開放大學(xué)數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)的構(gòu)想與建設(shè)

高明輝

本文回顧了電大視頻資源建設(shè)的發(fā)展歷程，通過對當(dāng)前電大視頻資源使用過程中存在的問題進行了梳理，提出了建立數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)的必要性與迫切性。對數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)、建設(shè)到應(yīng)用進行了較為系統(tǒng)和詳細的描述與解讀。建立數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)是對電大視頻資源的搶救性恢復(fù)，對于今后電大視頻資源的長久保存，再次開發(fā)使用，提高電大教學(xué)資源的共建、共享，讓廣大的電大師生充分分享這電大建校三十年以來積累成果，都有著重大的意義和作用。建立國家開放大學(xué)，數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)是我們急需和馬上需要著手的任務(wù)之一，對于國家開放大學(xué)的教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用有著推動作用，是建立國家開放大學(xué)的重要基石。

數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)（MAM）建設(shè)應(yīng)用信息大爆炸的今天，對既有信息進行及時地采集、存儲、加工、再利用與發(fā)布至關(guān)重要，意義深遠。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星電視的蓬勃發(fā)展，計算機以及移動互聯(lián)終端的廣泛應(yīng)用，極大地豐富了我們獲取信息的渠道。建立優(yōu)質(zhì)高效、便捷、共享性強的數(shù)字化信息平臺是對我們獲取優(yōu)質(zhì)資源的有力支撐。中央電大建校以來，積累了海量的視頻資源，對于這些視頻資源的搶救性保護、高質(zhì)量的數(shù)字化存儲、深層次再加工，實現(xiàn)視頻資源的多渠道的共享與應(yīng)用、相關(guān)信息的統(tǒng)計與發(fā)布，都有著重要的作用與意義，是開放大學(xué)教學(xué)資源數(shù)字化建設(shè)不可或缺的重要一環(huán)。

一、數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)存在的問題與意義

（一）電大視頻資源發(fā)展的歷史回顧

自從鄧小平做出重要指示：我們要利用電視手段來加快發(fā)展我國的教育事業(yè)，在教育部和中央廣播事業(yè)局緊鑼密鼓的籌備下，1979年2月6日中央廣播電視大學(xué)正式開學(xué)，1979年2月8日，華羅庚便主講了為今后中央電大視頻資源的建設(shè)奠定基石的第一堂電視課程。自那時起，視頻便作為一種主要媒介在電大的教學(xué)中承擔(dān)起重要角色。

（二）目前電大視頻資源存儲和使用的現(xiàn)狀

電大迄今為止已經(jīng)走過了三十二個春秋。積累了38000學(xué)時視頻教學(xué)資源。目前，這些海量的視頻均通過模擬信號進行存儲和播放，為了適應(yīng)新時期的教學(xué)需求，對這些模擬帶進行多碼流、高畫質(zhì)的數(shù)字化存儲，高效率管理和與應(yīng)用，是我們當(dāng)前急需思考和亟待解決的。

自電大錄制第一盤錄像帶以來，總共使用過VO、BVU、BETACAM、DVCPRO等幾種格式的錄像帶。自2006年始，DVCPRO格式的數(shù)字帶開始成為電大視頻資源的主要承載方式，至今已共錄制了8000余盤。而錄像帶庫的主體還是以其它三種格式的模擬帶為主，其年代久，存量大，由于這些錄像帶數(shù)據(jù)標準不一致，缺乏共享渠道，從而使得這些視頻資源成為了信息孤島。目前，主要存在以下問題。

1.模擬帶占用空間大、容量低、壽命短，對環(huán)境的濕度和溫度的要求苛刻。由于電大建立之初，條件相有限，電大早期錄制的部分磁帶缺乏妥善的保管，已經(jīng)出現(xiàn)了磁帶粘連、磁粉脫落的現(xiàn)象。有些磁帶的畫質(zhì)嚴重受損，可播放時間僅存十余分鐘。這樣就對電大的視頻資源造成了巨大損失，對現(xiàn)有視頻資源進行系統(tǒng)性、完整性、高質(zhì)量的數(shù)字化保護刻不容緩。

