【
智慧城市網(wǎng) 品牌專欄】2025 年 4 月，北京衛(wèi)視 4K 超高清頻道正式開播，為觀眾帶來更清晰的畫面細(xì)節(jié)、更真實(shí)的色彩層次與更具沉浸感的視聽體驗(yàn)。而支撐超高清內(nèi)容高效生產(chǎn)、穩(wěn)定播出的核心底座，正是紫光股份旗下新華三集團(tuán)為其量身打造的高性能、全國產(chǎn)化分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了超高清制播與安全可控?cái)?shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的深度融合。
作為全國廣電行業(yè)的重要標(biāo)桿，北京廣播電視臺(tái)率先啟動(dòng)并完成了衛(wèi)視頻道高清超高清同播技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，同時(shí)為響應(yīng)全面國產(chǎn)化的國家戰(zhàn)略，北京臺(tái)全面推進(jìn)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)國產(chǎn)化替代與自主研發(fā)，以國產(chǎn)化生態(tài)兼容、滿足超高清化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)在2026年建成一套全國產(chǎn)化技術(shù)體系的超高清生產(chǎn)制作系統(tǒng)。
超高清與國產(chǎn)化，廣電用戶需求升級(jí)
北京廣播電視臺(tái)此次升級(jí)并非簡(jiǎn)單的頻道改版，而是圍繞超高清制播體系和國產(chǎn)化技術(shù)路線展開的一次深層次重構(gòu)。面對(duì)內(nèi)容生產(chǎn)方式變革與自主可控要求提升，北京廣播電視臺(tái)對(duì)底層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。一方面，4K超高清內(nèi)容相較傳統(tǒng)高清內(nèi)容在分辨率、碼率和素材規(guī)模上大幅增長，帶來更高的容量占用與帶寬壓力；另一方面，非線性編輯、媒資管理、節(jié)目制作、內(nèi)容歸檔等多業(yè)務(wù)并行運(yùn)行，也使存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨更復(fù)雜的并發(fā)訪問與穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。
舉例來說，在普遍采用500Mb/s碼流的4K業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，單臺(tái)非編工作站可能需要承載4-16層4K視頻讀寫編輯任務(wù)，這意味著單個(gè)非編任務(wù)站點(diǎn)可能達(dá)到1GB/s(500Mb/s碼率/8×16層)或者更高的帶寬需求，一小時(shí)的4K視頻大約會(huì)產(chǎn)生225GB的數(shù)據(jù)量，以及數(shù)百萬至數(shù)千萬級(jí)的文本、圖片、關(guān)鍵幀等小文件。同時(shí)，由于更高的生產(chǎn)質(zhì)量與復(fù)雜度要求，4K業(yè)務(wù)系統(tǒng)更加強(qiáng)調(diào)多任務(wù)并發(fā)、業(yè)務(wù)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享，這就要求從整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、任務(wù)交互以及數(shù)據(jù)處理邏輯上，有著遠(yuǎn)高于以往高清業(yè)務(wù)系統(tǒng)的要求。
與此同時(shí)，根據(jù)《信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃(2024—2027年)》要求，需在2027年底前完成15%核心系統(tǒng)符合安全可靠測(cè)評(píng)要求的硬件平臺(tái)替換目標(biāo)，新建系統(tǒng)確保與國產(chǎn)化生態(tài)兼容，滿足超高清化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)規(guī)范。對(duì)于4K生產(chǎn)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)既要滿足國產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，又要滿足4K業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高性能要求，這對(duì)于存儲(chǔ)的生態(tài)兼容與優(yōu)化策略提出了更高的要求。
新華三AI原生存儲(chǔ)支撐超高清視頻高效生產(chǎn)
圍繞北京廣播電視臺(tái)超高清與國產(chǎn)化建設(shè)需求，新華三結(jié)合廣電行業(yè)在高性能制作、海量素材管理、跨業(yè)務(wù)協(xié)同共享以及國產(chǎn)化生態(tài)適配等方面的實(shí)際挑戰(zhàn)，提供了以H3C UniStor X20000系列分布式存儲(chǔ)為核心的數(shù)據(jù)底座方案。
