基于云平台的地市级电视台全台文件化送播的探索与应用
基于云平台的地市级电视台全台文件化
送播的探索与应用
【摘  要】 本文以天水广播电视台新址搬迁电视播出系统技术方案设计与实施为例，阐述了地市级电视台通过搭建云计算平台实现制播网内全程文件化送播，提高工作效率，为下一步实现全台网内全程文件化打好基础。【关键词】 地市级电视台，
电视播出系统， 云计算平台， 文件化送播【中图分类号】 TN948.11        【文献标识码】 B
【DOI编码】 10.be.20210002009【本文献信息】张天亮.基于云平台的地市级电视台全台文件化送播的探索与应用[J].广播与电视技术，2021,V ol.48(2).
Exploration and Application of Documentation-based Transmission and
Broadcasting in Municipal TV Station Based on Cloud Platform
Zhang Tianliang
(TianShui Radio and Television Station, GanSu 741000, China)
Abstract  Taking design and implementation of technical scheme of broadcasting system for relocation of Tianshui radio and television station as an example, this paper expounds that municipal television station can realize whole process file-based transmission within production and broadcasting network by building cloud computing platform, so as to improve work efficiency, and lay a good foundation for next step to realize whole process file-based transmission in whole station network.
Keywords  Municipal TV station, Television broadcasting system, Cloud computing platform, File transfer
张天亮
（天水广播电视台，甘肃  741000)
0  引言
立春是哪天随着技术科技的发展以及现有技术的实践应用，广电行业已进入全台网深化阶段，通过资源整合、生产方式转型、业务流程再造等，使台内各功能网络协同运行、互联互通、资源共享，推动新闻、制作、数字内容管理、播出、收录等单个业务板块向集约化、规模化发展。
全台全程文件化是今后电视全台网的发展目标。随着云计算的成功应用，IT 设备逐渐在广电领域深入使用，建设广电私有云已成为当前广播电视发展的必要手段，面向全媒体播出的云转码媒体文件整备系统因此应运而生。
对于播控中心来说，需要建立一个共享数据中心，可以直接读取来自各个制作网、媒资网的非编素材；采用云计算平台实现云转码的系统正是针对这个应用需求，通过接口集
接受非编迁移指令，调度系统把媒体文件分片交付云计算中心，然后通过聚合服务器形成指定播控文件格式，通过交互平台推送给相应播控平台。
1  搭建云计算平台
天水广播电视台此次新址搬迁中，为实现全台各数据网络深度融合，避免出现数字孤岛，在电视播出系统进行技术方案设计之初就考虑到采用搭建一套以云计算服务器为基础的高效的转码、技审、响度处理、迁移、传输系统，以集方式进行工作，采用任务分割与聚合技术实现台内文件素材在各个子系统之间高效流转的文件化送播系统。
天水广播电视台新址电视播出系统设计为两个频道高标清同播，制作网、演播室、演播厅实现全高清制作播出。标清PGM 信号由高清PGM 信号采用挤压方式下变换播出。由于
