解决方案
电视台高清制作解决方案
一、应用场景
伴随着节目内容的日益丰富,观众对画面清晰度的认识及要求也在逐步提高,高清化已经成为电视未来发展的必然趋势。广电总局更是将加强高清电视节目的制作、推进高清电视的发展作为当前的工作重点之一,而各级电视台也纷纷加快了高清化改造的步伐,加大对高清制播建设的投入,但构建高清制作网络需要解决以下几个挑战:
1、高清文件迁移时间增加,制作时间减少: 相同时间的高清新闻素材及成品节目的容量是标清的4倍,导致在原标清网络上迁移时间增加3倍,而新闻制作开始时间和结束时间是固定的,这就导致了高清文件迁移时间挤占了高清新闻的制作时间。以某电视台为例,1小时“高清”文件在各岛之间迁移时间增加4倍,导致预留给节目制作可用时间减少84分钟,从而导致新闻质量无法保证。同时高清新闻的的截稿时间提前42min,降低了新闻时效性。
2、高清节目编辑过程中拖拽出现视频卡顿、丢帧:高清新闻编辑视频层数可达4-7层,单台终端的正常编辑码流可达700Mbps,瞬间拖拽视频的流量峰值达1.4Gbps。体育制作岛的工作站访问时政新闻制作岛的编辑存储需要经过6跳网络,其中有两处10GE到GE的带宽变化点,在视频拖拽时产生的突发大流量经常导致该处网络瞬间拥塞,从而出现部分视频编辑工作站的数据丢包,引发视频卡顿和丢帧问题
3、粗编工作站无法及时调配导致突发新闻无法及时制作:每个制作岛的资源都是根据本栏目的需求单独配置的,不能实现制作资源按需调配。
二、方案概述
根据高清制作的业务需求和特点,方案设计主要基于以下考虑:
集群存储资源池的设计方案: 集群存储资源池指的是通过构建分布式的存储资源池,将收录存储、各制作岛存储、成品存储等都统一到一个大的分布式存储资源池中,业务之间逻辑分区隔离,容量和带宽按需扩展。存储资源池化后,就可以采用“素材HardLink”、“成品内部迁移”等方案,提升素材和成品的迁移效率,同时降低文件迁移对网络的要求。
素材HardLink”指素材文件,通过硬链接的方式提供给各个用户使用,用户首先访问素材实际上是素材的链接,该链接二次跳转到实际的物理文件位置,这个跳转过程对用户是透明的。好处就是以前素材文件是要通过迁移服务器将文件数据迁移到用户有权限访问的存储岛上,HardLink后,文件迁移只是产生几Kb大小的文件链接,放到用户有权限访问的存储路径下,不发生真实数据的迁移,迁移时间几乎为零,素材迁移的效率极大提升。
“成品内部迁移”指的是制作好的节目从制作区域迁移到成品区,只需通过集群存储内部的网络迁移进行迁移,而且这个迁移是数据并发进行的,不再是传统的通过迁移服务器将成品文件从制作岛串行的读出来,再串行的写入到媒资岛;这样成品文件迁移不占用存储外部的网络带宽,由集群存储的各个节点并发读写数据,迁移效率可增加10倍以上。
通过采用上述2种方案,可以制作实现1小时的新闻成品节目,高清素材迁移时间比标清素材迁移时间缩短16min,即意味着高清新闻制作时间增加了16min,满足了业务需求。
纵向堆叠,敏捷缓存方案:“纵向堆叠”网络替代跨岛网络,存储到各制作栏目终端的网络跳数,由最大的6跳减少到最大4跳,同时10GE到GE的网络拥塞点减少为1个,提升视频编辑网络质量。
“敏捷缓存”指的是基于流的缓存,解决当前网络中接入GE交换机没有缓存导致视频拖拽出现卡钝、丢帧问题。在生产网骨干核心交换机上识别出无接入缓存的交换机下挂的各个工作站的IP流,并设定其流量阈值,骨干网交换机上的全局大缓存分别给识别出的各千兆网络工作站IP分配4M的缓存,可缓存4ms的频流,当发现该工作站的瞬态流量超过阈值时,分配的缓存就起到蓄流作用,通过缓存实现流量的削峰填谷,从而避免拥塞及导致的丢包。这样就消除了视频编辑过程中的卡钝和丢帧问题。
粗编工作站VDI化,合成服务器虚拟化设计方案:“粗编工作站VDI化”可以实现粗编工作站的灵活调度。采用视频增强型VDI结合轻量级视频编辑软件和流媒体服务器。粗编实现VDI化后,就具备了任何用户都可以在任何栏目的空闲VDI终端上登录自己的工作台进行办公,也就是实现了资源的灵活配置,解决了物理粗编工作站有的闲置用不上,有的排队降低员工效率的情况。
“合成服务器虚拟化”,可以实现1个合成刀片替代4台Z800合成服务器,节省了机房空间的同时还可以容纳更多的合成服务器,通过增加合成服务器的并发数量,提升合成效率。合成服务器虚拟化后,可以通过管理平台实现远程运维操作,简化了运维管理,提升人员效率。
电视台高清制作解决方案架构图
三、亮点
1、提供API接口实现数据的内部迁移,索贝优化迁移软件 , 提供素材文件HardLink,索贝工程文件记录编辑差异 ,业界率先实现“成品文件并行迁移、素材文件HardLink方案”,实现成品文件并行迁移,迁移速度提升10倍;素材文件HardLink,节目素材容量增加2倍。
2、计算资源池化、弹性扩展,粗编资工作站等可以在工作岛间随需调度。
3、敏捷网络设计,低时延、无阻塞,不丢帧;行业首款定制设计的大缓存盒式接入交换机、行业首个基于视频业务流的缓存方案,敏捷缓存、低时延网络解决跨岛 “高清”节目制作出现的卡顿、丢帧的问题