北京电视台新台址网络化节目制播体系综述.docx
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北京电视台新台址网络化节目制播体系综述
北京电视台新台址网络化节目制播体系综述
一、 网络化节目制播体系概要介绍
1. 建设原则和目标
北京电视台新台址技术系统在规划之初,确定了以下总体目标，即以数字化为基础、网络化为核心，在“采、编、播、存、管”的整个电视工艺流程中，实现“拍摄数字化、制作网络化、播出硬盘化、存储数据化、管理科学化”五大基本目标。
网络化节目制播体系在技术系统中占据重要地位，规划时遵循以下原则：
从台内电视节目制播业务角度出发，按照全面网络化的体系架构和应用特点，通过对节目生产场景和模式的科学、合理、高效的规划设计，突出其流程化特征，增强其可控性和自动化程度，从而在技术层面提高系统运行、管理、维护和使用水平，同时在应用层面保证业务运行的稳定性、高效性和不间断性，真正发挥出网络化应有的优势。
根据上述规划原则，网络化节目制播体系的建设目标如下：
✓提供节目信息资源和系统设备资源的共享机会，使节目生产业务拥有更广阔的应用舞台，同时有效降低技术系统的整体成本。
✓提供灵活的系统配置方式和强大的思维创造力，适应节目生产业务对灵活性和创造性的实际工作需求。
✓提供工作流程控制和管理的丰富技术手段及有效机制，提高业务流程的自动化水平和节目生产业务的综合管理水平。
2. 基本构成和互联互通模式
北京台新台址节目制播体系以SOA面向服务架构为软件实现的原始设计模型。
在该模型下，利用ESB企业服务总线原理作为基础实现方式，负责处理接口元数据和媒体数据的服务总线成为上层应用系统接入和互通的基础架构。
在系统构成方面，该体系由主干业务平台、应用业务系统两大部分组成,如参考图1所示。
主干业务系统含基础网络平台、业务支撑平台两个基本组成部分，是制播网络系统的基础架构，所有应用业务系统均建立在该平台之上。
其中基础网络平台提供互联互通的物理链路；而业务支撑平台构建和定义各种互联标准、规范和方法，应用系统据此进行业务交互。
新闻/体育节目制播网络、普通/深度/包装编辑网络、演播共享网络、收录系统、媒体资管理系统、总编室广告编播网络等构成了应用业务系统。
在通过主干平台实现跨系统互联互通、协同工作的同时，应用系统内部主要完成节目的上载、编辑、编稿、配音、审查、包装，以及演播室录制/播放、外来信号收录、资料收集/编目/检索/调用、节目单编排和备播库管理等工作。
网络化节目制播体系实现了应用业务系统之间的全面互连互通，使整个制播网络融合为一个紧密联系的整体。
电视节目制播业务流程在这个逻辑统一体中无阻碍地运行，各应用系统内部和相互之间采用数据文件方式完成节目内容的存储、处理、管理、传输和交换。
这样，无缝、高效的网络化节目制播模式取代了以往离散操作、独立运行的传统生产模式。
3. 业务功能域规划与工作流程设置
在北京台新台址网络化制播体系下，节目编播总体工作流程的设置以业务域为构成单位，初步划分为节目制作、节目备播、节目播出和资料管理四个基本区域。
各业务域一般以独立业务系统的模式予以实现，例如节目制作域由各种不同类型、适应不同剪辑需求的节目制作系统组成，而节目备播域由总编室/广告编播系统实现。
如参考图2所示。
在节目制作域，节目剪辑完成并通过本域内成片内容和技术审查后，通过跨系统备播流程进入节目备播域。
在节目备播域，实现节目备播库管理、本域内成片播出审查，以及节目文件与播出节目单条目的关联，同时完成节目播出单的编排，编排结果与播出成片一起通过跨系统送播流程进入节目播出域。
在节目播出域，实现节目应急上载、播出单临时调整、节目文件缓存和频道播出。
