基于中国蓝云的IP异地容灾备播系统的设计与实现
袁克东  汤振华
IP 备播系统是浙江国际影视中心云平台一期项目的重要应用系统之一，作为现有电视播出系统的异地灾备，其主要功能是实现集团所有电视频道的异地实时跟播、备播。IP 备播系统充分利用了云平台的计算、存储和显示资源，有机结合了传统播出系统和云计算，提高了资源利用率，降低了建设成本。
中国蓝云    IP 备播    实时跟播
一 项目背景
集团现有电视播出系统位于新大楼，但没有异地备份播出系统，存在着集团所有电视频道无法正常播出的隐患。随着浙江国际影视中心综合大楼、云平台和好易购播出系统的规划和建设，为基于云平台的异地IP 备播系统的建设提供了一个契机。
二 项目目标
IP 备播系统采用云计算、显卡虚拟化、软件定义存储、播出IP 化等技术，具有串联单编排、节目上载、IP 播出、台标叠加、直播信号切换等功能，实现了集团所有电视频道的实时跟播和异地灾备。下游各技术中心将对外输出信号切换为IP 备播信号，实现灾备应急，提高集团电视播出的灾备能力。
1. 网络结构
现址的全台网、播出中心和影视中心总控，获取文件化播出素材、磁带上载素材、播出串联单和直播流；下游对接影视中心的好易购播出系统，输出各电视频道的IP 播出流，再由好易购播出系统对接广联有线电视传输中心和传输发射中心。此外，IP 备播亦可为新蓝网和IPTV 的直播系统提供集团各电视频道的信号来源。
2. 总体架构
IP 备播的总体架构由播出、接口、媒体处理以及应急
等模块组成，如图2。
播出服务将高清、标清等MXF 文件通过转码+推流方式实现同步的IP 播发，采用在线转码推流方式，无需事先
个频道的主备路直播流，具有报警功能，可将播出信号推送至云平台统一监控系统，并提供日志记录和查询。
IP 备播的素材接口模块实现各频道播出素材文件的同步，即从集团全台网、播出到IP 备播的单向同步。全台网推送电视剧和自办节目的素材。播出系统推送综艺、广告等磁带上载的素材。播出串联单经安播智库系统由串联单接口自动传送到IP 备播系统。
媒体处理的核心由任务生成、任务调度、任务执行、任务监视、资源监视等插件组成。其中任务调度是平台的核心，能够收集各任务执行处理单元的使用情况，动态调整各类任务的执行调度，均衡各个服务组件的负载，最大限度地发挥资源的利用率，以提升系统业务流程执行效率。任务执行单元（转码、技审、迁移、MD5）采用媒体处理池化技术，将各任务处理能力以插件方式集成到同一处理单元，置于资源池中供任务调度管理。内容管理负责对IP 备播系统的素材文件进行统一的维护和管理，依据串联单和素材生命周期，自动删除过期素材文件。
在应急模式下，节目素材可通过上载工作站导入，支持P2、蓝光等设备进行素材导入，也支持SDI 信号的采集等。经过上载导入的节目素材必须经过软件自动计审和人工复审等步骤，才能进行播出。在应急模式下，
IP 备播系统具有串联单编辑功能。编单模块提供脱机编辑功能，具备节目替换和手动调整功能，支持有多种播出时序如定时、顺序、定插、顺插等。
3. 系统流程（1）串联单流程
IP 备播提供标准的串联单导入接口服务，用于与集团播出系统对接。在日常跟播模式下，最终确认的
播出串联单经安播智库系统通过接口自动传送到IP 备播系统。安播智库系统每隔10分钟轮询播出系统，获取最新在线串联单。
IP 备播系统获取串联单后自动关联播出素材，由IP 播出服务器完成播出。IP 备播系统串联单与素材保持独立，
即素材接口不依据串联单，待素材注册到IP 备播系统，与串联单根据节目代码进行关联匹配，如图3。
在应急模式下，IP 备播系统的串联单编排软件能够调用全台网总编室编单系统接口，对导入的串联单进行人工操作，如图4。
（2）素材流程
素材流程如图5。
在日常跟播模式下，IP 备播系统经安全隔离与集团全台网、播出网络交互，实现各频道在线串联单、播出素材文件的同步。
在应急模式下，IP 备播系统从全台网或上载工作站获取播出文件，从总编室编单系统或通过系统内部署的编单软件进行串联单编排，达到应急的播出目的。
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4. 文件化送播的素材文件
在正常送播时，节目生产管理系统在完成正常播出系统送播任务后，调用主干平台接口进行IP 备播素材送播流程，将素材推送到IP 备播系统的播出整备区，如图6。流程如下：
再也回不去了
