MagiStream多通道视频服务器

格非视频| 2005-06-16

型号说明：
功能介绍：

国产视频服务器的新亮点 MagiStream 多通道视频服务器

服务器概述：

MagiStream视频服务器 ———

当前唯一在省级电视台播出线采用的国产服务器
通过部级鉴定荣获广电总局科技进步二等奖的国产服务器
国内装机量最大、超过30家市级电视台的应用实例
集服务器硬件、软件中间件、驱动、应用程序开发于一体，支持边播出边上载的视频服务器

MagiStream是一款将Mpeg2编码器、解码器结合为一体的多通道视、音频服务器，主要用于专业电视台的播出系统及演播室用硬盘录像机。性能完备，具有极高的性能价格比。 MagiStream视频服务器采用嵌入式XP作为操作系统，具有开放式的软硬件平台和标准的接口协议，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，符合电视台全数字、盘基化、网络化和多频道节目共享的发展要求，真正实现电视台对制、播一体化的要求。

MagiStream视频服务器从2002年4月初正式开始销售以来，得到广大电视台用户及同行的好评。MagiStream多通道视频服务器已通过国家广电总局性能检测，该服务器硬盘播出系统技术指标达到国家广电总局甲级标准。目前已经完成和正在施工的项目有山西省电视台影视、经济两频道全数字硬盘播出系统，内蒙古自治区电视台影视、经济、科教三个频道全硬盘播出系统，辽宁电视台数字频道硬盘播出系统、海南省电视台硬盘播出系统等四个省级电视台；以及浙江舟山、台州、仙居、山东潍坊、广西桂林、山西运城、江苏如东、安徽阜阳、铜陵、内蒙古包头等二十余家市级电视台。以服务器为核心的多通道硬盘录像机和延时播出服务器已成功应用于南京电视台、沈阳电视台、上海电视台等单位。MagiStream 视频服务器还在同行业内引起极大的关注，许多业内公司正在与格非公司冾谈OEM等合作事宜。

定位于专业广电行业播出应用，可靠性是首要的。MagiStream视频服务器采用格非公司设计的高集成度MPEG-II CODEC主板以及支持热插拔的冗余电源、支持热插拔的RAID5磁盘阵列、热插拔风扇、专业设计的机箱、嵌入式操作系统，从硬件结构和操作系统上充分保证服务器的稳定工作。

┏可靠性

定位于专业广电行业播出应用，可靠性是首要的。MagiStream视频服务器采用格非设计的高集成度MPEG-II CODEC主板（图1）以及支持热插拔的冗余电源、支持热插拔的RAID5磁盘阵列、热插拔的风扇、嵌入式操作系统，从硬件结构和操作系统上充分保证服务器的稳定工作。

MagiStream 主板

┏网络支持

MagiStream服务器内置1G光纤Ethernet 网络接口和100M Ethernet 网络接口，具有强大、方便的网络功能。通过局域网，支持素材本地上载，或通过网络异地实时上载，支持素材以数据文件方式高速上传到服务器本地

┏先进的视频图像压缩技术

MagiStream 是一款将Mpeg2编码器、解码器结合为一体的多通道视音服务器。
MagiStream服务器全面支持标准的Mpeg2压缩格式。支持MPEG-2 MP@ML，1M-15Mbit/s码率，在保证优异的图像质量时，提供更大的图像压缩效率，它也支持MPEG-2 4:2:2P@ML，比特率从10M-50Mbit/s。
MagiStream服务器支持精确到帧的视频内容搜索、剪切、播放。
MagiStream服务器支持不同码率混合播放。
MagiStream服务器支持所有的标准的Mpeg2文件。
MagiStream服务器还预留了两个扩展通道，当加入支持高清MPEG-2 4:2:2P@HL的编解码卡时，只要更换输入输出模块，不更换任何其他设备，即可升级成支持高清的视频服务器。