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从制作到播出全部为高清素材，如果还是以原来标清方式，硬盘播出的节目素材使用SDI 1∶1采集，或者非编网打包生成——转码服务器——迁移服务器——播出服务器的模式，很多时间将会浪费在节目素材的上载和导入上，在紧急情况下有可能使得待播节目未能及时上载出现漏播而造成播出事故。
构建高速的网络结构及高带宽存储，提供全台网充足的计算能力，使各功能网络能够便利的接入全台网，便于全台快速扩容和按需调拨是搭建云转码的基础平台。为解决高清节目素材从制作到播出能够短时间、高效率完成文件化送播，我们在电视播出系统设计时采用了搭建云计算平台，将之前需要各专门服务器完成的工作交由云计算平台去完成。同时，云计算平台需要增加计算能力时，只需增加运算单元，部署相应应用模块就能实现功能扩展。
根据台内高清节目文件转码效率的需求，云计算平台由硬件系统、应用、系统接口、系统监管等几部分组成。云计算平台硬件部分以8台刀片服务器为主要计算资源，部署相应的数据库、迁移、导入、文件化送播应用集、监管服务等应用。通过万兆光纤交换机分别与非编网、上载平台、审看/导入、播出网等各网络连通，其中，由于非编网中部署有融媒体核心并通过防火墙和堡垒机与外网连通，所以部署了万兆硬件防火墙与非编网进行连接，确保整个网络运行安全。系统拓扑图如图1所示：
2  文件化送播系统
2.1 云转码的实现过程
文件化送播平台的核心技术在于分片式转码。通过把文件按照 GOP 整数倍分片，把分片后的片段分布到计算服务器集做转码运算，转码后片段存储在聚合服务器缓存，通过片段识别技术把转码后的数据片段聚合成媒体文件。根据转码任务来灵活部署（LaaS服务模式）计算服务器数量，从而可以均衡转码任务，提高转码效率，满足集团化转码需求。
2.2 文件化送播平台构成
文件化送播平台包含了云技审、云调度、云计算、云聚合、云迁移等几个业务模块。整体架构由以 PaaS（平台即服务），SaaS（软件即服务），LaaS（基础设施即服务）三大服务模式为基础，支撑非编制作网络与播出节目平台网络素
太阁立志传5本能寺之变图1 系统拓扑图
材交互的技审、迁移、转码，数据管理、流程监管等。文件化送播平台构成如图2所示。2.2.1 媒体调度云
完成非编成品素材的分段切片，并完成媒体的分发调度工作，将切片后的素材传递往媒体计算云。媒体调度云整体切片及分发通过 SaaS  发布往监管系统进行状态监管。2.2.2 媒体计算云
媒体计算云进行切片素材的转码处理，利用 LaaS  平台的处理性能，分担处理素材的转码工作，将素材传递往媒体聚合云。媒体计算云处理进度实时反馈给媒体调度云，云内部自动完成任务均衡及故障接替。同时将云计算进度发布往监管系统进行状态监管。
2.2.3 媒体聚合云
媒体聚合云将经过计算云处理过的素材切片进行聚合，形成最终完整文件，再通过传输平台将素材迁
移到节目播出网络。聚合过程中将故障片段信息实时反馈到媒体计算云，进行素材的再申请。同时将云聚合进度发布往监管系统。
2.3 文件化送播系统工作流程
各制作网非编素材经过节目交互平台路由把媒体文件迁移到文件化送播平台存储系统；首先经过云技审，通过技审的素材由转码调度系统建立转码任务分布到各个云转码计算中心，再通过云转码计算的分片、转码及审核后，聚合服务器把各个片段文件合成目标文件，最后根据转码任务目标安排自动启动迁移线程路由，将完成云转码的节目素材文件迁移到播出网络目标磁盘阵列。文件化送播系统工作流程如图3所示，各软件功能模块如图4所示。恭喜录取的话 简短
3  文件化送播系统的应用
文件化送播系统以总编室串联单
图2 文件化送播平台构成示意图
图3 文件化送播系统工作流程图
图4 各软件功能模块
为核心，将制播流程网络化，形成从制作网到播出网的自动文件化送播流程，通过播出节目单，将整理好的节目自动上传到播出网络。节目集中送播具备安全控制设备，并有严格的转储、推送和时间控制机制，确保播出系统的高安全性。
文件化送播系统软件采用模块化设计，将完成文件素材
的转码、技审、响度处理、迁移、传输等模块任务，实现对文件化素材的技术审查、响度控制、转码调度、迁移传输、MD5校验等一系列的文件化送播流程。