在资料管理域，收集节目制作域的成片和素材，以及直播节目数据，通过整理、编目后发布为制作域可调用的节目资料。
北京台制播体系从设计功能上涵盖了完整的台内节目生产、播出工作流程，包括文稿/串单编辑、节目剪辑、成片审查、节目备播、演播室录制/播出、播单编排、节目送播、资料存储/管理/发布等诸多环节，以台内节目生产的全程数据化、文件化和网络化为目标。
网络化生产模式主流地位的确立，有利于发挥出网络规模化、集约化运作在综合生产能力上表现出的巨大优势。
4. 系统关键技术特征
北京电视台新台址网络化节目制播体系建设过程中，在需求整理、框架设计、方案论证、流程设置、功能实现等各个环节都较贴切地反映和体现了电视节目生产业务需求，具有以下关键技术特征：
◆制播网络独立运行，与信息化办公网络通过安全交换区进行系统交互和协同工作
如参考图3所示，节目制播网络与办公信息化网络分别独立规划设计，在两者之间设立的一个相对独立和隔离、具有高度安全保障的业务区域即安全交换区，用于实现双方的数据交换。
该区域的设置，在保证安全的基础上，可以将制播网络的业务实现范围如资料浏览/调用、文稿编写、播出单初期编排等有效地拓展到桌面办公领域，同时也可以将制播网络内部的业务运行状态数据传送给位于办公网络的节目生产管理系统，合理地实现了生产与办公业务的有机融合。
这样，制播网络和办公网络可以在规划、设计和实施过程中，根据各自的业务需求和应用特点分别予以重点考虑。
同时，双方之间必要的业务接口在满足安全性需求的前提下，可以统一规划并实现。
在大型全台网络化实践中，这种基本构成模式不失为稳妥的选择。
◆以SOA面向服务架构为软件实现基础模型，制定台内跨系统流程接口标准和规范
如参考图4所示，主干平台采用总线式的互连互通模型，各应用业务系统保持完整的运行独立性，在此基础上按照统一标准接入总线并根据总线制定的规则实现业务交互。
SOA是服务驱动型架构，它规范了在分布异构环境下服务请求者和服务提供者之间信息交互的原则，提供了松耦合、实现位置透明、协议无关的应用环境。
在应用业务系统增加的情况下，主干总线复杂度不会相应提高。
总线采用台内通用的互连互通标准、透明开放的技术实现形式，适合在多个不同技术架构和系统集成商的应用系统之间实现互连互通，较好满足了节目生产需要不同类型制作系统协同工作的需要。
这样，利用总线模型合理地解析为主干平台与应用系统之间的定位关系，较好地将IT基础架构映射为电视节目制播技术系统构成，成为近年来的通用规划模式，反映出其在国内广电业内较高的适用性。
◆建立统一的以太网络架构和集中、分布式相结合的光纤网络架构
如参考图5、6所示，在以太网络架构上采用核心、汇聚、接入三层模型，接入层产生的应用负载通过二层、三层网络协议合理均衡到相应汇聚层、核心层交换设备上，同时提供了设备、链路、路由级别的高可用性。
在光纤网络架构上，采用分布、独立、整体扁平化的应用系统内部光纤结构与集中、专用的跨系统光纤交换通路相结合的模式，既有效满足了应用系统内部大规模数据实时应用的需求，又重点实现了应用系统之间高效、稳定数据交换的关键目标。
在此结构下，所有跨系统数据交换可以统一、专门地予以规划和实现，在运行过程中与系统内部数据交换并行进行、互不影响。
应该说，以太、光纤网络架构反映出全台网络化制播体系在基础路由层面的底层特征。
从该角度分析，统一的以太网络架构较适应应用系统间互联互通的业务需求，但对系统间逻辑区域划分、安全隔离、访问控制等提出了更高的要求。
同时，大规模媒体数据的系统间交换一直是全台网络化节目制播体系的关键技术问题，采用独立光纤架构予以实现似乎更加贴近总线模型中媒体服务总线的设计初衷。
◆设置以共享核心数据库平台为核心的全局层次化数据库体系
如参考图7所示，采用集中与分布方式相结合的全局数据库配置结构。
