都市频道制作网的设计与实现

    2000年河南电视台都市频道建立起了第一套非线性新闻制作网，主要用于《都市报道》和《都市快报》两档新闻节目的制作，经过近4年的成功应用，无论是编辑、记者还是系统管理人员都积累了丰富的经验，由传统的线性编辑方式向数字化、网络化的非线性编辑方式的转变已经深入人心。因此，在2003年初，我们提出了建立一个能够涵盖频道除新闻类节目以外所有节目的非线性编辑制作网的设想。

    • 初步设想

    在我们提出的初步设想中，制作网除了普通的非线性编辑网的特征外，应该还具有以下几个特点：

    • 集中上载：由于我频道物理空间的限制，同时也因为成本的原因，我们希望制作网的上载工作能够集中完成，一方面可以有效利用各种上载源设备（如不同格式的放机等）；另一方面可以兼顾节目收录；同时并不影响编辑站点的正常编辑工作。

    • 全I帧与长GOP混编：对一些节目量大但编辑相对简单的节目（例如电视剧仅仅是插播一些广告或字幕）采用全I帧就会大量占用存储空间，显得有些得不偿失。

    • 与硬盘播出系统连接：若不能以文件的方式在制作网与硬盘播出系统之间传递节目，对于电视剧这样节目时间长而编辑相对简单的节目，反复的上载、下载还不如传统的对编设备方便省时。

    经过一段时间的市场调研，我台硬盘播出系统的厂商不同意提供其文件包装格式，因此与硬盘播出系统连接的设想已不可行，同时也使得电视剧使用制作网进行编辑有些得不偿失。最终形成的方案要求满足以下需求：

    • 完成除《都市报道》．《都市快报》（仍使用原新闻网）和电视剧（仍使用传统编辑设备）外的所有节目的编辑。

    • 与演播室系统联接，完成演播室节目的直接采集。

    • 实现集中上载和自动收录。

    • 安全．稳定的大容量存储。

    • 系统设计

    系统主要由两大部份组成，非线性编辑网络系统和集中上载系统。

    • 非线性编辑网络系统：系统以S2A3000为中心，采用双网结构，主要由存储子系统、服务器子系统、客户端子系统等组成，编辑用高码率视频采用MPEG24:2:2P@MlL50I，编辑/检索用低码率视频采用MPEG4格式。

    • 存储子系统。集中存储是实现网络共享的基础，因此存储设备的选择是网络安全性和稳定性的关键。根据我们对系统容量的测算以及技术先进性．系统稳定性．成本情况的考虑，最终选择了美国DataDirect公司的S2A3000作为高码率视频的存储系统。S2A3000是DataDirect公司提出的SANAppliance（存域网络设备）概念的产品，将交换设备．RAID设备．连接设备．管理设备整合为一体，由控制器和硬盘塔两部分组成，主要具有以下几和特点：

    • 高访问带宽：对内系统拥有可并发工作的12个内部磁盘通道，为大容量I/O操作和RAID技术提供了充足的带宽；对外最高可拥有8个100M外部主机通道，可与FC交换机或主机相连，提供最高800MB/s外部访问带宽。根据我们具体情况，我们采用了2个激活的外部访问端口，可提供200M访问带宽。

    • 高可用性：系统中的所有设备都提供了冗余并实现了链路冗余。系统中的两个可热插拔的高速传输控制器(HSTD)形成冗余的HSTD对，并且每个硬盘都拥有2个磁盘通道同时与2个HSTD连接，形成相互冗余的链路。磁盘冗余采用了设计独特的DataRAID技术，硬盘阵列由多个RAID组（称作Tier）组成，每个Tier中有4个数据盘．1个校验盘和1个Spare盘组成，Spare盘可随时替换出现故障的数据盘或校验盘，并可自动进行数据热修复。Spare盘还可以动态地为所有Tier提供备份服务。系统最多可以支持4个硬盘箱共96块硬盘。根据我们的实际情况，我们选择了1个SF4016硬盘箱共16块硬盘，形成3个Tier，每个Tier有4个数据盘和1个校验盘，3个Tier共享1个Spare盘。

    • 可管理性：系统提供了一整套系统管理软件，包括vLUNManager（虚拟逻辑单元管理器）．Configurationmanager（配置管理器）．FirmwareUpdateManager（Fireware升级管理器）和Performanagemanager（性能管理器），为实现系统的集中．安全管理提供了保障。

    除了S2A3000外，我们还选择了1个拥有双主机端口的SCSI磁盘阵列作为系统数据库和低码率素材的存储设备，与S2A3000一起组成整个系统的数据存储中心。

    • 服务器子系统。系统中一共配置了4台DELL1650机架式服务器，其中两台安装了Windows2000AdvancedServer和SQLServer并与SCSI磁盘阵列相连，以群集的方式形成了一个双机热备系统，作为整个系统的主域控制器和数据库服务器。一台安装了Tivoli公司的SANergyFS软件，作为整个FC网络硬盘共享的MDC（MetaDataController）服务器，用于管理数据共享。最后一台作为网管服务器，主要安装了业务中间件（作为核心数据访问和客户端应用软件的接口）和网管软件，同时也作为MDC服务器的备份。

    • 编辑工作站子系统。根据我频道各栏目的编辑工作量并兼顾今后的发展趋势以及投资成本，选用9台有卡工作站（其中8台在制作机房，1台用于演播室节目采集）．2台无卡工作站。有卡工作站采用Matrox公司的DigiSuiteLX系列板卡，其中两台用于下载的工作站和1台用于演播室节目采集的工作站采用LX+SDI+MAX组合，而其它的站点则采用LX+MAX组合。

    • 集中上载系统：系统以Sony公司的视频服务器MAV70XGI为中心，可同时使用4个上载通道和1个回看通道，由1台计算机作为控制服务器控制4个通道的同时上载。素材采集完成后，通过MAV70XGI的千兆异步网络接口以FTP方式将素材交由转码系统进行转码，然后通过光纤网传至非线性编辑网络中的S2A3000中进行存储。