2.我們不妨在這里打一個比方，此系統(tǒng)好比是自來水廠，自來水廠通過自來水管道輸送至千家萬戶，供人們飲用，而當(dāng)今信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，如此海量的視頻只有在數(shù)字化之后，通過網(wǎng)絡(luò)這個管道輸送至數(shù)字電視、個人電腦以及各種移動終端，方便廣大的電大師生使用和學(xué)習(xí)這些資源。

因此，之所以建設(shè)數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)，其目的之一是能夠在對所有視頻資源進行數(shù)字化存儲的同時，讓廣大的電大師生通過各種管道充分共享這三十年來電大視頻資源的建設(shè)成果。

3.檢索不方便

站在如此浩瀚的視頻資源面前，對于其內(nèi)容的精確檢索和使用的難度可想而知。面對著如此寶貴的視頻財富，在需要調(diào)取我們需要的信息時我們只能是望洋興嘆，不知所措。今后對于視頻資源的檢索不僅是停留在某些專業(yè)、某些課程、某盤錄像帶的層面上。必須通過建立數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)，能夠在短時間內(nèi)準確的對具體的片段、鏡頭等進行定位，從而為我們快速鎖定所需素材和知識點，提高視頻資源的使用效率。

（三）建立數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)的意義

“多種數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)”是一個集高碼流（畫質(zhì)）錄像素材實現(xiàn)數(shù)字化采集、保存、查找、編輯、發(fā)布等多功能于一體的計算機管理系統(tǒng)。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)我?，F(xiàn)存錄像教材的高畫質(zhì)的數(shù)字化存儲，同時提供查找、編輯和發(fā)布的功能，便于教師查閱利用；其次，它能夠為國家數(shù)字化學(xué)習(xí)資源中心建設(shè)和課程建設(shè)提供強有力的基礎(chǔ)支撐；第三，為教育電視臺提供播出方便，減少送帶、取帶的麻煩，同時能夠為今后大量新型、多樣的教育業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支撐，如IPTV、移動終端、數(shù)字電視等。

對普通高校而言，其教學(xué)手段以面授為主，但也都陸續(xù)建立了數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)。視頻資源是電大學(xué)生學(xué)習(xí)的主要途徑之一，是電大師生交流的最直接手段，所以對于電大而言，建立數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)，建立信息孤島間的信息高速公路，更具意義。

二、數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)概述

（一）90年代，數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)（Media Asset Management System，MAM）的概念首次被提出。21世紀初，在IBM公司的倡導(dǎo)下，MAM被引入中國。什么是MAM，簡而言之，MAM就是對各種類型的視頻資料，音頻資料，文字，圖片，等媒體資料的數(shù)字化存儲，通過實現(xiàn)編目管理，檢索查詢，非編素材轉(zhuǎn)碼，從而為數(shù)字電視、移動終端、多媒體內(nèi)容發(fā)布等業(yè)務(wù)需求而開發(fā)的總體解決方案。

（二）數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)的構(gòu)架

MAM的建設(shè)應(yīng)該把握實用性、安全性、共享性、友好性、交互性、和可擴充性六方面的原則。

MAM主要由信息處理、內(nèi)容存儲和媒資應(yīng)用、系統(tǒng)管理四大子模塊構(gòu)成。

1.信息處理

主要包括內(nèi)容來源的篩選、整理和遷移，以及信息的數(shù)字化采集與上載。

2.內(nèi)容存儲

主要是在基于FC-SAN雙網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，實現(xiàn)對采集的數(shù)據(jù)進行上載以及再加工后的數(shù)據(jù)下載提供存儲功能，并且為二級庫數(shù)據(jù)的需求提供海量多種格式的數(shù)據(jù)來源。

3.媒資應(yīng)用

通過建立MAM，最終實現(xiàn)媒資的高質(zhì)量保存，為用戶提供流媒體的在線播放，提供準確的學(xué)習(xí)內(nèi)容檢索，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和信息的發(fā)布等功能。

