廣西電視臺MAC非編網(wǎng)絡(luò)綜述

一、引言

非編網(wǎng)絡(luò)是由技術(shù)部門規(guī)劃建設(shè)、采編部門使用，對前期攝錄的如單機外拍、演播室切換、配音制作等素材進(jìn)行上載、剪輯、包裝、合成等后期工作，制作成為電視節(jié)目成片，下載到專業(yè)廣電存儲介質(zhì)以備播出的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我臺MAC（Macintosh，簡稱MAC或蘋果）非編網(wǎng)絡(luò)二期擴容項目已經(jīng)建設(shè)完成，目前進(jìn)入投用階段。本文將從項目背景、技術(shù)要點、實際使用情況和相關(guān)數(shù)據(jù)等幾個方面對我臺MAC非編網(wǎng)進(jìn)行綜合論述。

二、項目背景

隨著高清晰度電視節(jié)目的逐步普及，高清制作設(shè)備也逐步替代以往的標(biāo)清設(shè)備。我臺MAC高清非編網(wǎng)一期項目建成已數(shù)年，曾服務(wù)于新聞制作工作；2015年，MAC非編網(wǎng)二期項目建設(shè)也告完成，同時完成了服務(wù)器、制作、配音機房的重新整修和強弱電線路的鋪設(shè)，以及所有編輯設(shè)備的采購安裝等工作，目前已可投入全面使用。

在MAC網(wǎng)二期項目的建設(shè)完成前，我臺已經(jīng)建成索貝標(biāo)清、Avid高標(biāo)清、小型Avid高清、小型電視劇高清等多個非編網(wǎng)，并且在主管部門的領(lǐng)導(dǎo)同事們的共同努力下保證著非編網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。但是，隨著節(jié)目對非編站點、網(wǎng)絡(luò)存儲空間的需求不斷擴大，同時部分非編網(wǎng)服役多年導(dǎo)致核心設(shè)備老化嚴(yán)重，損壞配件無新可換，系統(tǒng)軟件問題等狀況頻發(fā)，節(jié)目制作播出安全開始受到影響，其中每天承載直播欄目素材制作的索貝網(wǎng)面臨的安全問題尤其嚴(yán)重。在此背景下，擴容MAC非編網(wǎng)順理成章地成為了解決目前制作網(wǎng)面臨的安全問題的重要措施。

三、技術(shù)要點

（一）系統(tǒng)綜述

蘋果非編網(wǎng)系統(tǒng)具備采、編、播三種功能，采用Xsan2.2網(wǎng)絡(luò)管理方案，采用基于LDAP的統(tǒng)一的用戶權(quán)限認(rèn)證體系，實現(xiàn)操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)權(quán)限一致，應(yīng)用SOAP控制FCP實現(xiàn)素材后臺自動打包，打包后的成品素材再通過統(tǒng)一的遷移服務(wù)器遷移至播出服務(wù)器播出；為了實現(xiàn)多來源素材的編輯與共享，系統(tǒng)融合了制作網(wǎng)內(nèi)素材格式的分析、制定、轉(zhuǎn)碼建議以及入網(wǎng)出網(wǎng)具體轉(zhuǎn)換方案，可以貫穿電視節(jié)目生產(chǎn)的采集、編輯、上傳播出全過程。

系統(tǒng)符合國家和電視行業(yè)關(guān)于信息技術(shù)、電力技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)、演播室視音頻技術(shù)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)器、交換機、收錄工作站、播控工作站等關(guān)鍵節(jié)點均采用雙機熱備的方式確保節(jié)目的制作和播出安全。

圖1是蘋果網(wǎng)二期的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。其中，收錄工作站將演播室錄制的高清或標(biāo)清PAL制式標(biāo)準(zhǔn)視音頻信號實時傳輸?shù)椒蔷幘W(wǎng)存儲，通過工作站進(jìn)行編輯和包裝，審片后下載成播出帶或通過播控工作站傳輸?shù)讲タ刂行乃筒ィ煌鈦淼奈募愐曇纛l素材通過安全網(wǎng)關(guān)拷貝到非編網(wǎng)的核心存儲或FTP服務(wù)器以備編輯使用。

