中央广播电视总台复兴路演播室群 网关系统研究

本文通过对电视台演播室现状的分析,阐 述了演播室网关系统产生的背景及必要 性,并详细介绍了演播室网关系统的基本 功能及互联接口等。在上述理论的基础上 又以中央广播电视总台复兴路办公区演 播室群的大洋网关系统为例,系统地展示 了网关系统在电视台的主要应用场景及 其工作流程。

摘要

我们从一个房间走到另一个房间,都要经过一扇门,同样,数据从一个网络向另一个网络迁移,也必须经过一道“关口”,这道关口就是我们所说的网关,它在不同的网络间承担着连接和协议转换的角色。当然这个“网关”的概念是基于互联网的,“演播室网关”对于传统的广电系统而言还是很陌生,那演播室网关到底是什么?有什么作用?怎么工作?下面我们通过对中央广播电视总台复兴路演播室群网关系统的研究来一一解答这些问题。

一 什么是演播室网关?

为什么需要演播室网关?

随着电视台采集、制作、播出的各个环节逐步进入了高清时代,甚至是超高清时代,台内文件化制作和传输已经是一个不可逆转的趋势了,同时随着电视台内业务的日益增多,节目生产管理系统、制作系统、包装系统、媒资系统、广告系统等也逐步建立起来了,演播室和各系统之间的连接越来越紧密,数据传输量也越来越大。

伴随着这一趋势有两个问题被凸显出来,一是各演播室内设备繁多,各个厂家的设备采用的接口、连接协议都不一样,这使得它们之间的互联互通存在着很大的问题;二是演播室和其他系统的交互也越来越多,这种交互从哪里开始?怎么发起?怎么监控?怎么完成……

为了应对这两方面的问题,演播室网关的概念应运而生,它不仅要有效地解决现有演播室系统中设备品牌不统一、协议和接口类型众多的问题,更需要简化演播室的对外接口,建立广泛通用的交互标准、统一顺畅的交互流程、安全可控的交互秩序,实现演播室系统与节目生产管理系统、包装系统、音频系统、广告系统等外部系统的数据互联。

二 演播室网关的基本功能

演播室网关,作为演播室系统的一部分,伴随着新业务而产生,主要作用就是为演播室系统和其他系统提供数据交互服务。

如图1 所示,电视台内各系统之间有不同的数据需要传输,我们可以将这些数据归纳成四类:

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◆单据和元数据的获取、存储、转发与反馈:包括调度单、串联单、播出单、广告单、播后单、统计数据等;

◆媒体文件的迁移:这是最常规的、最大量的传输内容,包括各个系统的视音频文件;

◆包装模板库及虚拟场景:此类传输内容涉及演播室、包装岛和后期岛;

◆系统管理:包括媒体文件、任务、设备的管理。为了传输这些数据,演播室网关系统提供了该演播室所有的对外交互接口,全面兼容各个演播室群、后期岛的文件化设备。此外演播室网关系统还在演播室和制作系统、包装系统、广告系统、音频系统、媒资系统间建立高速的文件传输通道,统一的传输接口,全面提升了演播室系统的制播效率,如图2。

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依托这一接口,演播室网关系统会提供若干接口服务,有的服务为接收单据所需,有的是为数据传输所用。如表1 为演播室网关系统上线前申请的接口服务,这也是网关系统的一些最基本服务,各个系统在使用时调用各自需要的服务,完成相应的任务。

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三 大洋网关系统

现在的中央广播电视总台复兴路办公区演播室群网关系统采用的是大洋定制的产品,该产品从演播室需求出发,一方面承担了打通各业务岛和各演播室文件化设备之间接口的重任,另一方面又负责数据的中转和快速迁移。如图3,大洋网关系统属于演播室系统,是演播室系统的一部分,但又更像是一座桥,一座连通演播室各文件化设备和节目生产管理系统、制作系统、包装系统、广告系统、媒资系统等之间的桥。这座“桥”提供了各类的接口,按照功能和需要互联对象的不同,一般可分为以下五类:

