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试论海量存储的硬盘播出系统
2006年4月4日 9:35  来源:《世界广播电视》  

    本文作者植锵先生,广州电视台播出部主任、工程师。

    关键词:近线存储 硬盘播出系统

  随着网络技术、计算机技术和存储技术的发展,电视节目硬盘播出系统逐步成熟,优势明显,在越来越多的电视台获得了应用。广州电视台共播出8套自办节目,主频道由总编室直接管理,其它频道实行频道责任制;每天播出的节目超过150h,不计算重播的节目也有80h,播出规模较大。在硬盘化改造之前,广州台全部使用以放像机、播出切换台、播控工作站为主要设备的自动播出系统;除广告部使用了广告经营管理软件外,从总编室到各频道编辑部、播出部都没有使用计算机辅助编播系统。为适应事业发展的需要,跟上技术发展的步伐,广州台决定建立硬盘播出系统。

设计思路

  先进的编播管理功能

  我台广告经营已经实现统一管理。每天,广告部将广告播出素材带和广告排位单交给各个频道,各个频道将广告排位融合进播出串联单并将广告素材串编好,然后和频道播出节目带一起交总编室审核后由播出部执行播出。整个过程耗费大量的人力,夹杂了大量的纸质文稿传递、计算机数据的输出录入,极易出错,广告的播出质量很难控制。

  而网络具有强大的交互通信、资源共享、信息交换、协同工作及在线处理等能力,因而在构建硬盘播出系统时,要充分发挥网络技术的优势,实现多部门协作的工作方式,系统管理涵盖素材上载、素材管理、素材审看、多频道播出节目单/广告播出单编辑及管理,实现自动化、无纸化办公。初步设想以播出节目素材和播出节目单作为播出业务流程的中心,管理流程如图1所示。

图1 海量存储的硬盘播出系统

图1 海量存储的硬盘播出系统

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  播出节目素材二级存储管理

  SAN结构中工作站节点通过光纤交换机与磁盘阵列直接连接,可以获得最快的访问速度,而且可以避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突现象,非常适合于高速和不间断视频数据流的传送。SAN结构具有资源共享、通道扩展性好的特点,能够扩大大型系统的规模并大大提高其灵活性,在国内电视台的硬盘播出系统中得以大量使用,实践证明其是成熟稳定的。因此我们选择了SAN结构。在整个系统中,我们采用两台MDC服务器(主备)和两台FTP迁移服务器(主备),前者主要负责对磁盘阵列进行管理和共享;后者主要负责在各个Profile和磁盘阵列之间进行素材的交换。在素材从网络中的一个节点迁移到另外一个节点后,FTP迁移服务器还要负责对数据库进行更新,标识出素材所存在的节点位置。FTP迁移服务器另一个功能是,可以对磁盘阵列和所有Profile中的素材进行管理,比如删除素材、同步素材、对素材和数据库中的记录进行比较、删除垃圾素材或垃圾数据等操作。采用FTP迁移服务器是为了统一管理迁移任务,具有易于管理、节省带宽及安全稳定的优势。

  硬盘播出系统中,上载是整个网络中人为操作最多的一个环节,也是容易出故障的部分。上载服务器的安全性要求与播出服务器不尽相同,就我台硬盘播出系统的规模而言,采用上载服务器与播出服务器分离的结构,首先对安全播出有好处,同时也能够节约资源。

  对于播出服务器和上载服务器来说,其硬盘价格相对昂贵,因而不适合建立大的储存空间。尤其是播出服务器,其硬盘储存了大量的素材,增加了管理难度,不利于安全播出。而我台8个频道播出的节目中有相当一部分是需要共享和长期反复使用的,如广告素材、公益宣传片、在不同频道不同时间播出的电视剧等,对素材储存空间提出较大的需求。另外,支持8个频道的播出规模不是一个视频服务器所能够做到的。而在有多个视频服务器的系统中,素材只能存放在某一特定的服务器中,服务器之间的素材审看比较麻烦,如果有须要长期反复使用的素材,对素材的管理就有相当的难度。综合上述因素,我们决定在系统中建立统一的大容量低成本的二级近线存储空间,以解决上述问题。对上载服务器和播出服务器里的素材都不做长时间保留,上载了的文件尽快迁移到播出服务器或近线存储器,播出服务器里的文件两天内不播出的一律删除;素材检索审看安排在近线存储器。上载完成后,可以选择按照频道名称迁移到所属的播出服务器,也可以同时选择迁移到磁盘阵列中。播出服务器中的素材播完以后,可以通过FTP迁移服务器迁到磁盘阵列中进行保存。

  安全性考虑

  网络化给播控系统带来了前所未有的便利性,极大地提高了工作效率,但也带来了风险。播控系统的安全性是首要考虑因素。

  实际中硬件设备不出故障几乎是不可能的。随着硬盘播出系统规模的日益扩大,系统内硬件故障的几率也随之增大。因此,在硬件设备的选型上必须选择成熟可靠的产品;在硬件系统的构造上采用容错设计原则,使系统不存在单一崩溃点,不会因为单个硬件设备出故障而造成事故,如播出服务器、播控工作站、光纤交换机、以太网交换机、数据库服务器等直接涉及播出安全的硬件设备,全部采用镜像主备结构。

  在软件的安全性方面,我们也提出了具体的要求,如:广告经营管理系统和播出系统之间需要交换的数据有广告播出排位单、播后审核数据、广告素材数据,每天只在特定的时间里联网传输以降低风险。播出软件对外界的依赖性越小,其安全指数就越高。我们设想,节目单由数据库发往播控工作站,由播控软件在本机执行,播出一旦开始,如要修改播出数据,则必须在播出工作站进行,从而减小播出软件对数据库和网络的依赖性。这样,在网络不通或主备数据库出现故障的情况下也能播出,从而提高播出的安全性。

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