑的重中之重。

三．项目实施

1．网络系统架构
针对山东电视台高清制作网络，由于高质量节目编辑需要高带宽处理视音频数据，不仅要做到多层100Mb/s高清码流的实时编辑处理，还要应对今后大规模站点的部署需求，因此我们采用FC-SAN光纤接入方式，主存储体采用4GbFC通道方式与4GbFC光纤通道连接，所有编辑站点通过4Gb光纤配合千兆以太网接入网络，共享底层光纤存储的数据。

如下图所示，全网所有站点全部采用FC-SAN光纤接入方式，大大提高整个系统的运行稳定性 和工作站编辑带宽。

（1）中心存储
核心存储系统的选择关系到网络系统的效率和安全，根据高清制作网对存储带宽和网络读写性能的要求，选择EMCCX4-960光纤存储作为系统的核心存储设备。

（2）备存储系统
备存储选用UIT基于下一代4Gb/s光纤通道技术推出的具备高性能、高处理能力的旗舰产品——BM6800。BM6800的设计非常适用于在线事务处理应用系统和高带宽应用处理系统。

（3）核心服务器
服务器是整个网络系统的中枢系统，它负责系统中网络素材共享管理、用户权限管理、数据库系统、应用服务等。目前广电领域中机架优化式PC服务器使用最多的两个品牌是HP和Dell，考虑到售后维护的简易性和产品的统一性，我们统一配置了HP380G5服务器。

（4）核心交换机部署
光纤交换机我们采用业内知名厂商Brocade的4Gb产品BrocadeSilkWorm5100，BrocadeSilkWorm5100可配置40个4Gb光纤端口，在本项目中我们激活40端口。

（5）核心工作站选型
针对于山东电视台高清制作网，在系统中我们全面采用了喜马拉雅非线性编辑产品，喜玛拉雅(Himalaya)非线性编辑系统是新奥特全新推出的一款基于“CPU+GPU+I/O通道卡”的技术理念和架构的编辑系统。它以软件为核心，摆脱了硬件的束缚，编辑功能不依赖于某一硬件板卡，可灵活搭载多种视音频接口，在保证编辑快捷方便性的同时，又提供大量用于节目制作包装的元素，是集节目编辑、专题制作、广告包装、片头设计、栏目合成、教学互动、字幕叠加、网络系统于一身的全面性开放性的综合非线性编辑平台。
（6）存储管理软件选型
在本方案中，我们采用高性能ASFS（AutoStorFileSystem）文件系统。ASFS共享文件系统的总体设计策略为“集中决策，分布处理”，这样，既能保障决策逻辑的统一性，又能提高处理的效率。在总体系统结构设计上，ASFS采用目前国际上主流的可扩展体系结构，存储设备采用SAN的架构、元数据处理采用NAS集群架构，通过带外访问模型将数据通路与控制通路分开—计算节点直接到SAN并发读写数据，这种体系架构极大地提高了I/O带宽、数据访问的并行性和I/O的可扩展性。

2．各子系统功能说明

（1）收录子系统
作为山东电视台高清制作网系统的一部分，收录系统主要负责接收卫星视音频信号以及其它视音频信号，并将这些信息作为素材存放到网络系统中的服务器，是我台获得节目、素材和进行节目交流的重要技术手段。

（2）高清编辑系统
针对此项目的实际工作需求，我们在这次方案配置了新奥特自主开发的新一代高标清兼容的非线性编辑系统—HimalayaA1500HD。HimalayaA1500HD是集新闻编辑、专题制作、广告包装、片头设计、栏目合成、教学互动、字幕叠加、网络系统于一身的全面性开放性的综合非线性编辑平台。

