林国艺
南安市广播电视台
【摘要】 南安电视台建设了以数字化、网络化为基础的节目制播一体化网络平台，实现了包括自办节目收录、素材上下载、编辑制作、文稿编辑以及演播室直播等一体化的制播流程,实现了县一级梦寐以求的无带化编辑梦想。本文介绍了该网络系统的特点，结构设计及制播一体化的工作流程等。
【关键词】 网络 制播 一体化系统 流程
南安电视台作为县一级有线电视台要实现制作、播出的网络化，也确实是件难事，首先县一级资金困难，其次技术、制作人员比较欠缺，再者制作机房受到一定的限制。2009年南安市广电大楼落成，我们结合县一级有线电视台的特点，全面采用制播一体化网络技术，实现了县一级制作、播出现代化。
随着广播电视的发展，电视节目制作播出数字化、节目传输交换网络化，是广电未来发展的必然趋势。在电视领域中采用数字技术，可使信号质量在节目录制、信号传输和播出等各个环节得到保证，解决了模拟技术固有的噪声积累、信号衰减等难题。而网络化则能最大限度地实现资源共享，提高制作和播出效率。
南安电视台适应广电未来发展的需求，为了提高节目制作水平，实现资源共享，优化制作流程，为建设了以数字化、网络化为基础的新闻制播一体化网络平台。实现了包括新闻节目收录，素材上下载、编辑制作、文稿编辑以及演播室直播等功能，并且提供了实用的工作流程监控和管理模式，提高了新闻节目制作水平和效率，提高南安广播电视台的整体形象。
一． 系统特点
整个系统设计是在满足南安电视台各栏目和新闻节目制作与播出要求的情况下，充分考虑系统的可用性、稳定性和可靠性，同时兼顾系统的先进性、兼容性、可扩展性。结合南安电视台的实际要求，实现了与各栏目实际工作流程的高度结合和节目资源的共享，切实提高了工作效率，改善播出质量。
在安全可靠性方面，系统具有检错、纠错能力，并具备完善的应急方案，且应急操作安全、快捷、备份系统（包括通道备份）独立，防止了主系统出故障时对备份系统造成影响。
在高效性方面，系统的软硬件设备配置能高质量地满足各栏目对节目资源调用的需要，同时也能满足电视节目存储数字化、检索智能化和其他生产管理和资源调度的需要。在整个新闻收录、新闻编辑和新闻播出环节中，采用统一码流（25Mb/s）、同一格式MPEG2-I确保系统的时效性。同时满足了新闻节目制作对节目资源调用的快速性要求，做到了节目及素材检索、浏览快捷、便利。
在先进性方面，系统贯穿了整个新闻制播一体化的设计理念、设备选型及工程 施工的全过程，不仅完全符合我国电视广播规范和有关标准，符合国际广播电视技术发展潮流，完全适应视音频编辑技术、计算机技术、网络通信技术及系统中其他技术发展的要求，同时，借鉴和发展了国际领先的新闻制播理念、实现先进、高效的自动化新闻流程，同时提供了平滑升级到高清数字电视信号的采集、制作和播出，充分体现了系统的先进性。
(一)系统总体建设要求
1．系统要求建设为一套高可靠性、先进的符合广播电视专业规范和电视技术发展潮流的数字化新闻制作播出系统，整个系统要符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，系统软、硬件运行要稳定可靠。节目的制作编播要符合电视台编播规范，视音频指标要达到部颁甲级标准。系统建成后将极大地提高南安广播电视台新闻制作效率和高安全性的频道播出系统。
2．必须具备很强的灵活性和可扩展性。
3．高度安全可靠、实用、够用并具一定技术领先水平的系统。
(二)系统各子系统总体功能要求
1．节目制作子系统。要求提供记者登录账号和口令登录网络，通过非编工作站对外来信号（录像带、DVD等等）行上载采集（采集格式为MPEG2-I 25Mb/S）。信号采集完成后，通过非编工作站进行节目的深度编辑、处理，在节目制作完成后，可以通过审片工作站进行节目审查，并自动由后台打包发送到播出网络部分的磁盘阵列中等待播出。
2．自办频道播出子系统。系统要求可以通过编单工作站提前制作好即将播出的播出串联单，该播出串联单在通过审查后应能自动发送到相应的播出控制工作站，播出控制工作站在接收通过审查的串联单后应自动从播出磁盘阵列中查找有效对应的素材并迁移到指定的播出服务器本地硬盘中。要求其准备与否状态应能显示在播出控制工作站中，一旦发现播出串联单中待播素材不存在或存在错误，系统应能以某种方式显示并告知操作人员该条素材出现问题。待串联单中所有素材均准备好后，系统即可进行正常播出。系统要求播出控制工作站可以通过软件的方式进行播出功能设置，可以设置为盘带结合播出、手动播出、时间触发播出以及跳播、指定条目播出、延时播出等等方式。