┏文件兼容性

支持标准的Mpeg2文件格式,Matrox,Pinnacle,DPS等公司的主流非编MPEG2打包文件可以被MagiStream直接播放。格非公司还专门为上述公司的非编板卡设计了一款Mpeg2实时打包板卡，可以将上述非编编辑好的节目，实时打包成Mpeg2文件，并通过网络传送到视频服务器本地以被播出。

DVD以其多方面的优势，即将成为节目存储、交换的主要手段。采用格非公司提供的专用软件，可将DVD文件直接COPY到视频服务器以被播出。这样，就避免了繁琐的耗时的上载过程和像质量损失，真正体现全数字、全硬盘播出的优势。

┏完善的输入输出接口

MagiStream视频服务器最多支持4个通道编码/回放，同时提供5个通道的I/O (其中一个通道为Genlock通道)。每个I/O通道可根据用户的要求，配置为模拟复合，模拟分量，串行数字分量接口。声音输入为Balance平衡输入。在今年第4季度，格非公司将提供嵌入式音频输入输出模块，数字声音AES/EBU输入输出模块，DVB-ASI输入输出模块。

┏外部控制协议支持

RS422 9 针接口，支持SONY 标准控制协议及Louth VDCP控制协议。

┏存储子系统

标准配置，6个SCSI热插拔盘位，最多可配置到10个SCSI硬盘。采用RAID5 结构，配置6个72G SCSI 高速硬盘时，在8Mb/s 的码率下，可以存储大约100小时的节目。硬盘容量可以扩展。

┏DVB-ASI 准备

通过扩充选件，MagiStream可以接收DVB-ASI 数据流，输出标准的Mpeg2 TS码流。

性能指标
视音频通道数	四个通道，可根据情况灵活配置
视频输入输出格式	DVB-ASI/TS
	嵌入音频串行数字分量
	串行数字分量Y、R-Y、B-Y模拟分量/模拟复合
音频输入输出	AES/EBU
音频输入输出	平衡立体声或单声道
视频码率	MPEG2 MP@ML 1.5Mb/s ～ 15Mb/s
视频码率	MPEG2 4:2:2 P@ML 10Mb/s ～ 50Mb/s
视频分辨率	PAL 720*576
音频模式	Mpeg1 Layer 1、Layer2，WAV
音频采样频率	32KHz,44.1KHz,48KHz
内置硬盘容量	5个3”SCSI带电热插拔硬盘位,Raid 5结构 (可扩至10个盘位)
外部控制协议	Sony VTR Protocol
外部控制协议	Louth VDCP
操作系统	嵌入式Windows XP

● MagiStream播出系统结构

┏ 结构1

主备服务器播出，100%备份播出。
素材服务器集中上载。
10/100Base-T 系统管理，1000Base-SX 视频文件传输。
素材传输和系统管理互相不干扰。
节目在线存于播出服务器中,网络负载低。
主控通过局域网监控和传递节目单。

┏ 结构2

主备服务器播出，100%备份播出。
素材上载工作站分布式上载。
10/100Base-T 系统管理，1000Base-SX 视频文件传输。
素材传输和系统管理互相不干扰。
节目在线存于播出服务器中,网络负载低。
主控通过局域网监控和传递节目单。

系统简介

随着电视数字技术、多媒体技术和计算机技术的发展，出现了以视频服务器为核心的数字硬盘自动播出系统，视频服务器采用开放式的软硬件平台和标准的接口协议，系统的扩展能力强，能够与未来全数字、盘基化、网络化、和多频道节目共享并与非线性节目制作、编辑网络互联。硬盘自动播出系统以硬盘为主要的信号源，具有与传统的基于磁带的模拟播出系统所无法比拟的优点。

系统硬件构成

系统采用网络化的结构。主要由以下几部分组成：

视频服务器：视频服务器是硬盘自动播出系统的核心硬件。系统选用MagiStream为播出服务器。它将MPEG-2编码器、解码器和存储器结合为一体。是格非公司为中小电视台度身定做的一款播出服务器。