制作系统完成的成片节目进行集中送播的存放和管理，使用基于WEB方式或云转码方式的送播流程。制作网将台内自制节目、外购电视剧等文件素材提交送播申请，文件化送播系统根据接口信息及节目单信息将素材抓取到文件化送播系统存储。文件化送播系统有完善的节目审核机制，在特定节点配置自动技审和人工复审环节，支持节目后台自动技审分析。可以制定不同的策略，比如头尾一分钟快审、自动技审的指标和阀值设定，以及播前审看的策略定制；文件化送播系统对送往播出网的节目素材具有自动响度控制环节进行统一响度控制，通过审核后才能入库进行送播操作。
技审功能负责对所有待播节目进行技术审核，确保节目的技术质量。技术审查的内容有：检查节目素材的格式是否正确，节目代码是否正确，素材长度是否正确，自动判别视频信号素材中是否有黑场、彩条、静帧、彩场、彩丢失、单等故障，自动判别音频信号丢失和音量过大等，素材是否能够完
整的播放等项目，技审信息可实时查看。生成自动技审报告，详细、准确记录故障时间、故障类型，故障门限值可由用户自行设定，发现故障后能及时提交故障报告。节目通过技审审看后可以根据手动送播命令或自动送播策略完成节目送播。
文件化送播系统提供素材的一致性检查：建立素材完整性、一致性检测机制，能手动对库中所有素材进行一致性检查工作。支持检查节目代码是否正确，检查节目素材的元数据信息是否正确，可获取格式、比特率、量化、帧频、GOP、宽高比、彩格式、VBV缓存、文件大小等元数据信息。系统支持MXFOP1a标准、MPEG2格式文件，并对文件格式进行检查，保证文件格式符合播出服务器要求格式。对于不同的内容类型和节目源可设置不同的模板和类别。
系统提供文件送播全程的状态监控，具备完善的监控报警体系，在不同节点，对不同的错误进行分级别的报警，并且快速定位故障点。对节目制播有严格的流程监控和关门时间设置。与现有播出系统的工作流程实现无缝的融合，无需对台内人员岗位配置做调整或增加。集系统内部协同工作、互为备份，可以自动完成任务均衡及故障接替。同时将计算进度发布往监管系统进行状态监管。
当文件化送播过程出现错误，包括：技审未通过、MD5校验未通过等，或者频道具有权限的人员主动撤销送播时，均需启动送播变更对文件送播进行撤销，通过监控系统进行送播变更预警。系统提供有完备的日志查询功能、统计、报表功能，便于事后监管。
文件化送播系统通过搭建的云计算服务器来实现制作网和播出系统之间素材的交互和送播，完成不同格式之间的互相转换、文件共享等任务。做到了将台内高标清播出系统与各制作网互联，实现台内待播节目的文件化、网络化、无带化传输。
4  结束语
天水广播电视台电视播出系统云计算平台搭建完成后，由于运用了云技术，采用基于云平台的技审、迁移、转码系统架构，突破了台内节目素材交互一体化流程中的瓶颈，实现了节目向制播一体，全程文件化流程的发展。同时，云计算平台提供了web访问的业务通道，通过web页面完成节目素材导入及文件化送播全程监控，形成全台网接口传输方式的备份，实现了与全台网及非编制作系统的高效、安全的互联互通，满足未来台内的业务发展需求。包头学校
在系统试运行阶段测试，高清素材的转码效率达到了10倍速，非编网提交15分钟的节目素材2—3分钟即可在播出端检索到。解决了过去节目素材只能1∶1上载，非编网与播出网不能互联互通的问题，节省了时间提高了效率。在云计算平台应用中我们也发现，一定要做好虚拟计算单元的维护工作，要有备件以便刀片服务器故障时及时更换。由于文件化送播改变了传统电视台节目素材送播流程，要求相关工作人员要严格按照操作要求规范操作，认真审核节目素材。对于西部地区地市级电视台，我们是按照实现功能要求搭建云计算平台，但预留了扩展空间。今后只需要增加计算单元，部署相应应用就可实现新功能应用。
参考文献：
[1] 天水广播电视台电视高标清播出及总控系统技术方案[R]. 2017, 8.
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[2] 国家新闻出版广电总局科技司. 电视台融合媒体平台建设技术白皮书[R]. 2015, 12.
[3] 谢辉珍. 城市电视台广电云平台的实践与应用探析[J]. 北京: 广播与电视技术, 2019, 46(11), 46-52.
作者简介：
张天亮，1975年出生，男，天水广播电视台电视播控部主任、工程师。一直从事广播电视工程技术工作，参与了天水广播电视台新台址搬迁电视技术系统的方案设计，设备安装调试等工作。

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