摘 要： 当电视节目在电视台播出前，必须经过内容审核，而现行的审片方式大多是以录像带为记录载体，使用磁带放像机回放进行审看。随着数字电视、手机电视等技术的发展，需要审看的节目数量在成倍的增长，同时电视节目生产环境向全网络化、全文件化转变，为满足电视台的业务需求，建立一套与大环境相适配的、基于网络化、文件化的节目内容审片系统已经势在必行。 本文以中央电视台和大洋公司共同合作的综合节目内容审片系统（以下简称审片系统）为基础，阐述了审片系统的特点、设计以及相关软件。 关键词：综合节目内容审片系统 DRM WebService 网络化 文件化 1.审片系统特点 从审片系统的定位看，审片系统主要负责综合节目的成片内容审核，在制播业务中处于重要环节。作为一项创新性应用，审片系统在详细设计和编码实现过程中，一切本着高标准、高起点、高要求的原则展开，目标系统要基于流程、面向业务、保证安全、注重应用、关注体验。 1.1 几种审片模式对比 现阶段用户有几种审片模式，其优缺点对比如下： 
图表1 多种审片方式对比 通过对比分析不难发现，除在审片效率方面存在先天不足外，综合节目内容审片系统在各个方面均有其优势。对于新闻类节目的审片，由于对效率要求很高，建议仍采用现有网络内审片方式。 1.2 审片系统主要特点 对系统的分析、理解说明，“网络化、文件化”是审片系统技术发展的主要方向，其业务模型主要有以下特点： ◆ 审片系统成为制、播、存业务的重要组成部分，并采用了系统互联模式；
◆ 数据交换的模式统一，对效率要求较高，建立了统一的文件发送与信息反馈机制；
◆ 制作系统（多个）、媒资系统、播出系统提交的、待审看的视音频文件编码格式较多，不易统一；
◆ 审片终端审看的视音频文件在编码格式上可划分为几种：如原始播出格式码率、原始制作格式码率、低码率；
◆ 安全性特点：审片终端的视音频文件需要进行加密处理，确保审片安全性；
◆ 最大程度的统一、简化审片终端的操作过程：系统的人机交互界面设计要求简洁实用、美观大方，文字显示清晰，操作使用简单明了；审片终端支持遥控器、JOG轮、键盘、麦克风等多种操作方式，方便不同类型用户使用；
◆ 质量和负载均衡：审片终端接入企业内部OA网络，在保证图像质量与减少带宽占用间取得最佳平衡，制定策略以减少在工作高峰时段对网络带宽的占用；
◆ 系统具有较高的稳定性：安全可靠、可长时间不间断运行、容错能力强；
◆ 具体业务需求的多样性：针对不同节目形态、栏目类型，满足不同审看方式和审看流程需求；
◆ 系统有效管理性：审片监控管理系统，对网络设备、存储设备、数据库、审片终端、转码系统、分发系统等进行图形化的监控管理；同时由于终端数量较多、且分布地理位置不统一，利用审片远程升级系统进行日常管理和维护，如可对终端操作系统、软件、病毒库进行远程升级及管理。
2.审片系统设计 2.1 业务调研工作 为了准确的对审片系统的业务进行分析，提出系统需要具备的概略功能要求、性能要求、接口要求，我们通过终端功能演示调研会的方式，事前对中央电视台栏目部门的领导以及部分记者编导进行了系统演示，同时对部分技术人员做了抽样调查。 调查的主要目的是充分了解栏目部门对未来新址工艺系统中网络化文件化审片业务的细致要求，为审片项目深化设计工作提供了真实、有效的依据，真正做到系统深化设计能够匹配用户真实需求，以保障该系统日后能够顺利投入运行。 调研活动的主要内容及目的如下： ◆ 介绍综合节目内容审片系统的设计概要，让最终用户了解未来新台的审片业务模式和环境；
◆ 演示审片DEMO软件，让最终用户了解、体验未来审片操作的基本过程；
◆ 获取最终用户对系统的业务需求、功能需求、操作习惯需求，指导审片软件的深化设计，更贴 近用户操作习惯；
