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視頻傳媒網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)想論文
一、 概述
由于視頻網(wǎng)絡(luò)的概念走進(jìn)電視臺(tái)，在制作手段上徹底改變了原有的工作模式，實(shí)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(lái)的時(shí)間、質(zhì)量、效率上的弊端。實(shí)際上視頻網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)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(gè)視頻領(lǐng)域的發(fā)展模式。
對(duì)于視頻網(wǎng)絡(luò)，如何去看待評(píng)估，未來(lái)的視頻傳媒網(wǎng)絡(luò)將是什么樣？本文試圖進(jìn)行探討。
二 、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
筆者認(rèn)為一個(gè)運(yùn)行良好的視頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備以下特性：
首先有高效的資源共享能力，并能實(shí)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(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備可擴(kuò)展性、強(qiáng)容錯(cuò)性、高兼容性以及與其它網(wǎng)絡(luò)的互換性。
圖1是某一視頻網(wǎng)絡(luò)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(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)到后期編輯制作單元中，由后期編輯制作單元來(lái)進(jìn)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(wú)損地(全比特、或低壓縮比、或其它無(wú)損壓縮方式)送入硬盤播出單元，進(jìn)行多頻道播出，提高播出的安全性和可靠性。另一方面，以無(wú)損或有損形式送入節(jié)目歸檔單元，實(shí)現(xiàn)節(jié)目的存儲(chǔ)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)的資源和設(shè)備運(yùn)行狀況。在硬件實(shí)現(xiàn)上以非線性編輯系統(tǒng)為站點(diǎn)構(gòu)造數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)。采用大容量的中心硬盤實(shí)現(xiàn)素材共享。鑒于光纖傳輸速度快、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，采用其作為網(wǎng)站連通的物理方式，用于數(shù)據(jù)的即時(shí)存取，設(shè)備和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理等控制信息的傳遞。在軟件上實(shí)現(xiàn)以各系統(tǒng)具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，達(dá)到多格式文件之間調(diào)用、傳輸?shù)幕ゲ僮�、�?qiáng)兼容性和可管理性。
圖1由某一視頻網(wǎng)絡(luò)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(luò)的設(shè)計(jì)著重于視頻素材的存取、存儲(chǔ)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(wù)器對(duì)信號(hào)格式和制作手段具有較強(qiáng)兼容性，整個(gè)單元具有可擴(kuò)展性。以及完善的用戶權(quán)限和用戶資源管理。其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全及網(wǎng)絡(luò)效率有著不可忽視的至關(guān)重要的作用。
節(jié)目制作單元以新聞?lì)惞?jié)目制作為主，系統(tǒng)構(gòu)成采用目前國(guó)內(nèi)較為流行的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)（實(shí)際上這是一種有待商討的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)），其視頻服務(wù)器由一組高速FC硬盤組成，并與一臺(tái)運(yùn)行在以太網(wǎng)上的數(shù)據(jù)管理服務(wù)器協(xié)同工作。在FC上連入實(shí)時(shí)使用低壓縮比（數(shù)據(jù)量很大）視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行工作的設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)節(jié)目制作數(shù)字化，并實(shí)現(xiàn)在整個(gè)節(jié)目制作過程中高質(zhì)量視頻素材的集中存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)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(jìn)行工作的設(shè)備，完成工作量較大的編輯工作，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)并行工作，大大加快節(jié)目制作速度，并為今后編輯站點(diǎn)的擴(kuò)充留有余地。另外，以太網(wǎng)將系統(tǒng)中所有工作站點(diǎn)連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)工作站的制作結(jié)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(jié)構(gòu)突出的特點(diǎn)是滿足國(guó)內(nèi)用戶的升級(jí)要求及價(jià)格承受能力。
