教育技術(shù)中的非編網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)電視節(jié)目制作
一、非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)：
1、 網(wǎng)絡(luò)素材共享：允許多用戶同時(shí)操作同一素材。
2、 網(wǎng)絡(luò)資源共享：允許一個(gè)用戶分享其它用戶的計(jì)算機(jī)資源。
3、 網(wǎng)絡(luò)操作共享：可以利用網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)來操作整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；在任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上恢復(fù)剛才在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上所中斷的操作；把某臺(tái)計(jì)算機(jī)所不擅長(zhǎng)的操作交給其它的計(jì)算機(jī)去完成。
4、 網(wǎng)絡(luò)信息共享：既能夠在遠(yuǎn)程異地了解網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，所有的信息以各種方式發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。
5、制播分離：非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要相互獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)制作與播出分離，互不干擾，保證節(jié)目播出的可靠性。
二、雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)
目前可應(yīng)用到非線性編輯的高速網(wǎng)絡(luò)形式有：ATM、SSA、以太網(wǎng)及FC。FC作為一種新技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系中主要存在于高性能工作組及服務(wù)區(qū)，實(shí)際應(yīng)用中較適合用于多媒體應(yīng)用與圖像處理。但也存在不足：首先，站點(diǎn)數(shù)量有限；其次，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)普遍采用的FC網(wǎng)絡(luò)管理軟件Transoft的FibreNet還有缺陷。同一時(shí)間，只允許網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)用戶對(duì)同一個(gè)卷有寫的權(quán)限，要想多個(gè)用戶可同時(shí)進(jìn)行寫操作，就需對(duì)中央存儲(chǔ)體硬盤塔分多個(gè)邏輯卷與每個(gè)用戶一一對(duì)應(yīng)。由于每個(gè)用戶的寫操作量并不一定相同，這樣就會(huì)造成有的卷容量不足，而有的卷容量過剩的現(xiàn)象。同時(shí)FibreNet在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理、規(guī)范及權(quán)限的設(shè)置上還不是很全面。
連接所有制作環(huán)節(jié)的以太網(wǎng)，在系統(tǒng)管理方面具有優(yōu)勢(shì)但在帶寬和實(shí)時(shí)傳播方面存在不足：工作站訪問共享數(shù)據(jù)需通過媒體服務(wù)器，以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式、總線式、交換式等由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不是面向通道連接的，在連接和協(xié)議方面的開銷很大。其實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸率僅為整個(gè)帶寬的40％。對(duì)于1000M以太網(wǎng)僅為400Mbps。
FC既是把設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上的一種高速通道，又是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)FC支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式、仲裁環(huán)式、交換式等拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),FC將網(wǎng)絡(luò)和設(shè)奮的通訊協(xié)議與物理傳輸介質(zhì)隔離兼容多種高級(jí)協(xié)議。單環(huán)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸率約為80Mbps(100MBps),雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)200MB。FC－SAN （SAN：Storage Area Network光纖通道存儲(chǔ)區(qū)域）通常由一個(gè)以共享存儲(chǔ)器為中心的物理連接層和一個(gè)管理這些連接的管理員組成，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與共享存儲(chǔ)器之間或者共享存儲(chǔ)器之間傳輸數(shù)據(jù)。FC－SAN在各實(shí)時(shí)視音頻工作站間建立直接高速的連接無需通過中間的媒體服務(wù)器，視頻素材數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中是最直接的。同時(shí)，共享又保證工作站和共享存儲(chǔ)媒體之間直接進(jìn)行穩(wěn)定高速的數(shù)據(jù)傳輸。
