【技术文章】
| 基于IP网络的数字新闻远程传送系统 | |
| 孙振峰 何锦池 | |
| 本文作者孙振峰先生，上海文广科技发展有限公司广播电视事业部项目部经理；何锦池先生，上海文广科技发展有限公司副总经理 | |
| 新闻传输的现状和发展 电视新闻是电视台节目的主体，它重时效、讲深度、求质量、信息量大。由于电视新闻的报道面越来越广，涵盖地区、省市、全国和国际新闻，这就对新闻节目的制作与传送、素材的交换提出了更高的要求。 目前远程新闻采编传送多采用人工送片、卫星传输、光纤传输等方式，要么时效性不强，要么成本高、管理复杂。随着数字化、网络化的深入发展，广电领域呈现AV与IT融合的趋势，节目和素材的音视频数据也能像数据文件一样通过IP网络在办公室之间或全球范围内传送。电视台正在寻求这种方案，以满足其远程新闻传送的需求。其关键在于将以往视音频领域同步的数据交换方式转化为适合于IP网络的异步交换，使传输的码流比传统的卫星、光纤TS流传输的码流(6～8Mb/s)低很多，再配备方便的管理软件，就能满足电视台对低成本、高效率、管理简单的远程新闻传送的需要。 上海文广科技发展有限公司基于以上思路开发了数字新闻远程传送系统——FreeBox & FreeServer，它利用了图像压缩、网络传输、数据存储、数据库和组件等先进技术，可通过IP网络实现远程数字新闻采编传送。 远程数字新闻传输系统及其关键技术 网络和多媒体技术的发展，为FreeBox & FreeServer提供了技术基础。FreeBox & FreeServer采用先进的编码技术，在保证新闻播出质量的前提下，传输的码流仅为1.2～2Mb/s，并解决了由低码流文件回放为SDI基带信号的问题，接收到的新闻节目和素材以1∶1的时间进入编播系统。 在数字新闻采编传送系统的前端，通过先进的软件技术将素材上载、编码、传送等功能集成在一台主机中。使用者通过该主机或便携式终端即可接入宽带IP网络(广电B网、DDN、ADSL、ISDN、PSTN)，与数字新闻传送系统的接收服务器端相连，根据不同的网络带宽，选择上传不同码流的节目、素材，为台与台之间的新闻交流及采访记者回传新闻提供了一种全新而高效的工作模式。整个采编传送过程都使用单一的低码流(1.2～3Mb/s WMV)，不仅大大降低了对网络带宽的要求，而且大大节省了存储空间。这彻底改变了以往IP传送普遍采用的MPEG-4低码流预览、MPEG-2高码流传送方案对于带宽和存储体的高的要求。 系统组成及功能 基于IP网络的数字新闻远程传送系统综合先进的IT技术，采用Windows Media 9视频压缩编码格式进行编码和传输。主要由数字记者工作站(FreeBox)和数字新闻接收处理平台(FreeServer)两部分组成。 数字记者工作站 数字记者工作站是系统的采集、编码、传送设备，是电视台通联人员及外出记者直接使用的设备。它分为两种： FreeBox-S型——支持DV素材通过1394接口上载；软件实现无卡压缩、传送；可扩展支持非线性编辑；文稿与视/音频同步传送。 FreeBox-E型——具有更快的处理速度，可以边采集、边编码、边传送；支持复合输入/DV输入，可扩展支持分量/SDI输入；文稿与视音频同步传送。 FreeBox主机中安装了功能强大、使用便捷的软件处理系统，实现文稿与视/音频的采编、传送一体化操作。处理软件是FreeBox的核心部件，用于实现各种功能，主要包括视/音频素材的上载、粗编、压缩、传送，同时提供新闻文字稿的编辑和同步传送。转码软件内核采用先进的Windows Media 9编码算法。传送软件模块具有定时上传、断点续传等功能。文稿编辑是一个小型的新闻文稿管理系统，在工作站上建立个人文稿库，实现文稿编辑、查询、素材利用及其它简单管理功能，提供与新闻片的同步传送功能。 数字新闻接收处理平台 由文件接收/数据库/流媒体/存储服务器、查询回放/回放转码工作站、处理软件组成。 文件接收服务器置于互联网或广电内部专网上。数字记者工作站可以基本不受时间、地域的限制，通过专用协议访问文件接收服务器，然后通过新闻接收端软件，实现远程新闻片和新闻文稿的传送、接收。 数据库服务器是一台安装了数据库管理系统(如SQL Server、DB2、Oracle)的PC服务器，置于内部网。它与文件接收服务器通过IP网络实现稳定的连接通道，用于存储各种管理信息(如用户信息和权限信息等)、传送记录、新闻片属性、新闻文稿等。 