由于新聞節(jié)目具有很強(qiáng)的時(shí)效性，因此網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和前端采集編輯設(shè)備應(yīng)簡(jiǎn)單易用。前期采集設(shè)備可采用先進(jìn)的硬盤錄象機(jī)，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(wù)器中，縮短了上載時(shí)間。同時(shí)可利用虛擬演播室技術(shù)，將制作的節(jié)目直接通過光纖或數(shù)字接口實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)到制作單元中，無(wú)須使用放機(jī)疊加背景，錄機(jī)采集的模式。串編工作站與中心存檔單元的連接解決了對(duì)新聞節(jié)目自動(dòng)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(shí)，一個(gè)直播控制主機(jī)以主控或被控的方式，將做好的節(jié)目或從演播室傳來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，送入播出單元。由于此項(xiàng)工作關(guān)系到直播安全，此處的設(shè)計(jì)要充分考慮到可靠性、糾錯(cuò)能力及預(yù)留足夠冗余措施。由總控制網(wǎng)來(lái)智能的監(jiān)測(cè)各單元各設(shè)備的物理狀態(tài)和節(jié)目制作流程的運(yùn)行狀態(tài)。
設(shè)備的可互換性和可選擇性，使用戶在擴(kuò)充和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)有更大的選擇余地；也意味著當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中軟硬件出現(xiàn)問題或不適應(yīng)新的要求時(shí)，能找到更好的替換產(chǎn)品。當(dāng)然，這就要求業(yè)界制定一系列的軟硬件標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際操作中，由于硬件生產(chǎn)廠商的市場(chǎng)行為，此項(xiàng)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(dān)非常關(guān)鍵的播出任務(wù)，所以安全、優(yōu)質(zhì)成為播出單元的首要工作目標(biāo)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則要考慮系統(tǒng)的可靠性，最大限度地減少各種差錯(cuò)及故障的次數(shù)和時(shí)間。系統(tǒng)可使用性，各種設(shè)備及工藝流程要最大限度地方便操作。系統(tǒng)的可維護(hù)性，系統(tǒng)中各類設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化要強(qiáng)，便于維護(hù)。
依據(jù)實(shí)際的狀況，播出單元的采集可有幾種途徑：比如，通過錄像機(jī)，將磁帶節(jié)目采入核心播出服務(wù)器；或者由播出服務(wù)器根據(jù)需要，自動(dòng)調(diào)取臺(tái)中心存檔單元中的存檔節(jié)目。或者直接接收節(jié)目制作單元的節(jié)目，采入播出服務(wù)器播出。系統(tǒng)中的頻道控制機(jī)輸入相應(yīng)的節(jié)目播出表，并確定哪些節(jié)目可以從播出服務(wù)器中直接播出，然后將預(yù)備的節(jié)目清單提交服務(wù)器。播出服務(wù)器首先檢查本地硬盤是否有相應(yīng)節(jié)目，若有，則等待播出。若無(wú)，就需要向臺(tái)中心存檔系統(tǒng)提出申請(qǐng)，待節(jié)目傳送至本地硬盤待播，則通知頻道控制機(jī)節(jié)目已經(jīng)準(zhǔn)備播出。播出時(shí)，每個(gè)頻道播出機(jī)，都隨時(shí)監(jiān)測(cè)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(gè)視音頻服務(wù)器兩兩相連，構(gòu)成雙向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣的系統(tǒng)易于擴(kuò)展，數(shù)據(jù)完全共享。系統(tǒng)整體采用多級(jí)故障自恢復(fù)技術(shù)。每個(gè)視音頻服務(wù)器內(nèi)部硬盤陣列均采用RAID5技術(shù)，保證任一個(gè)服務(wù)器內(nèi)部有一個(gè)硬盤損壞，不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，也不會(huì)影響播出。每個(gè)服務(wù)器稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間再次應(yīng)用RAID技術(shù)，任一個(gè)視音頻服務(wù)器損壞，均可以用其余的視音頻服務(wù)器把丟失的數(shù)據(jù)毫無(wú)損失的恢復(fù)出來(lái)。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(chǔ)容量的擴(kuò)展性。播出單元對(duì)節(jié)目處理要求不高，因此除了播出服務(wù)器與臺(tái)中心存儲(chǔ)系統(tǒng)有高速網(wǎng)絡(luò)相連外，節(jié)目采集、播出單編輯都無(wú)需高速視頻網(wǎng)的支持。播出單元的設(shè)計(jì)成功與否，還與單元中相關(guān)的控制軟件設(shè)計(jì)緊密相關(guān)。核心服務(wù)器與臺(tái)中心存檔單元之間智能的更換數(shù)據(jù)，控制自動(dòng)歸檔和播出緩沖，在播出子網(wǎng)設(shè)計(jì)中也應(yīng)考慮。
播出單元一般擁有海量的本地硬盤，以緩沖存儲(chǔ)數(shù)天的播出節(jié)目。這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，以上所述的所有安全措施是相應(yīng)于用戶的資金投入的。
3、臺(tái)中心存儲(chǔ)單元