為了解決像數(shù)據(jù)和文件共享這樣的數(shù)據(jù)訪問和管理服務(wù)以及FC網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)有限的問題，以FC網(wǎng)為主、以太網(wǎng)為輔的雙網(wǎng)并行的網(wǎng)絡(luò)方案被提出：FC－SAN負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)的高質(zhì)量廣播級(jí)視頻數(shù)據(jù)流的傳送、存儲(chǔ)、共享和管理，以太網(wǎng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理信息、低質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流＼文稿數(shù)據(jù)等的傳送、存儲(chǔ)和共享，F(xiàn)C-SAN管理軟件負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)共享信息的讀寫權(quán)限進(jìn)行管理和控制。一方面可解決FibreChannel的帶寬和寫權(quán)的限制問題，另一方面又可節(jié)約大量的FC接入費(fèi)用。利用以太網(wǎng)擴(kuò)展Fibre Channel網(wǎng)，既可緩解Fibre Channel網(wǎng)的帶寬，又解決了網(wǎng)管的問題，還可作播出備份；既降低了系統(tǒng)的成本，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的功能，同時(shí)又提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。系統(tǒng)采用以大網(wǎng)和FC－SAN（網(wǎng)標(biāo)稱帶寬為1000Mb）雙網(wǎng)共存的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括文稿、編輯、配音、字幕、特技、節(jié)目串編、審片、下載播出和節(jié)目存檔等環(huán)節(jié)，體現(xiàn)集中式管理分散式使用的原則。虛擬演播室可無縫連接到現(xiàn)頻制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為后期制作提供素材或由機(jī)頻制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供視音頻節(jié)目片段。
三、 網(wǎng)絡(luò)素材管理
雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)將視音頻素材的原始數(shù)據(jù)信息和標(biāo)識(shí)視音頻素材檢索指針信息分別記錄，低壓縮比的數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)量非常大，通過FC網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸，指針信息的數(shù)據(jù)量非常小，完全可以用以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸。雙網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，上載工作站先將素材以7:1的壓縮比采集到本地盤中。經(jīng)篩選、剪切后，同時(shí)以原素材的7:1和30:1兩種壓縮比分別上載到FC硬盤和服務(wù)器中，視音頻信號(hào)的指針信息存放在服務(wù)器中。由于在系統(tǒng)內(nèi)部嵌套了一個(gè)獨(dú)立的分布式目錄管理結(jié)構(gòu)，構(gòu)成集中式素材管理，素材由內(nèi)部的一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符（GUID）來標(biāo)識(shí)，因此兩個(gè)不同壓縮比的素材文件是幀精度一一對(duì)應(yīng)的。當(dāng)編輯工作站在百兆以太網(wǎng)中用30:1的高壓縮比的素材完成節(jié)目的制作后，將指針信息存成文件。由于采用以太網(wǎng)管理，因而可實(shí)現(xiàn)視音頻素材在FC網(wǎng)和以太網(wǎng)上的同步編輯及素材的同步、清理、保存等文件管理工作。當(dāng)播出工作站接收到從以太網(wǎng)傳來的指針文件時(shí)，即可自動(dòng)調(diào)用FC網(wǎng)中以7:1壓縮的高質(zhì)量素材進(jìn)行播出下載。由于上、下載工作站是用來實(shí)時(shí)傳輸高質(zhì)量視音頻畫面的，所以必須用FC網(wǎng)連接，而編輯、配音、審片工作站對(duì)于視音頻質(zhì)量要求不高，可以用高壓縮比的圖像素材，因而這三種工作站的傳輸不需用高價(jià)位的FC 網(wǎng)卡（不需接入FC網(wǎng)），只用以太網(wǎng)即可完成內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸和與FC網(wǎng)的通訊。 #p#page_title#e#
雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)FC+以太網(wǎng)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)普遍使用FibreNet、SANERGY進(jìn)行管理。網(wǎng)絡(luò)使用者可以拋開原操作系統(tǒng)提供的繁瑣的目錄與文件管理，直接使用內(nèi)嵌式的數(shù)據(jù)庫(kù)形式的素材管理工作，使得網(wǎng)上編輯很容易把握素材的附加信息檢索到自己想要的素材，并根據(jù)節(jié)目制作要求設(shè)定共享素材的使用權(quán)限。事實(shí)上，對(duì)目錄、結(jié)構(gòu)文件路徑設(shè)置和讀寫權(quán)限的控制是網(wǎng)管技術(shù)的核心。非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最主要的信息是視音頻素材，可分為圖像、聲音和字幕三類，采用基于數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)題式管理模式以各欄目的每個(gè)標(biāo)題屬性為中心，對(duì)網(wǎng)絡(luò)視音頻素材進(jìn)行管理。只要通過網(wǎng)絡(luò)確定了標(biāo)題，在隨后進(jìn)行的工作中的上載素材、文稿、配音等素材資源信息就全部由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用軟件自動(dòng)歸入所建的標(biāo)題下，只要標(biāo)題確定，一切與之相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)素材資源信息都將自動(dòng)獲得。
四、系統(tǒng)功能
雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)的非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常利用高壓縮比素材進(jìn)行粗編、配音和審查利用低壓縮比素材進(jìn)行快編、精編、串編、下載和播出。系統(tǒng)硬件包括 雙FC交換機(jī)、FC網(wǎng)卡、RAID3共享硬盤陣列等。FC－SAN采用兩臺(tái)FC交換機(jī)級(jí)聯(lián)用于連接所有有卡工作站（如上載工作站和精編工作站等）以及共享硬盤陣列。以大網(wǎng)硬件有雙以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)卡、百兆以太網(wǎng)卡、熱備份雙管理服務(wù)器、熱備份雙媒體服務(wù)器等。由于MPEG－2格式壓縮效率高、圖像質(zhì)量好能有效地節(jié)約存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬，目前已可應(yīng)用于攝錄、編輯、制作、播出、傳輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，因此非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)采用MPEG－2IBP的幀精度編輯方式、以支持多種格式的視頻媒體共享。
1． 上載工作站
上載工作站可直接自動(dòng)收錄和上載數(shù)字衛(wèi)星廣播的MPEGⅡ數(shù)據(jù)流，可控制VTR以手動(dòng)或自動(dòng)方式將磁帶上的視音頻素材上載到系統(tǒng)中，上載工作站及上載軟件支持視頻素材數(shù)據(jù)的雙路徑高低兩種壓縮比采集和上載。采集后可對(duì)素材進(jìn)行打點(diǎn)上載，從而去掉不需要的部分；采集到的信息經(jīng)篩選、剪切后，還要對(duì)素材進(jìn)行分類、歸檔，加上素材名后方能上載，以便于編輯人員檢索。上載時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)登錄者的姓名自動(dòng)記載采集者和采集時(shí)間。高畫質(zhì)低壓縮比視頻素材數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到FC共享硬盤陣列中，供精編（復(fù)雜編輯）、串編和下載播出時(shí)調(diào)用；低畫質(zhì)高壓縮比視頻素材數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到以太網(wǎng)媒體服務(wù)器的硬盤中，供粗編工作站（鏡像工作站）。粗編時(shí)調(diào)用所形成的故事板文件和編輯后的素材文件也存放在以太網(wǎng)媒體服務(wù)器中。對(duì)于模擬視音頻信號(hào)的數(shù)字化采集，應(yīng)可對(duì)輸入的視音頻信號(hào)的特性進(jìn)行必要的調(diào)整與處理，盡可能地保證素材的上載質(zhì)量和最終成片節(jié)目的技術(shù)質(zhì)量。
2． 編輯工作站
編輯工作站可有以下幾個(gè)種類：
（1）、精編工作站。精編工作站同時(shí)連接在FC－SAN和以大網(wǎng)上粗編工作站僅連接在以太網(wǎng)上。精編工作站通過FC－SAN訪問存儲(chǔ)在共享硬盤陣列中的低壓縮比、高碼率數(shù)據(jù)流素材（20－50Mbps）。通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用以太網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器中的文件和FC－SAN中對(duì)應(yīng)的高面質(zhì)視頻素材，進(jìn)行加特技、加字幕、配解說音、插入播音員錄像等。復(fù)雜編輯后下載播出。