(1)在开放性方面，整个网络具有良好的开放兼容性，系统支持主流的文件格式、压缩格式和相关的主流设备，完全满足卫星收录、节目编辑、新闻播出等需求。在扩展性方面，系统不仅对现有业务规模的支持，同时又具备优秀的可扩充性能，当业务量和系统存储量需要扩充时，在不影响节目制作、播出的情况下，系统可通过增加适量的设置(如磁盘存储设备、交换机、工作站点等)，进行系统的平滑升级。
(2)在平稳过渡性方面，目前搭建的新闻制播一体化网络，已经可以支持高清数字电视节目的制作、管理和播出，整个视音频网络系统具备平滑升级到高清的先进性。保证了系统升级后，在设备仍具有最大的利用率。
(3)在网络管理与维护方面，整个系统遵循操作简单、易维护；通过统一的网络监管中心，系统能对网络和设备的运行情况进行监测和记录。同时设备操作简单、直观、维护管理方便。所有日常维护工作能实现在线式操作，主要设备都支持在线热插拔。
(4)在网络自动化方面，整个新闻制播系统内的所有流程管理、节目编辑、节目审查、节目播出、文搞管理将实现网络化，以先进的网络技术，有力支持南安电视台各栏目的业务，提供先进的数字化、网络化、高水平的节目制作，播出管理业务平台。
(5)安全性要求。制作子系统要求与播出子系统（包含自办频道播出系统与频道插播系统）相对独立，具有各自独立的交换机以及磁盘阵列，高效保证播出的安全性。
[Page]二． 系统结构设计
(一)各类网络站点需求
1．制作子系统
制作交换机选用CISCO WS-3560G-24TS-S，10个有卡工作站，用于日常新闻及专题节目的生产。1个包装编辑有卡工作站，用于专题以及广告节目的生产。7个无卡工作站，用于日常编辑。1台审片工作站，用于对制作完成的节目进行审查。2台配音工作站，用于给新闻类节目进行网络配音。要求系统至少支持900小时以上的素材存储空间。
2．自办频道节目播出子系统
本系统目前建设2个自办频道，要求系统具有多频道扩充能力。存储空间的容量要求达到或超过5.3T（1200小时）以上。2台双通道播出服务器，能实现实时相互状态监控。2台互为主备控制工作站，要求界面清晰，能相互监控、切换。3台上载工作站。播出交换机H3C S5100-24P-SI-H3
3．周边设备
(1)前端矩阵，切换矩阵用广播甲级设备。
(2)字幕机使用国产品牌产品。
(3)周边设备为了保持一致性，统一使用标准型号设备。
整个网络化结构全面体现了共享与开放的新一代新闻传媒发展理念，实现了节目在采集、生产、存储、播出等各环节中资源的合理流通、共享和集中管理，使电视业务技术水平得以大幅度提升。
南安电视台新闻制播一体化网络结构如图1所示。系统中上下载工作站及收录服务器采集的高码流素材，直接进入中央存储阵列，同时数据信息由网络中的应用服务器和数据库服务器进行存储。
(二)存储要求
1．制作子系统中心硬盘阵列内要求安装16块750GB高速SATA硬盘，16×750/1024=11.7TB，采用Raid5冗余管理方式，有效存储量为11TB，以制作子系统使用的25Mb/s MPEG2-I帧视音频文件计算，要求共享存储体可以存储＞800小时的25Mb/s MPEG2-I帧格式的视音频数据。
2．播出子系统（包含自办频道和插播频道）中心硬盘阵列内要求安装8块750GB高速SATA硬盘，8×750/1024=5.8TB，采用Raid5冗余管理方式，有效存储量为5.0TB，以播出子系统使用8Mb/s MPEG2-IBP帧视音频文件计算，要求有效存储容量达到或超过5.0TB（约1200小时）。
3．为保证系统的高安全性和高稳定性，系统应采用成熟稳定的NAS结构，运行于TCP/IP网络协议。
4．存储管理软件
在高性能专用存储网络需求的驱使下，SAN存储区域网络系统大量应用于高性能计算网络系统、大型网站系统、非线性编辑系统等网络系统中，存储设备与计算机主机系统之间一对一的关系，被可供多个系统共享同一个存储设备网络的关系所取代。为确保多大量客户端主机对同一存储设备的共享访问权限和管理权限的统一，就需要安装专门的存储共享管理软件或采用专门的共享文件系统。
