CN102780836B - 高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：工作站部分，可实现先本地后网络的编辑功能，用于新闻节目的制作，各工作站存储中码流素材；网络安全和交换部分，用于系统内各个工作站的连接，保证媒体文件与数据文件的交换；中央存储部分，使用单中央存储体的盘阵在其上实现集中存储，存储高中码流素材；服务器部分，实现新闻节目网络制作功能；本发明以中央存储为主、本地存储为备份，本地编辑时的媒体资源将同步镜像存储在中央存储部分与本地存储中，本地存储的媒体资源用于编辑、浏览、合成备份，中央存储部分的媒体资源用于输出合成，实现了高标清无缝兼容、超高安全性、双码流编辑、素材推送的介质备份、非对称双读双写、断网编辑、断网播出，用标清网络的造价，实现高清制作，超级性价比高。

Description

高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统

技术领域

本发明涉及一种用于电视节目制作的非线性编辑网络（即非编网络）系统，尤其涉及一种高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统。非编网络广泛地被应用于广电、教育等行业。本发明以增加网络安全性及减小网络带宽、适用于高清制作为出发点，提出了一个新的新闻非编网络系统解决方案。

背景技术

随着IT技术的不断发展，传统新闻的文稿写作、提交、核审、新闻片的制作、播出等都可以通过网络完成，这种方式极大地提高了新闻制作的效率。但以前的分布式存储非编网络技术只能适用于搭建规模较小的非编系统，因该非编系统的素材并不是通过数据库管理，如果网络规模大、工作站多，对素材的查找、使用都很不方便，而安全性方面也有所欠缺，如果优先工作站的硬盘存储不能恢复，虽然可以采取应急制作模式，但以前制作的项目文件、资料素材等都不复存在，对时效性强的新闻节目不能有效地保障。而当今集中存储式的非编网络硬件架构的安全性并不能保证，该网络虽然有主备服务器、主备中央存储的保证，但如果发生数据库、交换机等网络瘫痪问题时就直接影响了新闻的制作和播出，曾经有过严重影响到新闻播出的案例，并且该网络在新闻制作时实时调用中央存储体的素材，对网络带宽的要求很高，如果同时使用的工作站较多，制作节目时就会产生卡、顿的现象，特别是在高清的状态下，根本无法想象如何制作。非编新闻网络的安全可靠运行一直是一个困扰大家的难题，特别是网络突发故障时如何保证当天新闻节目的制作和播出是关键。

发明内容

本发明在分析现行非编网络缺陷的基础上，本发明的发明人以增加网络安全性及减小网络带宽、适用于高清制作为出发点，提出了一个新的新闻非编网的结构功能思路，在保证日常的新闻节目制作运行的同时，后台充分考虑系统的安全，设置了多道安全措施，以防系统万一出现严重故障，短时不能恢复的情况下，新闻节目能够继续编辑，演播室播出能够继续手动播出。同时，根据目前电视节目高清化的趋势，完美的实现了标清、高清的无缝编辑，现在标清的非编网，不要任何的升级费用，就能直接实现高、标清编辑，同时也不需要升级服务器、存储、单机工作站等等，能够直接高清、标清的编辑制作，系统在需求、设计、实施等各个环节，都充分考虑到了无缝实现高清编辑的需求。

本发明中出现的英文缩写的中文解释如下：

MDS服务器：元数据服务器；

DNS：计算机域名系统；

BS：浏览器和服务器结构；

ESB：企业服务总线；

EMB：企业媒体总线；

VIPS播出服务器：视频播出服务器；

WEB服务器：给计算机提供浏览服务的服务器；

长GOP压缩：超过15帧的画面组（Group of Picture）;

DVD：数字多功能光盘，播放标准电视机清晰度的电影；

IP-SAN：基于以太技术的存储区域网络；

FC：光纤通道；

CS：文稿编辑软件的名称；

Mpeg2: 视频压缩的一种格式，采样率为4:2:2，最大速率为50Mb/s；

DVCPRO: 数字磁带格式，松下公司开发的，码流为25Mb/s；

DV: 用于在1/4英寸宽的金属蒸镀磁带上录制图像声音数据的数字录像机格式，它的码流近似于25Mb/s；

Mepg4: 视频压缩的一种格式，工作在低数据速率下，主要适合多媒体应用；

M－Jpeg: 视频压缩格式，为运动的视频压缩；

TS: 传输码流；

RM: RealNetworks公司推出的一种流媒体视频文件格式；

WMV: 微软公司推出的一种流媒体视频文件格式；

IE：微软公司推出的一款网页浏览器。

实现本发明目的的技术方案是这样的：

一种高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，所述系统包括工作站部分、中央存储部分、服务器部分以及网络安全和交换部分，所述的工作站部分、中央存储部分、服务器部分通过网线连接到所述的网络安全和交换部分，所述系统的拓扑结构也同于公知的计算机以太网络拓扑结构，其特征在于：

所述的工作站部分，可实现先本地后网络的编辑功能，用于新闻节目的制作，包括有卡编辑工作站、无卡编辑工作站、配音工作站、审片工作站、演播室播出服务器、演播室控制工作站，各工作站存储中码流素材；

所述的网络安全和交换部分，用于所述系统内各个工作站的连接，保证媒体文件与数据文件的交换；

所述的中央存储部分，使用单中央存储体的盘阵，作为核心硬件平台在其上实现节目上下载、节目制作等多种应用的集中存储，存储高中码流素材，用于存储用户的媒体资源；

所述的服务器部分，实现新闻节目网络制作功能，包括主备MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器以及迁移服务器，支撑整个业务系统的正常运作；