（2）粗編工作站。粗編工作站通過以太網(wǎng)訪問存儲(chǔ)在媒體服務(wù)器位的高壓縮比、低碼率數(shù)據(jù)流素材（4－10Mbps），所進(jìn)行的編輯稱為鏡像編輯。所有的編輯(快編、粗編或精編等)操作，都是在故事板界面上通過時(shí)間軌來完成的，粗編工作站和精編工作站所編輯的素材的質(zhì)量不同但內(nèi)容相同，且兩者的編輯軟件具有相同的人機(jī)界面、操作模式和預(yù)演效果。
（3）、快編工作站。支持先上載再編輯和邊上載邊編輯等工作方式，可將快編工作站作為一臺(tái)編輯錄機(jī)，用一般的編輯控制器來操作它和一臺(tái)放像機(jī)在編輯控制器上進(jìn)行一對(duì)一的編輯操作，大大節(jié)省素材上戴時(shí)間。具備獨(dú)有的素材網(wǎng)管功能和讀寫操作保護(hù)功能，并且去掉了一些影響穩(wěn)定性的復(fù)雜特技功能，保留如淡化、掃換等簡(jiǎn)單特技，以提高系統(tǒng)的可靠性，另還配有專用節(jié)目編輯系統(tǒng)。 #p#page_title#e#
3． 配音工作站
配音工作站與以太網(wǎng)服務(wù)器連接。完全兼容傳統(tǒng)的配音方式，可完成節(jié)目的后期音軌合成和配音并確保圖像與聲音（唱詞）的同步。播音員配音時(shí)可以直接從新聞文稿中得到解說詞屏幕提詞，不僅支持根據(jù)聲音配畫面，而且支持根據(jù)畫面加聲音?？捎娩浵駲C(jī)預(yù)卷方式進(jìn)行插入、覆蓋配音。也支持外部調(diào)音臺(tái)的混疊配音。該工作站不支持對(duì)視頻素材的增刪操作。
4． 播出（下載）工作站
實(shí)時(shí)播出網(wǎng)上已制作好的高畫質(zhì)的節(jié)目，也可資料下載保存、播出備份等。在實(shí)際應(yīng)用中，非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換可以通過FC光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視音頻數(shù)據(jù)的直接共享和傳輸，播出設(shè)備直接利用制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)FC硬盤陣列中的視音頻編輯好的數(shù)據(jù)進(jìn)行播出，以避免進(jìn)行視音頻信號(hào)的二次壓縮。或者可以通過SDI信號(hào)實(shí)現(xiàn)視音頻信號(hào)的傳遞，在視頻播出服務(wù)器上進(jìn)行最后的編碼播出，并通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制信息的交換。工作站必須采用雙機(jī)熱備份，當(dāng)主播出工作站異常時(shí)，立即切換到備份播出工作站進(jìn)行播出。為了保證節(jié)目播出的安全可靠性，非線性制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要相互獨(dú)立，可用VTR將串編工作站編輯完成的所有節(jié)目錄制（下載）到磁帶上，再用VTR將這些節(jié)目上載到播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視頻播出服務(wù)器的RAID3硬盤陣列中供播出使用實(shí)現(xiàn)制作與播出分離互不干擾。視頻播出服務(wù)器的RAID3硬盤陣列還可配備熱備份雙RAID3控制器、雙電源、雙風(fēng)扇。
五、 系統(tǒng)特點(diǎn)
1． 采用FC為網(wǎng)絡(luò)輸入輸出、網(wǎng)絡(luò)管理軟件為核心的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，充分利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。
2． 用高壓縮比的素材進(jìn)行粗編、配音、審片等，用低壓縮比的素材播出，因此減少了站點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的開銷，節(jié)約了大量的FC網(wǎng)接入費(fèi)用；同時(shí)最大限度地減少了對(duì)FC的操作，因而有效地保護(hù)了高質(zhì)量的原始素材，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
3． 為保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行，以太網(wǎng)上設(shè)置主、備兩臺(tái)服務(wù)器，服務(wù)器除擔(dān)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)職能如系統(tǒng)管理外，同時(shí)還是高壓縮比視頻、圖文、配音文件的存儲(chǔ)器?？刂菩畔ⅰ⒏邏嚎s比視頻、圖文、配音信息與高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)完全分離，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4． 網(wǎng)管軟件包含了網(wǎng)絡(luò)素材管理策略、上機(jī)人員權(quán)限控制策略、庫(kù)存素材刪除、保存管理策略等多項(xiàng)進(jìn)程控制。管理軟件包，管理流程高效實(shí)用，保證了系統(tǒng)的安全正常運(yùn)作。
5． 編輯工作站功能強(qiáng)大，可同時(shí)支持多層畫面，對(duì)每一層畫面均可實(shí)時(shí)獨(dú)立進(jìn)行劃像、淡入淡出和二維DVE處理等，特別值得一提的是字幕可支持實(shí)時(shí)唱詞制作、修改及播出。
6． 由于采用了非線性編輯系統(tǒng)，除了采集時(shí)的壓縮損失外，信號(hào)在制作播出過程中不再有損失，信號(hào)質(zhì)量大大提高。
