青海油田电视台非编制作系统设计与实现

张 丹

（青海油田电视台新闻中心，甘肃 敦煌 736202）

随着计算机技术的飞速发展，数字化与计算机多媒体的完美结合带动了电视制作技术的深刻变革，越来越多的中小企业电视台实现了电视节目制作、播出、存储管理的网络一体化。2008年底，青海油田电视台开始进行数字化、网络化改造，非编制作系统作为数字化改造的重要内容之一，从2008年12月开始试运行，2009年6月通过验收，到目前的一年多时间里，各类软件运行稳定，系统表现良好。本文主要阐述此次改造中非编制作系统的设计方案和关键技术内容，结合心得体会，与同仁交流探讨。

1 系统建设背景

在非编制作系统建成以前，青海油田电视台主要使用模拟设备和很少一部分数字设备制作电视节目，工作效率不高，信号质量偏低，无法实现素材的资源共享，制作完成后的成品节目先要下载到磁带上再送到播出前端，播出前端需要进行再采集才能播出，信号质量损失严重，素材及节目存储也是采取传统的磁带存储，这些落后的技术手段远远不能满足青海油田电视台的发展需要，对制作、播出、存储系统进行数字化、网络化的改造迫在眉睫。

2 系统设计思想

随着数字新技术的发展和电视媒体间的激烈竞争，观众对节目信号技术指标的要求也越来越高，针对现状，我们要求非编制作系统压缩编码后的码率指标要达到DVCAM 25 Mbps的标清电视标准，将来还能平稳过渡到更高一级的50 Mbps水平。同时，作为经济实力有限的企业电视台，必须本着量力而行、经济实用的指导思想，确保安全、可靠、兼容和可扩展性，要求非编制作系统选择性价比较高的产品。在设计非编制作系统时重点考虑了以下几个方面：

（1）标准

保证系统设备、信号质量应符合国家广电总局相关技术标准，视音频指标必须达到广播级标清要求。

（2）功能

根据实际情况，非编制作系统必须全面实现从电视节目的选题、报题、审批、写稿、上载、粗编、精编、配音、串编、审看、收录、转码、检索、下载、存储等一系列工作，并且这些业务流程能有机地联系起来，确保电视节目制作准确、及时、优秀、高效和统一。而且，非编制作系统必须能够和播出系统具有良好的融合能力，同时，还应具备和媒体资产管理系统的有机结合能力。系统应具备较强的扩展性，技术上具有先进性，能够适应今后若干年的技术发展的需求。

（3）安全性、可靠性、稳定性

系统的安全性、可靠性和稳定性是最基本、最重要的要求，各个环节必须协调、灵活，以保证节目信号顺利制作和安全传输。在编辑、存储、检索等各方面，采用高码率与低码率相结合的模式，以降低带宽压力。为达到广播级标清图像质量，同时兼顾考虑带宽压力，非编制作系统采用DVCAM 25Mbps高码率并结合使用MPEG-4 1Mbps低码率的格式。

（4）高性价比

在保证节目制作需要的前提下，尽量减少浪费，降低成本，提高性价比。

3 系统设计方案

青海油田电视台自办栏目有5个，加上各类型专题片、重要会议报道和文艺节目等，根据节目设置情况，需要上下载有卡工作站5台、标清无卡编辑工作站6台、演播室采集工作站1台、配音工作站1台、音频工作站1台、审片工作站2台、收录工作站1台、转码工作站1台、包装工作站2台，合计20个工作站点，另外，还需要20台办公室文稿工作站，才能全面满足日常节目制作需求。

3.1 关键技术考虑

（1）网络构架及带宽

非编制作系统在网络结构上采用主流的SAN（Storage A rea Storage，存储区域网）＋NAS（Network A ttached Storage，网络附加存储）方式保证系统带宽、存取速度和访问安全性、稳定性，主存储体采用FC（Fibre Channel，光纤通道）盘阵，存储体、数据库服务器、存储管理服务器及有卡工作站点均采用FC＋以太网双网接入，其余站点均采用以太网接入。

（2）存储容量及带宽

非编制作系统需要存储每天生成的节目成片，以及有再利用价值的素材和重要素材。节目成品或可再利用的节目素材根据存储策略提交到媒资系统进行在线或离线长期存储。系统目前设计采用25 Mbps的节目码流进行数据处理工作，每天系统生成的节目成片有半小时，成片与素材比为1:5，并要求系统能存储一年半左右的节目以及素材，系统在线存储体要求配置有效容量在18 T以上，同时，系统应具有极强的可扩展性。

