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電視臺網(wǎng)絡(luò )化的技術(shù)原理和實(shí)施方法
2004-12-01
深圳市廣播電視傳輸中心 鄭彥
深圳電視臺 李新
提要:本文詳細闡述了電視臺網(wǎng)絡(luò )化的組網(wǎng)原理和相關(guān)的存儲、壓縮、管理技術(shù),論述了網(wǎng)絡(luò )化的主要實(shí)施環(huán)節,分析了媒體資產(chǎn)管理系統的技術(shù)精髓,結合深圳電視臺的實(shí)際狀況,給出了實(shí)現制作、播出、存儲和管理業(yè)務(wù)為一體的綜合網(wǎng)絡(luò )規劃方案。
關(guān)鍵詞:視頻網(wǎng)絡(luò ) 媒體資產(chǎn)管理 制播存 網(wǎng)絡(luò )化 SAN
一、網(wǎng)絡(luò )化的意義
電視行業(yè)目前正處于模擬與數字并存,單機與網(wǎng)絡(luò )并存的過(guò)渡階段,電視臺的目標是朝著(zhù)數字化、網(wǎng)絡(luò )化邁進(jìn),但網(wǎng)絡(luò )化的實(shí)施也帶來(lái)很多困惑,理解網(wǎng)絡(luò )化的過(guò)程,探索網(wǎng)絡(luò )化的內涵具有深刻的意義。
電視臺的技術(shù)系統一般涵概了演播室、轉播車(chē)、前期采錄、后期編輯、編審播出、信號傳送、帶庫保存及節目檢索利用等主要環(huán)節,其中有一些環(huán)節已經(jīng)數字化,但錄像磁帶仍然做為信息載體貫穿所有的過(guò)程。由于電視臺設備和系統種類(lèi)繁多,相互的兼容性不好,錄像磁帶節目的多次輸入輸出總是難以避免。在一個(gè)缺乏網(wǎng)絡(luò )化的環(huán)境中,必然造成節目在不同系統的多次上載下載,多次輸入輸出既浪費時(shí)間,也對信號質(zhì)量造成很大的損耗。
如果全臺實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化,可以將節目一次性存放在共享硬盤(pán),通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )實(shí)現視音頻節目的傳遞,完成多工序制作并最終播出。網(wǎng)絡(luò )化也拓寬了節目交流的渠道,可以通過(guò)衛星、Internet信道對共享庫的資料進(jìn)行傳送。因此,網(wǎng)絡(luò )化可以避免重復操作,改進(jìn)節目交流的方式,并提高最終的視音頻技術(shù)質(zhì)量。
網(wǎng)絡(luò )化對電視臺的高水準管理也提供了條件,依靠計算機四通八達的網(wǎng)絡(luò )和大型數據庫應用系統,將全臺各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節相互溝通,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的節目生產(chǎn)、編播、欄目收支、頻道核算、用戶(hù)管理、辦公自動(dòng)化等業(yè)務(wù),實(shí)現管理的流程化,規范化和高效率。
總結來(lái)看,網(wǎng)絡(luò )化是媒體資產(chǎn)管理系統的平臺,同時(shí)又比媒體資產(chǎn)管理系統具有更廣闊的外延,網(wǎng)絡(luò )化帶來(lái)了以下的優(yōu)點(diǎn):
●改善最終的視音頻質(zhì)量
●改進(jìn)電視生產(chǎn)和播出的流程化模式,促進(jìn)全臺業(yè)務(wù)的一體化
●拓寬節目和信息交換的途徑
●實(shí)現電視臺運作管理的規范化和高效率
●網(wǎng)絡(luò )化最終將取代傳統磁帶,降低節目的存儲成本,提高其再利用價(jià)值
二、網(wǎng)絡(luò )化的環(huán)節
網(wǎng)絡(luò )化深入融合到電視的主要生產(chǎn)和播出過(guò)程,網(wǎng)絡(luò )化包含以下幾個(gè)重要的環(huán)節,請見(jiàn)附圖:
