摘要:非线性编辑(NonlinearEditing)系统从产生开始就在电视节目制作中得到了实际应用,并不断在应用中更新换代,取得技术的突破。近年来,非线性编辑系统在全球范围得到了越来越广泛的应用,在很大程度上取代了以磁带录像机为基础的传统线性编辑方式,成为电视节目后期制作的重要手段,极大地提高了电视节目制作效率和效果。非线性编辑网络系统在电视节目制作中得到了广泛应用。文章探讨了非线性编辑网络系统组成结构,存在问题,系统性能评估内容和指标,为非线性编辑网络系统的质量提升提供一定参考。
关键词:电视节目,非线性编辑系统,评估指标
1、非线性编辑网络系统组成结构
非线性编辑网络系统以计算机技术为基础,在以计算机为主的硬件平台上对数字化的视频、图形、动画、字幕等进行综合处理,完成视频图像编辑、声音编辑、特技、动画、字幕制作等绝大部分电视制作工作,结合了电影编辑和电视编辑的优点,使节目编辑人员能够运用电子方法,在任意时间,对任意画面精细编辑、修改,可不按时间顺序对素材画面精心拾取,特技处理,节省了大量的搜索及卷带时间,也由此消除了对图像和录像机造成的损伤。一个典型的非线性编辑网络系统应该由以下几个部分组成:
(1)输入输出接口单元。它影响视频质量,目前一般采用SDI接口(串行数字接口)。
(2)中央处理单元。一般为基于PC平台的高配置兼容机系统、基于MAC平台的系统和基于SGI等工作站平台的系统。根据产品的不同分别集成了不同的板卡进行编解码,主流的包括MatroxoTv、Lx,PinnacleTarge3100系列等板卡。目前也有不采用编解码板卡的CPU+GPU纯软方案,如苹果公司的FinalCutPro。整个非编网络系统视音频处理功能通过中央处理单元实现,其性能对系统性能产生决定性的影响。
(3)存储单元。是非编网络的重要组成部分,决定了网络带宽、网络稳定性。目前一般采用虚拟存储技术。
(4)网络管理单元。主要包括数据库服务器和MDC(MctaDataCnotorl)服务器。
(5)网络设备单元。目前多采用FC+以太网双网结构,也有采用纯千兆以太网方式的。选择不同组网方式主要是为了满足带宽要求。组网方式影响到网络带宽、网络稳定性。
(6)软件单元。主要是各大厂商在相应板卡的基础上自行开发,在系统功能、稳定性、安全性等方面起到决定性的作用。
2、当前非线性编辑网络系统的主要问题
主要问题表现在以下几个方面:
(1)素材上下载耗时。采用非编网络系统进行节目制作必须对原始素材进行上载,在加工完成后需要对成品带进行下载。目前大多数非编网络上下载耗时和视频时长相等,上下载的过程实际上是视频播放的过程,这已经成为影响非编网络工作效率的重要问题。
(2)软件质量参差不齐。目前非编网络相关软件,包括编辑软件和管理软件,大多由厂商自行开发。但因为各厂商对相应非编板卡二次开发和软件开发能力参差不齐,导致软件功能大相径庭,软件质量以及编辑后的视频质量都难以保障。
(3)带宽不足。Pal制非压缩的视频流数据量达到约165MB/S。如果按照3:1的比率压缩,为确保双路视频通道编辑,每台非编工作站要求很高的实时带宽,约为14MB/S。目前的解决方法是采用各种虚拟存储技术。但随着网络站点的扩展和容量需求的增加,带宽问题已成为制约非编网络系统扩展的重要问题。
(4)缺乏统一的评估标准。目前各电视台和影视制作单位大多购置了非编网络系统进行节目制作,但关于非编测试的国家标准迟迟未能出台,如何有针对非编网络系统进行测试评估已成为推进系统应用急需解决的问题。根据对湖南、广东等多家省级电视台的调查,各台对非编网络系统分别进行了不同方式的测试评估,但均未有系统的评估方案。
3、非编网络系统评估内容