所述的新闻非编网络系统，以中央存储为主、本地存储为备份，本地编辑时的媒体资源将同步镜像存储在中央存储部分与本地存储中，本地存储的媒体资源用于编辑、浏览、合成备份，中央存储部分的媒体资源用于输出合成；

所述的工作站部分中各工作站本地也设有本地数据库，用于管理本地硬盘的数据，实现非对称存储方式，断网应急情况下依靠本地硬盘素材与本地数据库实现单机应急编辑；

用户编辑时在有卡站点实时调用在线资源，用户在无卡站点编辑时将中码流素材迁移到本地进行编辑，降低带宽占有量及对中心存储部分的访问量，实现本地和网络数据库同步的编辑模式；

当用户调用本地工作站不存在的素材时，所述的系统自动读取网络数据库存储的素材，不影响用户的编辑使用，并在后台将对应的视频中码流素材拷贝迁移至本地工作站，当用户再次编辑该素材时，就可以读取推送到本地工作站的素材文件，可完全不使用中央存储部分和网络交换部分，减轻对设备的带宽要求。

所述的服务器部分包括主备MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器以及迁移服务器，其中：

所述的MDS服务器，安装storenext软件，用于对中心存储部分存储数据的管理，将其映射为本地磁盘的方式方便客户端对存储的访问，以及管理各个客户端的作用；

所述的域控服务器，用于管理局域网内的各个计算机、DNS、控制域管理员以及一般用户的权限，运行一般用户的开关机脚本；

所述的数据库服务器，该数据库安装新闻非编系统软件所需的各个数据库，用于存储素材、故事板的数据记录、用户登录退出的操作记录；

所述的WEB服务器，安装BS文稿软件，主要用于办公网内用户访问文稿系统，用户在办公网内可以直接登录BS文稿系统，进行文稿、串联单的操作；

所述的转码服务器，采用ESB方式进行素材上下载，用于所述非编网与其它业务网之间上下载素材；

所述的打包服务器调用中央存储部分的高码流素材，用于对编辑完的故事板进行合成，用于审片后直接迁移到新闻演播室播出，或用于非新闻类节目的成片供有卡站点输出到蓝光盘；

所述的迁移服务器，用户将审片通过的视频素材迁移到演播室的VIPS播出服务器，直接供新闻演播室调用播出。

所述的新闻非编网络系统具有P2卡介质多节点备播，用于记录视频文件，可实现断网编辑、断网播出及已提交的节目可自动写入P2卡中，保证播出安全。

所述的新闻非编网络系统中所有的有卡编辑工作站、无卡编辑工作站、配音工作站、审片工作站、演播室控制工作站、演播室播出服务器都可由公知的个人计算机担任，该个人计算机应具备数据的存储能力和高级图形处理能力，其CPU应达到主频 1.8Ghz、2GB 内存；所述的有卡编辑工作站、演播室播出服务器还需配有专业的视音频接口卡。

所述的新闻非编网络系统中的MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器、迁移服务器必须达到企业级服务器的功能，其CPU应达到主频 2Ghz、4GB 内存。

所述的中央存储部分采用存储磁盘阵列，每个存储体具有8个千兆以太网络接口。

所述的网络安全和交换部分可由千兆以太网交换机担任。

所述的网线是千兆以太网线。

上述的企业级服务器的功能是指：可支持4个以上奔腾III或奔腾                                                至强处理器的高档服务器，拥有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力。

本发明所提供的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，在设计之初就蕴含了巨大的不同：

1.非对称双存储和素材推送：使用了单中央存储体的盘阵，采取了非对称存储的方式。本发明采用的新型存储架构下新闻非编网络的设计思路是以中央存储为主、本地存储为备份、本地存储素材用于编辑、浏览、合成备份、网络存储素材编辑用于输出合成。该架构提高了新闻非编网络在发生存储网络、服务器崩溃情况时的抗灾能力。中央存储体和编辑单机网络存储的实现方案如下：

（1）中央存储体存储视频高、中双码流素材，工作站本地存储中码流素材；打包合成服务器调用中央高码流素材，本地打包也使用中央高码流素材。中码流可以从1Mb/s～50Mb/s任意指定。而标清高码流通常设为25Mb/s和50Mb/s，高清高码流通常设为50Mb/s和100Mb/s。本发明采用的标清中码流为4Mb/s，标清高码流为25Mb/s，在应急状态下使用中码流合成的图像质量，也能达到DVD质量。在高清编辑时，高清中码流选择分辨率为960×540的6Mb/s，高清高码流为50Mb/s的长GOP压缩，保证了广播级的图像质量，即使在应急本地编辑状态下中码流合成的图像质量，6Mb/s的应急码流也能完全满足播出的需要，电视机用户不会有图像质量变差的明显感受，在非编网上，视频图像也没有明显的下降。

（2）非编工作站采集素材时，同步生成中码流素材，在中央存储中保存高、中码流素材，本地磁盘保存中码流素材。编辑时优先调用本地的中码流进行编辑，减小中央存储与网络交换机的流量。一般的非编网在正常编辑时，对素材的快进快退搜索等，会消耗大量的网络带宽，而本发明网络系统将这些编辑动作，全部变成对本地的素材操作，网络流量大大减少。网络带宽在标清、高清状态时，都对系统的带宽等没有任何影响。

