云計算在電視臺制播云項目建設中運用

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摘要：云計算技術運用在電視廣播和多媒體領域中，可保證媒體電視臺制播云（全臺網）項目順利、高效構建。本文以電視臺制播云建設為切入點，將具體制播業務云項目當作基礎，通過對制播云（全臺網）項目和云計算技術展開分析，探索云技術應用程度較多的備播系統建設，以及制播云項目和備播系統安全性防控措施。

關鍵詞：云計算；電視臺；制播云項目；架構系統；建設分析

導語

制播云項目建設最主要的目標就是保證在融媒體環境下電視臺業務能夠得到整合，讓電視臺各類節目可以在規定時間完成節目制作、審核以及播出，確保節目播出成效以及系統化、科學化。而在這一過程中需要展開信息存儲管理、廣告插入、審核技術質量等備播步驟。受到云計算技術的影響，制播云系統在電視臺當中得到規范、科學建設，電視臺項目各項工作環節以及媒資系統、備播系統和主干系統制作、建設和運用成熟度越來越高。

1.制播云項目架構和云計算技術簡述

1.1制播云系統簡述

所謂制播云主要就是電視臺基于網絡以及云計算來開展全IP制播，作為一種全新電視臺節目制作和播出體系，全媒體制播系統已經逐漸成為電視臺發展重點和必然趨勢。利用云制播系統，電視臺可充分實現匯聚節目內容、生產節目內容以及節目內容發展這一全面生產流程，同時保證媒資以及備播系統當中的節目整理、影視編輯、管理生產、整備廣告流程完善，使制播業務可利用雙總線來與主干和審片系統、制作系統、新聞系統以及演播室系統有效互聯。[1]

1.2云計算技術簡述

1.2.1云技術。云技術主要就是基于互聯網來有效整理、統一網絡、軟件和硬件資源，以此來讓網絡中各項數據的存儲、計算、處理和共享得以全面實現，屬于托管技術，是信息、管理平臺、網絡、整合等技術的總稱。其能夠充分組合成為數據信息資源池，依據需求進行使用，較為便利。[2]簡單來講，云計算是一種能夠看見但是無法觸碰的虛擬服務器群，可結合使用者具體要求，為使用者提供數據、存儲、計算以及網絡等各項資源服務，這些資源服務由云端進行統一、規范整合管理并為使用者提供，可讓硬件、軟件成本投入得到減少。以百度網盤或者iCloud為例，在使用時并不需要人們去考慮數據資源存儲位置，以及資源存儲時需要配備的硬件與軟件，對其管理和資源提供全部都由云端進行。1.2.2云技術在電視臺制播系統中的體現。云計算當中分布式計算、虛擬化以及分布是非常關鍵的三個技術。分布式計算，在電視臺制播體系的實際體現，就是將資源數據劃分成為幾個部分，并將其發送給不同虛擬機，由其展開數據資源計算統計工作，從而讓計算時間得到節省，增強數據處理成效。虛擬化，在制播系統當中虛擬化是指，把制播數據資源進行虛擬化整合、管理，將其處理后存儲到云端資源池當中。在整合與處理之前資源并不可以進行共享，經過虛擬整合之后數據資源就可以不受時間限制的展開共享。[3]分布，則是指分布式存儲數據的系統，就是在電視臺制播當中，把海量數據有效在不同存儲服務器當中分散，以此來避免出現服務器存儲負荷過高情況出現，進而使資源存儲成效提高，增強數據資源和服務擴展成效。

1.3基于云技術的架構系統

（1）基礎的設施服務層（又被稱為1nfrastructureasaService），這一層處于云架構項目最末尾一層，主要就是由各種網絡設備、服務器以及存儲設備組成，能夠根據受眾需求為其提供最基礎的服務。在制播項目和制播系統當中IaaS會通過計算、網絡、存儲等各類資源池，以及云端管理系統來體現，核心則為云計算中虛擬化技術。其會在制播服務器當中有效生成虛擬機，將計算、網絡和存儲等設備進行統一虛擬化，使其成為一種可以被高效利用的資源。（2）中間平臺層（PlatformasaService）（簡稱PaaS），作為云架構最核心層次，其對整個云平臺服務有著保障價值。其能夠通過自身所具有的網絡系統來幫助用戶進行軟件開發工作，以及運行所需應用程度操作。在制播系統建設當中，PaaS能夠有效展開業務服務活動、將各項資源整合，為制播操作軟件應用提供服務。（3）頂層軟件服務SaaS。通常情況軟件處于云架構最上方一層，開發商會為其提供軟件實際應用方式。而其在制播項目建設中，軟件服務層主要就是有效整合各種與節目有關的視頻資源，對視頻展開制作，并在制作和編輯之后進行渲染和打包。

