吴江区广播电视台外购高清节目媒资系统定制开发设计思路

董淑乔 周晓伟 吴江区广播电视台

1．前言

吴江区广播电视台从2012年开始，投入4500多万元，按照总局相关文件要求，用三年时间分三步走的方式，先后对节目生产流程中的录、制、存、播、传、收等各技术环节进行高清数字化、网络化建设和改造，并于2015年1月起正式在有线数字网内试播自办高清频道节目（机顶盒需特别授权才能接收）。同时依照总局“双百”（节目100%同播率和100%高清率）等要求积极申请开设高标清电视同播频道。为了适应高清频道开播的需要，我台于2015年起不再购买标清版本的电视剧等外购节目，全部统一购买高清版本。为了保证高清电视剧等外购节目一定的储备量，如何存储外购高清节目成为摆在我们面前的一个亟待解决的问题。为此，我们联合相关软件开发商，定制开发了一套基于BS架构的适合我台实际情况的外购高清节目媒资系统，图1所示是外购高清节目媒资系统首页。到目前为止，外购高清节目媒资系统里已存储了6000多集高清电视剧。下面介绍整个系统的定制开发设计思路。

2．与现有全台节目媒资系统分离的设计

（1）源码保存，存储空间压力大

图1　外购高清节目媒资系统首页

我台每年的首播电视剧3000集左右，外购的片源一般是50Mbps索尼标准蓝光MXF Op1a封装格式，电视剧的版权一般为2年，考虑到经典剧集的长久存放，所以存储容量的设计要求是能存放6年的高清电视剧。高清电视剧每集约20G（按时长45分钟计），若存放源码文件，总存储空间需要352T。

（2）无需再剪辑，适合转码保存

现有全台节目媒资遵从“原进原出”的原则，尽量减少中间环节转码的损失，所以我们是源码保存。节目媒资经常要回迁再加工，源码保存有利于再剪辑。而我台的电视剧集内是不剪辑的，不像大台那样需要再加工，所以适合采用转码的方式进行存储。综合以上原因，我台决定将外购高清节目媒资与现有全台节目媒资相互独立，用后台转码的方式进行存储,这样大大节约了存储空间，降低了存储成本。通过多人次主观盲测，以主观图像和源码没有明显差别为原则，最后确定转码保存的格式为H.264编码、8Mbps码率、封装格式MP4。按设计要求存储容量只需47T。实际存储盘阵采用RAID 6方式，在线存储总空间86T，很好地满足了系统设计需求。

3．转码系统的选用思路

（1）业务与转码服务分离的架构

转码服务对硬件资源特别是CPU的占用资源很高，为了保证媒资主服务（WEB服务）的效率,本系统采用了媒资主服务与转码服务分离的架构，两者互不影响。采用多转码核心并发服务的方式来解决转码效率，这样的架构既可以实现转码服务核心的灵活扩展，又可以做到转码核心服务的负载均衡。转码核心服务可以根据服务器的硬件资源开单个或多个线程，同时还可以通过增加硬件服务器的方式来增加转码核心的并发数，以实现更高效率的转码。初期我们配置了2台转码服务器，开了4个转码线程。在剧集列表中能看到4个并发转码任务，剧集列表页面如图2所示。

（2）转码服务器采用linux操作系统，采用开源的转码核心FFMPEG

linux操作系统运行更稳定，操作系统本身对硬件资源的占用较少，任务调度能力也比windows强，在一定程度上提高了转码效率。开源的转码核心FFMPEG有非常强大的视频格式转化功能，适合二次开发。

（3）转码流程的设计

结合BS架构的媒资系统，为了有一个更好的用户体验，我们设计所有节目入库时后台转码生成高、低码文件各一份，高码（H.264 MP4 8M）用于播出，低码（H264 MP4 2M）用于在线浏览审核。转码流程是源码50M转高码8M，然后高码8M再转低码2M，这样在低码审核时，只要低码没问题，就能保证高码也没问题。