根据设计依据、设备数量，得出系统在线存储所需带宽计算公式如下：

带宽需求（MB/s）＝站点、服务器数量（台）×单台该类型站点单层视音频所占用的带宽（Mbps）×该类型站点使用时所需要的平均视音频层数

上下载有卡工作站满足4层实时，标清无卡工作站满足2层实时。

另外，考虑10%的带宽余量，根据以上计算公式，其计算结果如表1所示。

通过计算可以得出，在线存储带宽要求在200 MB左右。非编制作系统采用SAN＋NAS网络结构，存储阵列能够提供总带宽在1 000 MB左右，远远大于200 MB的带宽，即使以后采用50 Mbps码流编辑，所需带宽为400 MB左右，也能满足需求。磁盘阵列容量为：750 GB×32=24 000 GB，除去2个热备硬盘，有效容量为22 T，这为以后的高码率编辑和扩容奠定了基础。

表1 系统在线存储所需带宽

3.2 网络拓扑图

如图1所示。系统采用FC＋以太网双网构架，以高性能光纤交换机和以太网交换机为核心交换设备，工作站依靠SAN+NAS方式访问数据库服务器和磁盘阵列。所有节目文稿和节目信息存储于数据库服务器。上下载有卡工作站采集素材时，同时在磁盘阵列中保存高码率的DVCAM压缩文件和低码率的MPEG-4压缩文件，两种文件每一帧互相对应。有卡编辑工作站通过光纤网访问高码率的视音频文件，利用非编软件的解压技术、视频特技算法等进行视音频编辑，如剪接、特技、字幕、配音等等。无卡编辑工作站通过千兆以太网访问高码率的视音频文件，进行视音频编辑，也可以进行低码率编辑。制作好的节目经转码，选用MPEG-2的IBP长帧编码，码流设置为8 Mbps，通过以太网上传到硬盘播出系统中，实现制播一体化。磁盘阵列通过光纤和媒资系统互连，实现素材的入库和检索引出。

3.3 信号制作流程

通常情况下，节目制作首先要进行前期素材的拍摄，然后撰写文稿，完成后提交，等待审核，待文稿经过初审、修改、终审通过以后方可进行相应节目素材的上载和粗编。文稿经过配音，再由电子编辑对节目进行精编制作，制作完成的节目审片通过以后，才能进行节目的最终合成，根据节目流向的不同对节目进行不同需求格式的合成和转码。

3.4 系统网络管理

非编制作系统最重要的管理就是角色权限管理，不同组别角色只能在其设定的权限内进行操作，如：系统管理员、记者、文字编辑、电子编辑、总编等角色。系统管理员全面负责整个系统的维护管理工作，用户角色创建、权限设置、存储空间管理、数据库备份等等；记者负责自己拍摄的素材上载、粗编，及新闻稿件撰写、提交等；文字编辑负责记者提交稿件的初审和修正工作；电子编辑负责节目的精编；总编负责文稿和节目的审核把关。系统提供了完善的动态生产管理功能，具备基于个人、组别的用户管理、设备管理、素材管理、日志管理、存储空间管理等功能；提供用户身份确认、密码保护、使用权限设置；提供在线用户管理、工作站远程控制；可对部门、栏目、用户的空间逐级分配；提供用户工作量统计查询；详细记录用户操作日志，如提交成功、审核通过、退回、删除文件等信息。

4 使用维护心得体会

就非编制作系统而言，网络管理员平时最重要的工作就是数据库的备份和存储空间的管理，对于系统中心服务器所采用的SQL数据库，设定在每天凌晨2点自动对所有节目信息进行备份，以备必要时能迅速地恢复节目制作。对于存储空间管理，使用期间要提醒记者定时进行清理自己存储空间的所有临时素材和一些没有再利用价值的素材，只保留重要素材和有再利用价值的素材，以确保有足够的空间进行素材上载。重要素材引入媒资系统后，也可以进行删除，释放存储空间。系统运行期间，需要每周定时对数据库服务器、存储管理服务器以及磁盘阵列进行检查，确保所有服务器能正常启动，磁盘阵列硬盘可全部正常工作，如果有硬盘出现异常要及时进行更换，系统运行一年多来，由于有个别硬盘存取比较频繁，曾经有2块硬盘出现过异常，我们对其进行了替换。此外，每隔一个月左右需要重启一次所有服务器，使服务器释放一些内存空间，对磁盘空间进行校正，使其映射正确。

青海油田电视台非编制作系统从2008年12月开始试运行。在运行初期由于我们对新系统不熟悉，也出现过不少问题，但总体而言，系统运行稳定，表现良好，这使得青海油田电视台自办节目的质量和工作效率有了很大提高。