◆ 获取最终用户对审片设备及配件的需求，指导系统的具体设备选型。 本次现场会参与者基本覆盖所有审片终端的最终用户群，具有一定的代表性；调查问卷客观反馈出最终使用者的切实需求，为业务模型的设计提供了极有价值的信息。下图为问卷中一个关于操作习惯的问题及答案统计： 
图表 2 问卷调查的一个范例及结论 2.2 总体业务流程 在具体调研工作的基础上，进行了系统业务流程设计： 
图表 3 系统设计过程讨论
图表 4 总体业务流程图 总体业务流程如上图，各部分的作用如下所示： 
图表 5 总体业务流程图描述
2.3 系统结构框架 
图表 6 系统框架图
系统框架如上图，各部分的作用如下所示： 
图表 7 系统框架图描述
2.4 关键技术验证 关键技术验证处于系统设计和开发编码工作之间，起着承上启下的作用。 系统中关键技术涉及到众多项，如文件编解码技术、UDP数据传输技术、DRM加密技术、字幕数据处理、高端杜比E音频处理技术、分布式转码技术等。本文主要列举机顶盒终端和PC终端相关的关键技术验证结果。 
图表 8 关键技术验证明细
3.审片系统软件
图表 9 软件模块结构 审片系统软件如上图，由若干子系统软件组成。由于篇幅有限，下面主要介绍其中机顶盒审片子系统和转码加密子系统。 3.1 机顶盒审片子系统 机顶盒审片子系统设计之初就定位于“机顶盒＋大屏幕”方式，该方式是从审片人员使用习惯和舒适度角度考虑的。从应用需求看，审片终端与IPTV机顶盒的功能有些类似，但在产品定位、细节功能、接口要求上有一定区别。作为审片系统中最重要的产品，终端机顶盒有若干问题需要被关注：高质量的节目回放、多格式的媒体文件支持和扩展、人性化的交互操作方式、适于遥控使用的人机界面设计。 3.1.1 完美的画面显示 目前审片机顶盒的显卡输出接口为HDMI、VGA，该信号为逐行信号，而播放的视频画面多为隔行信号——将隔行的视频图像显示在逐行的显示器上，1080/50i转50P需要增加一倍的信息量，即通过内插的方法把一场的扫描线增加一倍变成一帧（Deinterlace，即去隔行处理）。这些“无中生有”的扫描行是靠相邻行的数据运算得来而非实际拍摄取得，目的在于获得较好的审片视觉效果，但其有效信息并没有增加。 
图表 10 插值算法实现场帧转换 隔行至逐行转换的图像质量取决于内插运算的精度，采用的算法越复杂，精度越高，转换质量就越好。由于视频数据源自身的原因，复杂的算法也只能使转换得到的逐行显示图像看起来更“舒服”，但无法增加有效图像信息量。 
图表11 Deinterlace效果 为了完美的还原节目质量，审片机顶盒使用大洋公司自主研发的Deinterlace图像处理算法；运用Shader语言为图形板卡编程；利用GPU和显存等硬件资源对视频图像序列数据进行实时全画幅的Deinterlace处理。由于是利用硬件流水管线进行处理，系统稳定，不占用CPU资源，质量得到有效保证。使用运动画面、横滚的跑马字符、上下全屏滚动字符、静帧图像等素材对Deinterlace算法进行测试，显示使用者视觉感受舒适，画面清晰流畅，运动画面平滑均匀、无明显拖尾和抖动，静帧图像无闪烁和上下抖动。 3.1.2 多格式、无限扩展的解码流程 大洋视频播放引擎采用智能路由机制，对不同媒体格式采用对应的最优处理技术，使硬件性能得到充分发挥。具体解码处理流程见下图： 
