數(shù)字非線性編輯實驗室建設(shè)

數(shù)字非線性編輯實驗室建設(shè)

高等職業(yè)教育的多媒體課程離不開數(shù)字視頻媒體的編輯和制作。隨著數(shù)字化電視節(jié)目制作技術(shù)的成熟，視頻節(jié)目的制作已經(jīng)初步實現(xiàn)數(shù)字化，逐步由線性編輯過度到非線性編輯。多數(shù)學(xué)校配有專用的數(shù)字視頻非線性編輯實驗室。有的在原來模擬線性編輯系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造，有的重新建設(shè)，但是由于資金等種種問題大多數(shù)是單機非線性編輯系統(tǒng)。單機系統(tǒng)成本較高、允許一次性參與實驗的學(xué)生數(shù)量有限且不利于資源共享、難于實現(xiàn)多人協(xié)同工作，因此不能在教學(xué)中發(fā)揮較好的作用。基于這種考慮，有必要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化非線性編輯系統(tǒng)或者對現(xiàn)有單機編輯系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)化改造，使單機編輯過度到網(wǎng)絡(luò)編輯，提高實驗室利用率和使用水平，更好地為教學(xué)、科研服務(wù)。1非線性編輯實驗室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型1.1有卡站節(jié)目素材的采集組建非線性編輯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有利于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化編輯，達到資源共享、多小組分步實驗、協(xié)同工作的目的。網(wǎng)絡(luò)編輯的一般工作流程是這樣的：使用有卡工作站把素材采集上載到網(wǎng)絡(luò)中，同時生成高低兩種壓縮比的素材（高壓縮比：30:1，低壓縮比：3:1）。高壓縮比素材通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器的共享SCSI硬盤中，供多組學(xué)生在無卡工作站進行調(diào)用編輯；低壓縮比素材傳送到SCSI硬盤陣列中，以便完成粗編工作的學(xué)生到有卡工作站完成節(jié)目的復(fù)雜編輯或直接合成下載。這樣就很容易解決了一次多人參加實驗、多小組分步實驗、資源共享、協(xié)同工作等教學(xué)需要。1.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)技術(shù)以上介紹的是一般的非線性編輯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)化編輯對網(wǎng)絡(luò)性能的要求，筆者提出三種不同組網(wǎng)方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因為在非線性編輯網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)某艘话愕奈募?shù)據(jù)以外大量的是壓縮（高壓縮比、低壓縮比）或不壓縮的復(fù)合或分量數(shù)字視頻信號及數(shù)字音頻信號，所以對網(wǎng)絡(luò)性能特別是網(wǎng)絡(luò)帶寬要求很高。因此，以下介紹的三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所采用的組網(wǎng)技術(shù)都是比較先進的。筆者認為非線性編輯網(wǎng)絡(luò)要建設(shè)就必須從高性能、高要求的角度出發(fā)，低性能的網(wǎng)絡(luò)只能帶來低效率的工作和低水平的效益，得不償失。1.2.1節(jié)目素材制作這種結(jié)構(gòu)為Client-Server模式。以服務(wù)器為核心，由網(wǎng)絡(luò)交換機連接所有工作站形成的二級交換星型拓撲結(jié)構(gòu)。服務(wù)器與交換機采用1000M光纖模塊連接，交換機與工作站采用100M超五類模塊連接。為保證數(shù)據(jù)存儲的安全，系統(tǒng)宜采用雙服務(wù)器熱備份技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)存儲器宜采用帶RAID容錯控制器的高速SC-SI硬盤陣列。有卡（視頻采集卡或非線性編輯卡）工作站負責(zé)素材采集并上載到網(wǎng)絡(luò)中，具體為：高壓縮比素材通過千兆以太網(wǎng)傳送到服務(wù)器的共享硬盤中，供各無卡工作站調(diào)用進行編輯實驗；低壓縮比的素材通過SCSI電纜傳送到SCSI硬盤陣列中，供有卡工作站讀取較高質(zhì)量素材完成精編和最終節(jié)目合成下載。