1。制作系統
制作系統的網(wǎng)絡(luò )化是為了解決素材和半成品節目的共享,避免節目的多次輸入輸出,其主要體現在非線(xiàn)性編輯系統的網(wǎng)絡(luò )化。制作系統的網(wǎng)絡(luò )化可以實(shí)現:
●素材和半成品節目的共享
●剪輯、字幕、特技、動(dòng)畫(huà)、合成等工序的流水線(xiàn)作業(yè)
●機房的智能管理
2。播出系統
播出系統的網(wǎng)絡(luò )化主要表現在硬盤(pán)播出系統和自動(dòng)播出系統,用以改善播出的視音頻質(zhì)量和編播的自動(dòng)化程度。播出系統需要長(cháng)時(shí)間多頻道工作,也是各類(lèi)視音頻信號和管理控制信號的交匯處,依靠人工管理難以保障播出的高效率和高可靠,播出系統的網(wǎng)絡(luò )化減少了中間工序,提高了技術(shù)質(zhì)量,也改進(jìn)了播出安全。
3。視音頻節目存儲系統
節目存儲的網(wǎng)絡(luò )化是為了實(shí)現全臺節目資料的并發(fā)在線(xiàn)檢索。電視臺節目的存儲長(cháng)期依靠磁帶,節目的存放年限和重復利用都受到很大影響,網(wǎng)絡(luò )化為節目存儲帶來(lái)根本性的改變,目前,計算機相關(guān)技術(shù)發(fā)展很快,硬盤(pán)、數據流磁帶、光盤(pán)作為存儲介質(zhì)已經(jīng)提供了更好的可用性,更長(cháng)的保存期限和更低的價(jià)格,今后傳統磁帶將逐漸消失,硬盤(pán)、數據流磁帶、光盤(pán)將成為視頻節目的主流存儲介質(zhì)。
同時(shí),節目采用分級存儲體系。硬盤(pán)成本高,速度快,用于存儲10天內需要制作或播出的節目,稱(chēng)為在線(xiàn)存儲;數據流磁帶和光盤(pán)容量大,速度慢,用于存儲近期暫不需要的其他節目,稱(chēng)為近線(xiàn)和離線(xiàn)存儲。在線(xiàn)、近線(xiàn)、離線(xiàn)存儲體系延長(cháng)了節目的保存年限,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )相互進(jìn)行遷移。節目存儲的網(wǎng)絡(luò )化將使庫存節目的檢索和再利用變得極為方便,促使節目水準邁上新的臺階。
4。全臺管理信息系統
網(wǎng)絡(luò )化的管理信息系統是為了實(shí)現電視臺各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節,各個(gè)工序流程管理的規范化和高效率。電視臺的大規模、多頻道、多業(yè)務(wù)運作對管理提出了更高的要求,迫切需要借助網(wǎng)絡(luò )化的大型計算機管理信息系統對節目生產(chǎn)、編播、欄目收支、頻道核算、用戶(hù)管理等進(jìn)行深層次、多元化的量化管理,這樣才能保障電視臺的高效運轉,確保電視臺的主流業(yè)務(wù)在規范化、智能化、高效率的框架上運行。
三、網(wǎng)絡(luò )化的實(shí)施過(guò)程
網(wǎng)絡(luò )化是建立在數字化基礎之上的,只有數字化普及到一定規模,網(wǎng)絡(luò )化才具備實(shí)際意義,在目前數字模擬混合的過(guò)渡時(shí)代,網(wǎng)絡(luò )化的實(shí)施也要經(jīng)歷一個(gè)發(fā)展和完善的過(guò)程。局部的網(wǎng)絡(luò )化可以分別在制作系統和播出系統試行,即施行網(wǎng)絡(luò )化的非線(xiàn)性編輯系統和硬盤(pán)播出系統,節目存儲仍然沿襲傳統的磁帶方式。隨后,局部網(wǎng)絡(luò )化的內涵應該逐步地延伸,可以在某一個(gè)子系統擴展實(shí)施,最有價(jià)值的是新聞制播存系統,因為新聞的時(shí)效性強,調用歷史素材頻繁,對資源共享和快速運作都有較高的要求,最能體現網(wǎng)絡(luò )化的意義。同時(shí),新聞的完成片很短,對剪輯的要求不高,可操作性強,成本也低一些。目前,采用SAN技術(shù)構造的新聞采錄制播一體綜合網(wǎng)已在國外電視臺中得到推廣應用。