图表12 机顶盒解码流程示意图 审片终端集成了大洋研发的软件解码器，可以全面支持制作域、媒资域、播出域的文件和编码格式，目前已经支持高清AVC Intra、HDCam、DNxHD、MPEG2、H.264、MPEG4等格式的节目超实时解码，最大限度的满足各种阶段的审片要求。通过增加新的解码插件，可以做到编码格式的无限扩展，满足未来发展的需要。 3.1.3 人性化的软件界面 审片机顶盒软件，需要面对审片全过程中的所有业务，包括节目审看、审核信息录入、审核意见提交等业务操作，具有临时注册、授权管理、播放器、录音机、交互IO等功能。 所有这些功能大部分是通过遥控器实现的，个别用户还会使用键盘、JOG轮、麦克风等IO设备，因此与这些设备相配合的操作界面的设计显得尤为重要。 
图表13 任务导航界面（便于遥控器操作） 
图表14 节目浏览界面（列表模式） 
图表15 节目浏览界面（网格模式） 
图表16 审片回放界面（支持遥控器、JOG轮多种控制） 
图表17 审片意见输入界面（支持麦克风录音、键盘输入） 3.2 转码DRM加密子系统 为了防止用于审片的媒体文件外流，系统对推送或下载到审片终端的媒体文件进行了加密处理，以保证媒体文件只能在装有审片软件的终端上、结合用户的权限才能被播放。大洋公司在保证系统安全和效率的前提下，综合考虑了审片系统的各种应用场景，本着满足系统需要、确保安全的原则，提出并实现了大洋自主的DRM（数字版权管理）解决方案。如下图所示： 
图表18 大洋DRM方案示意图 大洋DRM方案如上图，在和审片系统进行协同工作的过程中，各部分流程节点的作用如下所示： 
图表19 系统框架图描述 说明： ◆ 关于加密算法独立性：目前设计的DRM方案，基本按照加密/解密算法进行Buffer级别处理（考虑到文件编码格式多样性、SEEK功能），同时每个Buffer长度可以不同，这样一来加解密算法相对独立，不会和特定的文件格式、编码格式关联。这里Buffer的定义为压缩的帧数据——保持文件结构不变，对压缩的帧数据进行加密处理。如对于有结构描述的文件（如MXF，AVI）而言，其Buffer大小即使不固定，但由于进行Buffer级别的加密/解密处理，也不会因为加密而影响审片环节的正常浏览审看、Seek以及快速播放等功能。 ◆ 使用显性水印保护画面：根据用户的实际需求，大洋采用半透明图文作为显性水印Logo，以防止画面被非法录制翻拍。有两种实现方法：1、在文件转码时，实现叠加。如：“CCTV审片专用”等由管理员自行设定的字样水印；2、当在审片终端播放器上实时叠加时，除上述字样外，此Logo还可与用户信息动态关联。第1种方法对转码效率影响较大，第2种方法要求审片终端平台配置不能过低。 ◆ 目前局限性：对于WMV格式，由于其编解码技术细节受微软公司保护和限制，目前还没有对其进行Buffer级别加、解密处理。 结束语 审片系统目前还是一个全新的系统，从设计到最终应用，用户可以根据自身的使用情况进行规划调整。在规划设计中，需要对系统架构、传输效率、存储规模、文件格式、信息安全级别、信息反馈机制、用户使用习惯和便利性等多个方面进行全面考评。同时，要突出用户的内容安全和业务流程这两个因素。随着审片系统的逐步推广应用，完全有可能出现应用领域、审核对象的多样化应用案例，这些可以在具体的设计和实现中加以调整改变。 另外，在审片系统的设计构建中，有一些关键点可供设计者和电视台技术人员参考： ◆ 业务流程模型和应用模式的规划直接决定审片系统的设计思路，建立统一的文件推送和信息反馈机制会使得系统维护和使用更为便捷； ◆ 需要在图像质量、网络带宽占用、审片任务响应速度以及系统建设成本上取得最佳平衡，以达到最高的性价比； ◆ 最大程度简化用户操作和维护工作：软件使用、操作尽量人性化；使用远程升级方式进行系统的维护升级； ◆ 跨系统的互联互通以及松散耦合的设计构架使得审片系统扩展更加容易。
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