如果没有磁盘共享软件，SAN架构中的主机虽然可以访问统一磁盘设备，但必须为每一个主机划分独立的卷，不同主机间不能通过SAN进行数据交换。具体结构如图2所示。
采用目前市场上现存的第三方软件产品来实现基于SAN架构的磁盘共享。ASFS、SANergy、imageSAN、StorNext、GPFS、CXFS等软件或文件系统就是为了实现存储设备共享。
SAN文件系统采用ASFS文件系统，不仅考虑到其充分的安全性、稳定性，而且，采用ASFS存储管理软件，对今后网络的整体维护及跨平台扩展，都有很大帮助，此软件是基于UNIX平台的文件系统，保证网络存储的高安全运行。
5．数据库软件
考虑到系统的安全性和今后数据的可移植性，采用了Oracle数据库作为非编风格的数据库，Oracle能在所有主流平台上运行（包括Windows），完全支持所有的工业标准，以及采用完全开放策略，可以选择最适合的解决方案。Oracle平行服务器通过使一组结点共享同一簇中的工作来扩展Window平台的能力，提供可用性和高伸缩性的簇的解决方案。如果Windows平台不能满足需要，可以把数据库移到UNIX平台中。Oracle多层次的网络计算，支持多种工业标准，可以用ODBC，JDBC，OCI等网络客户连接，如图3所示。
6．媒体数据格式设计
在本次节目制作风格系统设计中，在制作网络内支持包括高清标清在内的所有主流媒体格式和各种流媒体格式，同时要求具有良好的格式通用性，能实现多格式混编并能支持高清、无压缩格式的扩展实现高标清格式的自由上下变换。
7．新技术应用及高清
该网络系统目前已经是高标清兼容的网络系统，未来完全可以根据需要，扩展更大规模的高清网络系统，同时，可以根据技术发展的需要，平滑升级与扩展支持的视频格式以及新的技术，使该网络功能更加强大，保护原有投资，充分的延长网络设备的生命周期及设备的利用率。
三. 各子系统工作流程要求
(1)制作子系统工作流程参考如图4所示
(2)播出子系统工作流程参考如图5所示
(3)集中上下载功能
1．素材上载
需要编辑的节目可以通过上载工作站进行上载。在上载过程中，节目编辑根据需要进行节目标题的登记，一旦节目标题登记成功，所有与该标题相关的操作，包括上载的所有素材以及素材信息等都将与该标题相关联。
上载工作站可以支持包括P2和XDCAM在内的多种视音频设备和接口，可采集DV50码率可调，支持MPEG-2 I，MPEG-2 IBP，DV25，DV50多格式文件。支持各种高清格式文件。
上载工作站提供了几种上载模式：自动批采集、手动批采集、故事板重采集。
自动批采集就是在磁带素材上载时，将录象机设为遥控模式，编辑人员根据节目制作需要对磁带上所需要的素材进行出入点的设置(即所谓的打点)，这样，系统的上载工作站就可以根据这些出入点的设置表自动的控制录像机的播放和停止，实现所需素材的自动采集。
手动批采集就是在素材上载时，录像机是本地模式，正常的进行播放，在录像机播放的过程中，编辑人员根据需要进行素材片段的选择。在需要的地方选择采集功能键，片段结尾处选择停止键，就完成了所需片段的采集，整采集过程是连续的。
故事板重采集就是根据故事板的素材信息，在素材被破坏或不完整的情况下，可以根据故事板上的素材的信息进行自动的重采集。
2．节目下载
对于系统中制作完成的节目可以通过下载工作站进行节目的下载。
在后期系统中，下载工作站根据系统工作流程，通过选择相应的节目标题，并调入故事板文件下载经过审查的单个节目，也可以根据节目串编单下载经过节目审查的完整节目。在进行节目下载的时候可以下载第一个节目，也可以根据需要在网络中制作形成一个串编单，这时候下载工作站就可以根据串编进行下载。下载工作站可以遥控录像机实现节目的下载，支持各种方式的下载功能，比如组合方式和插入方式等等，遥控下载可以达到帧精度。 [Page]
(4)节目制作
目前国内在非线性编辑系统的技术发展应该说走过了三个具有代表性的阶段，各个阶段都代表了当时的技术水平：
1．采用专门的视音频非线性编辑硬件，以M-JPEG为压缩格式的第一代国内自主开发的非线性编辑系统。
2．采用专门的视音频非线性编辑硬件，支持MPEG 2、DV DV50等各种压缩格式的第二代国内自主开发的非线性编辑系统。
3．采用CPU+GPU+I/O的架构模式，采用SoftCodec和GPU引擎的第三代非线性编辑系统。
随着技术的发展，第三代非线性编辑系统具有以下明显的技术优势：