否有相同节目，如果有相同节目则返回主干接口拒绝导入
消息；如果没有相同节目，通知主干接口允许导入，并提
供导入的目标存储地址；
z主干平台根据备播系统导入允许接口的返回结果，
进行下一步流程。如果拒绝导入，则结束入库流程，如果
允许导入，根据备播系统提供的存储地址，发送文件迁移
哪些动物冬眠任务，将素材文件从中心媒资或缩编存储中迁移到指定的
存储；
z主干平台收到文件迁移完成消息后，调用备播平台
的元数据注册接口;
z备播系统的元数据注册接口，根据收到的元数据信
息，为素材文件重新分配物理ID，用新的物理ID在备播
z主干将消息反馈给节目生产管理系统。
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5. 播出磁带上载的素材文件
因为IP备播系统与播出系统通过网闸进行隔离，并且
迁移过程可以保证素材的完整性，所以播出素材进入备播朱砂痣和白月光的含义
平台时，只进行相关文件迁移，迁移完成之后即可进行备
播数据库元数据注册，如图7。流程如下：
首先，播出系统的媒体处理中心定时轮询数据库，根
据文件的上载时间，在某一时间段内时生成需要迁移文件
的XML信息，将XML信息放到播出侧网闸缓存区的临时
目录。媒体处理中心根据XML信息、播出数据库素材就绪
信息（是否审核通过、是否在指定存储）生成迁移任务，
将文件迁移到播出侧网闸缓存区的临时目录。
第二，当临时目录中XML信息及对应的文件
信息都就绪时，通过网闸USB摆渡方式将播出侧缓
存中的文件推送到备播侧缓存中。推送完成后，即
可将源文件进行删除。网闸进行源文件、目标文件
康熙八子MD5校验，保证文件传输完整性。
第三，IP备播系统根据备播侧缓存区中的XML
信息，生成迁移任务，将文件从备播缓存区迁移到备
播存储，同时根据XML信息，进行元数据注册，完
成播出节目素材入备播库。
6. 广告素材文件
IP备播实现与云平台广告串编系统对接，完成
广告节目文件迁移到云平台存储，素材信息注册到IP
备播系统。
广告串编送播系统制作完广告节目后，首先将制
作完成的文件迁移到指定的存储，再通知IP备播系
1. 低成本
IP 备播系统充分利用了中国蓝云的资源，通过虚拟化、
软件化的方式构建了一套低成本、功能实用电视播出系统，实现了12个频道的IP 流输出，直接设备投入和软件开发成本每频道不超过20万。
2. 异地实时跟播
通过串联单、播出素材等同步，实现所有的频道在距离现址20多公里的浙江国际影视中心的播出，提升集团整体安全播出能力，达到广电总局62号令的相关要求。
五 G20实施方案
IP 备播系统在G20峰会期间为浙江卫视提供备播保障。考虑到时间的紧迫性，结合实际情况，特制定IP 备播系统G20峰会保障项目实施方案。
在全台网侧3台HP Gen9服务器部署主干EMB 服务，同时每个服务器双万兆上联全台网核心交换机。两台H3C S6800作为全台网与云平台的对接交换机，与广联有线电视传输中心的H3C S6800进行互联。广联有线电视传输中心1楼机房部署1台高清编码器和2台解码器，3台HP Gen9服务器部署IP 备播系统，并通过H3C S6800交换机与全台网进行互联。
全台网节目生产管理系统可以手动或者自动发起送备播流程。在手动模式下，用户需要在界面上点击“送备播”按钮。在自动模式下，系统在送播出成功后将自动发起送备播流程。来自全台网的播出素材通过EMB 服务迁移至IP 备播接口服务器存储。播出中心也可以通过EMB 服务器挂载存储写入播出串联单和播出文件。同时，全台网做好安
全防护，配置防火墙只允许接口服务器IP 通过，同时在接口服务器上部署杀毒软件。
IP 备播系统构建在3台服务器所组成的虚拟集之上，
含播出服务、播控服务、媒体中心、工作量引擎、编单、数据库等。同时，通过高标清编码器将把浙江卫视高标清SDI 直播信号转换为IP 流信号，传输至IP 备播系统，实现根据卫视播出串联单中节目类型（文件和直播）进行切换播出。解码器将两路浙江卫视高标清IP 流转换为SDI 信号提供给广联有线电视传输中心，使其可以进行应急切换。
六 结束语
IP 备播系统在浙江国际影视中心正式启用后，将有效提升集团的安全播出能力，为集团所有电视频道提供备份信号，成为传输中心、新蓝网、IPTV 等各系统电视播出信号
的重要来源。

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