电视剧共享存储和节目网络传输解决方案探究
2021-02-22李修刚
李修刚
【摘要】我台对现有播出系统进行了升级改造，同时对节目部电视剧存储也进行了扩容升级。计划在节目部原有存储的基础上，增加一套NAS存储系统通过网络架构实现制作部门、播出部门和节目部之间的信息交换和素材迁移，实现节目共享，减少不必要的重复劳动，构建成全台网的重要组成部分。
【关键词】NAS存储系统;H3C千兆交换机;RAID 6磁盘阵列
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.24.012
本次播出系統的增设满足中心技术发展规划，按照优先满足系统安全性、可靠性和稳定性的原则、兼具先进性和实用性进行设计。此项目还要求设计方案具有开放性、高可扩展性、高安全性、高可用性和易操作维护等特性;系统设备选型除了上述要求外还要求能实现高指标的信号处理，并能实现高效率业务流程的需求，符合当前广播电视技术发展趋势，满足广电总局对广播电视安全播出的要求。
1. 系统设计原则
1.1 安全性
在网络化建设中应把安全性放在首要位置，建立完善的安全防范体系，考虑多种技术手段来保证硬盘播出系统的安全、内容资源的安全等。
1.2 高质量
电视节目播出的高质量是本项目需要突出考虑的问题，在项目建设中，应首先选择符合广电总局要求的高质量核心设备，确保最终的高清播出质量，并建立完善的质量控制体系，在节目元数据中加入质量控制相关的信息，实现技术质量问题可追踪、可回溯。
1.3 高效率
本次播出系统增设中，应该重视流程的优化，提高上游环节对下游环节的贡献，根据各业务板块间的数据交互要求，设计合适的网络结构和互连互通技术方案，提高工作效率。
1.4 开放性
系统设计采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，视音频文件编码格式、编目标引、元数据接口等必须基于相关的国家、国内外或行业标准进行开发，以利于网络的维护、扩展、升级，以及与外界信息和电视专家系统的沟通。不同厂家、不同时期、不同技术平台的各个子系统之间应当能够互联互通，协调工作。
1.5 先进性
在确保安全、可靠、实用的基础上，尽量选择主流、先进的技术方案，提高系统的生命周期。包括网络技术、存储技术、系统架构、异构系统互连互通、数据库平台的选择等，都应当是当前市场主流的、先进的技术和设备。
1.6 扩展性
新建存储系统要充分考虑其可扩展性，采用模块化设计、要求频道的增加和调整、存储系统的容量可以灵活扩展，并采用松散耦合、弹性的系统技术架构，并能兼顾未来的网络媒体播出的需求。这样既符合总体规划、分步实施的原则，又便于随着电视台事业的发展不断对方案进行调整，满足我台未来事业发展、产业运营及技术发展的需求。
2. 系统设计遵循的主要标准
系统改造建设必须符合国家广电总局第62号令及《广播电视安全播出管理规定》电视中心实施细则。建设项目应符合以下规定：
模拟电视播出系统通路技术指标应符合《电视中心制作系统运行维护规程》（GY/T 152）直播通道技术指标要求，三级应达到丙级技术指标，二级应达到乙级技术指标，一级应达到甲级技术指标;
数字播出系统技术指标应符合《标准清晰度电视数字视频通道技术要求与测量方法》（GY/T 243）和《标准清晰度数字电视编码器、解码器技术要求和测量方法》（GY/T 212）的相关要求;各数字播出系统相对应的等效模拟复合视、音频信号技术指标，应符合《电视中心制作系统运行维护规程》（GY/T152）的相关要求;
数字高清播出系统技术指标应符合《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》（GY/T157）、《演播室数字音频信号接口》（GY/T 158）、《标准清晰度数字电视节目录像磁带录制规范》（GY/T 223）和《电视中心制作系统运行维护规程》（GY/T152）的相关要求。
ANSI/TIA/EIA-568-B.2《商业建筑通信布线系统标准 第二部分：平衡双绞线布线系统》
ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1《商业建筑通信布线系统标准 第二部分：平衡双绞线布线系统增编-六类线通道和永久链路要求》
ANSI/TIA/EIA-568-B.3《商业建筑通信布线系统标准 第三部分：光纤布线部件标准》
我台硬盘播出系统和节目部设备要搬迁到新大楼机房，节目部电视剧存储急需扩容升级。节目部现有的电视剧存储系统为DELL服务器，2.5寸SAS盘，容量大约18T，且无法升级扩容，之前下载存储的标清电视剧已基本占满了存储空间。按照台的计划，播出系统和节目部设备要全部搬迁到新机房，设备需要升级改造，以后下载的电视剧素材都是高清的，相比较标清，高清电视剧为25M码流，单集电视剧的容量将是标清的2倍。所以节目部电视剧存储急需扩容，以满足高清大容量存储要求，计划在节目部原有存储的基础上，增加一套NAS存储系统，采用8块8T容量的硬盘，RAID6安全容错，能满足节目部未来存储大约4500集电视剧，500部高清电影的要求。