为了检测和提高非编网络系统的性能,电视台需要对系统进行测试评估。目前非编单机系统国家标准正在制订中,而非编网络系统国家标准出台还有待时日。针对非编网络系统的评估,电视台可以从几个方面进行:
(1)网络带宽测试。采用SANergy等软件进行网络带宽测试。
(2)软件功能测试。根据节目制作的需要,对非编软件的功能进行相关测试。
(3)系统稳定性测试。采用频繁登陆、同时读取、制作复杂特技等方法,对非编站点及服务器进行稳定性测试。
(4)视频质量测试。目前各电视台非编网络采用的主流编码方式已经从M-JEPG过渡到了MPEGⅡ。在非编网络视频质量方面,除编码方式和码率外,编解码过程也会影响到非编视频质量。一直致力于MPEGⅡ编解码问题的ATLANTIC项目组做了相关的实验,证明了在编解码过程中可能带来的图像质量的劣化。因此,单纯依靠视频编码方式和码率来判断视频质量是不可靠的,也是不严谨的做法,必须把视频质量测试纳入非编网络系统测试评估中去。
(5)规范系统稳定性测试。系统的稳定性包括软件、硬件的可靠性、容错性等多个方面。
(6)软件性能测试。根据国家标准中的明确定义:软件质量是软件产品具有满足明确的或隐含需求能力的特征和特性总和。具体包括:易用性、功能性、可靠性、效率、可维护性、可移植性等方面。
4、非编网络系统评估指标
非编网络系统评估指标主要包括确定性性能指标和泛化性性能指标两大类。
(1)非编网络系统的确定性性能指标
根据非编网络系统测试各项目的情况,在网络通道和视频接口质量测试单元相应的指标有:
①SDI幅度。实验表明,从信号源改变信号幅度,幅度为720一880mV时可实现无误差接收。
②上升时间。上升时间符号为(△t),指标称幅度的20%-80%所经历的时间。上升时间应为750—1500ps。
③下降时间。下降时间符号为(△t),指标称幅度的80%一20%所经历的时间。下降时间应为750—1500ps。
④上冲下冲。两者以标称幅度的百分数标记。
⑤抖动。抖动符号为(J),指数字信号跳变沿在时间上对其理想位置的随机时间偏离。用皮秒或UI的百分数标记。抖动值应小于74Ops。
(2)非编网络系统的泛化性性能指标
主要指标有:
①软件编辑功能。表现为对视频编辑功能的支持能力,对素材采集、素材共享、素材管理、故事板编辑、故事板共享、多轨混编、多格式混编、音频编辑、特技编辑和字幕制作等参数估算权值。
②音频功能。表现为对音频处理的支持能力,对音频采集、音频编辑、视频同步观看和内嵌调音台等参数估算权值。
③字幕功能。表现为对字幕的支持能力,对唱词滚屏制作、高级字幕包装、帧精确编辑和模块无缝连接等估算权值。
④网管功能。表现为对网络管理的支持能力,对用户管理、网络管理、空间管理、日志管理、权限管理、软件设置管理和统计功能等估算权值。
⑤软件稳定性。表现为满负荷情况下对功能的支持能力,包括上载模块测试、下载模块测试、合成模块测试和综合测试。
5、结束语
非线性编辑网络系统是在线性编辑非线性编辑技术基础上发展起来的,它能够充分发挥创作人员的创造性,把电视节目制作得更生动、更富有表现力和感染力。提高该系统的性能,制作出精美、受众率高的电视节目,需要不断改进系统性能评估指标和方法,以促进系统性能的不断提高。
参考文献:
[1]李文伟,孙雨霖著,网络中录像机集中式上/下载应用,世界广播视,2004,18(3).
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[3]梁伟明,电视台非线性编辑网络的研究与实现[D],华南理工大学;2005.
[4]王赞,基于CPU+GPU的非线性编辑技术,广播与电视技术,2006,6(9).
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