2.電視臺制播系統當中云技術運用優勢

首先，當前大部分電視臺內部都存在非編網、設備機器運用時間較長、老化情況，少數機器在運轉系統時存在難度高、吃力問題，致使系統技術人員、制作員以及編導工作難度加大。在云系統架構幫助下，制播系統當中備播系統更加完善，云端虛擬機對硬件要求較低，數據和計算資源都是利用動態方式進行分配，可有效解決非編站點使用頻率和效率問題。其次，現今電視臺節目制作網，以及制作站點，全都配備有專屬和相對應欄目，需要增加適當站點，使得成本投入量提高，而將云架構運用到制播網當中后，資源池成為重要資源存儲位置，對資源池擴充較為容易，可保障電視臺節目制作成本。[4]再次，云架構和云制播網還可讓節目素材遷移問題得到解決，傳統制作人員需要從制作網點當中下載制作素材，經過粗略編輯之后再開始精細編制。在云制播網下，制作人員能夠直接將制作的素材上傳到資源池當中，在需要時可直接登錄個人賬號來調取素材，可有效降低電視節目制作難度。最后，在云制播系統下，只需要適當加入設備來展開云制作，非編制作軟件選擇局限性得到降低，可依據需求來選擇非編軟件。

3.基于云計算技術制備云項目建設分析

在針對電視臺內部制播云項目展開規范建設時，除了需要對云計算運用強度以及大小進行考量，還要重點掌握制播系統內部管理和組織模式構建，保證制播過程合理性，以此來推動電視臺制播云整個建設和運用成效提高。本文將制播系統當中云計算運用較多的制作系統建設當作重要例子，對云計算在制播系統部署和云構架設計展開分析與研究，具體內容如下。

3.1確定系統當中網絡拓撲結構

在開展制播系統私有云架構建設時，大多需要將虛擬與實際相互結合，把上傳、下載工作站點、服務器、非編工作站點以及數據服務器有效融入私有云架構當中，并利用企業虛擬服務平臺來支持電視臺其他業務。可將虛擬化服務器技術有效運用到管理資源、管理監測系統、編排電視節目、管理介質、管理流程、自動審核、整備節目等業務當中，以此來使服務器當中硬件、軟件資源能夠得到充分運用、規范分配。[5]在審核和查閱電視節目單時，可利用虛擬化桌面技術，用戶通過桌面云終端來保證業務完成效果，后臺當中各項資源則可由云端虛擬池來為其提供。這種方式可讓計算以及節目資源應用更加靈活，提高管理安全成效，讓用戶體驗有著可視化特征，增強系統安全成效。

3.2設計和規劃計算資源

在對云平臺展開規劃和設計過程中，主要就是針對平臺和制作系統網絡資源、存儲資源以及計算資源來展開設計。規劃計算資源是要準備掌握虛擬機規格，即結合不同制作業務來將計算資源展開相對應分配，有效確定虛擬機模板。在應用云平臺時，可依據虛擬機模板，來高效、迅速設計全新虛擬機和工作站，例如：對媒資編目所含有工作站展開合理部署，系統實際部署成效得到有效增強。通常情況下，系統會依據所規定模板來批量部署虛擬機，后續也會結合電視制作業務流程和運行情況對虛擬機部署進行調整，保證虛擬機中分配適當內存。[6]

3.3設計和規劃云平臺當中的網絡資源

在展開虛擬平臺構建時，需要結合電視臺需求來選擇虛擬化方案。以VMwarevSphere這一虛擬化方案為例，在構建和運行刀片服務器當中的虛擬機，保證虛擬機能夠對外開始通信時，需要讓ESXi主機中所使用網卡和Sphere交換虛擬相互連接，在讓ESXi主機和物理交換機相互連接。在連接過程中需要利用雙鏈路來保證物理鏈路具有的冗余性。[7]此外，在VMwarevSphere這一虛擬方案當中的ESXi主機要合理配置以太網，首先，在管理ESXi主機時可配備系統網絡。其次，在有效遷移運用虛擬機時，要配置專屬網絡。最后，在對外訪問使用虛擬機時需要配置通訊網絡。

3.4連接設計虛擬機網絡

對系統當中所有虛擬機而言，制播系統業務類型決定虛擬機實際網卡分配數量。ESXi主機當中網絡性能以及數量則決定了虛擬機安全程度和性能。在電視制作體系當中，ESXi主機大部分在劃分萬兆以太網卡時都是運用HPVC管理系統，來將以太網卡有效劃分成三個虛擬網卡，以此來用于系統中生產業務、管理業務和vMofion業務。

