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視頻傳媒網絡化構想
視頻傳媒網絡化構想
《電視字幕特技與動畫》2000年第11期發(fā)表一、 概述
由于視頻網絡的概念走進電視臺，在制作手段上徹底改變了原有的工作模式，實現(xiàn)了從節(jié)目前期制作、后期編輯以及最終播出存檔一體化，全部工作形式向“交互式”網上作業(yè)方向發(fā)展。避免了傳統(tǒng)作業(yè)流程帶來的時間、質量、效率上的弊端。實際上視頻網絡帶來的不僅僅是電視媒體全數(shù)字化解決方案，更重要的是它提供了一個視頻領域的發(fā)展模式。
對于視頻網絡，如何去看待評估，未來的視頻傳媒網絡將是什么樣？本文試圖進行探討。
二 、網絡結構
筆者認為一個運行良好的視頻網絡應具備以下特性：
首先有高效的資源共享能力，并能實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)存取及交換.其次有智能化的監(jiān)控管理功能。最后也是至為重要的一步，整個網絡應具備可擴展性、強容錯性、高兼容性以及與其它網絡的互換性。
圖1是某一視頻網絡生產廠家提供的解決方案。節(jié)目素材通過光纖或數(shù)字接口實時傳輸并存儲到后期編輯制作單元中，由后期編輯制作單元來進行原始素材的編輯及后期處理工作，各種特技效果、字幕、配音、片頭等在此處都可完成。制作完成的節(jié)目一方面無損地(全比特、或低壓縮比、或其它無損壓縮方式)送入硬盤播出單元，進行多頻道播出，提高播出的安全性和可靠性。另一方面，以無損或有損形式送入節(jié)目歸檔單元，實現(xiàn)節(jié)目的存儲和歸檔。便于以后的索引和節(jié)目調用。監(jiān)控單元通過與各單元交換信息，實時監(jiān)測各系統(tǒng)的資源和設備運行狀況。在硬件實現(xiàn)上以非線性編輯系統(tǒng)為站點構造數(shù)字視頻網絡。采用大容量的中心硬盤實現(xiàn)素材共享。鑒于光纖傳輸速度快、通用性強等優(yōu)點，采用其作為網站連通的物理方式，用于數(shù)據(jù)的即時存取，設備和業(yè)務運營管理等控制信息的傳遞。在軟件上實現(xiàn)以各系統(tǒng)具有統(tǒng)一的標準為基礎，達到多格式文件之間調用、傳輸?shù)幕ゲ僮�、強兼容性和可管理性�?/p>
圖1由某一視頻網絡生產廠家提供的解決方案
1、 節(jié)目制作單元
節(jié)目制作單元是節(jié)目日常生產的公共部分。為多部門、多欄目共用。因此網絡的設計著重于視頻素材的存取、存儲體速度以及有效的素材共享。并且要求采用高速I/O端口，視音頻服務器對信號格式和制作手段具有較強兼容性，整個單元具有可擴展性。以及完善的用戶權限和用戶資源管理。其對于網絡安全及網絡效率有著不可忽視的至關重要的作用。
節(jié)目制作單元以新聞類節(jié)目制作為主，系統(tǒng)構成采用目前國內較為流行的雙網結構（實際上這是一種有待商討的網絡結構），其視頻服務器由一組高速FC硬盤組成，并與一臺運行在以太網上的數(shù)據(jù)管理服務器協(xié)同工作。在FC上連入實時使用低壓縮比（數(shù)據(jù)量很大）視頻數(shù)據(jù)進行工作的設備，以實現(xiàn)節(jié)目制作數(shù)字化，并實現(xiàn)在整個節(jié)目制作過程中高質量視頻素材的集中存儲和實時共享。在以太網上連入使用高壓縮比（數(shù)據(jù)量教�。┮曨l數(shù)據(jù)進行工作的設備，完成工作量較大的編輯工作，以實現(xiàn)多點并行工作，大大加快節(jié)目制作速度，并為今后編輯站點的擴充留有余地。另外，以太網將系統(tǒng)中所有工作站點連接起來，以實現(xiàn)多個工作站的制作結果共享與相互傳遞。以上方案是目前最為流行的一種商業(yè)操作方案。此種結構突出的特點是滿足國內用戶的升級要求及價格承受能力。