該方案面向超高清節(jié)目生產(chǎn)制作全流程進(jìn)行能力構(gòu)建，覆蓋素材接入、編輯制作、媒資共享、數(shù)據(jù)管理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，兼顧高性能、高可靠、易擴(kuò)展與國產(chǎn)化兼容需求，為北京廣播電視臺(tái)超高清生產(chǎn)體系平穩(wěn)演進(jìn)提供了有力支撐。
• 4K/8K極致讀寫性能，助力超高清生產(chǎn)制作
超高清時(shí)代對(duì)于存儲(chǔ)的讀寫性能提出了更加嚴(yán)苛的帶寬與時(shí)延要求，一套完整的節(jié)目生產(chǎn)全流程涉及到素材收錄、編輯制作、媒資儲(chǔ)存、節(jié)目播出、數(shù)據(jù)歸檔等流程，其中存儲(chǔ)讀寫大量集中于收錄、制作與媒資階段，常見的4K節(jié)目編輯通常需要2-4層4K視頻并發(fā)，而復(fù)雜一點(diǎn)的后期制作節(jié)目，單臺(tái)編輯工作站甚至?xí)休d十幾層的4K多軌視頻編輯，一個(gè)節(jié)目生產(chǎn)流程可能涉及到上百層4K視頻并發(fā)讀寫，因此制作存儲(chǔ)的性能與業(yè)務(wù)生產(chǎn)效率息息相關(guān)。
H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)基于全棧自研引擎，通過架構(gòu)級(jí)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)性能代際躍升。使用內(nèi)存零拷貝技術(shù)，支持RDMA+全用戶態(tài)，各模塊之間的數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)零拷貝，避免了在用戶態(tài)、內(nèi)核態(tài)連續(xù)切換帶來的內(nèi)存拷貝開銷，實(shí)現(xiàn)整體架構(gòu)的卓越性能。存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)大量模塊協(xié)程化改造，實(shí)現(xiàn)模塊內(nèi)部免鎖和協(xié)程間輕量化切換，減少CPU開銷，大幅提升性能。還進(jìn)行了元數(shù)據(jù)服務(wù)優(yōu)化，文件/對(duì)象的元數(shù)據(jù)分片打散，歸屬固定節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)免分布式鎖；元數(shù)據(jù)服務(wù)協(xié)程化改造，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部免鎖，服務(wù)性能對(duì)比上一代提升10倍。H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)單節(jié)點(diǎn)可提供40層500Mb/s 4K原碼的節(jié)目編輯能力。
• 無損協(xié)議融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨協(xié)議共享
近年來，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)規(guī)模迎來了爆發(fā)式發(fā)展，媒體深度融合促進(jìn)多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通。這增加了傳統(tǒng)煙囪式的IT系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)也要求非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)能夠更快的在不同系統(tǒng)中流動(dòng)。在這個(gè)背景下，協(xié)議融合是必然的技術(shù)方向。
H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，支持POSIX/NFS/CIFS/S3/HDFS等多種協(xié)議的無損互通，不需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換就可以訪問同一份數(shù)據(jù)。協(xié)議層兼容多種非結(jié)構(gòu)化協(xié)議，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)語義。通過全新的模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了協(xié)議無關(guān)性，為協(xié)議層提供了統(tǒng)一的語義接口。在大幅降低資源開銷的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)播出、制作、媒資等不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過不同協(xié)議訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)文件，現(xiàn)有采-編-播-存的生產(chǎn)流程無需反復(fù)遷移文件，業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間素材共享無縫對(duì)接，從而降低了全臺(tái)媒資存儲(chǔ)建設(shè)與數(shù)據(jù)治理的成本投入。同時(shí)，融合后的元數(shù)據(jù)語義更加豐富， 既有S 3 的豐富度， 又有NFS/CIFS的兼容性，在為老舊業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供訪問的同時(shí)，又保障了連接的安全性。