3.5規劃設計云平臺存儲資源

所謂云平臺存儲在本文中是指共享存儲，虛擬化環境或者服務器在對虛擬映像文件以及常見配置信息進行共享和存儲時會運用到共享存儲。大部分虛擬映像文件在有效存儲到ESXi虛擬的主機后都可規范、合理對存儲數據進行共享與訪問，從而讓云平臺集群功能得到實現。在電視臺電視制作業務開展時設備發生故障和錯誤后，可充分利用其他虛擬主機來重新運行虛擬機，繼續為電視臺提供良好服務。

3.6關鍵點設計

電視臺內部音視頻文件有著十分關鍵作用，這也使得在制播云系統建設中虛擬機對音視頻文件訪問以及播放有著極大的影響。3.6.1虛擬機中音視頻文件存儲設計。基于通用的訪問協議，虛擬機能夠直接針對IP存儲系統中音視頻數據進行訪問，每臺刀片當中的虛擬機對外訪問鏈路存在區別。這樣在單個硬盤或者存儲節點出現故障問題之后，音視頻數據讀寫任務仍舊可以正常進行。[8]并且因為數據讀取是從兩個不同存儲體中同時進行讀取，可以增加讀帶寬。3.6.2音視頻播放設計。在制播云平臺當中，特別是在桌面云視頻播放系統當中，涉及到的視頻播放內容十分多，包含檢索、媒資編目、可視化備播系統編單等各類。致使虛擬機當中配備、遠程桌面協議、音視頻解碼、終端等與音視頻最終播放質量有著密切關系。較為典型的音視頻播放形式分為兩種，一是利用視頻定向技術為終端傳輸音視頻數據，由終端針對視頻展開解碼回顯。此類音視頻播放質量較為優異，但是對終端有著較高的要求，需要終端當中有著解碼的能力，對播放機械渲染形式、音視頻編碼以及解碼等形式都有著較高要求。[9]同時因為音視頻是在終端當中進行解碼，而實際應用程序則是服務終端，難以準確的實行seek操作。因此，可以適當使用服務器端解碼形式以及其他編碼，讓用戶體驗更加優異、避免占用較多資源。二是由服務器終端針對視頻展開解碼，將整個桌面全面壓縮傳輸到終端上回顯，此類形式是桌面云系統較為常見的形式。但是由于桌面壓縮過程中對資源有著十分高的要求，在視頻畫面窗口過大后可能會有一定卡頓現象。

4.云計算制播平臺安全設計規劃

4.1主備安全設計

4.1.1熱備雙活型。熱備雙活型主要就是在制播主干當中有效將兩個服務實例進行同時運行，當其中一個服務實例發生異常之后，能夠自動快速切換到另一個服務實例當中繼續開始活動。所以，對其部署過程中，要將兩個虛擬機進行同時運行和部署。4.1.2冷備型。在過往PCServer部署過程中，需要利用多臺PCServer冷備來對運行安全性進行保證，在系統所運行設備出現故障情況之后，需要操作人員利用手動來對冷備側配置展開修改，將其改成主用側開啟運行服務。合理利用云計算和刀片機虛擬機技術之后，部署方式發生一定改變，每個刀片當中都構建2個左右虛擬機，一個虛擬機用于對外訪問和共享業務，另一個用于管理虛擬機，且虛擬機當中刀片服務器配置有適當網絡，通過將雙鏈路有效連接到虛擬交換機當中，使得網絡信息以及各項業務開展效果得到提高。此外，Ⅷal’evMotion這一虛擬機當中規劃設計有在線遷移功能，可有效利用在日常維護和修理功能，在線、規范將一臺服務器進行遷移，遷移期間各項運行業務并不會發生中斷，遷移自動化程度較高。并且在服務器出現突然停機或者刀片服務器發生故障問題后，服務器其他可正常運行刀片會自動對故障虛擬機進行加載，讓故障問題能夠自動恢復，利用虛擬備份、虛擬快照也可快速恢復故障虛擬機。

4.2系統安全

在云體系當中可利用HPRemoteCopy功能來有效同步虛擬映像存儲數據，一般會采取PeerPersistence這一軟件來保證存儲切換成效。應用原理就是這一軟件會有效虛擬出WWN來讓有關系統識別，當虛擬機出現故障問題后，PeerPersistence軟件則可把虛擬出的WWN切換成為正常存儲狀態，以此來實現網絡冗余目標以及無縫切換存儲的目標。