软件特性：
·采用WINDOWSXP中文操作系统，全中文操作界面。
·以编辑内容为中心的界面设计使用户能高效的创作节目，所有的模块窗口采用浮动式结构设计，实现不同功能操作可轻松切换，无须关闭等待。
·支持多种高清和标清制式，包括PAL1920X108025i，NTSC1920X108029.97i/30i，PAL720X57625i/25p，NTSC720X48629.97i/29.97p。
·广泛的视音频格式支持，支持PanasonicP2、SonyXDCAM、SonySxS、IkegamiGFPAK、ThomsonGVGREVPR等介质上载的文件格式，支持DVCPROHD、HDV、HDCAM、高清无压缩、AVC-Intro50、AVC-Intra100、MPEGHDLogGOP、MPEGHDIFrame、SMPTEVC-3（DNxHD）、JPEG2000、AVCHD等高清编码格式。
·支持DVCPRO25、DVCPRO50、MPEG2I、MPEG2IBP、P2和蓝光盘原码文件、标清12bit无压缩、无损压缩、M-JPEG、FLV、RM、M2V、WMV、MPEG4、H.264、.VOB、MXF、MOV等编码格式和文件格式，采用标准的国际通用的各种视音频文件格式，异构系统之间的交互不需要转码。
·支持直接预览并上载Sony蓝光、P2卡、汤姆逊录像机素材，同时具备批量上载的功能
支持高标清编码素材在同一时间线上进行混合编辑，并且支持同时采集多路高标清格式，同时采集多种码率素材。支持时间线高标清输出的自由上下变换。
·强大的实时编辑能力

硬件特性：

HimalayaX1500HD采用了MatroxAxio系列高标清解决方案，配置了MatroxDSXLE/500高标清接口卡。全面支持标清节目的上下载和编辑制作。
·专业的特效：
◇10-bit混合
◇三级选择性色彩校正
◇色/亮度键
◇32-bit图像叠加
◇平移与缩放
◇基于场或者帧混合的的慢动作特效
◇可选的MatroxX.effects板卡，提供三维及其它高级特效

·视频编码支持：
◇DV,DVCAM,DVCPRO,HDV,andDVCPRO50

·D10(基于MXF媒体交换格式)
◇YUV4:2:28-bit无压缩的高标清编码
◇基于MPEG-2IBP高标清编码
·完整的音视频输入/输出接口
◇高标清视频接口(数字SDI，模拟复合，模拟Y/C，模拟分量(Y、R-Y、B-Y))
◇模拟分量或者RGB预览输出
◇模拟黑场同步信号输入(Tri-levelorBi-level)
◇2路输入/2路输出平衡/非平衡模拟音频接口
◇2路输入/4路输出平衡数字音频接口
◇2路输出平衡模拟音频监听接口
◇内嵌8路音频的数字SDI视频
◇IEEE-1394接口

（3）网络审片
审片工作站可以根据工作流程，直接在网络中调用待审文稿及节目，进行审查。

（4）网络配音
配音工作站主要是实现节目的配音工作，按照实际配音情况来说，主要有编辑前配音，和编辑后配音。

具体配置如下图

◇采用送配音方式，提高工作效率，避免重复配音。
◇可以前期配音、后期配音。
◇配音工作站的音频输入输出均连入8路调音台，有VU表以供输入/输出音量调节。
◇配音工作站可以实现音频的插入、覆盖、修改以及音量调整的功能。
◇配音员的配音通过配音工作站进行采集，生成相应的音频文件关联到相关的节目标题下。
◇配音工作站显示相应的配音文稿及相关信息。

配音能够查看或使用文稿管理系统中的后期配音、前期配音等，通过这些功能模块完成配音功能。

（5）网络打包功能
在Auto.net网络环境中，我们设置两台打包服务器，进行网络环境的工程的集中打包。采用优秀的软件编解码算法，充分利用打包服务器的系统资源，实现高效率的打包服务。而且随着打包服务器配置的提高，打包效率会越来越高。在目前的硬件配置平台下，可以实现工程的超实时打包。

3. 安全保障

（1）备份系统设计
在高清制作网络系统方案设计中，增加了系统的最小备份系统。主要为节目的安全播出作应急备份。最小备份系统具有文稿备份、标题备份，审查通过后的节目工程文件及素材备份以及播出串联单备份等功能。即便在节目播出前因网络故障等原因导致核心平台系统无法进行数据的交互时，系统也可以从最小备份系统中把需要的文稿、字幕、播出串联单以及工程视频文件导入，以最小备份的方式保证了节目稳定的、顺利的播出。
素材、标题(工程)备份功能操作界面

