视频服务器播出系统的出现不过几年,但是已经赢得了广泛的赞誉,已经使用的电视台在更新和扩大硬盘播出系统,没有使用的电视台也将硬盘播出系统提上了议事日程。可是这几年电视台发生了很大的变化,面对今后不断增加的频道数量、新闻体育等直播节目日趋增多、非线性编辑系统的广泛使用、媒体资产管理系统应用欣欣向荣的情况下,传统的硬盘播出系统还能适应电视台日新月异的变化吗?
传统的视频服务器播出系统像一个孤岛,已不能满足当前多频道电视台一体化网络化的需求。面对新形式,我们提出完善的、开放的新型网络视频服务器播控系统:不仅要与台内已有的系统紧密连接,还要兼顾未来的发展,是面向电视台的整体业务流程构建的分工明确合理、运作流畅、高效安全的可控的管理系统。除了包括传统的节目单编排系统、上载系统、编辑系统、播出系统,还增加了总编室节目编排系统、广告节目编排系统、节目审查系统、远程上载系统、数据迁移系统、延时编辑播出系统、矩阵调度控制系统、播出监控系统,同时与节目收录系统、非线性编辑制作系统、媒体资产管理系统、存储归档系统等相关业务系统互联,构造一个面向电视台业务的现代化的管理和生产综合业务网络。 对于新型的视频服务器播控系统需求,在仔细研究之后我们认为主要有以下一些技术特点需要倍加关注。
1.视频服务器的安全性 目前流行的视频服务器,无论是主备镜像、RAID2或者SUN结构,都可以很好地完成数据的安全保护,即使出现了问题也都有办法解决。但是无论哪一种结构的服务器,一旦出现故障,都会部分或全部处于临界状态之下。所以如何使故障不扩散,在最短的时间内解决问题,快速重新启动,快速系统素材重建,快速恢复正常播出,对播出系统的安全性是至关重要的。在全台一体化的步伐之下,随着频道数量增多,文件迁移和存储容量的增加,如何在线不停播情况下进行容量升级,并为大容量存储提供更多的安全保障,这都将会影响播出的安全。
2.视频服务器24小时安全播出 随着社会的发展,人们生活习惯的改变,24小时不间断播出越来越成人们生活的需要。但是如何保证24小时的播出,就成为每个电视台在建设播出系统时需要重点考虑的问题。 强大稳定的硬件结构,关键部位可以热插拔,例如硬盘、电源等设备,保证在线不停播情况下的更换备件和升级系统。但是仅仅做到这些还不够,编解码板也需要做到热插拔,这样才能真正做到强有力的硬件保障。一个好的视频服务器,不仅底层软件功能强大稳定,应用层软件也要有很好的管理和效率。对内存有优异的管理,不需要定期关机释放。硬盘上的素材文件在多次上载和删除之后,文件系统不会零乱和存在大量碎片,导致服务器性能下降。以上这些是24小时播出的重要保证。
3.解决与外部系统之间的文件交换 播控系统是一个功能十分全面的系统。随着电视台业务的增加,除了播出素材需要数据流磁带归档之外,还将从非编网络、广告部等外部系统迁移素材,进一步还会产生浏览需求。实现了这些新的应用功能,但同时也将带来许多问题,例如:与外部系统连接时,如何保证在线播出系统的安全?系统如何安全的接受多操作平台之间的文件传递?多系统联机时,如何保障设备操作和控制的统一性?正常播出情况下,如何解决数据传输所需要的足够带宽?其实播出系统最核心的问题还是安全。所以我们认为:(1)有强大的技术力量为基础,充分理解电视台节目生产各个环节,才能完成安全的多操作平台之间的文件传递。(2)播出系统与外界的数据传输和交换,要通过与实际播出无关的设备完成,从而最大限度地保障视频服务器的安全运行。(3)播出系统与外界的数据传输和交换,要有足够的带宽,在保证视频服务器安全运行的前提下,从容进行。
4.提供真正的安全播出模式 播出系统具有极高的安全要求,通常的主备通道播出模式,可以在一次故障情况下正常运行,但在此时,系统将面临故障的潜在扩散风险,许多频道将处于单一通道播出状态。所以对于电视台播出来看,仅有双重的保障是远远不够的,服务器播出系统应该具有多重的安全保护措施,避免设备故障发生连锁反应,影响多个工作流程,保证系统的绝对安全!