在业务支撑平台中部署各应用业务系统集中共享、高可靠、高性能的核心数据库，在各应用业务系统内部部署工作性质、定位不同的备份数据库。
利用各种有效的数据同步机制将核心库中相应的业务数据同步到应用业务系统中，以便在核心数据库无法提供正常服务时发挥应急备份作用。
共享核心数据库平台的设立，以增加跨系统元数据访问量和系统间相关度为代价，通过应用核心层整合获得系统运行维护层面的方便性，真正的应用效果尚待长期实践的证明。
◆网络化实现程度和业务流程覆盖率高
如参考图8所示，各业务功能域之间均归纳、枚举出了满足电视节目生产需求的交互业务流程。
在节目制播业务流程中，业务环节的主流运行模式均实现了数据化、网络化和流程化。
上述工作环节都是由系统根据预先制定好的策略来自动驱动、透明执行，环环相扣，有效减少了因人为拖延和操作失误带来的流程迟缓、中断以及其它不可预知因素的影响。
在全台网络化节目制播体系的规划、建设过程中，网络化业务覆盖程度是非常关键而又敏感的问题。
一方面，应该且只有尽可能满足绝大部分日常应用场景的要求，才有助于缓解网络化的应用推广压力。
另一方面，网络化只是一种技术实现手段，它不可能解决现实中所有的问题，尤其是管理层面的问题，即使是在技术实现层面也需要正视其可能存在的局部不足，并在规划中尽可能简化其实现复杂程度，才是正确的态度。
◆资料管理域与节目备播域、节目备播域与节目播出域合理分离
节目备播域的主要管理对象是待播成品节目，资料管理域的主要管理对象是历史节目资料。
由于管理对象的不同性质，对存储、管理和调用机制都产生了不可忽视的差别。
除此之外，总编室系统还需要对整个跨系统备播、送播业务流程进行管理，同时涉及节目代码及其属性的管理和应用，这部分与节目播出直接相关的功能也是媒资系统需求范畴之外的。
因此，如参考图9所示，将总编室系统与媒资系统科学、合理的予以分离，使得双方可以分别根据各自业务特点进行规划设计和实现，有利于资料管理和备播管理这两项电视台重要业务环节的高质、高效运行。
同理，播出系统是以播出稳定性为基本实现原则的，播控软件所能提供的简单编排功能与总编室系统灵活、强大的节目单编排流程和功能相比不可同日而语。
此外，播出系统难以满足同时、直接面对多个制作系统播出文件传输任务的需求。
因此，如参考图10所示，将总编室系统节目备播库和播出系统节目待播库设计为上游与下游关系，在运行中如同一个链条中的两个相关环节，是比较适宜的选择。
资料管理域与节目备播域的独立实现，实际上在全台节目制播体系中构建了两个同样具有媒资性质的服务型系统，分别满足节目播出和资料管理的需要。
同时，节目备播库与播出缓存库的设立，以增加数据迁移环节和规模为代价，较好地实现了备播域与播出域之间的松耦合，有效降低了双方在业务应用层面的相互依赖程度。
◆建立统一规划、部署，具有多种功能类型视图的全局监控系统
如图11、12所示，监控系统实现系统运行信息收集自动化、信息汇集分析科学化、故障异常预警智能化，同时以规范化模式对网络日常管理维护和事件处理提供强有力支持。
该系统定义了网络拓扑、系统拓扑、设备部署和业务流程这四个基本功能视图的框架，并实现与上述视图紧密关联的系统运维日志的编写和管理功能。
应该承认，全台网络化节目制播体系环境下的全局监控系统尚属新鲜事物的范畴，如何对其进行系统定义和功能定位，如何使其真正成为系统运维的实用工具，都是需要认真总结和发展的课题。
本项目在这方面的实践仅仅是一个有益的开始。
二、 项目运作特征和建设历程
北京电视台新台址网络化节目制播体系规划于2004年9月启动，经过规划、设计、论证、集成、施工、调试、测试、演练等工作阶段，于2009年1月15日开始第一期试播，包括BTV-科教、影视和青少频道。