數(shù)字中心節(jié)目存儲(chǔ)單元是電視臺(tái)節(jié)目交換、存檔的中心，它具有海量的存檔設(shè)備集。展望未來(lái)，電視臺(tái)應(yīng)采用基于數(shù)據(jù)流磁帶的數(shù)字存儲(chǔ)帶庫(kù)來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，這種方案雖然調(diào)用速度不如硬盤陣列快，但存儲(chǔ)容量大，操作自動(dòng)化與人工手工兼容。節(jié)目存儲(chǔ)網(wǎng)是全臺(tái)節(jié)目調(diào)用的中心和數(shù)據(jù)源，應(yīng)具有快速存檔和歸檔、完善的檢索機(jī)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(dòng)器控制節(jié)目源（錄象機(jī)等）的輸入和中心視頻服務(wù)器的錄入通道，以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的方式存儲(chǔ)到中心存儲(chǔ)帶庫(kù)。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(chǔ)使用解碼驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的文檔存儲(chǔ)/復(fù)用。并且具有多臺(tái)設(shè)備同時(shí)工作的能力，可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)容量。數(shù)據(jù)的可靠性應(yīng)放在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的首位，所以記錄數(shù)據(jù)時(shí)，采用磁帶的RAID技術(shù)。記錄時(shí)采用對(duì)稱水平和垂直分布數(shù)據(jù)。當(dāng)讀出數(shù)據(jù)時(shí)，把數(shù)據(jù)重新裝配成原始數(shù)據(jù)。另外，一個(gè)強(qiáng)大、快速的節(jié)目檢索機(jī)制也是比不可少的。 由于各省的寬帶光纖網(wǎng)正積極的實(shí)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(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)前景。
4 全臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)間數(shù)據(jù)流的交換
全臺(tái)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息管理系統(tǒng)。它通過與各單元交換信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各單元的資源和設(shè)備運(yùn)行狀況。由于其工作任務(wù)僅為處理管理信息，數(shù)據(jù)流相對(duì)較小，所以它構(gòu)建于以太網(wǎng)。協(xié)調(diào)各單元的節(jié)目、素材的流動(dòng)，達(dá)到優(yōu)化各子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)作。各單元監(jiān)控系統(tǒng)與全臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)之間需要定義標(biāo)準(zhǔn)接口。這樣，由不同廠商提供的全臺(tái)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(kuò)展性和靈活度。
此處設(shè)計(jì)筆者建議選用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣可提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，易于維修，互不干擾。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺(tái)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(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理軟件”處理數(shù)據(jù)可作到快捷、準(zhǔn)確，使整個(gè)系統(tǒng)平穩(wěn)、安全、高效的工作。另外，還應(yīng)做到軟件智能化，使之具備良好的人機(jī)對(duì)話功能。
網(wǎng)間數(shù)據(jù)流的流動(dòng)以存儲(chǔ)單元為中心，向各個(gè)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(guān)系到播出安全 。因此在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上應(yīng)將存儲(chǔ)單元和播出單元的中心設(shè)備較緊密地結(jié)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(shí)現(xiàn)高效的傳送。此點(diǎn)應(yīng)是構(gòu)想更趨理想的視頻網(wǎng)絡(luò)的根本出發(fā)點(diǎn)。
三、總結(jié)
從現(xiàn)在看來(lái)，建立全臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)還有相當(dāng)一段距離。首先，業(yè)界要制定一系列嚴(yán)格的軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)，包括文件格式、接口標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行人機(jī)對(duì)話。以期達(dá)到系統(tǒng)的安全性及可選擇性、可管理性、擴(kuò)展性。所有這些，都是節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的因素。對(duì)于視頻網(wǎng)絡(luò)這樣的新生事物，除了需要更多的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，還要考慮視頻本身的特點(diǎn)，才能達(dá)到理想、合理的生產(chǎn)要求。
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