视频传媒网络化构想（1）

　　一、概述
　　由于视频网络的概念走进电视台，在制作手段上彻底改变了原有的工作模式，实现了从节目前期制作、后期编辑以及最终播出存档一体化，全部工作形式向交互式网上作业方向发展。避免了传统作业流程带来的时间、质量、效率上的弊端。实际上视频网络带来的不仅仅是电视媒体全数字化解决方案，更重要的是它提供了一个视频领域的发展模式。
　　对于视频网络，如何去看待评估，未来的视频传媒网络将是什么样？本文试图进行探讨。
　　二、网络结构
　　笔者认为一个运行良好的视频网络应具备以下特性：
　　首先有高效的资源共享能力，并能实现快速的数据存取及交换。其次有智能化的监控管理功能。最后也是至为重要的一步，整个网络应具备可扩展性、强容错性、高兼容性以及与其它网络的互换性。
　　图1是某一视频网络生产厂家提供的解决方案。节目素材通过光纤或数字接口实时传输并存储到后期编辑制作单元中，由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作，各种特技效果、字幕、配音、片头等在此处都可完成。制作完成的节目一方面无损地（全比特、或低压缩比、或其它无损压缩方式）送入硬盘播出单元，进行多频道播出，提高播出的安全性和可靠性。另一方面，以无损或有损形式送入节目归档单元，实现节目的存储和归档。便于以后的索引和节目调用。监控单元通过与各单元交换信息，实时监测各系统的资源和设备运行状况。在硬件实现上以非线性编辑系统为站点构造数字视频网络。采用大容量的中心硬盘实现素材共享。鉴于光纤传输速度快、通用性强等优点，采用其作为网站连通的物理方式，用于数据的即时存取，设备和业务运营管理等控制信息的传递。在软件上实现以各系统具有统一的标准为基础，达到多格式文件之间调用、传输的互操作、强兼容性和可管理性。
　　图1由某一视频网络生产厂家提供的解决方案
　　1、节目制作单元
　　节目制作单元是节目日常生产的公共部分。为多部门、多栏目共用。因此网络的设计着重于视频素材的存取、存储体速度以及有效的素材共享。并且要求采用高速io端口，视音频服务器对信号格式和制作手段具有较强兼容性，整个单元具有可扩展性。以及完善的用户权限和用户资源管理。其对于网络安全及网络效率有着不可忽视的至关重要的作用。
　　节目制作单元以新闻类节目制作为主，系统构成采用目前国内较为流行的双网结构（实际上这是一种有待商讨的网络结构），其视频服务器由一组高速fc硬盘组成，并与一台运行在以太网上的数据管理服务器协同工作。在fc上连入实时使用低压缩比（数据量很大）视频数据进行工作的设备，以实现节目制作数字化，并实现在整个节目制作过程中高质量视频素材的集中存储和实时共享。在以太网上连入使用高压缩比（数据量教小）视频数据进行工作的设备，完成工作量较大的编辑工作，以实现多点并行工作，大大加快节目制作速度，并为今后编辑站点的扩充留有余地。另外，以太网将系统中所有工作站点连接起来，以实现多个工作站的制作结果共享与相互传递。以上方案是目前最为流行的一种商业操作方案。此种结构突出的特点是满足国内用户的升级要求及价格承受能力。
　　由于新闻节目具有很强的时效性，因此网络的设计和前端采集编辑设备应简单易用。前期采集设备可采用先进的硬盘录象机，通过sdi数字接口，将素材以数据文件的形式直接调入服务器中，缩短了上载时间。同时可利用虚拟演播室技术，将制作的节目直接通过光纤或数字接口实时传输并存储到制作单元中，无须使用放机叠加背景，录机采集的模式。串编工作站与中心存档单元的连接解决了对新闻节目自动归档、检索以及与中心存档系统的节目交换。在用于新闻直播时，一个直播控制主机以主控或被控的方式，将做好的节目或从演播室传来的实时数据转换成统一的实时数据流，送入播出单元。由于此项工作关系到直播安全，此处的设计要充分考虑到可靠性、纠错能力及预留足够冗余措施。由总控制网来智能的监测各单元各设备的物理状态和节目制作流程的运行状态。
　　设备的可互换性和可选择性，使用户在扩充和构建网络时有更大的选择余地；也意味着当网络中软硬件出现问题或不适应新的要求时，能找到更好的替换产品。当然，这就要求业界制定一系列的软硬件标准。在实际操作中，由于硬件生产厂商的市场行为，此项内容往往被有意忽视，而使得用户不得不被生产厂商所左右。此种事件屡见不鲜。
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　　2播出单元
　　由于播出单元承担非常关键的播出任务，所以安全、优质成为播出单元的首要工作目标。系统的设计原则要考虑系统的可靠性，最大限度地减少各种差错及故障的次数和时间。系统可使用性，各种设备及工艺流程要最大限度地方便操作。系统的可维护性，系统中各类设备标准化要强，便于维护。
