媒体融合背景之下的云播控系统实现

媒体融合背景之下的云播控系统实现

◆ 张爱丽 张 丹

摘要：论文首先针对IP播控系统的关键技术展开深入分析，而后进一步围绕云播控系统的建设，给出若干针对性的建议，对于加强该领域的认知有着一定的积极价值。

关键词：媒体融合；播控系统；云；IP

随着传统媒体与新兴媒体开始融合，而不简单只是叠加，更多基于融合媒体云平台IP播控系统的建设尝试就层出不穷。面向移动终端的适配能力，以及对传统广播式媒体信息分发渠道的进一步拓展，已经成为媒体融合面对的重要任务，同时也要兼顾数据安全的方面问题。目前在这一领域，唯有从IP播控系统的核心技术层面加强理解，才能为长期有序发展谋求未来。

一、IP播控系统的关键技术分析

一个完整的IP播控系统能否投入正常使用，起码要涉及到一体化播出、IP播出、播出信号监看以及媒体资源池几个重要技术。

1.一体化播出

此项服务主要是基于近年来一体化视频服务器（CIAB，Channel in a Box）而实现的工作方案。传统视频服务器在工作的的时候，需要采取推流的方式，即提前准备H.264 或MPEG-2 编码格式的TS流文件，将其输入交换机中。在播出的过程中，如果需要加载图文或者字幕，则需要将该流文件发送到IP流字幕机进行解码而后再编码，这个过程必然会带来画面质量的下降，以及信号延迟等问题。相比之下，CIAB能够以更为直接的方式支持文件的转码、软件解码和IP 流播出，在编解码以及图形和视频叠加等方面，也都呈现出良好支持。此种技术的优势在于，其服务能力可以基于软件实现，因此有着良好的拓展特征。从物理层面看，可以通过专业视频I/O卡来实现SDI或IP信号的输出；而在云环境中，播出服务器通过虚拟机的方式实现部署，通过IP流发送播出信号。在这样的云环境背景之下，多个分散的视频处理流程被整合在一个节点之上，对于播出系统结构的碱化以及安全水平的提升都有积极意义[1]

。

2.IP播出技术

在广电领域中，压缩IP流播出以及无压缩基带IP流播出是两种主要的实现形式。其中前者通常以H.264编码4~30Mbps的TS流进行播出，压缩能够对传输交换带宽实现节约，但是却会带来节目播出延迟。而后者遵从SMPTE2022-6/7、2110相关协议簇，输入不经压缩的IP流信号，此种信号没有延迟，但是对应对于带宽的要求偏高，因此就目前的技术而言，并无法实现有效支持。基于此种情况，介于两种方式之间的浅压缩技术开始得到越来越多的支持，作为一种折中方案，浅压缩技术对于网络设施的要求比较弱，

124信息系统工程 │ 2019.5.20

并且已经得到众多厂商支持。可以说，压缩IP流播出是一种未来的追求，随着技术的发展有希望获取更强的生命力，但是在目前而言，技术和经济都暂时无法实现有效支持。

3.播出信号监看技术

从职能的角度看，播出信号监看技术主要用于实现在显示监看的同时可对所有节目进行画面质量分析以及判断，一旦发现故障画面，则触发对应的告警，将故障准确传达给相关工作人员，提升对故障处理的响应速度，保障节目播出的安全。此项技术共有两种实现方式，其一为传统的TSover IP的播出监看，即播出输出MPEG-2、H.264编码的TS流，其二则为浅压缩方式，由IP播出系统输出对应的浅压缩信号。传统技术实现方式存在两个主要的不足之处，即数据传输过程中无法避免的延时或者丢包，因此在此种技术实现形势之下，处于下游的设备可能会出现马赛克、画面抖动、黑场等现象。而基于浅压缩的方式来展开播出信号监看，则在时延方面会有着良好表现，也能够更为便捷地实现对于节目的各种调整，以及信号切换，在应急方面尤其表现出色。对于浅压缩技术的实现方式，诸如VC-2 HQ 和NDI，都是表现良好的技术。其中VC-2 是SMPTE VC 系列压缩标准，能够提供良好的视觉无损压缩，编解码方面延迟极小，也能够支持多种分辨率。而由New Tek公司开发的NDI标准，则能够允许多个视频系统同时实现识别和互联，并能实时地进行高质量、低延时、帧精度的视音频的编码、传输和接收，因此在实际工作中同样有着广泛应用。

4.资源池技术

此种技术通过构建起一个虚拟化的媒体处理中心，来为整个媒体系统提供综合性的文件处理，其中包括MD5、技审、转码、迁移功能模块等。此种媒体处理中心的核心在于动态资源池的实现，即将整个网络环境中的存储以及计算资源虚拟成为一个资源池，供整个网络进行统筹调配。通常来说，资源池系统首先需要对网络环境中的物理资源进行抽象，映射到对应的资源库中，形成媒体处理执行单元。而后在展开进行转码和技审任务时，根据节目素材的长度、播出时间、存储位置等不同的策略，辅以工作流去驱动各个能力节点，对对应的文件展开分布式的处理，优化系统整体的运行。