（4）转码队列优化功能的设计

FFMPEG转码单线程一集需要1.5小时。按现在的4个并发线程配置，1.5小时可以转4集电视剧，一天（24小时）可以转64集。转码效率完全满足常规入库需求。为了应对突发入库任务，我们还设计了转码队列优先级调整功能，可在待转任务列表里通过最右侧的移动列来提高相应任务的转码优先级，待转任务页面如图3所示。

图2　剧集列表页面

图3　待转任务页面

图4　权限配置页面

4．业务流程的简单灵活性设计

（1）权限

如图4权限配置页面所示，权限对应着角色管理，分管理员、入库、审核、下载和维护五个角色，采用叠加的权限配置方式，配置灵活方便。只有管理员才能进行权限配置。

（2）入库

采用BS架构，通过万兆以太网由3台专用PC负责完成，上传页面如图5所示。片源介质如果是专业蓝光盘，采用索尼蓝光读卡器PDW-U2上载。20G的一集高清电视剧，入库大概需要11分钟，速度约为30MB/s，瓶颈在蓝光读卡器。按照这个速度，满算8小时一人一天可以上传40集电视剧。如果是移动硬盘，上载一集大概3分钟，速度约为110MB/s，瓶颈在USB3.0接口上，满算8小时一人一天可上传100集以上电视剧。这个入库速度满足一天入库一部电视剧的设计要求。

（3）审核

我们在全台防火墙做了一定策略，办公网段也能直接通过BS方式访问外购高清节目媒资系统，审核人直接在自己的办公电脑通过WEB浏览器就能轻松完成审核。

审核页面默认是低码审核，如果要高码审核，可通过内置播放器上的画质选项进行选择，审核页面如图6所示。而右侧按钮提供了两种方式上传图片作为该部电视剧的封面图片，左侧按钮可以截取审核时的暂停画片，右侧按钮可以直接上传本地图片。

图5　上传页面

图6　审核页面

审核里我们做了逻辑限制，当入库人也有审核权限时，不能审核自己入库的电视剧，防止惯性思维错误的发生。

（4）下载

审核完的剧集才能下载，下载人员通过专用PC直接下载到移动硬盘，然后通过蓝光播放机盒子等硬件转成SDI信号实时上载到播出服务器，进行最后一道人工审核流程。

电视剧下载支持迅雷的批量下载，迅雷批量下载页面如图7所示。日常的8集基本量10分钟内就能轻松下载完成（直接下载到移动硬盘），实测通过USB3.0直接下载到移动硬盘的速度为42MB/s。对于单集剧集还支持打点下载。

（5）维护

图7　迅雷批量下载页面

图8　剧集页面

图9　剧集列表页面

图10　操作日志页面

维护人员的权限可以删除已审核通过的剧集，对已审核通过剧集的操作需要慎之又慎，所以特地开了专门的权限来赋予特定人员，防止错删误删。

5．人性化细节的考虑

（1）转码进度实时掌握

剧集列表里能看到转码的实时进度（见图2），在该剧剧集页面里通过鼠标停留也能显示其转码进度，如图8所示。

（2）转码设置便捷

转码设置只需设定一个转码码率下限。高于该下限码率的源文件启动转码入库，低于该下限码率的源文件采用直接拷贝入库的方式。

（3）一目了然的剧集列表

如图9所示，剧集列表依次显示建库人、建库时间、上传时间、审核人和审核时间，剧集的来龙去脉一清二楚。

（4）操作日志查询便捷

系统管理员才能看到操作日志。对于某一剧集的一般操作信息在剧集列表中查看比较直观（如图9）。操作日志页面如图10所示，操作日志不仅提供了剧集驳回、修改和删除的操作信息，还可根据操作员和操作时间进行精准定位。

6．结语

在整个系统设计中，除了根据实际情况量身打造外，我们也引入了更多地人性化考虑。系统上线一年时间，运行稳定，得到了总编室人员的一致认可。高清电视是大势所趋，该较为开放、高效和人性化的外购高清节目媒资系统，紧跟吴江区广播电视台全面高清化的发展步伐，也必将更好地助力吴江电视事业迈上一个新台阶。