新闻制播网的全流程高清化改造实践

王彬+吴文怡+李宁斌

【摘要】苏州广播电视总台在新大楼搬迁之际，对原有的标清生产网进行了全面改造，建立了全高清采编、高效、安全的高清新闻制播网络系统。结合新闻高清制播网的改造与实施，介绍了系统升级的总体设计和改造思路，并对系统实施中出现的各种问题进行了总结和思考。

一.系统改造背景

2009年苏州广播电视总台（简称为“苏州台”）自主搭建了标清新闻制播网，实现了标清新闻节目的采、编、审、播、存全流程文件化制播体系，并稳定运行达6年时间。2016年借助苏州台新大楼建设的契机，满足新闻节目高清化制播需求，苏州台在原有标清新闻网的建设基础上，实现了新闻网从标清到高清的全面升级改造，将原有的系统中存在的设备与资源的问题进行了优化，完美地实现了新闻制播网的高清化改造。

二.系统高清化设计要求

高清新闻编辑网络是苏州台节目生产制作的核心业务，承担着《苏州新闻》《社会传真》《新闻夜班车》等多档新闻直播和录播栏目共400分钟左右的节目制作量，因此需要建设一个安全可靠、运行稳定、兼具效率的高清制播网络，在原有的标清系统上进行改造建设要求很高，综合原标清系统的情况，苏州台提出了如下几点建设目标：

（1）优化非编、审片等软件的高清制作能力与稳定性，实现所有非编站点高清编辑视频素材不少于四层以上、音频素材不少于六层以上的实时编辑性能；

（2）制作网存储满足日常的高码在线编辑需求，实时总带宽不低于1200Mb/s，存储物理容量70TB以上；

（3）大新闻中心的用户管理与制作模式，实现单网多演播室送播流程；

（4）高安全性的数据保护与存储能力，智能化的实时流程监控预警机制；

（5）无缝对接升级后的媒资系统、收录系统、媒体云系统等相关业务系统。

新闻制播网络的升级改造立足苏州台实际情况和未来发展的要求，把系统的安全性放在首位，从硬件安全、网络安全、数据安全进行综合考虑，以安全、高效为原则；保障在线生产系统不受影响的前提下，平稳实现升级，且升级后的系统要具扩展性，在存储空间和站点增加等方面有冗余的准备，构建高标清兼容的制作平台。

三.系统高清化改造措施

根据上述目标，从新闻制播网的流程入手，在每个环节逐个进行测试和验证，进行了全网的高清化改造。

1.存储设备架构升级

高清制播网络的视频编码格式从原DV25Mb/s码率、分辨率720×576升级为MPEG-2 IBPLongGOP 15 35Mb/s码率、分辨率1920×1080，编辑过程中需要实时读写网络硬盘的素材，同时还有网络并发的需求，这样的编辑方式对存储设备提出了很高的要求。经计算要满足建设目标提出的编辑性能，带宽的需求应不低于1250Mb/s，峰值计算模型如表1所示。

原标清新闻网的存储架构使用的是IP-SAN存储，而现有的编辑方式中由于对故事板的编辑读取操作要多于对网络存储写文件的操作，因此對存储的读取速度如果远低于写入文件速度，则很容易发生编辑卡顿、播放丢帧等问题。经过前期测试发现，高性能的NAS存储可以完全满足带宽及读写性能的要求，特别是读取带宽，满足了高清编辑的生产效率。

图1是苏州台在测试NAS存储的系统拓扑图。根据测试环境，通过人为手动干预，模拟集群存储的各种应用故障及切换，以验证集群存储系统的应用高可用性及存储及数据的高可靠性等方面的要求。通过模拟Cloud NAS存储节点突然宕机、磁盘故障；模拟Cloud NAS集群节点突然宕机故障等等一系列的可能出现的问题，通过测试结果可以得知现有的NAS存储无论从可用性、安全性、可靠性都可以满足苏州台新闻网对存储的要求。

2.高清编辑性能优化

为了提高高清节目的编辑性能，除了后台的存储带宽的提升，工作站本身的编辑性能也极为重要。苏州台主要从工作站硬件配置性能与现有非编软件的编辑性能整体考虑，优化高清节目的制作能力。

为了确定一款更适合现有非编软件编辑的平台，对常见的几种机型的转码性能进行了测试，经过对比发现在现有大洋编辑软件的基础上，CPU主频提高对于转码效率更有帮助，最后决定使用HP T3610作为高清非编编辑工作站点。（高清源素材统一为时长3分30秒IBP 35Mb/s，目标格式是高码IBP 35Mb/s中码流为IBP 12Mb/s）

由于原先非编网的非对称双存储和非对称数据库的架构机制，即单中央存储盘阵中保存高、中码流素材，本地工作站磁盘保存中码流素材；网络数据库与中央存储对应、本地数据库与本地硬盘存储对应，进行非对称的完全备份，大大提升了非编网络运行的安全可靠性。但这样的运行机制在高清化编辑后带来了数据处理层面中的问题，例如在测试中发现由于网络与本地文件的读取优先机制不同，造成软件需要对文件版本进行判断和同步，耗费时间；软件对故事板所有文件会进行扫描，而大量的扫描时间消耗在音频与字幕等文件上，在标清下表现不明显的问题在高清编辑下来了明显的对比。