局部網(wǎng)絡(luò )化實(shí)施到一定的階段,全面網(wǎng)絡(luò )化就應運而生,全面網(wǎng)絡(luò )化將促使傳統磁帶退出舞臺。如果電視臺已經(jīng)具備了良好的數字化和局部網(wǎng)絡(luò )化基礎,完成全臺的網(wǎng)絡(luò )化需要做以下步驟:
●拓展網(wǎng)絡(luò )帶寬,將網(wǎng)絡(luò )延伸到所有相關(guān)的部門(mén)、欄目和科組
●增設在線(xiàn)、近線(xiàn)、離線(xiàn)系統的存儲容量,并將視音頻存儲系統同制作播出系統融合為一體
●開(kāi)發(fā)新型的大型視音頻運行軟件,將全臺各頻道各欄目核心的制播存和檢索業(yè)務(wù)移植到視音頻網(wǎng)絡(luò ),推行節目生產(chǎn)和編播流程的網(wǎng)絡(luò )化
●建立大型管理信息系統,并貫穿到全臺每一個(gè)角落,實(shí)現電視臺計算機綜合管理
四、網(wǎng)絡(luò )化的視頻壓縮格式
數字壓縮格式是網(wǎng)絡(luò )化的首要問(wèn)題,壓縮碼流越高圖象質(zhì)量越好,但也會(huì )占用較大的存儲空間,耗費較多的網(wǎng)絡(luò )帶寬,一般來(lái)說(shuō),廣播級的壓縮碼流可以在6M-50M之間選擇,檢索用的壓縮碼流可以在300K-1.6M之間選擇。目前,由于不同壓縮技術(shù)的同時(shí)存在,給網(wǎng)絡(luò )化的統一運作帶來(lái)很大麻煩。電視行業(yè)壓縮格式繁多,較普遍的有M-JPEG、MPEG-1/2/4、DV和SONY的文件型MXF、AAF視頻壓縮格式。其中M-JPEG是基于逐幀內容的壓縮算法,故特別適用于幀精確編輯;MPEG-1/2/4提供了 非常高的壓縮比,既包含幀間壓縮,也包含幀內壓縮;DV格式劃分為MINI DV、DVCPRO和DVCAM,也是基于幀內壓縮的編碼技術(shù),故也能支持幀精確的編輯。一般情況下,制作采用MPEG2 I幀和M-JPEG編碼,播出采用MPEG2 IBP幀編碼,檢索采用MPEG1/MPEG4編碼。
MPEG是網(wǎng)絡(luò )化最重要的壓縮格式,因為其壓縮效率高,且能夠滿(mǎn)足從信號采集傳輸制作存檔播出和發(fā)行等各個(gè)領(lǐng)域的需求。MPEG主流格式包含MPEG1、MPEG2和MPEG4,其中MPEG1和MPEG4常用于低碼流低質(zhì)量的視頻壓縮,MPEG2用于廣播級視頻壓縮。MPEG2又分為I幀的幀內壓縮、IB幀(短GOP幀)和IBBP幀(長(cháng)GOP幀)壓縮, MPEG2不同的碼率和幀結構是不能直接兼容的,必須進(jìn)行轉碼,轉碼的時(shí)間性要求很高,目前還沒(méi)有滿(mǎn)意的技術(shù)支持。折中的轉碼方法是將壓縮數據解壓為基帶信號,然后再壓縮為需要的格式,如此轉碼會(huì )帶來(lái)圖像質(zhì)量的降低。
網(wǎng)絡(luò )化必須避免視頻的多次壓縮/解壓,從目前的技術(shù)分析,存儲和制作選用MPEG2 的I幀編碼作為主流的格式是較為恰當的,碼流可以依據圖象質(zhì)量在20M-50M之間選擇,這樣可以方便地實(shí)現節目存儲和制作的一體化。至于節目的播出,選用MPEG2 I幀編碼不妥當,采用MPEG2的IBP長(cháng)幀編碼會(huì )恰當一些。制作好的完成片送到播出需要轉碼,目前轉碼的時(shí)間還很長(cháng),效果也不太理想,相信未來(lái)會(huì )有成熟高效的轉碼技術(shù)面世。
今后很有前景的方法是通過(guò)文件級的互連,SONY隨著(zhù)IMX系列攝錄像機推出了使用MPEG2壓縮的MXF、AAF文件格式,可以通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )把服務(wù)器的MPEG文件傳輸到另一臺服務(wù)器。
摘自:<<現代電視技術(shù)>>