（二）硬件配置綜述

蘋果網(wǎng)二期的主要工作站點包括15臺有視音頻輸入輸出加速卡的采集、下載工作站，10臺無卡軟編工作站，4臺打包合成工作站，1臺審片工作站，以及2臺配音工作站。以上站點主要采用Apple Mac Pro 771工作站作為主機。表1為771工作站的配置。

表1        Apple Mac Pro 771工作站配置表

系統(tǒng)配備了Apple Xserver服務(wù)器來為非編網(wǎng)提供用戶權(quán)限、域控、媒體數(shù)據(jù)訪問等功能的服務(wù)。表2為Apple Xserver服務(wù)器的硬件配置。

表2         Apple Xserver服務(wù)器配置表

此外，系統(tǒng)還配備了32端口，每端口支持4Gb/s短波SFP（熱拔插光電轉(zhuǎn)換模塊）的QLOGIC光纖交換機、48端口，每端口支持10Mb/s～1000Mb/s以太網(wǎng)，且配備4個1000Mb/s SFP端口的CISCO光電交換機。核心存儲方面，系統(tǒng)采用Promise的24盤位磁盤陣列，每個盤位使用2TB SATA硬盤，陣列支持0，1，3，5，1+0，5+0，6+0等RAID方式。工作站的輸入輸出設(shè)備采用的是Matrox MX02加速盒，具備1個HDMI I/O接口、1個SD/HD輸入接口、2個SD/HD輸出接口和模擬視音頻接口，支持PAL制式和NTSC制式，兼容高標(biāo)清視音頻數(shù)據(jù)處理。

位于服務(wù)器機房內(nèi)的服務(wù)器、磁盤陣列、交換機等設(shè)備均配備雙電源模塊，使用兩路UPS供電保證設(shè)備持續(xù)工作。

（三）核心技術(shù)綜述

1.核心存儲

核心存儲采用了蘋果XSAN架構(gòu)的64位簇文件系統(tǒng)，存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要機制是終端用戶通過光纖信號通道來共享磁盤陣列存儲卷上的文件。架構(gòu)的訪問級別為區(qū)塊級，面向用戶同步讀寫，卷標(biāo)映射到存儲池，存儲池支持多磁盤陣列。

在本系統(tǒng)中，盤陣的使用從功能上主要可以劃分為用戶信息、用戶信息元數(shù)據(jù)、媒體文件、媒體文件元數(shù)據(jù)四個類別，其中元數(shù)據(jù)為信息或文件數(shù)據(jù)的電子目錄，主要用于描述信息或文件數(shù)據(jù)的存放路徑，因此元數(shù)據(jù)的空間需求較小。

在空間的劃分上，本系統(tǒng)將少量的空間設(shè)置成RAID1方式，用以存放用戶信息和媒體文件的元數(shù)據(jù)，而將剩余的大部分空間設(shè)置成RAID5方式用以存放用戶信息以及媒體文件。二期項目中，核心存儲的四個Promise盤箱被統(tǒng)一規(guī)劃，將四個盤箱視作一個存儲池，進(jìn)而將每個功能模塊所需的磁盤空間設(shè)置為一個LUN，均勻地分配到四個盤箱上，即四個盤箱上都有每個LUN的四分之一空間。這樣分配的益處在于每個盤箱的輸入輸出通道和硬盤讀寫帶寬都被平均利用，最大限度地做到負(fù)載均衡和帶寬優(yōu)化。

2.非編碼流

我臺蘋果非編網(wǎng)主要使用Final Cut Pro（簡稱FCP）軟件作為電視節(jié)目制作軟件，軟件支持高、標(biāo)清PAL，NTSC制式視音頻素材的剪輯包裝制作，可以通過視頻加速設(shè)備完成數(shù)字/模擬電視信號的輸入輸出，從而完成素材和節(jié)目的上下載工作。

和Avid Media Composer一樣，F(xiàn)CP軟件對于工作碼流有著相對其他非編較為嚴(yán)格的要求。對FCP來說，只有蘋果編碼的素材文件能夠直接在系統(tǒng)內(nèi)實時回放和編輯，其直接支持的高清編碼格式均為蘋果公司的標(biāo)準(zhǔn)：ProRess Uncompressed，ProRess HQ，ProRess422，ProRess ST以及ProRess Proxy等等。當(dāng)然通過安裝第三方插件，F(xiàn)CP也可以使用例如Sony XDCAM等編碼的素材文件。