二、云播控系统的实现建议

一个完整的融合媒体云平台，通常需要比较长期的资金以及技术投入，并且在投入运营之后还需要注重对应的维护

INFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设

和运营。这种特征，决定了小规模的地方电视台难以有效实现。但是综合媒体本身的开放特征，可以考虑在较高级别的环境中构建融合媒体云平台，并且面向该区域内部各级电视台提供对应的服务，而各级广播电视台或者媒体机构则可以以租户的身份入驻平台，实现资源和技术的共享。

在展开云播控系统的建设过程中，需要关注两个方面的重点工作，即加强播出集中控制管理平台的建设，以及加强应急管理工作的建设。

首先，在播出集中控制管理平台方面，此种平台在控制管理方面，因为对应的播出状态信息均可以通过软件接口获得，因此在前端管理界面上，可以直接设计出对应的人机界面，用来支持多频道播放节目提示，以及TAKE、HOLD、加载节目单、追加节目单、应急垫片切换等常规功能控制点。除此以外，各个频道播出的数据库连接状态，以及播出解码服务工作状态等，也都能够形成集中的管理端口呈现在人机界面上。

其次，就应急管理而言，可以说是云播控系统必须关注的重点方面。常规的风险类型包括信号链路、节目素材、网络故障以及节目单相关问题几个主要来源。其中信号链路方面，服务器异常比较常见，因此在系统设计的时候，对应的冗余设计以及CIAB一体化设计十分重要，后台服务方面，应当在针对服务状态判断是否对播出服务重启方面予以加强。而对于节目素材方面，素材的缺失或者质量不足，难以

达到标准是主要表现，对应的备播管理设计以及质量保障设计必须加强。对于备播管理方面，应当能够实现对素材就绪状态进行检查，播放之前也能够检查其状态，一旦出现故障还应当可以做到自动播放垫片。而对于质量保障方面，自动文件技审不容忽视。在网络故障方面，数据库连接，以及前端应用与后台之间的连接必须能够保障，对于数据库来说，高可用性设计，以及后台的自动文件技审很重要，而对于前端与后台的连接方面，保持良好的系统分层设计，确保云平台播出控制服务内置播出列表，根据时间自动控制播出，是有效对这一方面问题实现规避的有力武器。最后，关于节目单，数据冗余是必须的要素，后台方面应当可以做到自动检测待播节目单状态，并且能够实现自动加载追加节目单。

三、结语

媒体融合的背景之下，能否实现多项技术之间的有效融合，关系到广电发展的未来。一方面需要密切关注技术进步的前沿特征，另一个方面还要从广电自身发展的环境出发，准确把握需求，才能有的放矢实现改进。H参考文献

[1] 韩仲阳.IP 自动播出系统的信号监看和检测[J]. 广播与电视技术,2014(05).

（作者单位：青海油田新闻中心）

（上接第123页）

不可分割的交易也需要封装在同一个区块内（如证券交收和资金给付）；（2）连续与可追溯性：交易记录必须连续不断，且新交易记录的确认必须依赖历史交易（前一区块）；（3）一致性：同类交易记录的格式、字段必须统一；（4）不可篡改性：数据封装须采用非对称加密算法，且密钥须依赖前一区块，以保证交易数据的安全。

（二）协议层。协议层是一个区块链的核心模块，包含了区块链的主要工作逻辑和相关协议，如P2P网络协议、共识协议、交易处理模块、控制台和智能合约模块等，所有证券交易机制均在此层实现。协议层应满足下列功能：（1）可在专用网络上运行（即私有链），可随时实施技术干预（监管措施）；（2）支持全数字形式的证券凭证（保证安全性和透明性）；（3）支持交易资金直接划转，不离开银行体系，即取消传统系统的资金托管功能[6]。

（三）交互层。交互层是区块链系统的用户界面，该层为全部市场主体提供交易功能接口，需要满足下列监管要求：（1）验证并识别各市场参与者的身份与资质，如业务准入和投资者适当性；（2）传达监管要求、揭示风险或进行投资者教育；（3）安全加密通信，保证数据传输安全。

模型发展成为如今的金融科技前沿技术，并逐渐向证券交易等金融业务中渗透，如澳大利亚证券交易所（ASX）已经公布了用区块链技术取代现有交易系统的计划。对我国而言，抓住区块链这个金融科技发展的历史机遇，以场外股权交易平台（如新三板和区域股权交易平台）为切入点，开发基于区块链技术的交易系统，将证券发行、交易、登记结算业务整合起来，补足我国场外股权交易市场的短板，进一步完善我国多层次的资本市场。H参考文献

[1]赵旭.基于区块链技术的证券行业应用前景及业务开展路径探

析[J].上海立信会计金融学院学报,2018(06):94-103.

[2]苏宇.区块链治理之现状与思考:探索多维价值的复杂平衡[J].中国法律评论,2018(06):186-195.

[3]杨望,周钰筠.区块链在资产证券化中的应用[J].中国金融,2018(21):67-69.

[4]沈珊瑚.区块链在证券发行交易中的应用探究[J].经济研究导刊,2018(29):141-142.

[5]田婉婉.区块链技术在我国证券领域的应用探索[J].全国流通经济,2018(27):89-90.

[6] 翟晨曦, 徐伟, 徐坤, 等. 区块链在我国证券市场的应用与监管研究[J]. 金融监管研究,2018(07):33-54.

（作者单位：南开大学经济学院国际经济研究所）

四、结语

近年来，区块链技术发展迅速，已经由早期的一个理论

信息系统工程 │ 2019.5.20

125