（3）当用户调用本地工作站不存在的素材时，系统自动读取网络存储中的素材，不影响用户的编辑使用，并在后台将对应的中码流素材拷贝迁移至本地，当用户再次编辑该素材时，就可读取推送到本地的素材文件，可完全不使用中央存储和网络交换机，大大减轻了这些大负荷设备的带宽要求。经测试，网络存储往本地迁移的速度能够达到20倍速。

（4）本地存储容量仅仅作为中央存储的备份，通过独立的磁盘检测工具，采取“文件日期先后”的策略自动删除旧文件，恢复本地磁盘使用空间，控制住本地磁盘的存储容量。

（5）本地编辑时新建的故事版文件及字幕文件将同步镜像存储在网络存储与本地存储中。

2.非对称数据库：除了主备数据库服务器外，在非编单机本地也有数据库，管理本地硬盘的数据，属于非对称数据库。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，实现非对称的完全备份，断网应急情况下依靠本地硬盘素材与本地数据库实现单机应急编辑，提高了非编网络的抗灾能力。实现方案如下：

（1）正常编辑时本地数据库保持和本地硬盘素材一致、网络数据库与中央存储素材一致，双方都完全备份。

（2）当打开故事版时，非编软件自动比较网络数据库与本地数据库的故事版修改时间，若网络数据库中的故事版较新或本地数据库中并无故事版相关信息的情况，系统自动调用网络数据库信息进行编辑，同时将该故事版的相关信息同步迁移至本地数据库。

（3）以后编辑的故事版则同步在中央存储和本地硬盘两地都保存，信息也在中央数据库和本地数据库同步更新。

3.断网编辑：

如遇非编网络故障，如网络风暴、中央存储设备崩溃、数据库瘫痪、交换机瘫痪等突发情况，造成非编系统网络无法使用时，不必等技术人员恢复好了以后再继续编辑，我们在应急的单机桌面上设置了一个“一键切换”图标，将网络编辑模式切换为单机编辑模式，即“网络—本地”切换开关，将非编工作站转换成单机工作模式，这时，非编就通过本地数据库调用本地硬盘的中码流素材继续故事版的应急编辑和成片输出。

4 .断网播出：

在整个网络中演播室的播出也是一个薄弱的环节，虽然要播出的节目已经迁移到了播出服务器的本地硬盘，可所有的信息还是保存在数据库服务器上，一旦数据库服务器有点问题，直接影响的就是演播室的安全播出，曾经就有电视台因为数据库的故障导致演播室的播出罢工。

为了完全摆脱因为数据库服务器的故障引起的播出事故，我们设计了和大播出一样的播出理念，一旦待播节目素材迁移到播出服务器，就在服务器本地写一份节目素材的对应元数据文件，播出串联单也是在本地保存一个文件，一旦网络发生故障，演播室播控软件在链接不上网络后，自动打开本地元数据文件，已迁移到服务器的素材的元数据信息就不会丢失，不会造成有素材而没法播出的情况，实现了断网的演播室安全播出。

5.无带化新闻的全流程：

本发明系统实现了电视台新闻工作流程的全网络化，可以实现从新闻爆料、新闻选题、新闻稿件编辑、稿件审核、稿件配音、节目编辑、特技及一键字幕、节目提交审核、后台合成打包、节目审片、演播室迁移、节目串联单编辑审核、演播室串联单同步、演播室播出的全流程的无带化工作流程，还实现了素材和成片节目的媒资提交、下载文件化。

6.P2卡介质多节点备播：

P2卡是一种存储介质，为了更可靠的备份节目，定制开发了P2卡介质自动写入备播流程，只要制片人对视频节目审核通过，P2写入程序就会自动将该节目写入到一张P２卡中，到直播开始前，将P2卡插入P2放像机，选中相应的小图标，就能将节目播出；而已提交、尚未通过审核的节目，则写入另一个P2卡中，以保证在网络出现问题时，仍有这些待审片子存在。该功能无疑又为系统的安全加了一道保险。

7.高清编辑的无缝实现：

当需要升级为高清非编网络时，除了增大存储容量外，其他都不需要做改动，现有的网络带宽余量，足够能满足新闻要求的高清编辑。需要改动的是将中码流提高到6Mb/s，高码流设置为50Mb/s，就能够完成高清新闻的编辑制作，无需重新购买。目前系统无需作任何的修改、升级，能直接完成高清新闻节目的制作、演播室播出。正是代理码流的巧妙运用，使得中央存储不需要增加，编辑单机无需升级硬件或软件，节目制作室高清图像的预览质量也不是衰减很大，在应急状态时使用代理码流也不会引起用户端的图像质量明显下降。起到了一举多得的效果。大大省略了现有标清网升级高清网的额外费用。非编网络造价降低50%以上。

8.网络架构简单、造价便宜：

系统对网络带宽的需求较低，用了本地素材编辑、远端数据库同步的编辑方式，对网络带宽的需求大大降低，例，10个有卡、26个无卡，再加上打包合成服务器、迁移服务器等，普通的IP-SAN结构、千兆以太单网，就能提供足够的稳定带宽。经测试，盘塔的网络实际带宽达到280MB/s。节目的制作，不会因为盘塔的带宽不足引起剪辑反应慢及顿、卡的现象。

