节目审稿及视频资源共享系统的设计和应用

2017-08-31李海彬杨波梁炎荣

视听 2017年9期

关键词：转码视频文件文稿

□李海彬杨波梁炎荣

节目审稿及视频资源共享系统的设计和应用

□李海彬杨波梁炎荣

本文以广西电视台影视频道文稿及视频资源网方案为例，探讨如何在现有网络结构下，利用单机版非编软件及文稿系统内嵌的FFmpeg组件，组建一个低成本的节目审稿+视频资源共享系统。

Ffmpeg；SAN网络；NAS盘阵；文稿系统；非编软件

随着计算机软硬件技术的发展，电视节目制作中传统的录像机对编方式已逐渐淘汰，记者、编辑们通过计算机上安装的非编软件对拍摄的视音频进行剪辑制作已成为常态。使用非编系统以文件方式制作电视节目无疑是技术上的进步，但只有结合网络的力量才能发挥更高的效能。本文将介绍广西电视台自主设计开发的广西电视台影视频道文稿及视频资源共享系统。

一、常见的非编系统

在常用的非编软件中，一类以大洋、索贝等国内专业公司生产的，主要针对SAN网络架构的大型网络化非编系统以存储区域网络(SAN)为主体，需要在非编客户端主机上安装公司开发的非编软件并配备SAN光纤卡，通过光纤通道协议访问SAN盘阵。SAN网络的高速带宽及文件系统可保证联网非编客户端读写SAN盘阵像读写本地硬盘一样，从而达到共享盘阵资源的目的。但是，建立这样一个SAN网络结构的非编系统成本非常高，除了至少数百万元的软硬件费用外，还需要专业的技术队伍进行维护，因此大多数情况下，SAN网络结构的非编系统都是作为后期编辑使用，由技术部门统一维护管理。

另一类以Edius、品尼高、Premiere等国外公司出品的非编软件为主，这类软件主要侧重于非编软件的功能及制作能力（如支持的视频格式、特技等），通常以单机版软件的方式存在。通常这些软件的兼容性非常好，可以在普通电脑上安装和使用，故而深受记者们的青睐。

二、广西电视台非编网现状

以广西电视台为例，除新闻频道有独立的演播室、非编网络及技术运维人员外，其它频道基本上都在台制作部的各个SAN结构非编网内制作节目。由于分配给各频道使用的非编站点数量有限，基本都只用于后期编辑。前期记者完成拍摄后，大多数情况下先在自己的电脑上使用单机版的非编软件进行粗编（即只进行视频及音频同期声剪辑，无配音字幕），再将完成后的视频文件通过P2卡或移动硬盘交给栏目编辑，由栏目编辑在制作部SAN结构非编站点上精编（加字幕及配音），最后通过录像机进行输出。

在前期记者与栏目编辑之间，主要通过人工的方式交接素材资源，工作效率较低，在多个栏目需要使用同一素材的情况下，有时候会因分配问题而影响栏目出片。但让前期记者和栏目编辑全部在SAN非编网内制作节目，非编站点的数量明显不足。

三、系统分析

在现有情况下，通过网络技术将单机版非编软件进行联网，将完成的素材存储在网络盘阵中共享是比较好的方法。但如果采用SAN网络结构对文件进行存储和管理，则需要较高的成本。从降低成本的角度来说，一是可以利用现有的1000Mbps/s的台局域网，直接在台网里部署服务器；二是可以使用廉价的NAS文件服务器来存储视频文件。

将记者源素材统一存储在非编网盘阵中，通过TCP/IP网络实时读写非编网盘阵文件。1000M以太网的带宽，标清的码率一般是25-50Mbps/s，高清的码率一般是50-100Mbps/s，按最低标准计算，即标清可以并发40个视频通道，高清可以并发20个视频通道。假设平均每个非编客户端使用2个视频通道，即可以带20个标清非编客户端或10个高清非编客户端。但这只是理想化的计算结果，实际情况是1000Mpbs/s的TCP/IP网络利用率通常只有30%-60%。另外，由于采用的是基于NAS共享文件的访问方式，通过网络访问文件的速度还要打一个折扣，难以保证多台非编客户端的并发实时读写，一旦网络达不到要求，就会造成视频丢帧。

从业务需求来说，每个记者都是独立成片的，并不需要将自己的全部拍摄素材分享给其他记者使用，而只需要将成片提交给栏目编辑精编即可。因此拍摄的源素材可以不存在NAS盘阵中，只需提供一个给记者上传成片视频的空间，并可以让栏目编辑下载即可。