(1)系统以软件为核心，摆脱了硬件的束缚，编辑功能不依赖于某一硬件板卡，可录活搭载多种视音频接口。
(2)利用CPU来处理视音频的编解码，利用多线程技术并行处理多层的解码和特技合成。
(3)利用GPU对复杂的三维特技进行加速渲染，从而可以得到多个通道的实时三维特效。
(4)充分发挥CPU的计算能力，做更多的处理。
(5)所有的输入输出模块、设备控制模块全部采用PlugIn方式设计。
(6)所有的特技（视音频滤境特技、扫换特技）全部采用PlugIn方式设计，使得特技不再受到硬件的限制。
(7)工程文件可以跨硬件平台(不同板卡)、跨视频制式(标清与高清，标清PAL制与NTSC制，不同高清制式)进行交互。
(8)灵活、广泛的媒体支持能力。该系统支持所有的高清、标清的格式。
由此可见，第三代非线性编辑系统代表了技术的走向，无论在多格式支持、开放性、兼容性和先进性方面都有前几代非编不可比拟的优势。
非编系统提供了高清电视和标清电视的编辑，实时多层视频、多层字幕播出，多种视频格式、字幕格式、视音频格式混编，支持视音频编码插件，支持完备的多格式输入输出，具备功能丰富的编辑手段，具有多种实用视音频特技，支持第三方特技插件，完美内嵌电视图文创作系统，可以方便的字幕创作、字幕修改。在保证编辑快捷方便性的同时，又提供大量用于节目制作包装的元素，是集新闻编辑、专题制作、广告包装、片头设计、栏目合成、教学互动、字幕叠加、网络系统于一身的全面性开放性的综合非线性编辑平台。
四. 工作流程管理
在电视播控中心的日常工作中，绝大多数属于流程类活动，比如素材上载、节目编辑、节目配音、节目串编、节目审片等。一项工作经过一个步骤处理后再转往下一站的连续步骤，称之为“工作流”。工作流就是业务流程的计算机化或自动化。
传统的建设资料管理系统的最重要工作之一就是发现用户的工作流程，进行分析建模，并把他体现到信息系统的建设中。
(1)工作流管理功能
工作流管理功能的运用将使得上述情况发生改变。主要完成以下功能：
1．工作流的定义如图6所示
通过图形化的界面定义工作流程、每项任务的执行者、所执行的自动化操作。系统提供了丰富的图形用户界面，使用户能够直观地设计复杂的工作流程。对于要修改的流程，台内的工作人员只需拖动任务模块，并将他们与相应的对象连接，而形成所需要的新工作流程。
2．灵活的流程设置
灵活的流程设置方式使用户在使用工程中，可以按照业务的调整不断地进行修正，保证操作模式与工作模式的统一性。
对于每个栏目的每种标题类型可以单独设定不同的流程，以适应不同业务的处理。
3．按流程分类显示
在“Auto.NET媒体中心”里，每个用户有权限的流程节点都会显示为一个目录，所有可以操作的标题按照流经的节点分类显示出来，使流程制作一目了然。而且不同的节点下的标题的双机操作，会按照任务的不同唤起不同的编辑器加载编辑。
(2)工程流程管理特点
AUTO.NET采用节点式的流程管理方式，流程管理是AUTO.NET网络资源集中管理的一个重要组成部分。
1．全面模拟电视台节目制作流程；
2．全工作流程的自动控制；
3．无特权情况下，严格按流程进行节目制作，保证节目制作的完整有序；
4．不同标题特性设定，实现多流程自动控制，不同的节目按各自不同的流程进行制作；
5．所有审查意见支持多种输入方式：键盘输入、手写输入、语音输入、以及直接语音保存传输；
6．节点式的流程管理模式；
7．工程流程自定义如图7所示。
五. 总结
建设制播一体化网络，是电视技术发展的大势所趋。当前，各级电视台采用的制播一体化网络系统由于地域、人员、经济等诸多因素、条件的影响，配置设备的档次、制作播控软件的功能各有差异，但良好的IT技术与电视技术的迅猛发展，为电视新闻制播数字化网络化数据化提供了良好的基础，全新模式的电视新闻制播网络陆续投入使用，为电视新闻制播积累了经验，为电视新闻制播技术的发展起到了积极的作用。南安电视台作业为县一级的新闻机构，能在电视制播改革大潮中占有一席之地，充分体现了科学发展的魅力和广电事业的突飞猛进。这是科学赋予的，也是时代赋予的。B&P
【参考文献】
1.新奥特(北京)视频技术有限公司网站[EB/OL]2010-09-01 www.chinadigitalvideo.com 官方网站.
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