流媒体服务器负责提供新闻选片，此外还相应查询选片软件发出的请求，向客户端发送视音频流。 存储服务器配备了大容量高速存储硬盘，可以是NAS或SAN结构的存储服务器。它负责存储接收到的视/音频流媒体文件，即远程传送来的新闻片，其相关属性(标题、报片人、报片时间、存储路径等)存储在数据库服务器中。 查询选片工作站安装了查询预览软件，电视台内部通过该工作站查询已上传的新闻片。 回放转码工作站负责将Windows Media 9格式的视/音频文件转换成SDI数字基带信号，以供非线性编辑系统使用，或转录至录像带上供编辑或播出使用。 处理软件是数字新闻接收处理平台的核心部件，包括传送接收、查询回放、利用情况统计、系统日志和系统管理等模块。其中系统管理模块包括用户维护、角色维护、权限维护、编目维护等可以自定义的功能，保证了系统的灵活性。 系统组成和软件结构分别示于图1、图2。 关键技术 视频编码技术 视频编码对本系统的内容数据格式标准化、存储设备容量、网络传输带宽、内容形式、转换质量等具有很大影响。根据本项目面向的网络资源，权衡图像质量、成本与时效性，本系统采用先进的Windows Media 9流媒体压缩技术，并对基于Windows Media 9的深层SDK进行应用集成开发，提供友好的使用界面。 组件技术 如今，越来越多的用户希望以Internet/Intranet方式来构架信息管理应用系统。于是提出了一个全新的开发平台：它有助于开发人员完成信息管理系统的各种开发工作，同时拥有全面的开发接口，可以方便地、有效地与各种新技术(如Internet)相结合。这就是Microsoft提出的分布式网络构架(DNA)。它将应用结构分为三层，即用户界面层、中间服务层及后端数据存储层。用户界面层用于界面的具体描述及与用户的直接交互。数据存储层则直接访问最终的数据结构(如数据库中的表格数据、层次目录中的非结构化数据)。中间服务层是最重要的一层，它接受来自界面层的请求，并按照自身的规则实现与数据层的交互。通常中间服务层的规则包含业务规则和数据规则，前者用以实现用户对系统的特定运作；后者保证了整个系统数据的完整性。 三层结构为开发人员及最终用户带来的好处是多方面的，如：透明地访问Internet/Intranet资源；程序与数据存储相对独立；代码重用；更好的可扩展性、可伸缩性；加载平衡；更强大的事务处理。 数据存储技术 包括存储介质、存储网络及其设备管理等技术，直接关系到数据的单位存储成本、保存的安全可靠性、存取速度等。在本系统中，可以采用NAS或SAN结构的存储网络方案。在存储管理方面主要采用虚拟存储技术，实现对不同品牌、不同规格存储设备的统一管理。 数据库技术 要从大量的资料中快速、准确地找到所需的内容，就必须对各种内容编制索引。采用数据库技术来管理描述数字新闻流媒体信息，一方面实现了内容描述信息的标准化，另一方面也为本系统将来与媒体资产管理系统结合提供了标准接口。 编目技术 当前，在用的磁带库管理系统或资料系统在编目方面大多没有遵从一定的标准，采用的是各电视台和开发者自行定义的格式，这有碍于编目信息的交换和互操作。实现节目或素材检索的关键在于标引编目，准确而规范的编目不仅能提高检索的查准率，而且便于实现资源信息的共享。本系统参考采用了本单位参与制订的总局暂行编目标准。 系统特点 FreeBox & FreeServer数字新闻远程传送系统具有以下特点： (1)可以多种接入方式通过IP网络进行新闻传送(B平台、DDN、ADSL、ISDN、PSTN、其它专网)； (2)全过程使用单一低码流文件； (3)图像采集支持复合输入、DV输入，可扩展支持分量、SDI输入； (4)较传统节目传输方式具有更低的使用成本； (5)使用操作简便，不要求使用者具有专业的计算机、网络知识； (6)针对新闻片提供多种系统参数配置，在网络资源、时效性、图像质量、操作简便性之间求得最佳平衡； (7)服务器端提供方便的查询、预览、回放转换及管理功能； (8)扩展性强，可与非编系统、播出系统、文稿系统、媒体资产管理系统接口。 该系统的FreeServer自2003年9月底在上海东方卫视安装，FreeBox在5家新闻交流台安装，至今系统运行稳定，并已通过上海市文化影视广播管理局组织的科技鉴定。 |
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| 来源：《世界广播电视》 | |