（2）系统病毒防护策略
在后期制作网络系统内部，我们主要从两个方面考虑对病毒的防御：首先重点防御的对象落在文件病毒的防御上，其次重点放在与其它多个系统进行互联互通时的网络蠕虫病毒的威胁上。

（3）布署统一扫毒上载设备
在节目制作的实际过程中，编导及节目制作人员经常需要利用自带的多媒体素材、图片及文档等，这些文件的载体通常都是USB移动存储器或光盘，而这些载体往往又是文件病毒常见的藏身之处；所以在方案设计与规划中，我们设置了专门的扫毒上载工作站，并且禁用所有工作站的光驱、软驱和USB插口，所有外来素材都必须通过专用工作站扫毒后通过文件共享的方式传递到中央存储器里供编辑工作站使用。

（4）主机及数据库安全
在后期制作网络系统网络系统中，主要有和Auto.NET数据库等；数据库的安全关系到网络运行的安全；在网络方案规划设计中，我们主要采用以下方式实现主机和数据库的安全：

·核心服务器主机安全
后期制作网络系统网络内部的数据库服务器、应用服务器、存储管理服务器、存储访问服务器、打包服务器以及支持业务平台相关的服务器等全面采用了热备冗余设计，任何一个服务器故障其应用业务自动转到相关的同类服务器内执行，确保系统内各种应用运行的安全性。

·系统数据库安全
高清制作网络系统网络内部的所有数据库都采用双机热备共享RAID盘阵的方式，实现双主机同时对外提供服务，并由内部提供自动负载均衡，任何一个引擎服务器出现故障不会对整个系统造成影响，而RAID盘阵采用了最高等级的RAID机制，任何一个硬盘故障也不会影响系统性能。

另外，后期制作网络系统内所有数据库通过数据库提供的数据备份功能，可以实现数据库库文件按年/月/时等时段，按照相应备份策略进行数据备份的功能。

四．项目综合评价

高清制作网自2010年9月13日开始对制作人员进行非编培训，一个多月的时间内，分四期对社教部、国际部、文艺部、收藏频道208位节目编辑制作人员进行了非编培训、考核，效果良好。

培训五天为一个周期，（一）网络流程介绍：讲解登陆媒体中心、媒体中心流程、标题的建立、素材的导入、素材的共享、删除以及工程的共享、合并、删除等内容。（二）剪辑：包括Himalaya非编产品界面介绍、素材采集的使用、Himalaya非编产品视音频素材的导入、视频剪辑、非编产品剪辑工具的应用。（三）特技：非编产品视频扫换特技、非编产品视频滤镜特技、非编产品音频调整等。（四）字幕：Himalaya非编产品字幕、静帧字幕、特技字幕、多层字幕、滚屏字幕、唱词字幕和合成输出。（五）串讲及考试。

11月1日，社教部《说事拉理》栏目首批使用高清制作网非编设备进行节目制作。11月18日，国际部、社教部所有栏目都实现了使用新设备从事节目生产。无论是节目质量、工作效率都较以前提高了许多，达到了系统建设预期目标。

五．经验与不足

1．高清制作网络系统节目的日常制作、存储以及内容数据管理等关键任务，其安全性至关重要。据统计，导致系统非计划停机的原因中人为因素占到32%，为此我们制订了详细的《高清制作网机房管理规定》。

2．高清制作网，用于台内多档节目的编辑制作。非编设备如果不能科学合理地调配管理，极易引起死机、运行不畅、效率低下等。为了加强对高清制作网非编设备的管理工作，最大限度地保证系统安全、发挥设备功用，提高设备使用效率，我们在机房安装了“后期设备IC卡管理系统”。起到了非常好的作用。

3．为了解决录像机配置不足、发挥设备最大功用。我们在高清制作网加装了一台64×64高标清矩阵，将非编入出、录像机入出进矩阵，这样，可以很方便的根据需要，将录像机与非编实现信号对接，完成节目上下载。