5.实现系统的一体化 电视台盘带结合的播出系统,整个系统的硬件架构将不可避免的庞大,软件功能也将相当复杂。在这种情况下,保障设备操作和控制的统一性,需要软件系统将其一体化。除了操作界面的一致性,各子系统之间的交互性等一般要求以外,还需要对素材进行高度统一的管理,要求实现迁移的智能化、高效性,同时还要保证整个软件系统的稳定运行。一体化的系统要求软硬件紧密配合,使得复杂的系统体现为“黑匣子”,留给用户的只是统一、简洁的各种操作界面。 视频服务器是整个播出系统中最核心最基础的设备,它的选择直接关系到整个系统的安全和可靠性。下面,我们就以索贝公司采用的Sony MAV-70XGI视频服务器为例来关注以上提到的新型的播控系统的技术特点。 Sony公司MAV-70XGI视频服务器的设计理念首先是播出的安全,其次才是素材共享。但是MAV-70XGI的素材共享性并没因此而逊色,恰恰相反其表现是非常出色的。通过下面对MAV-70XGI视频服务器的性能分析,我们可以很容易地得出这个结论。 (1) 安全第一原则 与视频服务器安全性相关的因素有硬件设备的稳定性、硬盘的质量、磁盘阵列的容错功能、以及视频服务器的设计工艺包括电源、风扇、机箱工艺、防震特性等。MAV-70XGI在服务器的安全性方面下了很大功夫,每个频道拥有属于自己的播出服务器,频道内部独立管理,总控通过网络集中管理、监控。双机100%备份播出,每台服务器拥有自己的上载通道和播出通道, 故障发生限制在本频道内,不会影响其他频道,增加新频道,只需加入新的播出模块,不会影响其他频道,不同频道之间的交叉认证减少。 (2) 热插拔硬件 视频服务器关键部件可以热插拔是保证安全播出的一个很重要的措施。因为在节目播出过程中,一旦某个部件故障,虽然有冗余备份等措施未影响正常播出,但整个服务器处于不安全的工作状态之下,故障存在扩散的可能。如果不具备热插拔功能,那么需要停掉视频服务器,更换备件,或者等到夜间停播,更换备件。但是在这段时间内,播出系统的安全性得不到保证。还有一种方法,是用录像机播出,停掉目前的播出视频服务器,更换备件,这又会给正常的播出工作制造很多麻烦。 理论上,视频服务器的所有部件都应该能够热插拔。MAV-70XGI服务器不仅仅是电源、硬盘、风扇,还支持编解码板的热插拔,这一点也是非常重要。在播出过程当中,如果一个频道的一个解码板出现问题,将会导致这个频道的主播或者备播无法使用。虽然视频服务器系统可以部分停机,更换板卡,重新恢复,但是这段时间内的播出安全,是存在隐患的。而且,在停机的这段时间,新上载的素材,需要重新重建,会使不安全工作的时间更长。如果编解码板支持热插拔,将会使重新恢复工作变的非常简单: 只需取下故障解码板,重新换上一个新的,就可以了。仅仅几分钟,播出系统恢复正常。 (3) 高品质的编解码板 Sony公司产品的可靠性和高品质,一直为广大用户认可和推崇。沿袭Sony公司在产品设计上的一贯传统,MAV-70XGI服务器的编解码板,绝非OEM其他家产品,保证编解码板与MAV-70XGI服务器的完全一体化。MAV-70XGI服务器可以在低比特率下, 提供高的图像质量,满足用户的播出信号质量上的要求。 MAV-70XGI服务器不仅能以 MPEG-2 4:2:2P@ML, MP@ML, 4:2:2P@HL 和 MP@HL 四种方式来记录, 还可以选择GOP长度, 1.5~50 Mb/s之间的不同码率,任意可调。编解码板有广播级数字视频嵌入音频、数字视频、数字音频、模拟复合视频、模拟音频等多种接口, 以适应不同用户的应用环境。每个编解码板上有自己的CPU,独立处理视音频信息,大大减少了主板CPU的负担,保证对外数据交流有足够的带宽。