徐州超高清非编系统建设

徐州超高清非编系统建设

张蓉

徐州广电传媒集团 江苏徐州 221000

摘要：本文介绍超高清非编系统架构设计，针对业务流程设计分别论述文稿串联单、节目编辑制作、演播室播出三项重要业务流程设计。在媒体处理设计中的4K转码、后台打包、管控服务、流程引擎四个重要环节分别专门分析。对于超高清非编系统对接苹果FCP系统、Premiere系统，以及系统对接过渡方案进行了陈述。

关键词：业务流程 4K转码 管控服务 非编对接

1 概述

随着徐州广播电视台新大楼的落成，为顺应超高清视频产业发展趋势，贯彻落实国家三部委的超高清发展战略要求，节目生产在各工作环节上对超高清制播系统提出了新的需求和更高的要求。

2 系统架构设计

图1. 4K新闻网系统架构示意图

采用云架构模式进行建设，其中IAAS层为系统提供统一的硬件支撑，包括存储、计算服务器、以太网交换机等；PAAS层为4K新闻网所需的后台服务，包括合成、转码、迁移、检索、流程、文稿等服务；SAAS层为4K新闻网的工具，包括4K非编、审片、配音等。

3 业务流程设计

3.1 文稿串联单流程

稿件、节目自动绑定，使稿件流程和节目流程成为并行，收到选题任务消息的记者编辑，领取任务，并针对选题需求和任务内容开始进行素材的拍摄并上载用于制作节目。各部门记者或编辑，根据选题和拍摄情况，进行稿件撰写；撰写工具、地点可以多样化；撰写稿件完成后，提交领导审核，包括各部门值班领导、中心值班领导，重要稿件甚至台级领导需要审核。管理员后台设置电视文稿的三级审核机制。

审核通过以后，要求对通过的文稿内容进行串联单的编写，完成串联单编辑以后提交领导审查；值班领导审查串联单，如果串联单通过则保存串联单，要求系统能够自动同步串联单到演播室播出系统供播控工作站调用，演播室播出服务器能够实时同步串联单。要求播出过程中串联单的变化情况，也会通过消息发送到演播室，演播室中的播出单会进行相应的联动。演播室中播出单中条目的播出状态发生变化时，也会发送消息给网关服务，由其调用核心服务进行串联单条目播出状态的更改。

3.2 节目编辑制作流程

准备素材，开始编辑视音频节目，素材来源要求可以是外出采拍或来自本地资源库等的素材；在编辑工作站上对节目进行编辑；配音工作要求可在文稿完成后进行配音，支持在没有视频的情况下，在配音工作站上调出文稿进行前配音；也可在视频编辑完成以后进行后配音；视频节目制作完成以后需要提交审核；审片要求可以审查时间线节目，也可以审查合成后的视音频节目；审查通过的节目有三个途径可送播出：A、通过打包、转码服务器得到可供播出的文件，迁移至演播室播控系统；B、通过打包、转码、迁移到播出系统缓存路径；C、节目下卡提交播出。

图2. 节目制作流程设计

3.3演播室播出流程

演播室业务流程主要是与制作网进行数据交互，业务数据流程上通常是串联单与成片素材的传递，主要分为串联单发送演播室播出、串联单条目成片送演播室两个流程；

制作完成并通过审核合成的节目，可迁移到演播室播出系统待播；

演播室系统可以根据制作系统串联单或者直接采用成品节目信息播出；

演播室系统具备应急备播流程，支持在主备播出服务器故障的情况下，在系统网络正常情况下可切换至应急播出设备进行正常播出；或当节目制作过程中，来不及打包上传时，应急播出设备可以读取故事板或时间线的内容，直接播出；

支持演播室信号的回采，回采内容可进行重播或进入制作网进行二次编辑制作。

4 媒体处理设计

对于视频的单一处理任务，处理思路一般集中在两点：并行化计算过程；提高文件系统的读写效率。两种方式都可以在一定程度上提升视频处理倍数。但若是不改变以往视频处理框架和文件存储方式，对于100Mbps~1500Mbps量级的广电HD/UHD视频素材，处理速度达到一定水平后就会触及瓶颈。原因在于节点的增多也使得分布式处理过程中分片、传输、拼接过程消耗增大，消耗将抵消多节点计算提升的效率，也就是说无法简单地通过增加系统中节点来继续提升处理效率，如何突破这一瓶颈成为了媒体行业很有研究意义的课题。

在上述背景下提出了分布式视频处理框架，主要目的是突破单一视频处理任务瓶颈，充分发挥分布式结构优势，实现视频计算平台的性能随节点“准线性”扩展，最终实现数十倍乃至上百倍的高码率处理效率；另一方面该框架也提供更加适合视频存储、具有更高可靠性和扩展性的存储能力。

4.1 4K转码迁移服务系统

转码服务：作为后台应用服务，为系统提供转码功能（如低码率以及按需格式回迁等），系统集群转码采用多台转码服务器组成计算集群，根据需要对多种来源的视频文件提供转码资源服务。