由于新聞節(jié)目具有很強的時效性，因此網絡的設計和前端采集編輯設備應簡單易用。前期采集設備可采用先進的硬盤錄象機，通過SDI數(shù)字接口，將素材以數(shù)據(jù)文件的形式直接調入服務器中，縮短了上載時間。同時可利用虛擬演播室技術，將制作的節(jié)目直接通過光纖或數(shù)字接口實時傳輸并存儲到制作單元中，無須使用放機疊加背景，錄機采集的模式。串編工作站與中心存檔單元的連接解決了對新聞節(jié)目自動歸檔、檢索以及與中心存檔系統(tǒng)的節(jié)目交換。在用于新聞直播時，一個直播控制主機以主控或被控的方式，將做好的節(jié)目或從演播室傳來的實時數(shù)據(jù)轉換成統(tǒng)一的實時數(shù)據(jù)流，送入播出單元。由于此項工作關系到直播安全，此處的設計要充分考慮到可靠性、糾錯能力及預留足夠冗余措施。由總控制網來智能的監(jiān)測各單元各設備的物理狀態(tài)和節(jié)目制作流程的運行狀態(tài)。
設備的可互換性和可選擇性，使用戶在擴充和構建網絡時有更大的選擇余地；也意味著當網絡中軟硬件出現(xiàn)問題或不適應新的要求時，能找到更好的替換產品。當然，這就要求業(yè)界制定一系列的軟硬件標準。在實際操作中，由于硬件生產廠商的市場行為，此項內容往往被有意忽視，而使得用戶不得不被生產廠商所左右。此種事件屢見不鮮。
2 播出單元
由于播出單元承擔非常關鍵的播出任務，所以安全、優(yōu)質成為播出單元的首要工作目標。系統(tǒng)的設計原則要考慮系統(tǒng)的可靠性，最大限度地減少各種差錯及故障的次數(shù)和時間。系統(tǒng)可使用性，各種設備及工藝流程要最大限度地方便操作。系統(tǒng)的可維護性，系統(tǒng)中各類設備標準化要強，便于維護。
依據(jù)實際的狀況，播出單元的采集可有幾種途徑：比如，通過錄像機，將磁帶節(jié)目采入核心播出服務器；或者由播出服務器根據(jù)需要，自動調取臺中心存檔單元中的存檔節(jié)目�；蛘咧苯咏邮展�(jié)目制作單元的節(jié)目，采入播出服務器播出。系統(tǒng)中的頻道控制機輸入相應的節(jié)目播出表，并確定哪些節(jié)目可以從播出服務器中直接播出，然后將預備的節(jié)目清單提交服務器。播出服務器首先檢查本地硬盤是否有相應節(jié)目，若有，則等待播出。若無，就需要向臺中心存檔系統(tǒng)提出申請，待節(jié)目傳送至本地硬盤待播，則通知頻道控制機節(jié)目已經準備播出。播出時，每個頻道播出機，都隨時監(jiān)測頻道的播出狀態(tài)。
由于播出單元要求的高可靠性，故可采用多個視音頻服務器兩兩相連，構成雙向拓撲結構，這樣的系統(tǒng)易于擴展，數(shù)據(jù)完全共享。系統(tǒng)整體采用多級故障自恢復技術。每個視音頻服務器內部硬盤陣列均采用RAID5技術，保證任一個服務器內部有一個硬盤損壞，不會丟失數(shù)據(jù)，也不會影響播出。每個服務器稱為一個節(jié)點，節(jié)點之間再次應用RAID技術，任一個視音頻服務器損壞，均可以用其余的視音頻服務器把丟失的數(shù)據(jù)毫無損失的恢復出來。這樣也提高了硬盤的利用率。多頻道播出系統(tǒng)充分考慮I/O數(shù)量，以及存儲容量的擴展性。播出單元對節(jié)目處理要求不高，因此除了播出服務器與臺中心存儲系統(tǒng)有高速網絡相連外，節(jié)目采集、播出單編輯都無需高速視頻網的支持。播出單元的設計成功與否，還與單元中相關的控制軟件設計緊密相關。核心服務器與臺中心存檔單元之間智能的更換數(shù)據(jù)，控制自動歸檔和播出緩沖，在播出子網設計中也應考慮。
播出單元一般擁有海量的本地硬盤，以緩沖存儲數(shù)天的播出節(jié)目。這里要強調一點，以上所述的所有安全措施是相應于用戶的資金投入的。
3、臺中心存儲單元