4.系統(tǒng)管理

MAM是一個復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，是這個系統(tǒng)正常運行的中樞。通過有效的管理，將幾個模塊統(tǒng)籌在一起，從而實現(xiàn)媒資的采集、編目、存儲、發(fā)布和再利用等功能。

（三）數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)的工作流程、硬件匹配及相關(guān)技術(shù)標準

電大MAM的建設(shè)主要包括錄像帶的預(yù)處理、信息采集、數(shù)據(jù)的編目、數(shù)據(jù)的存儲、媒體資產(chǎn)的再加工、媒體資產(chǎn)的應(yīng)用及發(fā)布等環(huán)節(jié)。各個環(huán)節(jié)間間的聯(lián)系不是孤立的，也不是簡單單向的線性連接。而是環(huán)環(huán)相扣的建立在FC網(wǎng)和以太網(wǎng)的雙網(wǎng)構(gòu)架的有機整體，在大量服務(wù)器和存儲設(shè)備的支持下運行的。

1.數(shù)據(jù)的預(yù)處理

對進入MAM的數(shù)據(jù)進行采集之前，需要對數(shù)據(jù)進行篩選、甄別和整理，以此來確定哪些是我們所需要的信息。數(shù)據(jù)來源的渠道主要有錄像帶庫、衛(wèi)星、直播電視等。

2.信息采集

根據(jù)AV、數(shù)字串行接口（Serial Digita lInterface，SDI）采集與衛(wèi)星等篩選的任務(wù)信息，對指定的材料進行轉(zhuǎn)碼采集和轉(zhuǎn)碼處理，數(shù)字碼流的收錄的工作站集群，主要使用的硬件設(shè)備包括支持可采集多種碼流數(shù)據(jù)的視頻采集卡等設(shè)備。

按照用途和質(zhì)量，采集上載的視音頻數(shù)字資源轉(zhuǎn)碼后，按照格式和碼率的不同，主要分兩種形式，一種是支持檢索和瀏覽的低碼流格式，一般為FLV（FlashVideo）或MPEG-4等格式，目前新浪視頻、優(yōu)酷、土豆等主流視頻網(wǎng)站均采用FLV格式，它具備形成的文件極小、加載速度快等特點，使得網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件成為可能。一種主要用于節(jié)目的制作和再利用，主要采用MPEG-2格式。

上載的數(shù)據(jù)往往良莠不齊，對生成數(shù)據(jù)的質(zhì)量把關(guān)也至為重要，所以需要對轉(zhuǎn)碼生成的新數(shù)據(jù)編輯與整理，對整體的質(zhì)量和內(nèi)容進行質(zhì)量審核，從而最終確定我們所需要的數(shù)據(jù)。

3.數(shù)據(jù)的編目

編目是媒體資產(chǎn)內(nèi)容管理和實現(xiàn)媒體資產(chǎn)再利用的基礎(chǔ)，是媒體資產(chǎn)數(shù)字化管理的重要環(huán)節(jié)。為了保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的規(guī)范和有效，以及考慮到行業(yè)服務(wù)以及各類二級庫對接數(shù)據(jù)的共享。電大MAM的建設(shè)計劃參照國家廣電總局頒布的《廣播電視音像資料編目規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）?！兑?guī)范》引入了元數(shù)據(jù)的概念，此環(huán)節(jié)主要是對MAM的數(shù)字資料進行編目和分類，從而產(chǎn)生大量的元數(shù)據(jù)。具體操作時，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要確定編目的標引深度。通過確定作者、時間、關(guān)鍵詞等元數(shù)據(jù)標識，從而為管理不同來源，但具備相似性的背景資料進行統(tǒng)一的管理和檢索建立基礎(chǔ)。通篇觀看視頻內(nèi)容，對關(guān)鍵內(nèi)容進行標注、截取關(guān)鍵幀、提取相關(guān)元數(shù)據(jù)。抓取關(guān)鍵幀，形成所需圖片素材庫。我們將這些信息匯聚到一起，分為元數(shù)據(jù)信息和分類主題詞表，二者構(gòu)成了元數(shù)據(jù)庫。并同時生成供檢索查詢的索引庫。