目前,具笔者所知只有MAV-70XGI服务器的编解码板通道可以插全部的编码板,足以说明MAV-70XGI服务器的编解码板在处理视音频信息时不完全依赖主板。 (4) 高可用SCSI硬盘 硬盘系统是视频服务器最重要的组成部分,硬盘的损坏意味着播出素材的丢失,这会给电视台造成不可估量的损失。因此,视频服务器的硬盘不仅要支持热插拔,更要高可用,最大程度的保证安全。MAV-70XGI服务器的硬盘是专供MAV-70XGI服务器使用,提供长达3年的质量保证。用户毋须担心硬盘质量问题。MAV-70XGI服务器采用了成熟的RAID-3技术,万一有一块硬盘出现故障,系统也可以由另外的7块硬盘计算出来丢失的信息,这样可以保证图像的连续输出。同时MAV-70XGI采用了独有的嵌入式时实操作系统,可以支持硬盘的热插拔,更换在线数据恢复时间极短,系统的稳定性更高。 (5) 负载平衡的电源 视频服务器要求冗余备份电源。MAV-70XGI服务器的电源不是简单的冗余备份电源,更具有负载平衡的特点。在正常情况下,2个电源都为MAV-70XGI服务器供电,每个电源负载50%。一旦一个电源出现故障,另外一个电源将单独支持视频服务器工作,电源负载从50%上升到100%。避免了从0%上升到100%而给服务器带来的电流冲击,很好的保护了视频服务器。 (6) 独有的嵌入式时实操作系统 MAV-70XGI服务器不依赖于通用操作系统如Microsoft Windows等的性能,而是采用一种优化的实时操作系统,提供更高的响应速度和更快的启动时间,确保节目能连续及时的播出。嵌入式时实操作系统对内存有优异的管理,不需要定期关机释放。独特的簇管理能够高效地消除磁盘碎片,硬盘上的素材文件在多次上载和删除之后,文件系统不会零乱和存在大量碎片,导致服务器性能下降。嵌入式时实操作系统是24小时的播出的重要保证。 (7) 系统带宽 由于MAV-70XG I服务器的主板和编解码板上都有CPU,所以在处理视音频数据时,对总体资源占用很少。 MAV-70XGI服务器通过网关服务器和千兆以太网进行文件传输。千兆以太网提供了高达240Mb/s的传输速率。在视频码率为8Mb/s的条件下,可以以30倍速进行文件的传输。MAV-70XGI同时支持三个线程进行文件传输,在很短时间内,大量文件快速并行传输完成。下表是Sony公司对MAV-70XGI的测试结果。从上表的测试数据,不难看出,随着码流增大,线程增多,传输带宽下降很小。在不同的MAV-70XGI服务器之间频繁进行多个文件传输,系统是有足够的带宽保证的。 多个MAV-70XGI服务器,通过多个网关服务器连接到千兆以太网络交换机,进行文件传输。任何一个网关服务器损坏,只会使与他连接的MAV-70XGI服务器暂时无法传输文件,MAV-70XGI服务器的单机性能和其他MAV-70XGI服务器的文件传输,都不会受到影响。而且,网关服务器的在线修复,不会影响MAV-70XGI服务器的单机性能,不会导致播出停止。 (8) 易于升级和扩展 MAV-70XGI服务器可以采用三种方式进行容量的扩充。(1)更换更大容量的硬盘,目前已可以支持144GB的硬盘,总容量达到1008GB。(2)采用BKMA-7040板卡,通过几台MAV-70XGI服务器级联,最大容量可达到2TB。(3)采用二级存储中心。在系统中增加一个SCSI或者FC硬盘塔,通过千兆以太网络或者FC网络,进行文件存取。由于二级存储中心是相对独立的系统,他的故障不会扩散到MAV-70XGI服务器,不会影响正常的播出。而MAV-70XGI服务器中至少保存3天的播出节目量,在3天的时间里,修复二级存储中心绰绰有余。通过增加单个硬盘容量和级联盘箱,增加二级存储中心的容量,轻而易举。通过二级存储中心与台里的非线性网络等其他部门进行文件交流,而不是播出服务器直接面对,大大提高了播出安全性。(来源:依马狮网) |