　　依据实际的状况，播出单元的采集可有几种途径：比如，通过录像机，将磁带节目采入核心播出服务器；或者由播出服务器根据需要，自动调取台中心存档单元中的存档节目。或者直接接收节目制作单元的节目，采入播出服务器播出。系统中的频道控制机输入相应的节目播出表，并确定哪些节目可以从播出服务器中直接播出，然后将预备的节目清单提交服务器。播出服务器首先检查本地硬盘是否有相应节目，若有，则等待播出。若无，就需要向台中心存档系统提出申请，待节目传送至本地硬盘待播，则通知频道控制机节目已经准备播出。播出时，每个频道播出机，都随时监测频道的播出状态。
　　由于播出单元要求的高可靠性，故可采用多个视音频服务器两两相连，构成双向拓扑结构，这样的系统易于扩展，数据完全共享。系统整体采用多级故障自恢复技术。每个视音频服务器内部硬盘阵列均采用raid5技术，保证任一个服务器内部有一个硬盘损坏，不会丢失数据，也不会影响播出。每个服务器称为一个节点，节点之间再次应用raid技术，任一个视音频服务器损坏，均可以用其余的视音频服务器把丢失的数据毫无损失的恢复出来。这样也提高了硬盘的利用率。多频道播出系统充分考虑io数量，以及存储容量的扩展性。播出单元对节目处理要求不高，因此除了播出服务器与台中心存储系统有高速网络相连外，节目采集、播出单编辑都无需高速视频网的支持。播出单元的设计成功与否，还与单元中相关的控制软件设计紧密相关。核心服务器与台中心存档单元之间智能的更换数据，控制自动归档和播出缓冲，在播出子网设计中也应考虑。
　　播出单元一般拥有海量的本地硬盘，以缓冲存储数天的播出节目。这里要强调一点，以上所述的所有安全措施是相应于用户的资金投入的。
　　3、台中心存储单元
　　数字中心节目存储单元是电视台节目交换、存档的中心，它具有海量的存档设备集。展望未来，电视台应采用基于数据流磁带的数字存储带库来进行存储，这种方案虽然调用速度不如硬盘阵列快，但存储容量大，操作自动化与人工手工兼容。节目存储网是全台节目调用的中心和数据源，应具有快速存档和归档、完善的检索机制、节目分类和高速节目传输能力。
　　中心节目存档单元主要从三种途径输入数据。一是使用磁带驱动器控制节目源（录象机等）的输入和中心视频服务器的录入通道，以实时数据流的方式存储到中心存储带库。二是通过高速网与节目制作单元相连，可以获取已制作完成的节目，以备日后播出。三是通过与播出单元相连，获取首播磁带上的节目并存档，以备日后检索或播出。
　　中心存储使用解码驱动，实现跨平台的文档存储复用。并且具有多台设备同时工作的能力，可以进一步提高网络的存储容量。数据的可靠性应放在数据中心设计的首位，所以记录数据时，采用磁带的raid技术。记录时采用对称水平和垂直分布数据。当读出数据时，把数据重新装配成原始数据。另外，一个强大、快速的节目检索机制也是比不可少的。由于各省的宽带光纤网正积极的实施省际互联，因此节目交换方式由磁带互送演变为网际互传将是极有可能尽快实现的现实前景。
　　4全台监控系统及网间数据流的交换
　　全台网监控系统是节目生产网络的信息管理系统。它通过与各单元交换信息，实时监测各单元的资源和设备运行状况。由于其工作任务仅为处理管理信息，数据流相对较小，所以它构建于以太网。协调各单元的节目、素材的流动，达到优化各子系统内部运作。各单元监控系统与全台监控系统之间需要定义标准接口。这样，由不同厂商提供的全台网和单元监控系统，能自由组合，可满足不同需要，有效的提高系统的扩展性和灵活度。
　　此处设计笔者建议选用星型网络拓扑结构，这样可提高网络的稳定性和可靠性，易于维修，互不干扰。网络操作系统平台可建立在windowsnt或windows2000之上。由于该监控系统处理数据流较小，系统主控计算机的设备管理软件处理数据可作到快捷、准确，使整个系统平稳、安全、高效的工作。另外，还应做到软件智能化，使之具备良好的人机对话功能。
　　网间数据流的流动以存储单元为中心，向各个单元幅射。特别是它与播出单元之间数据流的交换频繁，并且关系到播出安全。因此在网络设计上应将存储单元和播出单元的中心设备较紧密地结合在一起。
　　总之，节目流的传送需要高带宽的骨干网与完善的控制信息系统相互配合，从而实现高效的传送。此点应是构想更趋理想的视频网络的根本出发点。
　　三、总结
　　从现在看来，建立全台节目生产网还有相当一段距离。首先，业界要制定一系列严格的软、硬件标准，包括文件格式、接口标准等。其次，还要考虑到所用系统软件的界面的友好性和可操作性，更好地进行人机对话。以期达到系统的安全性及可选择性、可管理性、扩展性。所有这些，都是节目生产网络中不可或缺的因素。对于视频网络这样的新生事物，除了需要更多的计算机和网络技术的支持，还要考虑视频本身的特点，才能达到理想、合理的生产要求。
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