• 視頻文件閃拼，端到端提高生產(chǎn)效率
根據(jù)國家廣播電視總局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY / T366-2023《超高清晰度電視節(jié)目制作系統(tǒng)分布式存儲(chǔ)技術(shù)要求和測(cè)量方法》，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)能支持快速拼接的功能。快速拼接是指在超高清晰度視頻合成中，能將多個(gè)合成服務(wù)產(chǎn)生的分片文件通過元數(shù)據(jù)編輯的方式快速整合成為一個(gè)文件。10個(gè)文件分片拼接時(shí)間應(yīng)不大于5s。
H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)與行業(yè)頭部ISV廠商深度合作，推出閃拼功能，使得不同時(shí)段上傳的多個(gè)中間態(tài)視頻數(shù)據(jù)，可以在存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部，按照其元數(shù)據(jù)中指定的順序，合并成完整的視頻文件。此功能使得TB級(jí)的超大文件能夠以多個(gè)分片的形式并發(fā)上傳到存儲(chǔ)系統(tǒng)中，生產(chǎn)端也可以快速預(yù)覽多個(gè)分片閃拼合成的整體素材，從上傳、合成、審片等生產(chǎn)流程大幅提高任務(wù)效率。結(jié)合協(xié)議融合特性，支持以NFS/CIFS/S3等常見協(xié)議寫入和讀取同一文件，如S3寫，NFS/CIFS讀取，老舊業(yè)務(wù)系統(tǒng)無需遷移改造即可訪問。
• 元數(shù)據(jù)智能調(diào)度，海量文件處理無憂
無論是體育賽事的高頻素材采集、大型晚會(huì)的多機(jī)位切播，還是影視資料庫的千萬級(jí)文件管理，都亟需一套能支撐高并發(fā)、低延遲、靈活適配的存儲(chǔ)解決方案，為超高清業(yè)務(wù)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)筑牢基礎(chǔ)。
H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)以全活模式MDS服務(wù)設(shè)計(jì)為核心，搭配智能目錄分片機(jī)制及場(chǎng)景化調(diào)優(yōu)能力，形成針對(duì)性解決方案。每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)部署多個(gè)MDS服務(wù)實(shí)例，通過哈希算法將文件元數(shù)據(jù)按路徑和名稱打散至不同目錄分片，再分配給專屬M(fèi)DS或虛擬元數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)處理，實(shí)現(xiàn)單目錄操作多節(jié)點(diǎn)并發(fā)響應(yīng)，適配各類并發(fā)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
多團(tuán)隊(duì)協(xié)同調(diào)取超高清素材時(shí)，無需排隊(duì)等待，加載效率大幅提升；邊采邊播素材“采完即調(diào)”；在高頻采編、批量清理、超大歸檔等不同場(chǎng)景中，通過靈活調(diào)優(yōu)實(shí)現(xiàn)資源高效利用，既解決傳統(tǒng)存儲(chǔ)的單節(jié)點(diǎn)瓶頸，又讓存儲(chǔ)能力隨硬件擴(kuò)容線性增長，真正將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為超高清業(yè)務(wù)的流暢體驗(yàn)與效率提升。
結(jié)語：邁向超高清國產(chǎn)化新未來
新華三積極參與北京臺(tái)國產(chǎn)化制作網(wǎng)建設(shè)，在本次項(xiàng)目中提供的H3C UniStor X20000 系列分布式存儲(chǔ)等ICT產(chǎn)品，助力北京臺(tái)建成了全國首個(gè)電視臺(tái)全國產(chǎn)化平臺(tái)的后期節(jié)目制作網(wǎng)。針對(duì)超高清業(yè)務(wù)的多元需求與國產(chǎn)化替代要求，H3C UniStor X20000系列存儲(chǔ)通過創(chuàng)新技術(shù)變革，構(gòu)建了適配全國產(chǎn)化超高清生產(chǎn)體系的存儲(chǔ)解決方案。
該方案適配國產(chǎn)化硬件平臺(tái)，單節(jié)點(diǎn)可提供40層500Mb/s4K原碼的節(jié)目編輯能力。支持FS/CIFS/S3/HDFS 協(xié)議融合，解決了國產(chǎn)化制作網(wǎng)存儲(chǔ)中的節(jié)目素材可以同時(shí)被內(nèi)部業(yè)務(wù)和外部業(yè)務(wù)訪問的安全問題，業(yè)務(wù)系統(tǒng)無需進(jìn)行多次數(shù)據(jù)遷移即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，極大地提高了融合媒體的生產(chǎn)效率。
智慧城市網(wǎng)APP
智慧城市網(wǎng)小程序
微信公眾號(hào)
移動(dòng)版
