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[图文]陈俊龙:新闻制播一体网络维护建设

2005/9/21/17:51 来源:《城市电视台年会论文集》

    厦门电视台技术中心   陈俊龙

    【摘  要】近年来非线性编辑网络系统在国内电视台获得了大量的应用,本文从我台的非线性新闻制作网的网络安全、网络管理软件及应用软件的功能完善等角度,总结我台新闻制作网投入使用一年多来遇到的实际问题,并提出一些具体的解决方案。希望能与广大同行一起交流共享。

    【关键词】非线性编辑网络  网络的安全  网络管理软件  网络应用软件


    近年来,随着先进的计算机技术、电子集成技术、通讯技术迅速向电视领域渗透,电视业正迎来一场革命性的变化,这种变化概括地说主要体现在两方面,即电视的数字化和网络化。其中,电视的数字化是网络化的前提和必要条件,网络化是数字化的有益延伸和拓展。

    我台于2002年开始建设新闻制播一体网,随着电视技术的数字化、网络传输、网络管理、计算机技术在存储容量、数据处理速度等方面的高速发展,一年来,我台又与索贝公司合作,对原有的新闻制作网络进行了合理的改造与升级,使之成为了具有包装功效的新闻制播一体网。本人有幸地参加了我台新闻制播一体网的全程建设,即网络方案设计、网络建设、网络试运行阶段。通过不断地与索贝公司开发人员的交流沟通,不断地对网络设计与建设的完善,我台的新闻制播一体网的投入使用极大地提高了我台的新闻制播效率。以下简要介绍我台现已投入使用的新闻制播一体网络的几项软硬件技术设计定位:

    FC网和千兆以太网并行的总体构架(双网并行结构)从以太网结构和FC网结构功能特点来看,各自有其优势和不足。以太网有结构灵活和管理方便的优势,但在带宽和实时传输方面存在缺陷,一方面,工作站访问共享数据需通过媒体服务器,另一方面,数据在网络中传输时,需经过打包和多协议站,这些都可能成为传输速率的瓶颈。FC网络可以直接在工作站和共享存储媒体之间建立连接,保障了稳定高速的数据传输,但在系统管理方面,在工作站之间管理数据交换和用户权限控制存在不足。另外,从目前来看,FC网络在工作站的成本相对比较贵。因此我们的网络总体构架,依然沿用传统的双网结构:Fibre Channel(光纤通道技术)网和以太网并行。FC网主要是传送高质量的视频数据流;千兆以太网是做系统文件管理、传送低质量的视频数据流、编辑音频等功能。

    数据结构

    在节目后期制作领域,人们一直追求一种传输与存储领域更趋成熟的压缩格式。在索尼和松下的打造下,DVCAM和DVCPRO已经开始登堂入室。对于MPEG—2,作为新一代的数字地面电视广播三大制式(ATSC、DVB—T和ISDB)共同选择的信源压缩标准,在DVD领域的应用,已经名声在外,而在传输和存储领域,MPEG—Ⅱ文件的可交换性,以及过人的压缩效率都成为其领先的优势。特别是SONY公司将应用MPEG—2 4:2:2 MP@ML的SX录像机推到前台以后,在新闻领域SX成为继DVCPRO之后的又一选择,受到许多电视台的青睐。人们一直期望着能有一种压缩算法,将节目的前期拍摄、后期录制,直至传输,存储全都统一起来,基于MPEG-2平台的网络对于整个电视台数字化进程是顺理成章的。