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◆通用主干接口:注册到全台的互联架构中,支持第三方调用;

◆通用访问接口:用于标准FTP 客户端接入;

◆各业务岛接口:用于各制作系统服务器调用;

◆网关管理接口:用于管理客户端接入;

◆演播室文件化设备接口:

用于访问演播室文件化设备。

这座“桥”本身由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括主备的网关服务器和网关工作站,网关服务器部署在各演播室或演播室群的中央机房,网关工作站部署在演播室导控室和其他需要操作的地方。

软件部分由B/S(BrowserServer)和C/S(Client Server)两大结构组成,B/S 即“浏览器/ 服务器”模式,部署在网关服务器上, 客户端上只需安装一个浏览器即可同数据库进行数据交互,实现核心的业务处理在服务端完成。C/S 即客户/ 服务器模式,客户端需要安装专门的客户端软件,部署在各个制作系统、业务系统以及外场或台外移动的工作站上。

图4 为这套网关系统管理软件的界面,通过它能完成任务监控、单据处理、外场回传管理、日志管理、统计分析和系统配置等,能实时了解、控制正在进行业务的详细情况,包括发起人、发起时间、开始时间、传输状态等,并能对这一业务进行干预,包括暂停、排序、取消等。

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四 大洋网关系统业务的具体实现

1. 单据接收

演播室系统在使用时需要通过网关系统和节目生产系统交互,接收和返回相关单据。节目生产系统由TRM、CDM、PPM 三个部门(统称3M)组成,分别指Technology Resource Management 技术资源管理、Content Distribution Management 内容发布管理和Program Project Management 节目生产管理,它们统一负责下发台内各种单据,包括演播室预约单、直播协调单、节目任务单、岛间迁移单、广告串联单等,同时需要接收演播室的播后单等,如图5。

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表2 为3M 下发和接收的一些单据,它们有不同的接口编号和名称,调用不同的服务,实现不同的功能 。

2. 素材迁移

演播室数据迁移有两个方向,演播室向外系统传输数据和外系统向演播室传输数据,虽然方向不同,但流程类似,我们以演播室向制作系统发送数据为例,这个过程分为三个阶段(如图6):一是演播室本地视频服务器内的存储;二是演播室网关服务器的临时存储;三是后期制作系统的存储。值得注意的是文件传输都必须在网关服务器临时存储区先落地后再执行下一步的操作。

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在这一场景下,考虑效率最优的情况,我们一般采用One By One 机制(如图7),即第1 条素材从视频服务器到网关主服务器再到后期岛,第2 条素材从视频服务器到备服务器再到后期岛,第3 条素材从视频服务器到主服务器再到后期岛,第4 条素材从视频服务器到备服务器再到后期岛,以此类推。此过程保证了备服务器不只是做数据备用机,也在传输过程中充当了重要角色,增加了传输速度。下面我们以几个主要系统之间的交互为例来了解一下具体的流程。

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(1)制作系统与演播室系统的交互

演播室和制作岛的交互是双向的(如图8),制作岛向演播室传输节目小片和节目串联单;演播室向制作岛提交录制节目文件。此外演播室还需要向CDM 传输播后二级串联单。需要注意的是,必须有节目生产管理系统下发的节目生产任务单才能发起以上的传输业务,否则任何迁移任务都无法执行。

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如图9,由演播室录制人员或者节目编导在网关管理客户端软件上选择录制文件、制作岛名称、传输方式后发起业务,并负责查看传输进度、监控系统状态和干预传输任务,包括任务暂停、终止、续传、调序。制作岛节目编导或者后期编辑人员确认并预览接收的音视频文件、查看播后单、对节目进行后期再编辑。这一过程在网关工作站上显示(如图10),一共需要经过6 个步骤,进行到哪个步骤、是否有错误都能在进度条上直观地体现,各个步骤具体如下:

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◆添加导出任务:添加3M 系统的任务单,并告知发起素材及素材源的信息;

◆调用导入允许:告知制作岛后台传输的视音频名称及相关节目代码,制作岛会对节目代码进行校验,如果不对则导入允许失败;校验通过后会回应并告知该素材将对应的视音频存储路径;

◆读视频服务器文件到网关:在导入允许通过后,演播室网关C/S 端会告诉视频服务器将素材按照特定的名称及格式封装后,发送至演播室网关服务器临时存储路径,完成第一次迁移,全过程会显示百分比进度;

◆写入业务岛:调用相关服务执行搬迁任务,该过程后台需要调用相关任务接口;该过程在任务监管中无法查看进度,只能通过查看本机带宽得知;

◆调用内容入库(也称内容交换):素材落地制作岛的存储后,演播室网关系统会对该素材进行最后一步的信息校验;在制作岛内部处理结束后,会通知内容交换成功;

◆接收导出任务回调:演播室网关后台收到任务回调的成功信息后,将流程监控中的流程状态置为成功,整个流程完成。

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反之如果要从制作岛向演播室传输的时候,由节目编导或者制作岛工作人员,在制作岛非线性编辑工作站上选择视音频文件、演播室名称、传输方式后发起业务,并负责监控、干预传输任务和编排串联单;接收端的演播室技术人员或者编导确认预览媒体文件、查看串联单并重新编排。

(2)音频系统与演播室系统的交互

演播室和音频岛的交互类似于演播室与制作岛的交互,同样必须有节目生产任务单才能发起传输。音频岛向演播室传输音频文件;演播室向制作岛提交播后音频文件,同时向CDM 传输播后二级串联单。具体工作流程如图12,节目编导或音频后期编辑人员在音频编辑工作站或者音频岛接口工作站的相关编辑软件上选择需要传输的音频文件、传输的目标演播室和传输方式;接收端演播室技术人员查看音频文件和串联单、控制音频播出。

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(3)媒资系统与演播室系统的交互

演播室系统需要向媒资系统传输录制的节目和素材,以实现全台资源的归纳整理(如图13)。演播室工作人员选择归档节目、填写简单编目信息后提交素材归档;媒资系统工作人员通过媒资系统软件对入库的素材进行审核、归档;在这一过程中演播室还需承担传输任务干预和可能的MD5 校验等。

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此项业务有两个问题值得关注:

第一,媒资归档任务从哪里发起?在实际操作中可以有两种不同的选择。一是在演播室视频服务器上发起,录制完成后直接填写简单编目信息,直接挑选素材,发起归档,采用这一方式就需要在视频服务器上开发相应的网关接口;二是可以从网关管理客户端发起,此时就需要开发兼容各厂商录制软件的接口,增加素材展现、条目挑选、简单编目的人机交互界面。这两种方式没有优劣之分,可根据实际情况选择。

第二,当演播室录制素材没有MD5 时,归档媒资由谁提供MD5 信息?此种情况下有三种解决方案:

一是在演播室录制软件上。

录制软件在本机完成素材MD5 计算,保证从源头生成MD5 信息,这种方式最为合理。

二是在演播室网关系统上。

网关从录制服务器获取文件,进行MD5 计算,此时不能完全保证和源文件校验一致。

三是在EMB 上。

由EMB 对源进行MD5 计算,将MD5 信息加入元数据中,同样不能完全保证和源文件校验一致。

五 结语

如今广播电视已经全面进入超高清时代,广电系统的IP 化也已不可逆转,作为演播室系统一部分的网关系统,正在扮演日益重要的角色。希望通过本文的介绍,给大家了解网关系统、使用网关系统提出一些思路,供各位借鉴。

转载请注明来源:《现代电视技术》 作者:中央广播电视总台 呙成虎