具体素材存储增加设备如下：QNAP威联通TS-873八盘位企业级NAS存储服务器RAID 6磁盘阵列;
希捷NAS存储硬盘8T*8块;
H3C华三16口千兆交换机
随着我台数字化和网络化的发展，节目生产网络、播出系统以及媒资系统的不断完善，如何通过一个开放的、可扩展的架构来解决各个系统之间的互联和交互就成为一个亟待解决的问题。通过网络架构实现制作部门、播出部门和节目部之间的信息交换和素材迁移，实现节目共享，减少重复劳动，是构建全台网的重要部分。
我台节目部承担着播出单编排，自办节目的审片、上载，电视剧及外来节目的审核、编辑、上载等工作。尤其电视剧播出具有片源下载工作量大，播出总量大，审核工作量大，编辑及上载工作量大等特点。针对节目部的工作特点，在我台搬迁新大楼时，我们设计并建设了节目部系统整备互联平台及电视剧共享存储系统，实现了共享存储系统与播出网及节目生产网络互联，其主要功能和工作流程都是围绕节目素材的传输、存储、审核、编辑和上载播出而设计的。
如图1，该系统采用千兆以太网架构，配置三个网段，每个网段之间通过安全网关互联。使用QNAP TS873作为核心NAS存储，有效存储容量为50TB，使用RAID6磁盘阵列技术，保证在两块磁盘同时出故障的时候，也能保障数据的安全。该NAS存储具备4个千兆以太网接口，总读取带宽高达850MB/S，总写入带宽约350MB/S，满足系统的需求并有一定的富余，可供将来系统升级扩容使用。NAS系统同时具备文件共享服务器和备份同步服务器功能，可通过后台实现权限管理。
该系统由两台数据服务器，一台存储服务器，一台NAS存储，两台H3C千兆交换机，一台安全网关，4台审片工作站，一台非编工作站及播出网上载工作站组成，在最大限度利用原有设备的基础上，用最少的资金投入，实现与播出网、生产网络的互联互通。考虑到播出安全，使用防火墙阻隔外网传入播出的信息流，通过在防火墙上增加安全策略来保护播出系统安全。在素材上载迁移过程中，使用技审校验技术保证文件在迁移过程中的完整性。
如图2，两台交换机为并行架构，两台数据服务器通过安全网关接入专线，并做了安全策略，最大程序阻隔病毒的传入。NAS存储4个千兆网口分别用于传输、审片、上传，不会形成网络带宽阻塞。NAS存储还提供整个整备区域管理功能，实现了先进、可靠、安全的数据存储。结合节目部的三级审片制度，通过上载前人工审查，上载后编辑在线审片，软件自动技审，最大程序避免有问题的素材进入播出系统。
3. 结束语
基于数字媒体资源为核心的管理模式，和基于网络架构为主体的整备互联平台，对我台实现数字化的节目管理、传输、共享都有重要的意义。电视剧共享存储系统自搬迁新传媒大厦以来，已运行了半年时间，目前整个系统安全稳定，简化了工作流程，大大提高了节目部工作人员的工作效率。电视剧共享存储系统的建成和使用，为我台带来播出系统网络架构创新、节目编播流程创新，数字化媒资管理创新，对电视台业务的全面展开和深入发展具有重要的现实意义。
系统设计遵循的主要标准：
系统改造建设符合国家广电总局第62号令及《广播电视安全播出管理规定》电视中心实施细则。
建设项目符合以下规定：
《电视台数字化网络化建设白皮书（2007）》
《GY/T 155-2000高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值》
《GY/T 156-2000演播室数字音频参数》
《GY/T 157-2000演播室高清晰度电视数字视频信号接口》
《GY/T162-2000高清晰度電视串行接口中作为附属数据信号的24比特数字音频格式》
《GY/T193-2003数字音频系统同步》
《GY/T165-2000电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》
《GY/T134-1998数字电视图像质量主观评价方法》
《GY/T211-2005广播影视网络专有IP地址规划》
《GB/T17544-1998信息技术软件包质量要求和测试》
《GB/T16260-1996信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南》
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72：97
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》CECS89：97
《大楼通信综合布线系统》（YD/T926-1997）
《用户接入网工程设计暂行规定》（YD/T5023-96）