    先进的MPEG-2视频编辑硬件平台

    Matrox公司的DigiSuite  DTV支持原始DV、DV50和MPEG—2的多格式编辑;支持双通道MPEG-Ⅱ 4:2:2可变数据流“I帧”编辑,每通道数据流可达10~50Mb/s;双路视频可同时有独立的二维特技、快/慢动作及色彩校正;支持MPEG—Ⅱ 4:2:2P @ML和MPEG—Ⅱ MP@ML以及DV格式之间的转换;支持具有八路内嵌音频的SDI/SDI1选件,配合具有SDTI接口的数字录像机,可提供素材高速上下载功能。其SDTI卡上的压缩/解压缩芯片,还可以提供第三路数字视音频信号或文件的实时打包;这是一款集DV25、DV50和MPEG—2多格式为一体的实时编辑硬件平台,它采用了Matrox一贯的高实时性能,可以完成多路视频与图文的实时编辑。特别是可选配的SDI接口卡,更是提供了实时打包,多倍速上/下载等性能,将数字视频编辑系统的性能,推向一个新的层次。这些独有的功能特性成为我台网络视频编辑硬件平台的当然选择。

    硬盘容量和硬盘阵列

    硬盘阵列是视频网络系统中非常重要的一个环节,硬盘阵列的容量、速度、稳定性决定了整个网络的性能。对于PAL制的视频数据,如果不压缩,其数据率为20MB/S(720×576×2×25),双通道音频数据率为192KB/S(48×2×2),由此可以计算出在5:1压缩比情况下,要能存储40小时素材量的硬盘空间需要20×3600×40/4=576000MB,即约576GB(由于音频数据相对视频数据很小,通常可以忽略不计),为了保证有效的硬盘容量,我台网络的硬盘容量最终确认为720GB。参照RAID级别的选择的三个主要因素:可用性(数据冗余)、性能和成本, RAID3比较适合大文件类型且安全性要求较高的应用,如视频编辑、硬盘播出机、大型数据库等,RAID3 凭借其较高的性能价格比成为我台网络的首选。RAID3是把数据分成多个"块",按照一定的容错算法,存放在N+1个硬盘上,实际数据占用的有效空间为N个硬盘的空间总和,而第N+1个硬盘上存储的数据是校验容错信息,当这N+1个硬盘中的其中一个硬盘出现故障时,从其它N个硬盘中的数据也可以恢复原始数据,这样,仅使用这N个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。由于在一个硬盘阵列中,多于一个硬盘同时出现故障率的几率很小,所以一般情况下,使用RAID3,安全性是可以得到保障的。

    其它硬件设备

    FC的Hub或Switch并不限制使用某种特定的接口和传输介质,可以通过选配不同类型的GBIC(接口模块)来连接不同的传输介质。在FC网中,有光纤和铜缆两种介质,其传输速度是相同的,差别在于有效的传输距离。其中使用铜缆可传输30M,光缆可传输500M。由于硬盘阵列通常与Switch放在相邻的位置,所以Switch和硬盘阵列间用铜缆连接,Switch的相应的端口使用铜缆GBIC;由于,工作站位置变化比较大,同时考虑到FC网卡的统一性,Switch和工作站之间使用光缆连接,Switch的相应端口使用光缆GBIC。

    专业化的站点设置

    有了良好的硬件,还需要出色的软件配合。对于视频网络,既需要专业的针对不同需求设计的视频编辑软件,又需要优秀的网络管理软件。在此网络中,根据我台的工作流程,在整个网络中设置了如下站点:服务器、收录工作站、播出工作站、上下载工作站、配音工作站、包装工作站、精编(有卡)工作站、预编(无卡)工作站、审片工作站、串片工作站。

    实践是检验真理的唯一标准,任何一种新技术的应用惟有在实际应用中不断维护与完善才能达到最高的性能价格比。我台的新闻制播一体网投入使用一年多来,通过我台视频网络建设攻关小组与索贝公司开发人员的共同努力,使得网络建设不断完善,各工作站点的功效得到不断充实与改善。现在,我台的新闻制播一体网在我台的新闻制作流程中占据了举足轻重的地位,成为我台新闻制作不可替代的利刃。我台为此成立了攻关小组,将我们有限的技术与智慧应用于我台的视频网络建设中去。下面分几方面简要总结介绍我台技术人员在新闻制播一体网络运用及改进中所做的一些力所能及的努力。

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