综合以上所述，本发明非编网络系统的要点在于使用双码流存储、断网编辑、断网播出以及高标清无缝升级。

码流问题对目前标清编辑系统来说并不紧迫，但将来高清编辑时就是非常紧迫的课题。在标清编辑时代，码流到25Mb/s就能达到广播级的图像质量，中央存储的容量、带宽都好解决，但以后到了高清时代，编辑的码流要达到100Mb/s～180Mb/s，这时候，对中央存储、网络交换都是一个残酷、甚至是不可能完成的任务，设想一下要完成一个30个站点的中型非编网络，就按最低的100Mb/s码流计算，编辑系统并发最大带宽将达到900MB/s！目前恐怕还没有这么大带宽的在线存储能完成这个任务。如何来破解这一难题？双码流编辑，是一个最好的既经济，又实用的解决方案，高清编辑按高码流100Mb/s，中码流12Mb/s来计算，中央存储的最大带宽150MB/s就可以胜任，这种带宽对中央存储、网络交换设备的选择余地就很大了，存储架构的经济合理性就显现出来了。

而断网编辑、断网播出的核心理念，就是不管网络交换、网络服务、数据库、存储管理等出现了什么状况，只要出现了崩溃，没法通过重启来恢复的，就立马可以切换到本地编辑、本地播出状态，继续做编辑、播出，直到故障排除，系统恢复。里面的核心理念就是存储使用非对称双读双写，非对称数据库架构，在非编、播出站本地都有一份副本，随时后台在做备份。

本发明根据实现上述本系统功能要求进行了新闻非编系统软件的设计，本发明系统中的所有计算机操作系统都选用Windows平台。

MDS服务器采用专业存储管理共享软件，实现对中央存储部分的共享文件访问管理。

数据库服务器采用专业数据库软件，可以保证本发明系统更为稳定的运行和未来的系统规模的扩展。

本发明系统采用25Mb/s作为网络编辑的主要高码流压缩格式，系统同时支持无压缩、MPEG2－IBP、Mpeg2 I帧、DVCPRO50（25）、DV、Mepg4、M－Jpeg、TS、以及RM、WMV、Mpeg4等多种中码流压缩格式。

本发明系统支持以上格式的混合编辑。

本发明软件设计思路如下：

本发明系统用于新闻节目的制作和播出，需要满足新闻文稿的写作流程，所以需设计文稿软件、节目制作软件和播出软件；该系统采用中央存储和本地存储的方式，需构建新闻业务网络和相应的管理网络对文稿、素材进行管理；为兼顾未来的技术发展，需支持P2、蓝光盘等新型摄录介质和多格式混编技术；在安全性、高效性方面也提出了更高的要求，必须充分考虑整体的安全方案及完善的应急预案， 在遇到中央存储设备等主要硬件设备崩溃、断网或数据库出现意外的情况下，都能够保证新闻节目准点、优质地播出，所以管理软件是否完善决定了该网的成败；当升级为高清非编网络时，只需要增加存储设备，所设计的网络带宽完全能够满足制作、播出的要求。

本发明所提供的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，造就了一个稳定可靠、经济实用的新闻非编制播一体化网络，实现了从稿件编辑到演播室播出、媒资上下载等的全程无带化工作流程。真正体现了新闻稿件、非编编辑、演播室播出、媒资等应用之间的高度整合。其核心就是—高标清无缝兼容、超高安全性、双码流编辑、素材推送的介质备份、非对称双读双写、断网编辑、断网播出，网络架构经济、实用，用标清网络的造价，实现高清制作，超级性价比高。

下面把三个网络的不同点及主要优缺点做一比较：

项目	分布式存储非编网	集中式存储非编网	本发明
				服务器	服务器要求较低，只需一台就能够完成工作，但无备份。	需要服务器较多，有MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、转码服务器、打包服务器等，并都有备份。	需要服务器较多，有MDS服务器、 域控服务器、数据库服务器、转码服务器、打包服务器等，并都有备份。
网络	本地编辑，使用带宽要求低，无需光纤。	带宽要求非常高，特别是高清模式，常需使用光纤。	带宽要求较低，无需光纤，千兆以太网就能满足高清模式下的新闻制作。
				存储	分布存储，无主备，安全性较低。	集中存储，有主备，安全性较高。	集中存储，无主备，但有中码素材存本地工作站，安全性非常高。
用户及素材管理	无需专用软件，但设置比较麻烦，特别是工作站较多时。	有专用软件，用户的权限、素材等都用数据库管理，权限设置、素材管理、调用等较为方便。	有专用软件，用户的权限、素材等都用数据库管理，权限设置、素材管理、调用等较为方便，特别是工作站有本地数据库，编辑时和中央数据库同步更新。
				成本	结构简单，成本低，无需复杂的网络设备。	结构复杂，成本非常高，特别是使用光纤的情况下。	结构较复杂，但普通的IP-SAN结构就可实现。
维护	基于普通的Windows自身的管理，维护难度较小。	复杂度较高，专业设备、专业软件较多。	复杂度较高，专业设备、专业软件较多。
				软件	使用通用的非编软件，选择较多。	使用集成商开发的专用软件及管理软件。	使用集成商开发的专用软件及管理软件。
编辑	使用本地素材编辑，工作站编辑体验效果较好。	使用集中存储的高码流素材编辑，编辑体验差，常发生素材卡、顿现象，高清编辑不易实现。	使用本地存储的中码流素材编辑，编辑体验好，高清编辑效果佳，发生卡、顿现象较少。
				应急编辑、播出	发生故障后可换工作站编辑，但有素材及文件丢失的风险。	发生存储瘫痪可切换至备份存储，但恢复故障需要时间，发生网络瘫痪可能会影响制作及播出。	可以使用“一键切换”断网编辑，用本地中码流素材应急编辑、输出，并有P2卡自动下载软件，保证播出安全。
扩充	可任意扩充站点，但站点越多管理越麻烦。	受带宽限制难扩充站点。	可扩充站点，但有一定限制。
				安全性	安全隐患相对较小。	安全隐患较大。	几乎没有安全隐患。
新闻全流程	无法实现。	可实现。	可实现。