5.制播云平臺業務的應用

5.1制播云平臺制播流程調度系統

制播流程調度是制播云研發以及全面應用重點與核心，主要功能就是將廣播電視臺當作基礎，探索媒體業務融合的新型模式，把廣播電視與各類新型媒體全面融入管控范圍內部，對電視進行流程重構。建立多元化、簡單化、適應性較高的流程調度系統，采取媒體業務流程開發以及全面定制，可以為媒體融合平臺提供優異的視聽服務。并且制播調度系統當中有著互聯網技術的及時性以及泛在性，可以讓制播云平臺當中各類業務流程互相聯通，使用集聚效應，實現跨媒體運作以及生產。

5.2業務流程管理

廣播電視臺內部制播調度系統在云系統環境影響下，采取服務生態化、技術規范化、業務產品化的關鍵理念，依據與電視臺采編播相關媒體架構，可以基于云平臺來針對各類傳統業務流程進行改造，全面形成一個多渠道發布內容、全媒體生產制度、多來源匯聚內容等以媒體融合為關鍵的全新業務生產模式，讓傳統媒體具有的流程重構功能全面實現。[10]同時，通過建立與新型媒體相關的通信接口，能夠讓內容及時溝通傳達。5.2.1全媒體生產內容。通過在制播云流程調度系統當中部署和引用視頻編輯、多廠商編碼、音頻編輯以及圖片編輯等各類服務和應用工具，可以為電視臺提供豐富的生產手段。讓電視臺在多種生產和服務工具影響下實現內容生產目標，結合制作需求和環境，自主選取差異化的工具。5.2.2全方位匯聚內容。通過改變媒體，讓海量、不同渠道的素材和數據動態匯聚，為不同用戶提供優異的服務以及上傳采集工具。一方面，為傳統媒體生產和制作提供支撐，讓內容來源渠道更多，滿足電視臺演播室交流互動需求。另一方面，保證電視臺新媒體需求得到滿足，制播云流程調度系統當中部署有全媒體內容庫，可以針對臺內內容或者外媒等信息展開溝通，利用互聯網收集、熱線搜索、云聯通等各類工具，實時收集海量素材和線索信息。5.2.3全方位管理內容。利用制播云系統內部的數據分析引擎針對各類收集的內容展開智能編目、自動整理、智能分析等，針對數據展開背景相關性、時間關聯性、脈絡相關性等深入分析，為電視節目播出、生產提供定制化、自動化服務和幫助。

5.3智能工作流引擎

制播云調度系統當中智能流引擎通過針對底層基礎服務進行靈活組合，定義有著廣電業務特點的智能、自助服務來保證臺內具有的業務要求可以得到滿足。同時，智能流引擎可以讓制播云平臺當中服務層具備的服務功能得到擴展，避免上層業務組合使用周期過長，使用戶能夠更加關注工作事務，保證制播云平臺可以敏捷、高效生產。并且憑借智能流引擎，構建與制播云平臺有關的高清、超清制播業務流程，針對外部內部進行制作，充分依托虛擬云桌面以及云部署具有的價值，以制播設備服務層具有的資源為核心，在這一基礎上提高音視頻業務制作能力，并充分結合調度系統制播云調度系統當中智能流引擎，可以真正實現異地制播流程再造工作。并且，制播云調度系統內部接口具備的標準化以及開放化功能，也可支持不同廠家全面參與，對于后續功能以及應用服務選擇和優化有著重要幫助。

5.4智能審核系統

近年來，隨著人工智能學科研究不斷深入，許多IT廠家都可使用較低成本對外提供十分成熟、優異的智能服務。云制播平臺當中具備的智能審核系統圖，通過優異的系統框架，結合電視臺實際需求，可以為其提供本地部署以及云服務功能。將智能審核系統通過與云平臺進行混合，能夠在制播調度系統當中提高內容資源制作關聯程度，用系統插件、調用模塊等各種手段針對視頻、文本、圖片等各類內容展開審核，主要包括特定場景、花屏、馬賽克、文字語法錯誤、敏感信息、“黃暴恐”等情境審核，在出現此類問題后系統可以快速捕捉。例如：通過設定審核范圍與審核標準，在出現與“黃暴恐”等相關詞匯或者相似內容后，系統可以快速判定和評估，將此類詞匯和內容屏蔽，提高視頻審核質量，適當減少人工審核風險以及人力成本。智能審核體系在制播流程調度、各類內容協同、規范制作當中影響效果正在持續增強，極大增強各個系統運行敏捷程度。

6結語

綜上所述，當前云技術運用成熟度逐漸升高。需要結合云技術特征和功能，在原有的電視臺云技術體系中，有效對云架構制播進行建設和創新，并依據融媒體發展和三網融合這一全新局面，來擴展制播云架構功能以及運營成果，以此來推動傳統電視臺制播體系朝向先進、科學制播體系發展，提高電視臺制播業務流程規范性，滿足新時代電視臺節目自動化、智能化需求。

作者:聶剛 單位:六盤水廣播電視臺