基于云计算技术广播电视多媒体业务管理系统的构建研究

文丨许树学

1 云计算技术在广电数字电视业务中的应用

随着三网融合工作的大力推进，由于大部分广电网是以有线网络的方式进行覆盖的，因此，广电运营商正在经受着严峻的考验和挑战。国家广电总局正在积极推进广电网双向改造工程，但实际效果并不明显。尤其是广电运营商开发设计的机顶盒设备，由于生产厂家不同、相关标准规范不同，造成了机顶盒设备无法统一，虽然广电运营商推动了数字电视和高清电视的飞速发展，但是，随着数字电视的日益普及，各种基于数字电视的相关增值业务应运而生。然而，传统落后的机顶盒设备已经无法满足如今各式各样的增值业务发展，只有通过云计算技术，将机顶盒设备作为“媒体云”的终端设备，才能够开发更多的增值业务，并将这些增值业务和相关服务部署在“媒体云”服务器一端，由此，广电运营商就可以摆脱机顶盒设备的长久束缚，转而投入到云技术平台标准和协议的开发研究中。

“云计算”实质上是一种商业模型，结合通信技术、数据挖掘技术等将各种复杂设备集中管理，向客户提供多种服务的商业运行模式，其底层架构采用的是基本IaaS基础设施云架构，在IaaS云架构基础之上开发了SaaS软件云服务，顶层开发采用的是PaaS云平台，用户只需要耗费很少的成本就可以享受到云计算技术提供的便捷与乐趣。“云计算”具有多种功能优势和特点，包括集群式服务器并行处理能力、分布式服务器超计算能力等等，广电业务系统中视频音频数据需要海量的存储功能和强大的编解码能力，因此，“云计算”的多种功能正好适应了广电业务系统的实际需求。

2 云计算技术在广播电视多媒体业务管理系统的应用功能

2.1 强大的数据计算能力

广播电视多媒体业务管理系统与视频节目的编辑与制作、音频节目的录制与剪辑、TS数据文件的编码解码等密切相关，这些也都是广电行业多媒体业务特点。随着数字电视的日益普及，高清节目质量的不断提高，也使得数字电视节目的制作方法和加工流程更为复杂，如果需要不同格式的视频资源能够简单转换，对于计算机硬件设备的性能需求也较高。然而，云办公所特有的普通集群服务器与简单客户终端结合的方式能够替代大型企业生产的高性能服务器，在中央处理器的利用率方面和用电消耗方面，云办公都有着明显的提升和飞跃。通过云计算技术能够将普通服务器集合在一起，产生集群服务器特有的并行处理性能，通过统一的资源管理和调配使大量的视频编辑和编码解码业务转换成为小部分业务，再由不同的虚拟机并行处理完成，从而有效提高了视频业务处理的速度，也减少了数据编码与解码过程中容易产生的各种错误。

2.2 具有海量数据储存功能

目前，大多数视频音频节目的制作和剪辑采用的都是Adobe Premiere Pro非线性编辑软件，该种非线性编辑软件能够将普通DV中拍摄的视频数据传输到计算机终端中，三十分钟的视频素材大约占据2G左右的存储容量。据相关调查统计，很多大型影视传媒公司每天需要备份的多媒体数据基本在500G以上，很多影视传媒公司都是采用购买容量较大硬盘的方式存储多媒体数据，一旦硬盘设备出现损坏，不但会造成多媒体数据的丢失，如果想恢复硬盘数据也需要耗费大量的财力。谷歌公司通过对云计算技术的深入研究，提出了一种基于KEY/VALUE的GFS存储架构，能够解决广电行业海量多媒体数据无法存储的问题，因此，云计算技术也得到了广电运营商们的重视。

2.3 完善的信息安全策略

广电行业作为国家宣传窗口，具有其独特的权威性和政治性，因此，广电视频音频节目的安全保障也至关重要。除了要加强对视频音频节目的严格审查之外，还需要强化多媒体数据的存储安全，对网络环境下多媒体数据的传输也要严密监控。而云计算技术具有强大的容错功能和自我恢复功能，不但可以防止外界病毒和木马的入侵，还能够提供身份认证和用户授权功能，使得广电多媒体数据能够时刻保持在安全状态下。

