電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計范文

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近年來，電視臺節(jié)目越來越豐富，這對高效、實時的數(shù)字化制作播放提出了更高的要求，視頻資源和內(nèi)容的共享交換是視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的關鍵。

一、視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)應用特點

電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)最大的應用特點是能夠長時間傳輸大數(shù)據(jù)帶寬，適應瞬間的發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率約280Mb/s，通過MPEG-2進行壓縮，然后視頻流視頻率下降到5～50Mb/s，應用MJPEG壓縮方式，控制4:1的壓縮比，使視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)數(shù)據(jù)率達到40Mb/s。電視臺在后期節(jié)目制作中，視頻圖像經(jīng)過編解碼和壓縮處理以后，會影響視頻素材質(zhì)量。當前，很多電視臺視頻網(wǎng)絡主要采用MPEG-2和M-JPEG壓縮編碼格式，這種壓縮編碼格式主要是單獨壓縮每一幀數(shù)據(jù)，稱之為幀內(nèi)壓縮，精確進行幀編輯。在實際應用中，MPEG-2比M-JPEG的壓縮比較大，可以明顯減小視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)硬盤存儲容量，能夠更加快速地傳輸視頻素材，充分考慮到電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)主要采用M-JPEG壓縮編碼格式，最大限度地減少視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的復雜性。

二、電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計要點

（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)需要基于媒體資源管理系統(tǒng)，確保網(wǎng)絡視頻資料和素材的共享，便于重復利用和檢索有價值視頻素材。電視臺的節(jié)目制作必須設計清晰明了的結(jié)構(gòu)，在共享素材和資源條件下并行工作，以數(shù)字框架為基礎，實現(xiàn)電視臺節(jié)目的無帶播出，支持用戶點播節(jié)目服務，并且可以在外網(wǎng)上通過不同方式進行交流和。電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要設置電視播出系統(tǒng)、演播室播出系統(tǒng)、媒體系統(tǒng)和資產(chǎn)管理、節(jié)目編輯系統(tǒng)、采集系統(tǒng)等，利用通信網(wǎng)絡，使視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)播出、生產(chǎn)和管理的一體化操作，網(wǎng)絡化的視頻系統(tǒng)可以有效降低節(jié)目加工制作成本，提高電視臺節(jié)目制作播出效率。

（二）視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設置（1）服務器。服務器是電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的關鍵，結(jié)合雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)應用要求，可以設置數(shù)據(jù)庫服務器、域控制器和MDC元數(shù)據(jù)控制器，利用數(shù)據(jù)庫服務器用于管理視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的語音視頻數(shù)據(jù)，域控制器主要是通過以太網(wǎng)管理系統(tǒng)用戶，采用元數(shù)據(jù)控制器，經(jīng)過FC光纖通道，管理視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)文件。同時，對于元數(shù)據(jù)控制器，結(jié)合電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計要求，選擇智能化、高透明度的虛擬存儲設備和VIEWGOOD視頻直播系統(tǒng)，通過MDC來控制LUN映射，VIEWGOOD視頻直播系統(tǒng)支持當前最新的H264、MPEG-4編解碼技術，能夠?qū)崿F(xiàn)多流通屏直播和直播時移，達到音視頻的同步，明顯地縮短系統(tǒng)時延。對于視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的域控制器，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，VIEWGOOD視頻直播系統(tǒng)會使各個工作站點自動化尋找域控制器。電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫服務器，應用雙機熱備方式，通過專線將兩臺服務器連接起來，若備用服務器檢測到主服務器無法正常運行，備用服務器會自動接管主服務器。（2）存儲系統(tǒng)。電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)采用一體化虛擬存儲方式，通過獨立軟硬件，捆綁硬盤陣列，提高視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的訪問帶寬，增強其安全性。視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)集成獨立接口、緩存和控制器，配合硬盤分離，構(gòu)成新型控制器，通過數(shù)據(jù)傳輸通道，交換機和控制器、硬盤相連，硬盤和控制器之間的連接應用并行連接方式，對于各個TIER設置RAID，在雙控制器之間存設同步器，實現(xiàn)視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的存件數(shù)據(jù)實時影像傳輸。一旦內(nèi)存或者HSTD出現(xiàn)故障，利用故障控制器讀出或者寫入數(shù)據(jù)。硬盤系統(tǒng)和雙HSTD之間采用FC-AL冗余連接方式，兩臺HSTD和各個光纖硬盤連接，在同一個交換機上連接HOST，HSTD主機端口和交換機主機進行通信，實現(xiàn)S2A全冗余連接，為視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問管理，在LUN底層設計數(shù)據(jù)訪問模板，提供網(wǎng)絡管理授權的專用口令和用戶名，提高電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性和安全性。（3）用戶權限管理。為了保障電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，應構(gòu)建一套科學合理的用戶權限管理制度，當前視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的用戶權限管理主要采用以下兩種方式：其一，通過視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，存儲用戶權限數(shù)據(jù)，用戶通過節(jié)目編輯系統(tǒng)，隨時調(diào)取視頻數(shù)據(jù)進行權限管理。其二，通過視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)操作模塊，為用戶提供專門管理工具，例如NI域用戶管理器，嚴格限制視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)用戶權限。

（三）采用非線性關鍵技術電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計采用非線性關鍵技術，基于媒體資產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)，應用虛擬網(wǎng)絡存數(shù)技術，優(yōu)化FC-SAN網(wǎng)和以太網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采取主流的MPEG-2壓縮技術。視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)采用合適的數(shù)據(jù)壓縮格式，視頻信號應滿足視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)再利用和編輯制作的要求，保障視頻信號質(zhì)量，提高壓縮效率，減少視頻數(shù)據(jù)傳輸和存儲成本。當前，視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)適宜標準包括MPEG-2HE和DV、MJPEG標準，對于節(jié)目制作網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡機構(gòu)，采用FC網(wǎng)和以太網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對應雙碼率，合理設置粗編/精編工作站，利用存儲區(qū)域網(wǎng)絡，將視頻網(wǎng)絡數(shù)據(jù)存儲和控制管理分離開來，緩解系統(tǒng)規(guī)模和數(shù)據(jù)帶寬的矛盾，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和視頻音頻素材的共享。另外，基于SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡，利用光纖頭互聯(lián)系統(tǒng)，組成虛擬化雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將物理存儲設備轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)邏輯鏡像，打破視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)中物理設備之間的局限性，有效提高電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。在視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)中，網(wǎng)絡管理和傳輸媒介之間采用光纜和雙絞線，通過100/10Mbps以太網(wǎng)連接雙絞線，經(jīng)過FC網(wǎng)絡和1000Mbps以太網(wǎng)連接光纜，確保電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)高速的數(shù)據(jù)傳輸。

三、結(jié)語

視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)設計應結(jié)合電視臺節(jié)目制作應用要求，加強視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的設計，優(yōu)化和改善系統(tǒng)設置，提高電視臺視頻網(wǎng)絡系統(tǒng)的應用性能。

作者：于靚 單位：吳江電視臺