转码服务器集群响应系统中各个节点发起的任务指令进行工作任务安排，不存在转码的单一故障点，每台转码服务器根据业务需求制定转码格式，实现多格式批量转码，完成节目统一转码的业务工作。

转码软件支持通过本地缓存或非本地缓存方式可以实现对目标存储进行一次读和写操作，能够完成源文件MD5码校验、源文件自动质检、转码、字幕合成和目标文件MD5码计算任务。对于DNxHD文件的平均转码效率本地缓存方式和非本地缓存方式均为4倍速。

4.2 后台打包转码合成系统

合成服务承担节目的合成任务，将非线编辑站点提交的节目时间线（包括视频、音频、字幕、特技等）打包合成为一条数据节目推送到节目审片工作站供审片使用。

4K打包转码合成系统在本次制作网系统属于重要组成部分，4K打包转码合成系统适用于高清及4K制作网络系统故事板或时间线的合成转码，软件部署在多台服务器上可以实现集群，采用分布式合成技术，显著提高打包效率，具有超高清、高标清智能切换、故障容错机制等显著特点。

4.3 管控服务设计

基于Web风格的管控门户，可实现制作、新闻、审片、传输、内容交换平台的统一管理，保证网管人员及时准确地了解系统运行状况。提供以网络非编、网络配音、审片、打包为主的工具体系，实现精细化的节目制作。用户可以添加，删除，修改存储区，以及添加删除逻辑卷，选择存储路径和设置水位线。存储区的总空间和剩余空间，以及水位线和存储名称都可以在界面显示出来。

可以在业务管理里创建业务域，添加台、频道和栏目。用户可以点击添加按钮添加权限模板，可以为不同的角色配置资源类型的可操作权限及工具权限。可实现项目管理，可以在项目列表中看到项目的名称和负责人，以及空间使用状态和空间占用情况。

图3. 管控设计节目

4.4 流程引擎设计

负责制作系统中各业务流程的编排和管理，实现制作业务在非编、打包、内审、技审、迁移、转码等相关环节的自动流转。提供服务注册、动态服务实现、动态服务调用、通讯协议转换、消息内容格式转换、消息动态路由、服务组织编排等核心功能，支持集群、稳定可靠。提供灵活的配置策略，可以根据需要自由配置各种流程。而且这种策略区别可以到栏目这一级上，实现不同栏目拥有自己的特殊流程定义。提供友好的交互界面，通过图形化的操作，网管人员可以方便制定和修改制作网络系统中的业务流程。

5 系统对接设计

基于三方厂商的开放度不同，对接方案会有差别，对于开放度高的，采用插件模式集成，实现无缝的功能和流程集成；对于开放度低的，采用外挂公共接口程序模式。支持和不同厂商的各类编辑工具(premiere、edius、fcp、ps）进行接口对接，将第三方非编、包装工具无缝接入平台，打破对非编工具的限制，支持人员和素材的统一管理。以FCP、Premiere为例进行说明。

5.1 与苹果FCP非编对接

图4. 苹果非编对接流程

如图4.在苹果系统采用浏览器打开媒体内容库，把素材拖拽到打开的程序上，在苹果非编系统上单门部署一个独立的程序，用CMD命令与FCP进行后台交互，则实现素材的对应文件的上线。内容库与Final Cut Pro之间的贯通交互工作，还可以中间件方式运行在MAC OS系统上，支持后端运行。

5.2 与Premiere非编对接

与Premiere对接采用插件模式，流程如下：

图5. Premiere非编对接流程

1. 在Premiere工作站上安装插件；
2. 打开Premiere软件；
3. 在[窗口]的工具栏中点击[内容管理]；
4. 插件从新窗口弹出，出现登录窗口；
5. 输入用户名和密码，点击[登录]；

在PR的页面中根据目录树的结构可以查找内容库内容，以链接方式加入到PR的项目组中，在项目组中的可以直接拖入时间线进行编辑操作。

5.3系统对接过渡

建设制播网升级改造系统期间，在新系统正式上线前，需保证新旧系统平滑过渡、旧系统的素材继承，确保业务正常运行不中断。升级过渡方案保证新旧系统切割前所有系统稳定可靠运行，确保新系统上线后可以延续前面业务正常运行。

工作站的软件更新可以按批次进行，采用此方案可以保证现有制作业务不中断，更新部分站点后，新系统上挂载的站点亦可分担一部分制作能力，最终将所有站点的软件全部更新完毕；

6 小结

徐州广播电视台超高清非编系统建成之后能够实现工作的便捷，资源的高效利用，节目制作范围和质量得到提升；通过新技术，新协同机制，新智能引擎的运用，实现传统电视与新兴媒体业务平台化整合与集成，推动在内容、渠道、平台、经营、管理等方面的深度融合。

参考文献：

[1]程琳梅. 新闻高清非编网的设计与实施 [J]. 新媒体研究,2023(11): 18-20.

[2]王燕清. 基于“5G+边缘云”架构的4K编辑系统设计探讨 [J]. 现代电视技术,2022(4): 64-68.

[3]李岩，潘波. 中央广播电视总台4K超高清电视节目制播系列技术规范关键技术介绍 [J]. 现代电视技术,2021(4): 129-131.