按照其工作流程，我們將編目工作的團隊分為編目工作站、質(zhì)檢工作站和終審工作站三部分。幾部分的分工協(xié)作，從而保證了編目工作的效率、水準和有序進行。主要的工作內(nèi)容有：對采集收錄的數(shù)據(jù)進行一次編目、內(nèi)容質(zhì)檢、編目質(zhì)檢、轉(zhuǎn)碼抽幀以及終審等項目。

4.數(shù)據(jù)的存儲

MAM中生成的各類數(shù)據(jù)，在兼顧系統(tǒng)性能和成本，根據(jù)需求保存于不同的存儲介質(zhì)中。電大MAM的存儲設(shè)備初步設(shè)定主要包括在線磁盤陣列、準在線光盤塔、近線數(shù)據(jù)流磁帶庫、離線磁帶架四部分。安全性和穩(wěn)定性是存儲設(shè)備的必備要求，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為我們信息的傳播帶來了便捷，但數(shù)據(jù)安全性也隨之產(chǎn)生，存儲在這些設(shè)備中數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)以及安全性必須需得到充分的保證。

5.媒體資產(chǎn)的應(yīng)用及發(fā)布

一般來說，編目中使用的元數(shù)據(jù)項總體上分為四個層次，分別是節(jié)目層、片段層、場景層、鏡頭層。通過對于視頻進行深度編目，形成的各類豐富的元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)就是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，是“用來描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，其基本功能之一是保證數(shù)據(jù)的可查找性，用戶可以通過借助支撐系統(tǒng)的軟件來對所需片段、鏡頭進行精確查找。讀者可以在數(shù)字化視頻資源管理系統(tǒng)及二級庫的網(wǎng)站，通過對于關(guān)鍵詞的檢索，調(diào)取索引庫的數(shù)據(jù)，從而獲取自己需要的信息。

此系統(tǒng)是一個開放的、具備良好的可擴展性的平臺，其中主要有：支持數(shù)據(jù)的來源的多元，數(shù)據(jù)存儲量的可擴充性，數(shù)據(jù)下行設(shè)備（如二級庫）接口的延展性等。通過應(yīng)用系統(tǒng)接口，建立與二級庫（各類應(yīng)用系統(tǒng)：包括新聞網(wǎng)、播出網(wǎng)、數(shù)字電視系、各類移動終端系統(tǒng)）之間的連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)碼，元數(shù)據(jù)和視頻內(nèi)容的交換。用戶瀏覽低碼流的文件，確定所需信息后，提出下載請求，經(jīng)系統(tǒng)認證后，按照要求輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)。

MAM的出現(xiàn)，改變了當(dāng)前資源獨享的現(xiàn)狀，是對資源交流互通的一個歷史性變革，通過建立MAM，全面實現(xiàn)數(shù)字化視頻的播出、網(wǎng)上發(fā)布、節(jié)目傳輸、信息檢索，甚至是為資源的引進與輸出搭建交易平臺奠定基礎(chǔ)。用戶通過注冊認證并授權(quán)，可以隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、移動終端、數(shù)字電視實現(xiàn)對所需資源的調(diào)閱、交互共享和遠距離傳輸。

三、結(jié)語

MAM是一個集數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化與一體的高效、穩(wěn)定、安全、便捷的多種媒體資產(chǎn)管理的平臺。建立MAM的目的不是簡單的保護好現(xiàn)存的視頻資源，更重要的是將其進行拆分、組合和再利用，使其價值得到最大化體現(xiàn)。MAM能夠為電大的數(shù)字化資源建設(shè)的重要一環(huán)，是數(shù)字化圖書館建設(shè)的有效補充，是建設(shè)好國家開放大學(xué)的重要基礎(chǔ)工作之一，能夠在帶來經(jīng)濟效益的同時帶來更大的社會效益。

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