通过比较我们不难发现，与现有分布式存储非编网和集中存储式非编网络相比，本发明的非编网络更具有优越性，其核心特点是同时采用中央存储高中码流+本地存储中码流的编辑模式、本地和网络数据库同步的方案，大大提高了系统的容灾性，具有超高的安全性，无论是中央存储故障或是总中数据库故障，对生产编辑的影响较小，非编可以继续切换使用本地的中码流和本地数据库，继续编辑；同时正常工作时，编辑站点使用的是迁移到本地的中码流进行回显，大大降低了非编网的网络流量，因此同样带宽的网络能搭载更多的工作站，也使得整个非编网络中央存储的性能要求大大降低，本发明的新闻非编网使用单网，IP-SAN架构，一个非编网30T的容量的盘柜的价格大大低于一百万，同时省却了昂贵的FC交换机、FC网卡，成本大大降低，而用户的编辑体验一点也不比上网的差。同时在高标清的兼容性上，做到了可以通往实现高清、标清节目的编辑，而且正是采用了高中码流编辑，使得在高清编辑转换时，对盘塔、网络的压力负荷有4倍的提升，高清的编辑码流选择的是50Mb/s长GOP，中码流是分辨率为960×540的6Mb/s长GOP，真正的网络带宽仅增加了50%，仅仅是普通的标清非编网25Mb/s的网络负荷的1/4，对现有非编系统的性能影响很小。

附图说明

图1是本发明系统的拓扑结构示意图；

图2是本发明系统BS文稿编辑软件流程图；

图3是本发明系统文稿系统设置软件流程图；

图4是本发明系统非编视频编辑软件流程图；

图5是本发明系统配音软件流程图；

图6是本发明系统审片软件流程图；

图7是本发明系统网络管理软件流程图；

图8是本发明系统用户认证软件流程图；

图9是本发明系统演播室播出控制迁移软件流程图；

图10是本发明系统演播室信号录制软件流程图；

图11是本发明系统一键切换软件流程图；

图12是本发明系统P2卡自动写入软件流程图；

图13是本发明系统账户统计软件流程图；

图14是本发明系统非编新闻演播室迁移流程图；

图15是本发明系统非编到演播室流程图（包含网络不正常）。

具体实施方式    

为使贵审查员及公众能进一步了解本发明的软、硬件结构特征及其有益效果，特以实施例对本发明的具体实施方式详细描述如下：

（一）本发明硬件系统

本实施例系统包括工作站部分、中央存储部分、服务器部分以及网络安全和交换部分，工作站部分、中央存储部分、服务器部分通过网线连接到网络安全和交换部分，系统的拓扑结构也同于公知的计算机以太网络拓扑结构，如图1所示。

（）工作站部分，包括8台有卡编辑工作站、24台无卡编辑工作站、4台配音工作站、2台审片工作站、2台演播室播出服务器、2台演播室控制工作站，还有1台演播室录制工作站，这些工作站存储视频中码流素材。新闻非编网络系统具有P2卡介质多节点备播，用于记录视频文件，可实现断网编辑、断网播出及已提交的节目可自动写入P2卡中，保证播出安全。

工作站部分通过千兆以太网络进行网络链路的连接，通过storenext的文件系统进行盘阵存储的连接，再通过各个系统软件进行数据流文件的交换、媒体流文件的交换。若与其他业务网互联时，需要通过ESB/EMB进行媒体、数据的交换。

工作站部分中各工作站本地也设有本地数据库，用于管理本地硬盘的数据，实现非对称存储方式，断网应急情况下依靠本地硬盘素材与本地数据库实现单机应急编辑。

用户编辑时在有卡站点实时调用在线资源，用户在无卡站点编辑时将中码流素材迁移到本地进行编辑，降低带宽占有量及对中心存储部分的访问量，实现本地和网络数据库同步的编辑模式。

当用户调用本地工作站不存在的素材时，所述的新闻非编网络系统自动读取网络数据库存储的素材，不影响用户的编辑使用，并在后台将对应的视频中码流素材拷贝迁移至本地工作站，当用户再次编辑该素材时，就可以读取推送到本地工作站的素材文件，可完全不使用中央存储部分和网络交换部分，减轻对设备的带宽要求。

1.有卡编辑工作站用于日常文件的导入，直接调用存储高码文件进行编辑，可以直接输出到磁带或蓝光盘播出。有卡编辑工作站采用XEON E5502 CPU/2GB 内存/160G SATA系统盘/1TB SATA/FSP 650W电源/16X DVD-ROM，图形卡:PCI-E 512MB高级图形处理卡，配备RedbridgeII-He板卡，专业PCI-E显卡进行特技加速，专业后面板接口以及24"LCD液晶显示器。加上非编视频编辑软件，可以实现多层视频叠加，实时三维特技，无限层字幕叠加，高级色键等功能。