2.4 提供多种接口应用服务

“云计算”包括IaaS（基础设施）、SaaS（软件服务）和PaaS（平台服务）三种服务类型，如果需要作为对外的付费业务，每个用户都可以通过“云计算”提供的API接口对应用程序自主设计，无需耗费大量的人力物力部署企业的系统硬件设备和软件程序，只需要通过云平台就能过享受其提供的多种个性化服务。

3 基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统的构建

目前，云计算技术在广电多媒体业务中的发挥的作用越来越明显，主要体现在以下几个方面：一是云计算技术能够提供强大的计算能力，用户不需要在对数据资源进行计算之前做任何预处理准备；二是云计算技术具有集群式并行处理能力，只需要简单的服务器部署就能实现高性能服务器提供的服务，用户可以随时随地地对系统资源进行处理，而不需要考虑到资源是否处于运行情况；三是云计算技术提供了API接口，用户可以自主地享受云平台提供的多种个性化功能服务和海量数据资源；四是云计算技术具有强大的数据容错能力，用户不用再担心数据丢失之后无法恢复。采用了云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统能够通过网络随时随地完成视频音频节目的制作剪辑、编码解码、实时监控、数据存储和开发利用等一系列业务功能。基于云计算技术广播电视多媒体业务管理系统架构如图1所示：

图1 基于云计算技术广播电视多媒体业务管理系统架构

物力资源层由多个设备组成，包括网络服务器、网络设备和相关硬件设备，基于云计算技术提供的基础设施服务主要集中于该层。服务器配置不需要过高性能，因为每台服务器在物力资源层只是属于一个小的节点。基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统利用定位和容错功能，将每台服务器的网络地址作为该台设备的独有标识。而服务器的网络地址是由DHCP主机动态生成和分配的。每一台服务器都配有USBKEY接口，将服务器的网络地址和具体配置信息记录在USBKEY中，如果某一台服务器出现了硬件问题或软件故障，通过云平台管理就能过准确定位服务器的具体位置，并由专门负责人员对其进行维护。

虚拟资源层的作用是对云平台进行虚拟化技术处理，包括网络服务器、网络硬件设备和存储设备等。云平台将全部服务器进行虚拟化处理之后，使其具有相同的配置结构，以便对所有服务器进行统一集中管理，方面用户的使用。在数据存储方面，云平台将全部数据存储硬件设备进行集中使用和管理。在网络通信方面，可以设置多个虚拟网络节点，使云平台能够对通信信道进行合理分配。在虚拟化技术处理方面，应用的比较普遍的是IBM公司研发的Power VM虚拟系统。

中间件层能够使云平台提供的个性化业务服务更加完善，通过各个公司生产制造的中间件，能够切实提高云平台的服务工作效率，而且，用户还可以通过云平台的API接口完成自主设计和编程，使云平台应用能够更加适合企业的实际需求。“云计算”的并行处理能力和分布式管理能力使得云平台的服务更加可靠稳定，例如谷歌公司的GFS系统将自主研发的分布式架构应用到了云平台的开发建设中，使得引擎搜索和分布式并行处理技术结合之后能够解决海量数据存储的问题。

管理中间层是云平台提供功能业务服务的核心，管理中间层包括了平台的安全保障管理，以及外部服务管理等等。对用户的展示服务也是集中在管理中间层，用户不需要了解它所使用的各种技术，只需要对其提供的业务功能进行应用即可。对于广播电视多媒体业务管理系统来说，海量的多媒体数据信息并行处理和对其编码解码是不可缺少的，而且要保证系统的安全性能良好可靠。因此，广播电视多媒体业务管理系统的部署方式应该将私有云和共有云共同集中在云平台中，同时，应该在云平台中部署各种应用系统，包括视频节目审核播发系统、多媒体数据编码解码系统，以及视频音频节目存储应用系统等等。

终端接入层的作用是将具体用户与云平台很好的结合在一起，用户可以通过计算机终端和互联网按照预定的付费标准对广播电视多媒体业务管理系统云平台提供的各种服务功能进行应用，而不需要考虑云平台的内部设计和具体处理方式。

4 结 论

云计算技术是现代科学技术发展过程中的先进技术，本文将云计算技术应用于广播电视多媒体业务管理系统中，能够提高多媒体数据处理的速度，有效扩大数据存储空间，从而应对广电业务系统对于编码解码、多媒体制作与剪辑和压缩传输的多种需求，基于云计算技术的广播电视多媒体业务管理系统为广电行业三网融合建设与发展奠定了坚实基础。

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（辽宁省朝阳三二八转播台，辽宁朝阳 122000）