新闻制播网的全流程高清化改造实践
【摘要】苏州广播电视总台在新大楼搬迁之际，对原有的标清生产网进行了全面改造，建立了全高清采编、高效、安全的高清新闻制播网络系统。结合新闻高清制播网的改造与实施，介绍了系统升级的总体设计和改造思路，并对系统实施中出现的各种问题进行了总结和思考。
一．系统改造背景
2009年苏州广播电视总台（简称为“苏州台”）自主搭建了标清新闻制播网，实现了标清新闻节目的采、编、审、播、存全流程文件化制播体系，并稳定运行达6年时间。2016年借助苏州台新大楼建设的契机，满足新闻节目高清化制播需求，苏州台在原有标清新闻网的建设基础上，实现了新闻网从标清到高清的全面升级改造，将原有的系统中存在的设备与资源的问题进行了优化，完美地实现了新闻制播网的高清化改造。
二．系统高清化设计要求
高清新闻编辑网络是苏州台节目生产制作的核心业务，承担着《苏州新闻》《社会传真》《新闻夜班车》等多档新闻直播和录播栏目共400分钟左右的节目制作量，因此需要建设一个安全可靠、运行稳定、兼具效率的高清制播网络，在原有的标清系统上进行改造建设要求很高，综合原标清系统的情况，苏州台提出了如下几点建设目标：
（1）优化非编、审片等软件的高清制作能力与稳定性，实现所有非编站点高清编辑视频素材不少于四层以上、音频素材不少于六层以上的实时编辑性能；
（2）制作网存储满足日常的高码在线编辑需求，实时总带宽不低于1200MB/S，存储物理容量70TB以上；
（3）大新闻中心的用户管理与制作模式，实现单网多演播室送播流程；
（4）高安全性的数据保护与存储能力，智能化的实时流程监控预警机制；
（5）无缝对接升级后的媒资系统、收录系统、媒体云系统等相关业务系统。
新闻制播网络的升级改造立足苏州台实际情况和未来发 展的要求，把系统的安全性放在首位，从硬件安全、网络安全、数据安全进行综合考虑，以安全、高效为原则；保障在线生产系统不受影响的前提下，平稳实现升级，且升级后的系统要具扩展性，在存储空间和站点增加等方面有冗余的准备，构建高标清兼容的制作平台。
三．系统高清化改造措施
根据上述目标，从新闻制播网的流程入手，在每个环节逐个进行测试和验证，进行了全网的高清化改造。1.存储设备架构升级高清制播网络的视频编码格式从原D V25M b/s码率、分辨率720×576升级为MPEG-2 IBPLONGGOP 15 35Mb/s码率、分辨率1920×1080，编辑过程中需要实时读写网络硬盘的素材，同时还有网络并发的需求，这样的编辑方式对存储设备提出了很高的要求。经计算要满足建设目标提出的编辑性能，带宽的需求应不低于1250M b/s，峰值计算模型如表1所示。
原标清新闻网的存储架构使用的是IP-SAN存储，而现有的编辑方式中由于对故事板的编辑读取操作要多于对网络存储写文件的操作，因此对存储的读取速度如果远低于写入文件速度，则很容易发生编辑卡顿、播放丢帧等问题。经过前期测试发现，高性能的N A S存储可以完全满足带宽及读写性能的要求，特别是读取带宽，满足了高清编辑的生产效率。
图1是苏州台在测试N A S存储的系统拓扑图。根据测试环境，通过人为手动干预，模拟集群存储的各种应用故障及切换，以验证集群存储系统的应用高可用性及存储及数据的高可靠性等方面的要求。通过模拟Cloud NAS存储节点突然宕机、磁盘故障；模拟Cloud NAS集群节点突然宕机故障等等一系列的可能出现的问题，通过测试结果可以得知现有的
N A S存储无论从可用性、安全性、可靠性都可以满足苏州台新闻网对存储的要求。
2.高清编辑性能优化为了提高高清节目的编辑性能，除了后台的存储带宽的提升，工作站本身的编辑性能也极为重要。苏州台主要从工作站硬件配置性能与现有非编软件的编辑性能整体考虑，优化高清节目的制作能力。
为了确定一款更适合现有非编软件编辑的平台，对常见的几种机型的转码性能进行了测试，经过对比发现在现有大洋编辑软件的基础上，C P U主频提高对于转码效率更有帮 助，最后决定使用HP T3610作为高清非编编辑工作站点。(高清源素材统一为时长3分30秒IBP 35Mb/s，目标格式是高码IBP 35MB/S中码流为IBP 12Mb/s)
由于原先非编网的非对称双存储和非对称数据库的架构机制，即单中央存储盘阵中保存高、中码流素材，本地工作站磁盘保存中码流素材；网络数据库与中央存储对应、本地数据库与本地硬盘存储对应，进行非对称的完全备份，大大提升了非编网络运行的安全可靠性。但这样的运行机制在高清化编辑后带来了数据处理层面中的问题，例如在测试中发现由于网络与本地文件的读取优先机制不同，造成软件需要对文件版本进行判断和同步，耗费时间；软件对故事板所有文件会进行扫描，而大量的扫描时间消耗在音频与字幕等文件上，在标清下表现不明显的问题在高清编辑下来了明显的对比。