2. 无卡编辑工作站用于日常文件的导入，调用本地中码流文件进行编辑，编辑完成后提交审片流程。无卡编辑工作站采用HP图形工作站XW4600: Intel Q9550 /2GB 内存/160GB 系统硬盘/1TB SATA/DVDROM-16X 光驱/USB鼠标、键盘/（10Mb/100Mb/1Gb BaseT）以太网接口/400W/220V电源/1394线缆 (4芯－6芯,6芯－6芯)/监听耳机，图形卡:PCI-E 512MB高级图形处理卡以及24"LCD液晶显示器。加上非编视频编辑软件，可以实现多层视频叠加，实时三维特技，无限层字幕叠加，高级色键等功能。

3. 配音工作站用于主持人录制配音文件，供编辑使用。配音工作站采用XEON E5502 CPU/2GB 内存/160G SATA系统盘/1TB SATA/FSP 650W电源/16X DVD-ROM/配备M-Audio1010声卡/24"LCD液晶显示器。

4.演播室播出服务器存储每天发送到演播室的新闻单片，供直播时播出。演播室播出服务器采用2U机架式服务器，包括2个四核至强 E5504 2.00 GHZ CPU/ 4GB内存/DVD光驱/2 个 HP NC382i 双端口多功能千兆位服务器适配器（4*1Gb RJ45 电口）/主板集成Smart ArrayP410i/512MB 缓存带 BBWC（带２４英寸电池线）/ 2块 146GB 2.5” SAS硬盘 3Gb/s 10krpm/标配3个PCI-E 2.0插槽（1个全高全长x16，2个全高半长x8 插槽）/额外增加1个PCI-X全长插槽/2个460W 热插拔冗余电源。

5.审片工作站供栏目负责人每天审核记者编辑的新闻单片或者专题类的成片。审片工作站的硬件配置同无卡编辑工作站配置。

6.演播室控制工作站用于控制演播室播出服务器VIPS的播出条目、顺序、顺播中断与否。演播室控制工作站硬件配置同无卡编辑工作站。

（）中央存储部分（又称中央存储体），存储视频高、中码流素材，其中，标清中码流4Mb/s，标清高码流25 Mb/s，高清中码流6Mb/s，高清高码流50Mb/s。中央存储部分用于存储用户采集、打包、合成出来的素材、成片、故事板等媒体资源，中央存储体由三个存储磁盘阵列组成，包括六个控制器\4GB的电池后备高速缓存\内嵌式操作系统\每个控制器4个千兆以太网络接口（RJ-45）\32 BAY SATA盘位\支持RAID5/6/10/50\使用1TB数据硬盘，提供32T物理磁盘空间。中央存储部分通过千兆以太网络进行网络链路的连接，然后通过storenext的文件系统进行盘阵存储的连接，供各个系统连接使用。

（）服务器部分包括2台MDS元数据服务器、2台域控服务器、2台数据库服务器、1台WEB服务器、2台转码服务器、2台打包服务器以及2台迁移服务器。服务器部分通过千兆以太网络进行网络链路的连接，然后通过各个系统软件进行数据流文件的交换、媒体流文件的交换。

1.MDS服务器安装storenext软件，用于对中心存储部分存储数据的管理，将其映射为本地磁盘的方式方便客户端对存储的访问，以及管理各个客户端的作用。本系统指定一台服务器作为主MDS，另一台作为备MDS，一旦主MDS出故障，备MDS自动切换，并向所有连到与该MDS相关磁盘的站点发出信息，更改磁盘与MDS间的映射关系。

2.域控服务器，用于管理局域网内的各个计算机、DNS计算机域名系统、控制域管理员以及一般用户的权限，运行一般用户的开关机脚本。

MDS服务器和域控服务器均采用2U机架式服务器，包括2个四核至强 E5504 2.00 GHZ CPU/ 4GB内存/DVD光驱/2 个 HP NC382i 双端口多功能千兆位服务器适配器（4*1Gb RJ45 电口）/主板集成Smart ArrayP410i/512MB 缓存带 BBWC（带２４英寸电池线）/ 2块 146GB 2.5” SAS硬盘 3Gb/s 10krpm/标配3个PCI-E 2.0插槽（1个全高全长x16，2个全高半长x8 插槽）/ 2个460W 热插拔冗余电源。

3.数据库服务器，安装SQL Server数据库软件/数据库集群软件，用于存储素材、故事板的数据记录、用户登录退出的操作记录。数据库服务器采用2U机架式服务器，包括1个四核至强 E5504 2.00 GHZ CPU/ 2GB 内存/DVD光驱/2 个 HP NC382i 双端口多功能千兆位服务器适配器（4*1Gb RJ45 电口）/主板集成Smart Array P410i 控制器(支持RAID 0/1)/ 2块 120GB 2.5”SATA硬盘 5.4 k rpm/标配3个PCI-E 2.0插槽（1个全高全长x16，2个全高半长x8 插槽）/2个460W热插拔冗余电源。

4.打包服务器调用中央存储部分的视频高码流素材，用于对记者编辑完的故事板进行合成，用于审片后直接迁移到新闻演播室播出。打包服务器采用2U机架式服务器，包括2个四核至强 E5504 2.00 GHZ CPU/ 4GB内存/DVD光驱/2 个 HP NC382i 双端口多功能千兆位服务器适配器（4*1Gb RJ45 电口）/主板集成Smart ArrayP410i/512MB 缓存带 BBWC（带２４英寸电池线）/ 2块 146GB 2.5” SAS硬盘 3Gb/s 10krpm/标配3个PCI-E 2.0插槽（1个全高全长x16，2个全高半长x8 插槽）/额外增加1个PCI-X全长插槽/2个460W 热插拔冗余电源。