随后于2009年4月1日开始第二期试播，包括BTV-北京、体育、文艺和高清频道。
1. 运作特征
◆项目运作周期长、任务阶段性特征突出、技术创新和工作复杂程度高
从项目启动到节目试播,整体运作周期约4年半时间，不同阶段任务重点非常明确，项目前期侧重于需求调研、整理、分析和论证，确立联合设计机制并制定设计方案；项目中期任务重点是软件定制研发、方案细化、现场实施、综合布线及软硬件安装调试；项目后期任务重点是用户培训、应用推广、流程演练和节目试播。
◆软件定制研发量大、现场调试时间紧、模拟应用环境前期调试起到关键作用
系统包括约300台节目精编、审查、合成、播放站点，约400台节目粗编、文稿、编单、播控、编目站点，以及各类服务器数量约400台。
整体而言，该网络化制播体系在节目生产规模、业务复杂程度、技术实现难度、网络化实现程度等方面在国内外广电业界处于领先水平。
在项目实施过程中面临工期紧张，情况复杂，协调繁琐等种种困难。
为此，搭建了规模庞大的模拟运行环境，为项目整体功能实现提供了充分的研发、调试和测试、验证平台，保障了相关功能实现的完整性、可用性和可靠性，大大降低了现场实施的难度和缩短实施周期，为现场实施工作顺利进行提供了坚实的基石。
2. 建设历程
◆需求整理阶段
时间范围：
2004年9月至2005年7月
工作重点：
·台方宏观性需求整理：
2004年10月项目整体正式启动
·组织需求可行性论证：
2004年12月形成需求大纲
2005年5月完成需求的台内外论证
·确立联合设计机制：
2005年6月确立该运作机制
◆框架设计阶段
时间范围：
2005年8月起至2006年6月
工作重点：
·制订《需求分析报告》：
2005年11月完成需求分析
·组织技术关键点可行性测试：
2005年8月至2005年11月组织该测试
·制订《设计说明书》：
2005年12月形成该文档
·制订《设计方案》：
2006年1月形成该文档、完成系统设计
·组织设计可行性论证：
2006年3月完成方案的台内外论证
·确立主干集成机制：
2006年5月确立该运作机制
◆集成细化阶段
时间范围：
2006年7月至2007年10月
工作重点：
主干系统设计细化：
2006年7月主干系统项目启动
主干系统软件研发和模拟应用环境调试：
2007年3月至2008年1月组织该调试
组织主干集成可行性和设备选型测试：
2006年9月至2006年10月组织该测试
应用系统集成商选择和设计细化：
2007年3月应用系统项目启动
◆现场实施阶段
时间范围：
2007年11月至2008年12月
工作重点：
·综合布线和机房环境改造：
2007年11月项目进场施工
·设备进场和安装调试：
2007年12月项目设备进场
·软件安装调试：
2008年5月机房具备加电条件
2008年11月系统全面调试完毕
◆系统试运行阶段
时间范围：
2009年1月至今
工作重点：
·用户培训：
2008年11月至2009年3月组织该培训
·流程演练：
2008年12月18日至2009年1月14日组织第一阶段试播的流程演练
2009年3月10日至2009年3月31日组织第二阶段试播的流程演练
·节目试播：
2009年1月15日开始第一阶段节目试播，包括BTV3、4、8三个频道
2009年4月1日开始第二阶段节目试播，包括BTV1、2、6三个频道
三、 网络化节目制播体系运行情况
1. 运行情况概述
◆运行规模
涉及系统包括主干平台、播出、总编室/广告编播、媒资管理、演播共享、普通/深度/包装、新闻/体育、收录等。
涉及频道包括BTV卫视、文艺、科教、影视、体育、青少。
涉及流程包括【制作-总编室】节目备播、【制作-媒资】节目归档、【总编室-播出】节目单/节目文件送播、【制作-演播】素材准备/串联单传送/节目回采、【制作-收录】素材传送等。