综合以上分析，笔者认为建立一个文稿网+视频资源网的方式是更为可行的方案，这种方式可使记者上传视频、栏目编辑下载视频对网络带宽、NAS文件服务器的要求较低，现有条件可以满足其需求。

四、系统设计及实现

（一）系统结构

图1是这个系统方案的网络结构图。

图1

从图1中我们知道，在物理位置上分为两个区域，即影视频道办公区和制作部苹果非编网，两个区域通过光纤及交换机进行连接。

在影视频道办公区增加一台安装了W indows 2008操作系统的DellR730服务器(以下简称文稿/NAS服务器)，其上部署MSSQL 2008数据库系统提供文稿访问服务；出于成本考虑，方案中没有采用专用的NAS盘阵，而由这台服务器兼任NAS服务，使用内置硬盘作为视频文件存储盘。

文稿/NAS服务器内置8块硬盘，其中2块1T硬盘做Raio 1用于安装操作系统和数据库，6块2T硬盘做Raid 5用于存储记者上传的视频文件，因此实际视频存储区空间约10T。

（二）文稿处理软件

文稿处理软件选用冲瞳新闻文稿处理系统2.0版，新版本的系统在原有的基础上增加了稿件绑定视频文件提交功能，并通过内置的FFmpeg组件，实现对记者上传的视频文件进行解码检测、转码、播放等功能。

FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频，并能将其转化为流的开源计算机程序。FFmpeg支持当前流行的大多数视音频编码及格式，采用LGPL或GPL许可证意味着它是开源及免费的，其音频/视频编解码库的版本也一直在升级中。目前流行的一些视频P2P播放软件，其视频编解码的底层基本都是利用FFmpeg技术实现的。

冲瞳新闻文稿系统通过FFVCL中间层实现对FFmpeg底层动态库的调用，经测试广播级的SONY专业蓝光盘、松下P2卡中存储的基于MPEG2编码的MXF格式文件，可以直接在文稿系统中解码、转码、播放，无需转码。

图2是记者提交稿件时，绑定从SONY专业蓝光盘导出的MXF视频文件。

图2

经FFmpeg解码可知，文件长度约2G，视频长度约5分35秒，1080P格式，视频码率50Mbps/s，帧频25，并包含了两路音频流。FFmpeg是支持编码格式最多的一个音频/视频编解码库，对于FFmpeg解码检测失败的文件，文稿系统会弹出提示并禁止提交稿件及视频。

通过FFmpeg解码检测，一方面可以让记者知道自己上传的文件是否合格，另一方面可以防止随意上传文件带来的病毒、木马，从而影响服务器及网络的安全。

FFmpeg还可以播放多种视频文件。图3是栏目编辑选用稿件时，观看记者提交的视频。

图3

（三）转码系统

转码系统的功能是将高码流、高清晰度的广电视频文件，重新渲染生成低码流、低清晰度并可用于网络点播的流媒体视频文件。

广西电视台影视频道文稿及视频资源网方案使用的转码软件为冲瞳视频转码系统1.0，它运行在服务器后台，当记者提交高码流的视频文件后，转码软件会自动生成一个视频编码为H.264，音频编码为AAC的MP4格式流媒体文件，这个文件既可以在文稿系统中给栏目编辑观看，也可以发布到互联网上进行网络点播。

（四）业务流程

图4是系统的业务流程。

图4

系统主要按照以下步骤工作：1.记者完成采访拍摄任务后，在自己的电脑上写稿，使用单机版的非编软件进行粗编，并将完成的故事板打包生成高码流的视频文件，如MPG、MXF等；2.记者在文稿系统中提交稿件，并将完成的视频文件作为文稿附件同时提交上传；3.文稿软件调用FFmpeg解码器，对记者提交的视频进行解码，判断是否FFmpeg认可的视频格式，并只允许FFmpeg认可的视频文件上传到服务器；4.转码服务器在后台异步运行，它根据转码队列将记者提交的高码流视频文件逐一进行转码，生成一个H.264编码的流媒体文件，可用于文稿视频预览及互联网新媒体应用；5.栏目编辑打开文稿系统，读取记者稿件的同时，还可以通过FFmpeg播放器观看记者提交的高码流视频，或者后台生成的H.264低码流视频；6.对于选用的稿件和视频，栏目编辑可以下载到U盘等移动存储设备上，再拿到SAN非编网中上传并进行精编。