視頻傳媒網(wǎng)絡化構想論文
一、 概述
由于視頻網(wǎng)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(wǎng)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(zhì)量、效率上的弊端。實際上視頻網(wǎng)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(wǎng)絡，如何去看待評估，未來的視頻傳媒網(wǎng)絡將是什么樣？本文試圖進行探討。
二 、網(wǎng)絡結構
筆者認為一個運行良好的視頻網(wǎng)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(wǎng)絡應具備可擴展性、強容錯性、高兼容性以及與其它網(wǎng)絡的互換性。
圖1是某一視頻網(wǎng)絡生產(chǎn)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(diào)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(wǎng)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(wǎng)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(diào)用、傳輸?shù)幕ゲ僮鳌娂嫒菪院涂晒芾硇浴?/p>
圖1由某一視頻網(wǎng)絡生產(chǎn)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(chǎn)的公共部分。為多部門、多欄目共用。因此網(wǎng)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(wǎng)絡安全及網(wǎng)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(nèi)較為流行的雙網(wǎng)結構（實際上這是一種有待商討的網(wǎng)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(wǎng)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(zhì)量視頻素材的集中存儲和實時共享。在以太網(wǎng)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(wǎng)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(nèi)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(wǎng)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(diào)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(wǎng)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(wǎng)絡時有更大的選擇余地；也意味著當網(wǎng)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(chǎn)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(chǎn)廠商的市場行為，此項內(nèi)容往往被有意忽視，而使得用戶不得不被生產(chǎn)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(zhì)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(diào)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(jīng)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(nèi)部硬盤陣列均采用RAID5技術，保證任一個服務器內(nèi)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(wǎng)絡相連外，節(jié)目采集、播出單編輯都無需高速視頻網(wǎng)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(wǎng)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(diào)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(diào)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(wǎng)是全臺節(jié)目調(diào)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(qū)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(wǎng)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(qū)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)間數(shù)據(jù)流的交換
全臺網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)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(wǎng)。協(xié)調(diào)各單元的節(jié)目、素材的流動，達到優(yōu)化各子系統(tǒng)內(nèi)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(wǎng)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(wǎng)絡拓撲結構，這樣可提高網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和可靠性，易于維修，互不干擾。網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)網(wǎng)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(chǎn)網(wǎng)絡中不可或缺的因素。對于視頻網(wǎng)絡這樣的新生事物，除了需要更多的計算機和網(wǎng)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(chǎn)要求。
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