节目备播模式为制作系统网络文件备播和总编室备播库磁带上载送播相结合。
◆运行情况
系统运行初始阶段即采用主体设计流程和运行模式，并且满负荷业务负载。
试播期间系统和业务层面总体运行态势良好，顺利地完成了节目制作、播出任务。
同时，应用推广层面协调任务量大、性质复杂，技术运行层面局部、细节问题较多。
系统运行过程中暴露出来的主要问题和矛盾包括：
·运行初期节目制作任务量和系统生产能力之间的矛盾
· 对宣传片制作、审查、备播业务任务规模和特征的估计存在偏差
·总编室系统节目备播库任务负载能力和需求之间的矛盾
·演播室服务器播控机制可用性和运行稳定性对主档新闻类节目全面直播支持能力的不足
·节目非线性修改、合成机制的弱点对节目播出灵活性、时效性的影响
·业务流程中网络与磁带节目审查方式的固有区别，导致对相关角色尤其是流程控制角色在岗要求的提高
同时，运行期间系统也发生了一些异常：
·2009年春节前后，总编室系统备播库服务响应速度明显下降，导致节目备播、送播业务流程无法正常进行，通过应急机制以手动方式驱动流程执行，保证业务数据流转
·2009年4月初，新闻演播室直播过程中因临时抢发条目首帧画面未正常到位，导致播出串联单条目状态显示异常，通过应急备播磁带插播，保证直播继续进行
2. 运行数据举例
运行期间以自然月为周期，通过网管软件、监控系统、主干平台服务维护工具等进行了业务数据的初步收集和统计。
通过这些数据，试图从业务负载角度反映出系统特殊应用阶段的运行情况，举例如下，仅具备参考价值：
◆节目首播量和构成情况如参考图13所示。
日均节目首播总量约63小时。
按节目类型划分，常规节目和影视剧各约占首播节目总量的4成，宣传片和体育赛事转播各约占1成。
按节目备播模式划分，网内制作节目约占首播节目总量的6成，备播库上载节目约占4成。
◆台内制作节目情况如参考图14所示。
制作系统日均制作节目约135条，时长约38小时。
备播库节目上载情况如参考图15所示。
备播库日均上载节目约185条（其中宣传片上载数量最大，日均约100条），时长约25小时。
◆节目归档情况如参考图16所示。
媒资系统日均归档节目约80条，时长约35小时。
目前归档节目来源主要是网内制作的节目，基本实现网内制作备播节目的全面归档。
通过业务层面运行数据的获取和分析，可以使我们深入了解应用系统任务负载规模和流程执行效率，对合理分配系统资源、流程设置调整和完善、安排维护任务侧重、后续技术改造提供有效参考依据。
四、网络化节目制播体系后续工作计划
网络化节目制播体系规划、建设阶段完成并投入使用，仅仅是整个网络化系统进程的开始。
在后续工作中，需要从建立长效运维机制、建设系统高可用性体系、提高系统运行稳定性、提升业务运行效率、保障系统安全维护水平等多个角度出发，将各项具体措施切实落实到位，才能真正发挥出网络化的优势。
1） 建立科学长效系统运行维护机制
◆提高日常管理维护水平
·维护活动规范化：
任务安排精确到执行时间和操作步骤，人员执行保证效果的一致性；
·维护记录标准化：
做到内容全面、数据准确，并建立关联关系；
· 数据分析专业化：
加强数据收集和统计，为维护安排、业务优化提供参考；
·维护水平科学化：
通过促进监控、网管系统的实用化，使之直接为运行维护服务。
◆创造可持续科学发展环境
·加强调试测试、保证上线安全：
提供主干平台、关键应用系统服务端的在线应急备份和关键设备、应用软件正式上线前的验证环境；
·监控系统完善：
加强设备监控预警机制，完善系统日志提取的科学性、准确性；
·网管系统改进：
完善网管的管理配置功能，细化业务数据统计功能。
2） 提高系统技术层面综合运行稳定性
◆完善系统可用机制
·应用系统核心服务配置加固：