5.WEB服务器安装BS文稿软件，主要用于办公网内用户访问文稿系统，用户在办公网内可以直接登录BS文稿系统，进行文稿、串联单的操作。WEB服务器硬件配置同MDS服务器硬件配置。

6.转码服务器采用ESB方式进行素材上下载，用于非编网与其它业务网之间上下载素材。转码服务器硬件配置同MDS服务器硬件配置。

7.迁移服务器，用户将审片通过的视频素材迁移到演播室的VIPS播出服务器，直接供新闻演播室调用播出。迁移服务器硬件配置同MDS服务器硬件配置。

（）本系统中网络安全和交换部分，用于本发明系统内各个工作站点的连接，其通过千兆以太网络进行网络链路的，以及光纤模块的转换连接，保证媒体文件与数据文件的交换。采用3台24口千兆以太网交换机，传输速率：10Mb/s /100Mb/s /1000Mb/s，端口数量：48个以太网10/100/1000端口，类型：网管交换机。  

（二）本发明软件系统

本实施例系统包括文稿软件、节目编辑软件、配音软件、审片软件、网管软件等，下面详细说明各软件的设计思路及功能。

1、CS新闻文稿软件安装在有卡、无卡工作站、文稿工作站及记者的办公电脑，主要用于新闻选题单、采访单、稿件、串联单的编辑、加工、审核及流程管理。以新闻条目为线索，文字、视音频都可由CS新闻文稿工作站来统一管理。它包含了外来信息模块、新闻条目模块、新闻串联单模块、统计查询和打分功能、内部邮件和公告模块、系统设置模块及输出打印功能。其程序流程图同BS文稿编辑软件流程图，如图2所示。

2、CS新闻文稿系统设置软件安装在有卡、无卡工作站。该软件是用于设置文稿系统的中的频道信息、栏目信息、栏目资源树、稿件编辑展示界面、串联单编辑展示界面。设置栏目用户的文稿、串联单权限，设置打印稿件、串联单格式等，是文稿系统的统一的系统设置软件。其程序流程如图3所示。

3、非编视频编辑软件安装在有卡、无卡工作站，是整个网络系统的核心软件之一，此系统运用了多种先进的设计理念，支持硬件插件和软件插件，实现视音频和字幕的非线性编辑，主要功能模块有素材采集、素材裁剪和管理、故事版编辑、音频编辑和特技编辑，还内嵌了多层实时字幕系统，与视频编辑软件无缝连接，完成节目的制作。其程序流程如图4所示。

4、配音软件安装在配音工作站，可以满足新闻采访、专题片制作、演播室、音频资料处理，能够实现新闻前期录音、后期编辑配音、音频剪辑编辑功能。其程序流程如图5所示。

5、审片软件主要用于审片室内的节目审片，具有足够的灵活度，切换操作方便，在进行节目审核时运行稳定。其程序流程如图6所示。

6、网络管理软件是新闻网中进行各种管理功能的模块。它采用数据库的管理方式，可以提供对整个网络中的用户认证、账号管理、空间管理、业务关系、存储路径、存储策略、角色配置、时段管理、状态监控、收费管理、日志查看等一系列管理功能。该网络管理软件中，在设计视频压缩、存储方式及路径、数据库管理方式时，采用了不同于当今主流非编网的设计，实现功能为：当非编工作站在采集素材时，中央存储和本地存储分别存储了25Mb/s的标清高码流素材和4Mb/s的标清中码流素材，并在编辑过程中中央存储数据库和本地数据库实时同步，即使断网也能够保证节目的制作和播出，提高了系统的安全性。当升级到高清网络时，无需修改软件，只要修改码流设置（高清高码流素材50Mb/s、高清中码流素材6Mb/s）及高清编辑方式，就可以编辑高清节目。其程序流程如图7所示。

7、用户认证软件是本发明系统统一的用户信息管理软件。可以提供对整个网络用户信息的认证、密码的检验、用户的停用与否等功能。其程序流程如图8所示。

8、演播室播出控制软件，它可以支持顺播、跳播、切播、暂停、快进、快退紧急节目快速播出等多种播出方式，并支持断网时的本地登录，对断网播出的设计思路为：主播出控制工作站运行的时候，备份播出工作站也继续保持条目的备份播出控制；一旦主播出控制工作站出现故障，备份播出控制工作站可以立即接管播出控制任务，对整个播出工作不会有影响。演播室播控软件还可以采用镜像保护技术，实现播控列表在系统中分布保存并集中管理，系统网络数据库、播控工作站本地都保存相应的副本。其程序流程如图9所示。

9、演播室录制软件，主要功能是完成演播室信号录制和编辑工作，具有集锦编辑和播出的功能，可编辑精彩镜头供其它节目使用或在当前节目中重播。其程序流程如图10所示。

10、一键切换软件：该软件是在当网络存储、网络数据库或者网络链路出现问题时，一键切换设置软件连接到本地数据库、调用本地存储的中码流素材进行编辑，保证业务的无间断运行，完全不会影响节目的准点播出。其程序流程如图11所示。

12、P2卡自动写入软件：该软件是自动定时去扫描视频迁移的备份路径，将迁移过来打包好的文件写入P2卡进行新闻演播室的备播。它工作机制是启动后在定制的时间内扫描固定文件夹路径，将文件写入P2卡。该软件是三重安全机制，新闻直播时当网络全部瘫痪，网内所有设备都出现故障时可以用录像机播放P2卡完成直播。其程序流程如图12所示。