针对这些问题，苏州台提出了优化软件处理逻辑的做法：1）打开故事版或者字幕文件时，立即判断文件版本，不考虑本地还是网络，优先打开新版本的文件进行编辑最后保存时再做同步，从而节省文件匹配时间。2）去掉对音频文件的扫描，减少了对双路文件是否存在的判断语句，节省了对文件扫描判断上的大量时间。通过优化软件处理逻辑以及软件编辑性能参数设置，原软件版本在高清下的编辑效率很好地满足了高清节目制作的要求。endprint

3.全流程制播机制改进

苏州台的全媒体大采访部模式的应用完全改变了原先频道制栏目制的采制节目流程。记者跨栏目采访及制作内容的需求，单网多演播室送播的变化，对后台网管设置、节目送播流程上提出了新的要求。

根据这些新的需求，苏州台打破了原先的栏目限制，通过增加文稿软件对拟播栏目信息支持的修改，解决了用户栏目属性固化的问题。具体实现机制是：记者通过指定拟播栏目信息，在非编粗剪稿件后将拟播栏目信息继承到故事板名称中；粗剪完毕后提交送播流程，这样工作流的名称中也继承了拟播栏目的信息，最后通过后台演播室桥的配置文件来进行标识，每个拟播栏目定义不同的目标演播室、目标VIPS设备，并且由不同的迁移设备进行迁移工作。这样就实现了不同栏目分发到不同演播室的需求。

4.数据安全与预警能力提升

在满足了高清化制作能力及新闻全流程送播需求的基础上，还必须充分考虑数据存储的可靠性、新闻直播的安全性、流程运行的稳定性。从这三方面提升整个系统的健壮性。

最核心的业务数据库使用了安全性更高的DELL3800f存储服务器，在数据的网络存储过程中提供高容量的储存空间，并且基于光纤通道加快数据的传输过程。使用的SQL2008 R2双机热备的集群服务加第三备的镜像服务，可以最大程度上的保证数据服务安全；演播室直播除了使用主备播控工作站保证播出外，还采用了文件化备播手段，紧急情况下记者在编辑完成后可直接通过送播文件至演播室完成直播。这样的备播手段对于整网的流程中断、数据及存储级的故障、网络造成的故障等问题有极好的应急效果；新闻节目的文件化送播方式对系统流程的安全稳定运行要求很高，同时对维护系统的技术要求也很高。目前的新闻直播量达到每天370分钟，节目送播条目每天将近200条。为了快速有效地对流程故障进行定位和处理，苏州台部署了多节点的预警机制，分析业务流程，提出有效的监控点，并实施监控和预警，通过短信和微信平台提示值班人员快速主动发现问题，保障节目制播的安全生产。

5.多格式支持的转码平台建设

高清新闻制作比原来标清从拍摄、码流、制作手段上来说都有了更高的要求，编辑的内容除了外拍的高清视频外，还有很多来源不同的视频内容，如网络下载、手机拍摄等，由于素材的格式、码率多种多样，而大洋非编软件对视频处理的格式十分苛刻，不能兼容现下的多种格式，而且对于部门编码格式虽然支持导入，但是由于对不同格式的编解码处理能力不同，因此在编辑时，需要对不同格式、不同码率的素材找到最优化的处理方式。经过测试发现软件对MPEG_IBP编码格式的文件处理能力较好，因此通过搭建统一的转码平台，给编辑人员提供转码的FTP入口和出口平台，转码任务放在后台按照设置好的标准格式进行转码处理。这套转码平台支持多格式转码，可以对提交的不同文件夹、按照不同格式设定来进行处理，转码后的文件仍可按原文件夹名区分存放，大大提高了编辑人员对转码任务的体验度和工作效率。

四.总结

高清新闻网建设历时3个月完成搭建，目前已投入使用并安全制作节目至今，在这次的高清化改造中，经历了存储的选型确定、素材资源的迁移，软件卡顿问题的定位、修改，苏州台定制功能的修改测试，以及SXS卡导入格式的增加与优化，打包中心对于高清故事版合成效率优化等等；同时也从统一的全局用户管理配置、灵活的文件化送审送播机制、安全可靠的数据备份方式和多格式支持的转码平台建设等角度来考虑整个系统的部署与升级。虽然最初对于在原有软件基础上的高清化改造还存在疑虑，但经过了对用户的编辑习惯和编辑内容进行了详细分析，对业务流程进行充分的测试和研究，通过规范编辑要求和操作，提升软硬件性能，统一编辑码率和格式，实现了全网的高清化升级改造。这次改造为苏州台的生产系统建设工作积累了丰富的经验，在媒体融合发展的要求下为再造新的制作流程提供了更多的思路。B&P

参考文献

1.徐俭，新一代非编网系统的设计与应用探析[J]；有线电视技术；2008年03期

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