數(shù)字中心節(jié)目存儲單元是電視臺節(jié)目交換、存檔的中心，它具有海量的存檔設備集。展望未來，電視臺應采用基于數(shù)據(jù)流磁帶的數(shù)字存儲帶庫來進行存儲，這種方案雖然調用速度不如硬盤陣列快，但存儲容量大，操作自動化與人工手工兼容。節(jié)目存儲網是全臺節(jié)目調用的中心和數(shù)據(jù)源，應具有快速存檔和歸檔、完善的檢索機制、節(jié)目分類和高速節(jié)目傳輸能力。
中心節(jié)目存檔單元主要從三種途徑輸入數(shù)據(jù)。一是使用磁帶驅動器控制節(jié)目源（錄象機等）的輸入和中心視頻服務器的錄入通道，以實時數(shù)據(jù)流的方式存儲到中心存儲帶庫。二是通過高速網與節(jié)目制作單元相連，可以獲取已制作完成的節(jié)目，以備日后播出。三是通過與播出單元相連，獲取首播磁帶上的節(jié)目并存檔，以備日后檢索或播出。
中心存儲使用解碼驅動，實現(xiàn)跨平臺的文檔存儲/復用。并且具有多臺設備同時工作的能力，可以進一步提高網絡的存儲容量。數(shù)據(jù)的可靠性應放在數(shù)據(jù)中心設計的首位，所以記錄數(shù)據(jù)時，采用磁帶的RAID技術。記錄時采用對稱水平和垂直分布數(shù)據(jù)。當讀出數(shù)據(jù)時，把數(shù)據(jù)重新裝配成原始數(shù)據(jù)。另外，一個強大、快速的節(jié)目檢索機制也是比不可少的。 由于各省的寬帶光纖網正積極的實施省際互聯(lián)，因此節(jié)目交換方式由磁帶互送演變?yōu)榫W際互傳將是極有可能盡快實現(xiàn)的現(xiàn)實前景。
4 全臺監(jiān)控系統(tǒng)及網間數(shù)據(jù)流的交換
全臺網監(jiān)控系統(tǒng)是節(jié)目生產網絡的信息管理系統(tǒng)。它通過與各單元交換信息，實時監(jiān)測各單元的資源和設備運行狀況。由于其工作任務僅為處理管理信息，數(shù)據(jù)流相對較小，所以它構建于以太網。協(xié)調各單元的節(jié)目、素材的流動，達到優(yōu)化各子系統(tǒng)內部運作。各單元監(jiān)控系統(tǒng)與全臺監(jiān)控系統(tǒng)之間需要定義標準接口。這樣，由不同廠商提供的全臺網和單元監(jiān)控系統(tǒng)，能自由組合，可滿足不同需要，有效的提高系統(tǒng)的擴展性和靈活度。
此處設計筆者建議選用星型網絡拓撲結構，這樣可提高網絡的穩(wěn)定性和可靠性，易于維修，互不干擾。網絡操作系統(tǒng)平臺可建立在WINDOWS NT或WINDOWS 2000之上。由于該監(jiān)控系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)流較小，系統(tǒng)主控計算機的“設備管理軟件”處理數(shù)據(jù)可作到快捷、準確，使整個系統(tǒng)平穩(wěn)、安全、高效的工作。另外，還應做到軟件智能化，使之具備良好的人機對話功能。
網間數(shù)據(jù)流的流動以存儲單元為中心，向各個單元幅射。特別是它與播出單元之間數(shù)據(jù)流的交換頻繁，并且關系到播出安全 。因此在網絡設計上應將存儲單元和播出單元的中心設備較緊密地結合在一起。
總之，節(jié)目流的傳送需要高帶寬的骨干網與完善的控制信息系統(tǒng)相互配合，從而實現(xiàn)高效的傳送。此點應是構想更趨理想的視頻網絡的根本出發(fā)點。
三、總結
從現(xiàn)在看來，建立全臺節(jié)目生產網還有相當一段距離。首先，業(yè)界要制定一系列嚴格的軟、硬件標準，包括文件格式、接口標準等。其次，還要考慮到所用系統(tǒng)軟件的界面的友好性和可操作性，更好地進行人機對話。以期達到系統(tǒng)的安全性及可選擇性、可管理性、擴展性。所有這些，都是節(jié)目生產網絡中不可或缺的因素。對于視頻網絡這樣的新生事物，除了需要更多的計算機和網絡技術的支持，還要考慮視頻本身的特點，才能達到理想、合理的生產要求。
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