上载工作站：上载工作站将录像机或其它节目源来的素材进行节目串编、完成素材的编辑，并将编辑完成的节目上载至文件服务器、视频服务器。

审片工作站：审片工作站对上载工作站串编好的节目进行审核，并完成播出节目单的编排，审核批准后，将节目单通过网络传给播出控制工作站。

文件服务器：文件服务器是硬盘自动播出系统的重要组成部分。它的功能包括素材管理、节目表编排管理等。所有的终端设备通过文件服务器实现资源共享，主要是存储系统硬盘的共享。

播出控制机：播出控制机接受从文件服务器的节目列表，并转换为播出列表，按照播出列表控制视频服务器将素材从阵列中读出，解码播出。同时在播出控制机上技术人员可以对素材进行检查。

其他视音频设备：除了公共信号和硬盘系统外，每个频道有其独立使用的设备，如切换台（或播出矩阵）、应急录像机等。在此，切换台（或播出矩阵）是关键设备，因为所有的信号都要经它处理后播出。其通道指标和稳定性直接影响整个播出系统的性能。在切换台的选择上可以选择播出切换台，也可以采用切换矩阵加键混的方式。

系统软件功能简介

对电视台来说，播出的安全、稳定是第一位的。播出系统从硬件最大限度的满足稳定、可靠、方便实用的要求。同时，播控系统软件也是致关重要的。为了使播控更加安全可靠、更加灵活方便、功能更加强大，我们一直坚持不懈地努力，以求满足所有用户的需求。

格非公司的播控软件在传统自动播控的基础上，以盘基化为基础，以网络为手段，在继承其它公司各版本软件特色的同时，又在系统网络及数据的安全性、播出节目流水线的自动化进程、播出系统和周边设备的整体监控、系统的远程诊断和维护等方面有了长足的发展。我们的软件不但可以满足用户现阶段的使用要求，更以协助用户建立规范的工作流程为目的，在系统扩充、更新等方面，软件设计也作了充分的考虑，各种功能和接口都有预留，为以后实现真正的全台制播网络化管理打下良好的基础。

对于素材上载，本着安全、可靠、灵活、方便的考虑，台内自办节目及新闻、文艺经非编机编辑后通过网络传送到服务器中，系统为节目上载配置了上载工作站，其内部配置了上载和节目编辑软件。

格非公司的硬盘播控软件具多级审片的功能，未经过审核签发的素材不能播出，从而能够确保播出节目素材的绝对安全。

我们还单独采用高稳定服务器作为文件管理服务器，其主要功能就是完成整个播出系统的所有信息数据库的管理和存储。

典型方案介绍

1．播出流程

以电视台两个模拟播出频道为例，从实用性和经济性考虑，我们设计了以硬盘为主的盘带混合播出方案。对广告及自办节目采用硬盘的播出方式，对电视剧及长文艺片采用磁带播出的方式。在本方案中配置了两台16x2音视频矩阵作为调度和主播出矩阵，配置一台16X2视音频矩阵作为应急播出矩阵。视频服务器输出的两个频道主备信号与4台BETACAM 录像机输出的模拟信号和卫星信号、直播信号、其他外来信号等，经过分配后，分别送到主播矩阵与应急矩阵。主播矩阵与应急矩阵的输出通过2X1应急切换开关送入MagiKey键控器，进行键上字幕、台标、挂角广告的叠加。同时，2X1开关的音频输出经智能音频处理器限幅处理。最后，键控器与音频处理器的视音频输出经视音分后形成播出信号供播出、监看、技监、监播录制等使用。正常情况下，由主播矩阵切出播出信号，当主播矩阵出现问题时，2X1应急切换开关在播控机的控制下自动切换到应急矩阵播出。当主视频服务器出现问题时，播控机控制主播矩阵自动切换到备播服务器。

2．上载流程

播出素材的上载通过两台异地有卡上载工作站完成素材上载，通过网络，实时上载到主备服务器的硬盘中。

3．调度流程

16x4矩阵作为调度和播出矩阵，4台录放机信号、卫星信号、直播信号、其他外来信号加上视频服务器输出的两个频道主备信号进入此16x4矩阵。各路信号通过矩阵的输出送入2X1应急切换开关，作为主播出信号。