13、账户统计软件：该软件主要功能是针对新闻制作网运行一段时间后，对编辑站点、用户使用时间，栏目时间占用比等一系列信息进行统计，可以得到每个栏目的出片率、机器使用空闲率等。其程序流程如图13所示。

14、BS文稿系统软件：该软件是针对无法使用CS版本的文稿系统的站点而使用的。这些站点可以通过IE直接访问文稿系统，进行写稿、编辑串联单等操作。其程序流程如图2所示。

16、演播室播出控制软件：该软件的功能在审片流程中将审核通过打包好的文件先迁移到播出控制服务器本地，然后再启动内部流程将播出文件迁移到演播室播出服务器上。其程序流程如图14所示。

以上各系统组成部分都可利用现有技术来轻松实现，对于本领域的普通技术人员来说，不需创造性劳动即能够理解并实施，在此不加赘述。通过这样一套硬件系统并配之以相应的软件并执行一系列的操作，我们就可以实现以增加网络安全性及减小网络带宽、适用于高清制作为出发点，完美的实现标清、高清的无缝编辑的发明目的。

Claims (2)

1.一种高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，所述系统包括工作站部分、中央存储部分、服务器部分以及网络安全和交换部分，所述的工作站部分、中央存储部分、服务器部分通过网线连接到所述的网络安全和交换部分，所述系统的拓扑结构也同于公知的计算机以太网络拓扑结构，其特征在于：

所述的工作站部分，可实现先本地后网络的编辑功能，用于新闻节目的制作，包括有卡编辑工作站、无卡编辑工作站、配音工作站、审片工作站、演播室播出服务器、演播室控制工作站，各工作站存储中码流素材；

所述的网络安全和交换部分，用于所述系统内各个工作站的连接，保证媒体文件与数据文件的交换；

所述的中央存储部分，使用单中央存储体的盘阵，作为核心硬件平台在其上实现节目上下载、节目制作多种应用的集中存储，存储高中码流素材，用于存储用户的媒体资源；

所述的服务器部分，实现新闻节目网络制作功能，包括主备MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器以及迁移服务器，支撑整个业务系统的正常运作；

所述的新闻非编网络系统，以中央存储为主、本地存储为备份，本地编辑时的媒体资源将同步镜像存储在中央存储部分与本地存储中，本地存储的媒体资源用于编辑、浏览、合成备份，中央存储部分的媒体资源用于输出合成；

所述的工作站部分中各工作站本地也设有本地数据库，用于管理本地硬盘的数据，实现非对称存储方式，断网应急情况下依靠本地硬盘素材与本地数据库实现单机应急编辑；

用户编辑时在有卡站点实时调用在线资源，用户在无卡站点编辑时将中码流素材迁移到本地进行编辑，降低带宽占有量及对中心存储部分的访问量，实现本地和网络数据库同步的编辑模式；

当用户调用本地工作站不存在的素材时，所述的系统自动读取网络数据库存储的素材，不影响用户的编辑使用，并在后台将对应的视频中码流素材拷贝迁移至本地工作站，当用户再次编辑该素材时，就可以读取推送到本地工作站的素材文件，可完全不使用中央存储部分和网络交换部分，减轻对设备的带宽要求。

2.根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的服务器部分包括主备MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器以及迁移服务器，其中：

所述的MDS服务器，安装storenext软件，用于对中心存储部分存储数据的管理，将其映射为本地磁盘的方式方便客户端对存储的访问，以及管理各个客户端的作用；

所述的域控服务器，用于管理局域网内的各个计算机、DNS、控制域管理员以及一般用户的权限，运行一般用户的开关机脚本；

所述的数据库服务器，该数据库安装新闻非编网络系统软件所需的各个数据库，用于存储素材、故事板的数据记录、用户登录退出的操作记录；

所述的WEB服务器，安装BS文稿软件，用于办公网内用户访问文稿系统，用户在办公网内可以直接登录BS文稿系统，进行文稿、串联单的操作；

所述的转码服务器，采用ESB方式进行素材上下载，用于所述非编网与其它业务网之间上下载素材；

所述的打包服务器调用中央存储部分的高码流素材，用于对编辑完的故事板进行合成，用于审片后直接迁移到新闻演播室播出，或用于非新闻类节目的成片供有卡站点输出到蓝光盘；

所述的迁移服务器，用户将审片通过的视频素材迁移到演播室的VIPS播出服务器，直接供新闻演播室调用播出。

3. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的新闻非编网络系统具有P2卡介质多节点备播，用于记录视频文件，可实现断网编辑、断网播出及已提交的节目可自动写入P2卡中，保证播出安全。

4. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的新闻非编网络系统中所有的有卡编辑工作站、无卡编辑工作站、配音工作站、审片工作站、演播室控制工作站、演播室播出服务器都可由公知的个人计算机担任，该个人计算机具备数据的存储能力和高级图形处理能力，其CPU达到主频 1.8Ghz、2GB 内存；所述的有卡编辑工作站、演播室播出服务器还需配有专业的视音频接口卡。

5. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的新闻非编网络系统中的MDS服务器、域控服务器、数据库服务器、WEB服务器、转码服务器、打包服务器、迁移服务器必须达到企业级服务器的功能，其CPU达到主频 2Ghz、4GB 内存。

6. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的中央存储部分采用存储磁盘阵列，每个存储体具有8个千兆以太网络接口。

7. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的网络安全和交换部分可由千兆以太网交换机担任。

8. 根据权利要求1所述的高标清兼容、高安全性的新闻非编网络系统，其特征在于：所述的网线是千兆以太网线。