对视频服务器产品技术的分析

　　 摘要：目前对于立体传媒的现代化要求，视频服务器的可靠性越来越成为各家电视台的第一要求。而在视频网络播出系统中，播出服务器是重要的核心设备，笔者结合实际情况对视频服务器概况作了探讨，针对几款视频服务器在这个新技术领域的发展为各电视台对播出系统改造提供的一些经验，为用户提供高性能共享存储，无限扩充的存储空间与带宽，同时也提出了高性能的媒体处理功能。
　　关键词：视频服务器；产品；技术
　　
　　当前，随着计算机高速网络与多媒体存储技术的迅速发展，电视播出领域正处于由磁带播出向硬盘播出方向发展的变革时期。以硬盘存储为中心的视频网络播出系统作为一种新兴的科技已经得到广播电视业内的广泛关注。
　　而在视频网络播出系统中，播出服务器是重要的核心设备。新的技术、新的应用对播出服务器技术性能和安全性能比以往要求更高。特别是播出服务器系统对节目素材传输网络的支持能力。为此，近年来，几家专业播出服务器生产厂商一直都在不断地推出新款播出服务器系统设备，从单机服务器设备到能够支持多频道共享存储的SAN存储视频服务器系统，高度融入了IT存储及网络技术，并在网络带宽性能、安全性能、存储性能和开放性能等方面都有了很大的技术突破。同时，也使电视台根据不同的频道规模组建各种播出服务器网络系统成为可能。
　　
　　1　视频服务器概况
　　
　　视频服务器是一种对视音频数据进行压缩、存储及处理的专用计算机设备，它一般采用M-JPEG或MPEG-2等压缩格式对视音频数据进行压缩编码，以满足存储和传输的要求。它使用SATA、SCSI接口硬盘作为视音频数据的在线存储器，具有多通道输入输出、多种视音频格式接口。由视音频压缩编码器、输入／输出通道、大容量存储设备、视音频接口、网络接口、BS422串行接口、协议接口、软件接口、视音频交叉点矩阵等构成，可配备以太网、光纤等网络接口进行组网，实现视音频数据的传输和共享。同时它可以提供外锁相和视频处理功能。
　　视音频压缩编码器：视频数字化后，数据量很大，因此要利用成熟的压缩技术，将视频数据在满足技术指标要求的条件下进行高压缩比的压缩，满足存储和传输要求。视频服务器一般采用M-JPEG或MPEG-2等压缩编码器，用户可根据实际情况选择压缩码率和压缩结构，达到既节省硬盘空间，增加节耳存储量。又能保证播出质量的目的。
　　输入／输出通道：具备多通道输入／输出系统，使多路录入、播放能同时进行，实现多任务。
　　大容量存储设备：使用高速、宽带的SATA或SCSI接口硬盘作为视音频素材存储介质。
　　视音频接口：带有标准视音频接口和模拟监视视频接口，方便监视各通道的视频信号，输入，输出信号可以在模拟、分量和SDI中选择。
　　网络接口：一般视频服务器都带有以太网和FC接口。以太网用于传送控制数据和状态检测的信息，FC光纤网采用IP协议作为视频服务器之间快速、实时复制和移动素材的交换网络。
　　RS422串行接口：带有多个RS422串行通讯接口，每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。
　　视音频交叉点矩阵：视频服务器内带视、音频交叉点矩阵。视、音频通道调度灵活，同时可保证技术指标不受损。
　　
　　2　几款视频服务器
　　
　　目前，国内所使用的视频服务器可以分成两大类，一类是国外品牌的视频服务器，一类是国产品牌的视频服务器。进口视频服务器大家都公认性能优越、稳定性强，但价格较贵。国产视频服务器相对成本较低，并且随着近年来技术的发展，系统稳定性和播出功能已得到很大的提高，可以满足大部分用户的需求。下面对一些品牌视频服务器做—个简单的介绍：
　　2.1 Thomson公司的Profile XP视频服务器
　　Profile XP视频服务器，支持标准清晰度和高清晰度电视标准。模块化的结构，可扩充的软，硬件、RAID存储器和远程错误检测，便于维护的机箱结构，使其更具有扩展和升级性能。
　　PVS1100 Profile XP媒体平台系统是针对诸如新闻和体育制作领域的。其特点是可配置成2、4、6或8双向通道，用户可根据需要进行选择，所有通道提供增强的慢动作能力，以提供无闪动的播放。为了与制作流程一致，PVS1100内部配置了双通道SDTI，使它能以高达4倍的速度实时记录VTR的压缩视频。此外，Thonmon拥有50多个Profile XP媒体平台应用程序开发商，可以全方位开发应用软件。
　　PVS2000服务器具有较强的灵活性，可根据用户需求使系统作相应的改变。PVS1000标准清晰度服务器通过更换I／O和压缩板，可以升级为PVS2000，而系统的其他部分则保持不变。PVS2000通过增加通道或存储能力进行扩展，增加I／O通道和编解码器，可以将PVS2000扩展为4个可同时操作的通道。在网络环境中增加主机数量，可以获得数百个通道。通过实时共享存储。若干台HD及SD的Profile能直接访问一个共同的存储网络。
　　2.2 Thomson公司的K2视频服务器
　　K2视频服务器是Thomson公司最新的力作，作为新一代视频服务器，除了集成Profile XP视频服务器优点以外，还在网络存储和管理上做了很多的文章。