对关键业务及相关服务在配置上进行优化、加固，以保障系统业务的不间断运行；
·全局数据库配置体系完善：
完善现有应用业务系统数据库的冷备、热备机制，提高数据库的稳定性、安全性；
·演播室播控机制加固：
对演播室直播相关的播控、迁移机制进行加固，制定周密、完善的服务器直播执行、操作规范并严格落实到位；
·全局服务、存储备份体系建设：
对现有全局应急预案进行补充、完善，提高系统的整体应急处理能力；
◆提高跨系统任务执行稳定性：
从约束跨系统流程发起条件出发，全面加强跨系统流程任务执行可靠性
◆提高系统内部任务执行和功能实现稳定性：
集中解决目前应用系统内部合成、转码任务成功率不理想的问题
3） 优化工作流程设置、提高流程执行效率
◆调整流程设置：
根据台内审片特点，将合成调整到审查环节之前，减少不必要的审查预处理环节；将内容、技术审查环节设置由串行调整为并行执行状态，提供集中式技术审查和分布式内容审查的可行性
◆建设共享审片、配音系统：
实现节目文件直接的集中式技审和分布式内审，提高审片效率。
提高配音机房的使用效率，实现前期配音结果的分发和共享
◆提升流程执行透明度：
让用户能够清晰、完整的了解流程执行的状态，尤其是后台服务运行环节的状态，有利于加强协作和应急处理
◆提升数据导入导出流程自动化程度：
实现用户自助服务，推动数据处理流向，提高工作效率
4） 提升整体安全防护水平
◆建设数据安全交换堡垒：
在高安全区原有防火墙、防毒墙的基础上，通过USB数据摆渡模式，经过多层杀毒、操作系统异构等措施加强针对来自办公网业务数据的安全防护
◆提升日常安全防护活动的能力和水平：
通过对制播网日常安全防护数据的收集和分析，提高事件处理能力，提升安全防护水平
5） 完善新闻类演播室播控机制、保障直播安全
◆完善制作与演播模块交互接口机制：
改造核心接口服务的通讯机制，提供软件互备通路，保障播出文件高效、安全地传送到直播演播室
◆建立独立备份播放机制：
在现有主备播控机制的基础上增加独立的备份播控单元，送往主备服务器的节目及其串联单可以自动送往该单元，在主备播控机制发生问题时最大限度地保障直播效果
◆提高直播相关维护水平：
通过业务培训、交流和演练、强化，促使直播技术支持人员掌握更加全面的应急处理能力和手段
◆制定直播相关管理规范、执行规范：
通过规范的制定和落实，促进各种岗位人员的密切协作
6） 扩大节目生产规模、解决制作能力不足问题
◆新建综合制作网定位：
提供大规模、综合性节目生产能力，缓解目前制作能力不足的问题
◆新建宣传片编辑网定位：
着重考虑并实现宣传片对于节目制作、审查和备播环节的特殊需求，使宣传片与常规节目制播业务并行运行、互不干扰
7） 完善媒体资产管理功能
◆提供台内大规模资料处理模式：
提供对不同编目公司、各种资料类型大规模处理的全面支持
◆完善资料收集、处理、发布流程和功能：
提供更快捷方便的资料获取和使用手段
8） 拓展制播网络外延、与信息化办公网络协同发展
◆开展与节目生产管理系统的积极协作：
配合其完成制播业务运行状态的收集，全面、完整地反馈制播业务状态信息
◆稳妥实现与信息化办公网络之间的流程交互接口：
实现节目代码调用、播出节目单初期编排等业务交互
◆积极开放媒体资源的浏览、调用功能：
在办公网实现总编室系统节目播出库内容浏览，媒资系统资料存储库内容浏览、调用等功能
以上对北京电视台新台址网络化节目制播体系做了比较详细的介绍。
在系统规划、设计、实施、试运行过程中，我们深刻认识到，新技术的采用和科技创新，为电视节目发展提供了良好的机遇。
作为技术工作者，如何做到对业务与技术领域的全面熟悉，从而具备将业务需求合理转化为技术实现方案的能
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