3.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

按照業(yè)務(wù)類型劃分，蘋果網(wǎng)可以分為以太和光纖兩個部分，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般被稱為雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)：在光纖網(wǎng)絡(luò)中運載高質(zhì)量的視音頻工作流，在以太網(wǎng)絡(luò)中運載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)信息。

在以太網(wǎng)中，工作站和服務(wù)器通過IP協(xié)議，在OSI模型的第三層上組建局域網(wǎng)；系統(tǒng)通過LDAP目錄服務(wù)器來控制所有工作站的使用權(quán)限，提供工作站對蘋果網(wǎng)UNIX文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問。所有工作站和服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器提供的用戶權(quán)限、目錄尋址等服務(wù)完成數(shù)據(jù)訪問。

在光纖網(wǎng)中，終端通過單點4Gb/s帶寬的光纖通道，在網(wǎng)絡(luò)傳輸層中以同步串行的方式對共享的核心存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。用戶和非編軟件能夠直接訪問核心存儲分配好的虛擬卷，在文件級別上讀寫盤陣上的數(shù)據(jù)。經(jīng)過實際測試，工作站點的非編軟件在光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的渲染速度甚至要高于其在單機環(huán)境中（讀取本地機械硬盤）的速度。

四、使用情況

我臺蘋果網(wǎng)一期制作《新聞有料到》和《老友一家親》兩檔節(jié)目已有兩個多月，其中《新聞有料到》屬于新聞類日播欄目，網(wǎng)內(nèi)每天都需上載P2卡（通過P2卡讀卡器，文件方式上載）、藍(lán)光盤（通過藍(lán)光錄像機，1:1時間采集方式上載）等素材，還需通過配音工作站完成新聞的旁白配音，最后在蘋果工作站上剪輯合成，然后通過藍(lán)光錄像機組合編輯下載成播出帶送播。《老友一家親》是我臺自制電視劇，上載介質(zhì)為P2卡、E盤卡等；電視劇類型的節(jié)目制作對編輯站點數(shù)量要求不多（2臺～3臺），但對存儲容量要求很大（幾十TB），對素材保留時間要求很長（至少一個季度），因此適合調(diào)配到站點不多但存儲容量較大的蘋果網(wǎng)一期進(jìn)行制作。

蘋果網(wǎng)二期系統(tǒng)雖然已經(jīng)建設(shè)完成，但目前尚處在分配規(guī)劃階段，除《一聲所愛·大地飛歌》欄目使用單點工作站另外組網(wǎng)外，僅有一檔專題片欄目暫時借用。

五、數(shù)字統(tǒng)計

蘋果網(wǎng)一期共有22臺工作站，96TB素材存儲空間。蘋果網(wǎng)二期共有30臺工作站，160TB素材存儲空間。

經(jīng)過壓力測試，每臺工作站的平均寫帶寬為1.6Gb/s，平均讀帶寬為0.96Gb/s；測試中，每臺工作站的Final Cut Pro剪輯軟件可以同時不掉幀回放每軌128Mb/s碼流的ProRess 422高清素材共7軌的畫中畫特技。

關(guān)于ProRess 422高清視頻素材的特效渲染時間：唱詞特效約3倍于素材時長，畫中畫約1倍，圓形模糊約10倍。

小結(jié)

根據(jù)目前的實際使用情況，我臺蘋果網(wǎng)完全可以應(yīng)付各種欄目的使用需求：既可制作日播新聞類節(jié)目，亦可制作專題片、電視劇類型的節(jié)目，從工作效率和安全性兩個方面都能滿足電視臺節(jié)目制作要求。

按照目前的計劃，蘋果網(wǎng)將在明年之內(nèi)全面投用，承接原有標(biāo)清網(wǎng)的節(jié)目制作業(yè)務(wù)，完成舊非編網(wǎng)向新非編網(wǎng)的過渡。

本文來源：http://www.12-baidu.cn/w/xf/9501.html《視聽》