　　K2视频服务器单机支持4个双向编解码通道，既可作为上载、审片服务器使用，也可以用于播出服务器；同时K2服务器采用IP-SAN网络结构，根据不同的播出规模、网络带宽需求，组建不同规模的level级别，从单机模式到level4网络结构，每一级的带宽、存储容量递增，可以提供最大1000MB／S的带宽，同时提供50TB的存储空间。
尤其是K2视频服务器采用的不同的Level2 Redundant架构，在使用习惯上，性能上和价格上更加适合中国的市场需要。K2 Level2 Redundant存储系统的总带宽为180 MB／s；其中，iSCSI传输带宽最高为180 MB／s，FTP传输带宽最高为50 MB／s。另外，整个存储系统采用完全冗余的系统架构，从而排除了单一溃点。对于突发的系统故障，能够自动进行故障恢复，保证了系统高效、稳定的运行。
　　K2 LeveL2 Redundant存储系统包含2个千兆以太网交换机，通过ISLs(Inter-Switch Links)连接起来，实现以太网连接的冗余。同样，K2 Media Server也采用了冗余设计，主、备K2Media Server的作用完全相同，提供数据库、文件系统、iSCSl桥以及FTP的冗余。存储部分采用的L2R Raid盘箱，支持冗余的光纤连接；选择扩展盘箱，可以增加系统的存储容量。
　　每个K2 Media Server通过2个千兆以太网连接进行Media(iSCSI)通讯；通过1个千兆以太网连接进行控制通讯；通过另外一个千兆以太网连接进行FTP传输；另外，通过1根光纤与Raid盘箱连接。对于K2 Media Server提供的所有千兆以太网连接，必须连接到同一个GigE Switch上面。K2 Media Sexver通过iSCSI接口卡，实现千兆Media连接，通过光纤卡与Raid盘箱连接。iSCSI接口卡作为GigE ISCSI与Fc SCSI两者之间的桥梁。另外，不同的软件组件使K2 Media Server具有不同功能，包括：文件系统管理、媒体数据库以及FTP服务。主、备K2 MediaServer之间，通过串口线缆连接，传输心跳侦测信号，从而实现了K2 L2R系统地自动恢复。
　　L2 Raid盘箱的Raid控制器也采用了冗余设计。实现与主、备K2 Media Server之间的FC连接。而且，L2 Raid盘箱还具有一个CigE端口，用于进行控制信息通讯，以满足SNMP(NetCentral)监控的需求。
　　2.3 SeaChange公司的MediaCluster服务器
　　SeaChange公司的BMC系列视频服务器。如BMC1650、1250、830等，能方便地进行系统升级，可以从简单的3个节点结构设计到更多节点。SeaChnage BML系统提供了对多种视频文件格式、多种制式的支持，可以管理多达256000个完整的媒体文件。并且文件的格式可以彼此独立，能和播出服务器、编辑设备等协同工作。BML系列具备高可靠性，可以保护所有的媒体资源，系统提供3TB到24TB的媒体存储空间，特别为超大媒体文件提供高效存储和快速传输。
　　2.4大洋公司的VIPS(磐石)服务器
　　大洋公司的磐石系列视频服务器(VIPS)采用CPU+I/O技术构架，稳定可靠，可作为上载服务器或播出服务器应用于收录系统、总控播出系统、演播室系统。VIPS采用专业多接口视音频I/O卡，具有模拟、分量、数字视频信号输入以及模拟、数字视频信号播出，音频支持模拟、AES／EBU、数字嵌入，同时支持最大8声道音频输入输出，VIPS提供最全面的视音频接口，可支持目前绝大多数视音频设备连接，满足模拟、数字多种播出系统需求。
　　VLPS使用大洋软件编解码技术，可以自由灵活地编解码多种视频格式和文件格式，解决了以往硬件编解码板卡解码格式单一的技术瓶颈；同时，软件编解码技术的应用避免了采用硬件编解码板卡时容易发生的板卡温度过高问题以及硬件板卡与系统中其他硬件资源的冲突问题。
　　VIPS灵活、开放的存储配置方案，可以支持本地SATA、SCSI硬盘存储，也可以实现NAS、SAN、IP-SAN网络存储。多种网络协议的支持，使得VIPS可以接入任何网络结构的系统中，无需再增加转入交换机。
　　2.5格非公司的MagiStream服务器
　　格非公司的MagStream是一款将MPEG-2编码器、解码器结合为一体的多通道视音频服务器，主要用于电视台的播出系统或在演播室用作硬盘录像机。MagiStream视频服务器采用嵌入式XP作为操作系统，具有开放式软硬件平台和标准接口协议，系统稳定可靠，并可以与当前主流的非线性节目制作、编辑网络互联，符合电视台数字化、网络化和多频道节目共享的发展要求，满足电视台对制、播一体化的要求。
　　2.6索贝公司的MegaServer服务器
　　索贝媒体服务器MegaServer是一款单通道视频服务器，采用DSP视音频处理和多接口输入输出卡，配有IP网络接口和光盘驱动器，使其能够灵活地连接多种外部设备，兼容模拟、数字视音频信号，网络传送的视音频文件和以光盘为载体的媒体资料。
　　
　　3　结束语
　　
　　视频服务器新技术的发展为国内各电视台对播出系统改造提供了广阔的空间，今天的视频服务器已经是一种全新的架构，它依托成熟的网络技术和存储技术，实现面向内容存储和文件服务，不仅能为用户提供全台范围的高性能共享存储，无限扩充的存储空间与带宽，同时也提供了高性能的媒体处理功能。可以预见，在不久的将来视频服务器将为全台网及制播一体化提供更完美的解决方案。