特點：這種結(jié)構(gòu)采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)具有共享系統(tǒng)資源、各工作站之間易于傳遞信息、可實時共享對同一數(shù)據(jù)文件的操作、易擴展、技術(shù)成熟和成本低廉的特點。但是由于網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能的影響只適合于小型網(wǎng)絡(luò)和低質(zhì)量的視音頻編輯實驗，一旦網(wǎng)絡(luò)擴充或數(shù)據(jù)大量交換時就顯得力不從心，且存在服務(wù)器瓶頸問題。1.2.2視頻信號共享平臺fcFC—Ethernet雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用光纖做主干，混合千兆以太網(wǎng)進行組網(wǎng)可大大提高網(wǎng)絡(luò)性能并有效減少網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。有卡工作站采集的低壓縮比、高質(zhì)量素材可通過光纖骨干網(wǎng)高速傳送到FC硬盤陣列，實現(xiàn)快速上載；高壓縮比、低質(zhì)量的素材可通過千兆以太網(wǎng)傳送到以太網(wǎng)服務(wù)器的共享硬盤中，供無卡工作站調(diào)用。各無卡工作站數(shù)量可以適當(dāng)增加，可安排較多組學(xué)生進行實驗。實驗時各無卡工作站均可調(diào)用服務(wù)器的高壓縮比、低質(zhì)量素材進行粗編、配音，然后形成EDL編輯鏈表存儲在服務(wù)器中，節(jié)目合成下載時利用有卡工作站調(diào)用EDL編輯鏈表記錄的素材信息和FC硬盤中的高質(zhì)量素材進行復(fù)雜編輯或直接合成下載。特點：這種結(jié)構(gòu)中光纖主干網(wǎng)傳輸速率達到1000Mbps，可提供實時廣播級素材的訪問，以太網(wǎng)提供低質(zhì)量素材的傳輸和系統(tǒng)管理。各工作站之間并不需要進行大量的視頻、音頻數(shù)據(jù)傳遞，可直接使用共享存儲器中的視頻、音頻數(shù)據(jù)完成各自不同的工作。可根據(jù)EDL編輯鏈表自動從FC硬盤陣列中通過各自相應(yīng)的存儲路徑，形成高質(zhì)量的節(jié)目。網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢暂^大，工作效率較高。具有較高的性能價格比。1.2.3fc—FC—SAN結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)采用FC交換機直接把工作站與FC高速硬盤相連接。利用光纖技術(shù)構(gòu)建的SAN(StorageAreaNetwork）網(wǎng)絡(luò)取消服務(wù)器，設(shè)置文件管理工作站對系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理。處在SAN網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都是平等的，而不是Client--Server方式，各工作站可通過FC交換機直接訪問FC硬盤陣列。特點：網(wǎng)絡(luò)整體傳輸帶寬大：單通道可以提供100M速度傳輸帶寬至少為266Mbps，最大可達到4Gbps，傳輸距離超過10公里。由于高帶寬，避免了服務(wù)器方式的瓶頸效應(yīng)，任一工作站都能以最快的速度訪問FC硬盤陣列得到素材，就好象使用本地硬盤。除了高帶寬的特點，F(xiàn)C--SAN網(wǎng)絡(luò)還具有大容量和可靠性高等優(yōu)勢。缺點是成本太高。1.3fc-ethennet的雙網(wǎng)混合網(wǎng)絡(luò)組裝模式根據(jù)本單位實際情況選擇需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式進行組網(wǎng)。筆者建議采用FC--Ethernet雙網(wǎng)混合結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式進行組網(wǎng)。因為這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)性能價格比較高，能滿足現(xiàn)階段實驗教學(xué)的需要和高質(zhì)量電視教材以及對外交流節(jié)目制作的需要，且容易擴充和改造。2非線性編輯實驗室網(wǎng)絡(luò)建設(shè)2.1設(shè)備和軟件的選擇2.1.1網(wǎng)模技術(shù)平臺設(shè)備選型服務(wù)器主要進行素材管理和網(wǎng)絡(luò)權(quán)限等管理，應(yīng)采用2臺服務(wù)器做雙機熱備份，保證數(shù)據(jù)的安全性。根據(jù)目前的主流配置和性能價格比的要求可以配置P42.0G雙CPU、512MBRAM、40GB系統(tǒng)硬盤、17寸彩顯、2*72GBSCSI視頻硬盤、G44064M顯卡和1000M以太網(wǎng)卡。