网络广播电视台技术平台研究

1黑龙江网络广播电视台技术平台简介

2系统总体设计

黑龙江网络广播电视台整站采用LNMP技术架构设计，为中国第一个全面上线的省级网络广播电视台，融网络电视、网络广播、资讯、社区服务和互动为一体，是一个集网络广播电视直播点播、实时视音频内容制作和在线多媒体内容管理、多渠道内容为一体的综合性数字化、智能化、可控可管的先进网络广播电视技术平台。该平台实现了面向多终端的直播、时移、点播及资讯、专题等，可提供领先的融合媒体服务；实现了全功能社区服务系统，涵盖调查、报名、博客、微博、论坛和社区服务，并提供了个人网络电视台和新闻爆料平台，便于网友积极参与，将传统的观看、收听和互动平台打造为领先的SNS社区深度服务平台…。在节目制播方面，该平台承担着8个台内自办频道的互联网直播任务，每天39个栏目、20多个小时时长、100多条节目的视频点播节目制作和任务，承担着每天500多篇稿件的任务；其特点是节目收录采集量大，制作设备和人员投入少，时效性要求极强，多码率节目版本要求精确对应，同时要求在较低码率和兼容主流终端设备的前提下，节目质量尽可能好，最好不进行转码，实现网台直播与点播节目质量的统一。同时，结合新媒体多平台、多码率传播的特点，势必需要一种新型的节目制播工艺流程和相关产品。本文介绍了黑龙江网络广播电视台技术平台的总体架构，然后对多码率新媒体制播工艺流程，包括对多码率同收、多码率同编、多码率同管和多码率等主要应用环节进行了详细介绍。

2．1系统设计原则

黑龙江网络广播电视台技术平台总体设计原则是：安全稳定、易用高效、可扩充、开放性、先进性与成熟性。

2．2总体架构设计

黑龙江网络广播电视台技术平台系统拓扑图如图1所示，主要分为信号调度采集收录区、内容管理生产区、内容运营区、台内数据中心区、远程托管数据中心区以及业务运营区等。从系统架构看，黑龙江网络广播电视台技术平台的分为3个层面，分别是内容生产管理平台(内容集成、内容生产)、内容运营支撑平台(内容、运营支撑)和多屏服务互动平台(多终端服务门户)，如图2所示。

2．3关键技术创新

在技术架构方面，黑龙江网络广播电视台技术平台采用整站LNMP技术架构和全Linux平台，可大大降低网络广播电视台的建设成本，并提高安全稳定性；全业务采用Bs操作方式，便于网络广播电视台大规模运营；全流程采用多码率同收同编同管技术，实现了广播电视台新媒体内容制作及内容运营的低成本、高质量、高效率采编及管理。关键技术创新主要包括：基于Linux多码同收、同编、同管及多格式技术，无插件Web方式实现H．264视频帧精确编辑编目技术，全Linux架构的网络广播电视台VMS一体化系统，整站采用高安全、高性能、高可靠LNMP技术架构，整站支持html5和Hash视频双呈现终端自适应技术，基于EPG电视频道超长时移直播及P2P智能切换技术，多站点网络电视广告管理及智能投放插播技术。本文主要介绍本项目采用的多码率新媒体制播工艺流程，包括多码率同收、多码率同编、多码率同管和多码率等。

3新媒体制播新工艺

3．1工艺流程创新设计

以往的节目制作方式，使用专业设备收录或采集高码率素材，如8Mbit／s(MPEG-2TS)、50Mbit／s(MPEG-250，DVCPRO50)或100Mbit／s(MPEG一2100，DVCPROHD)，然后使用专业化非编设备进行编辑，节目完成后，到播出环节进行播出。如果要再送到其他渠道进行播出，往往还得重复上述过程。如果同时要将一个节目送到多个渠道播出，就需要在后台经过专业化的转码系统形成新的文件。这种方式对于一开始就有多个码率、多格式、多渠道的新媒体制作、内容管理和而言，极为耗费资源和时间，也使用了很多专业设备，同时多次编解码不仅成本很高，而且每次编解码都会降低节目质量，对于新媒体本来就是小画面的节目技术质量带来很大的劣化影响。为此，笔者设计了一种国内外领先的多码同收、同编、同管及多格式技术，并研发了系列产品，确保在最小工作量的前提下，用较小的设备、时间和人员代价下，实现最高质量的视频采集、拆条、快编、合成、管理，并实现最快速度的。采用本项目方案后，可以一次对多码率编码输出进行源格式收录、制作使用其中一个码率，节目合成使用同码率素材进行，并且整个过程不需要转码。这种方式带来的好处就是使用较低要求的非专业化设备来编辑，同时提高性能，并对节目的技术质量不产生任何劣化。

3．2H．264帧精确快编系统

本项目中，在国内外首次实现通过Bs浏览器方式，对H．264视频节目的I帧精确编辑，包括拆条、快编、拼接、合成等。前后台实现精确对应，即前台预览、帧精确播放、拆条和快编，同时后台合成完全使用对应码率素材进行合并，做到无质量劣化的高效节目输出。图3为新奥特StreamCutter流媒体快编系统软件界面。

3．3一体化VMS视频管理系统

本项目中，在国内外首次实现了全Linux架构的一体化VMS视频管理系统，采用新奥特iStream新媒体运营平台系列产品，主要包括：多频道多码率自动化收录系统(istreamREC)，Web视频节目拆条系统(iStreamFastEditor)和快编系统(StreamCutter)，Web快编多码率自动合成系统(StreamMixdown)，基于Linux平台的多格式集群转码系统(iStreamTC)。通过Web方式实现了全业务(汇聚、采集、快编、管理、转码、)的一体化、自动化和高效率，便于跨地域、高水平、高效率、高质量的内容汇聚、内容生产、内容转化、内容管理和内容。图4为新奥特is—treamVMS视频管理系统软件界面。

4总结

结合黑龙汀网络广播电视台项目应用，实现了网台直播信号的多码率同时收录、一次制作多码率高效后台合成、一次编目多码率同时管理、多码率分平台定向快速的新媒体制播新工艺。同时，确保了网台直播与点播节目质量的统一，并完成了时效性极强、多码率节目版本精确对应和多终端格式的统一制作与高效合成，实现了无转码新媒体多平台。该项目使用基于Web视频节目快编系统，首次实现通过浏览器操作对H．264视频节目的帧精确编辑和后台高效合成，针对500kbit／s码率素材的合成仅需要原先1／20的时间，其视频快编合成速度和节目技术质量均处于国内领先水平。黑龙江网络广播电视台进行了较长时间的在线运行测试后，目前已正式开播近5个月。该技术平台承担着黑龙江电视台8个台内自办频道的互联网直播任务，每天39个栏目、20多个小时时长、100多条节目的视频点播节目制作和任务，系统运行可靠稳定，同时这种创新的新媒体制播工艺也得到有关专家的肯定。