4．MagiStream视频服务器：

方案中采用两台格非公司的MagiStream服务器硬盘服务器，构成主备镜像播出的方式，服务器各配置为两通道播出。各服务器的播出通道互为镜像。两台异地有卡上载工作站将编辑好的Mpeg2文件通过网络，实时上载到主备服务器的硬盘中。

两台MagiStream视频服务器，配置为两个播出通道，每台服务器内置5块72G SCSI 硬盘。

节目存储时间在8Mbit码流下，大约为70个小时。两台服务器互为镜像备份播出。

5．时钟与同步

播出系统的时钟采用GCT集中授时系统。GCT既可以从CCTV场逆程中到时钟信息，也可以通过GPS中得到时钟信息。GCT集中授时系统提供标准时间并通过RS－422接口输出时钟信息给播出控制机及台标机。同步信号发生器作为播出系统设备的基准源产生同步信号控制整个系统同步。

国内服务器比较
	MagiStream 视频服务器	其它视频服务器
核心硬件	具有独立知识产权，独自研发的硬件系统。编解码不依赖于通道卡，编解码在系统底板上采用主线型的方式，对CPU的资源占有率极小。	编解码通道卡为系统的核心硬件。编解码完全依赖于通道卡，是以计算机PCI总线的方式，对CPU的依赖性极强。
可靠性	截止2004年4月底，全国共有50家用户。其中6家省级电视台，20多家地市级电视台，20多家县市级电视台在运用。	一般
素材检查机制	服务器每个通道都带有高速专用DSP，在上载时（无论异地还是本地上载），对存入的素材实时进行检测，如素材有问题，马上报警提示。	没有
视音频压缩方式	MPEG2 MP@ML 1.0Mb/s ~ 15Mb/s MPEG2 4:2:2 P@ML 10Mb/s ~ 50Mb/s	MPEG2 MP@ML 1.0Mb/s ~ 15Mb/s MPEG2 4:2:2 P@ML 10Mb/s ~ 50Mb/s
连续采集时间	在硬盘空间允许下无限制	有2个G的限制
存贮系统	BVT2000 RAID控制器；阵列硬盘读写速度高；阵列硬盘通道独立带宽160Mbps；阵列硬盘恢复时间快（5块SCSI系统为例，恢复时间为45分钟）	普通RAID控制卡；阵列硬盘读写速度一般；阵列硬盘总带宽160Mbps；阵列硬盘恢复时间快（5块SCSI系统为例，恢复时间为大于10小时）
同时上载量	高，经实验测试：在四个频道同时播出的前提下，还可以同时进行12个上载站点的上载工作。	一般，只能是小于3个上载站点同时上载。
审片方式	服务器本身及上载工作站或是独立审片工作站在软件的权限下均可以完成审片工作，速度快。	如果要实现实时方式的审处，只能用同类的卡做审片或是用其它卡做审片。
视音频编辑	能够方便地实现视音频编辑，对于上载的素材，轻松、方便、直观地实现入出点的编辑。精确到帧的编辑	不方便，或是实现起来比较困难（不直观），或是不能实现。不能精确到帧、到GOP中的I帧。
系统监控	服务器前面板LCD监控及软件监控	软件监控
数字输出	有数字通道卡	1.没有； 2.改变通道卡；
操作系统	嵌入式Windows XP	Windows NT
延时播出	支持一边上载一边播出；延时播出；	无法实现一边上载一边播出和延时播出；
系统运行考验	1998年开始研发；2000年进入实验室模拟； 2002年进入市场运用；	2002年开始研发及运用，成熟度相对比较低。
数据流方式	对于DVD来说以拷贝方式实现，以3倍速完成节目素材上载。与国内、国外的一些非线产品结合比较好，兼容标准MPEGII的文件实现网络传输上载	不详