(2）千兆以太網(wǎng)交換機主要用于將各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接，千兆端口與服務(wù)器相連，百兆端口與工作站相連。千兆以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品較多且成熟，只需根據(jù)個人經(jīng)驗選擇性能價格比較高的產(chǎn)品即可。(3）有卡工作站一般需要1-2臺有卡工作站，主要用于視頻、音頻素材采集、高質(zhì)量節(jié)目精編和合成。視頻采集卡一般應(yīng)提供復(fù)合、Y/C、YUV模擬分量和DV數(shù)字分量接口。根據(jù)筆者的實踐經(jīng)驗，宜采用品尼高或CANOPUS、MATROX等公司的板卡。工作站最低配置為：P42.0雙CPU、512MBDDRRAM、80GB系統(tǒng)硬盤、72GBSCSI視頻硬盤、17寸彩顯、專業(yè)聲卡（如CreativeSBLive5.1聲道）、G440顯卡、100M網(wǎng)卡和實時三維特技卡。(4）無卡工作站無卡工作站通過以太網(wǎng)交換機連接到以太網(wǎng)中。主要用于學(xué)生進行非線性編輯實驗，要求能完成實時A/B卷編輯、實時特技和實時字幕。最低配置為：P42.4、512MBRAM、40GB系統(tǒng)硬盤、17寸彩顯、專業(yè)聲卡（如CreativeSBLive5.1聲道）、G440顯卡、100M網(wǎng)卡。(5)SCSI硬盤陣列SCSI硬盤陣列需要連續(xù)實時讀寫高碼率的視頻數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)節(jié)目制作數(shù)字化和高質(zhì)量視頻素材的集中存儲和實時共享。為確保系統(tǒng)穩(wěn)定和數(shù)據(jù)安全，需采用RAID3容錯技術(shù)的SCSI硬盤陣列。為達到大容量和高速存取，至少選擇720GB容量（大約存儲30小時的高質(zhì)量素材）、讀寫帶寬60MB/S的SCSI硬盤陣列。2.1.2fc系統(tǒng)和fc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議FC交換機的主流產(chǎn)品有Brocade公司的Silkworm和Ancor公司的GigWorksMKII。個人認為Brocade公司的Silkworm性能價格比較高。(2)FC硬盤陣列FC硬盤陣列的主流廠商有：Clariion、Boxhill、Mylex等，其中Clariion公司的FC5300和Mylex公司的EDI6000具有較高市場占有率。推薦選擇EDI6000，因為其讀寫率較高、能同時支持的站點較多。(3)FC網(wǎng)卡HP、JNI、Emulex、Symbios等廠商的產(chǎn)品比較優(yōu)秀，其中Emulex的產(chǎn)品具有多平臺兼容性和性能高的特點。(4)FC網(wǎng)絡(luò)管理軟件推薦使用Mercury公司的SANergy產(chǎn)品，該產(chǎn)品使用文件共享技術(shù)，允許多用戶同時讀寫，支持大文件和持續(xù)傳輸，支持WindowsNT文件系統(tǒng)和存取權(quán)限，并具有硬件無關(guān)性特點。2.1.3非線性編輯軟件的使用(1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)采用通用性較強的WindowsNTserver，素材數(shù)據(jù)庫管理采用SQLSERVER7.0。(2）非線性編輯軟件采用Adobe公司的PremiereRT5.1或AfterEffects5.0或國內(nèi)視頻公司開發(fā)的非線性編輯軟件。(3）三維動畫軟件可采用Autodesk公司的3DStudioMAX。2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝2.2.1如果選擇了基于網(wǎng)絡(luò)的類型的網(wǎng)絡(luò)，它們通常很小，可以組織施工如果是其它兩種類型網(wǎng)絡(luò)，一般較復(fù)雜，特別是光纖的施工難度較大，需要專用工具才能施工，就必須聘請專業(yè)公司安裝。2.2.2電源等電氣性能由于非線性編輯實驗室內(nèi)設(shè)備種類多，各種信號源多，傳輸各種信號的電纜復(fù)雜，對電源等電氣性能要求高。所以不管是大型的網(wǎng)絡(luò)或者小型網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)該嚴(yán)格按照計算機網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如EIA/TIA569規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)）施工，并且要注意接地要求和線路的屏蔽