高清節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用探究

孫燕

關(guān)鍵詞：高清節(jié)目；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；應(yīng)用

1引言

在當(dāng)下科技的推動(dòng)和促進(jìn)下，高清節(jié)目的制作系統(tǒng)得到了不斷進(jìn)步，高清節(jié)目制作系統(tǒng)也逐漸走向4K播出，因此，需要在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸以及上載方面進(jìn)行優(yōu)化和分析研究，以降低播放事故的發(fā)生概率。基于此，人們對(duì)于高清節(jié)目制作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提出了更高的要求。利用先進(jìn)的科技來確保節(jié)目的安全播出，一定程度上降低了工作者的工作壓力。其中，廣播電視臺(tái)中廣泛應(yīng)用的D3-Air播控系統(tǒng)屬于當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的高清播控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)目邊單以及上載環(huán)節(jié)部分?jǐn)?shù)據(jù)高質(zhì)量傳輸，在審片以及播出等方面都可以實(shí)現(xiàn)較為出色的應(yīng)用，確保高清播控系統(tǒng)得以正常穩(wěn)定地運(yùn)行[1]。

2高清電視節(jié)目

為提升節(jié)目的收視率以及電視節(jié)目質(zhì)量，各級(jí)廣播電視臺(tái)都需要對(duì)高清電視的節(jié)目制作技術(shù)進(jìn)行大范圍推廣。高清電視在節(jié)目制作、信號(hào)傳輸、設(shè)備接收等方面都有嚴(yán)格的要求。高清電視節(jié)目更加符合人眼觀看的習(xí)慣，利用16：9寬屏視野和真實(shí)的色彩還原以及身臨其境的立體聲效果為人們打造出了全新的音視頻體驗(yàn)。高清電視節(jié)目的標(biāo)準(zhǔn)格式有720P、10801和1080P三種，其中1080P標(biāo)準(zhǔn)下的電視節(jié)目畫面質(zhì)量最好，此種格式的電視節(jié)目經(jīng)過掃描后可以達(dá)到1920x1080的分辨率，此種分辨率對(duì)系統(tǒng)的要求也更高[2]。

一般情況下，高清節(jié)目的播控制作系統(tǒng)包含節(jié)目的上載、聲音以及畫面審核等，其中節(jié)目以及電視廣告屬于核心內(nèi)容和數(shù)據(jù)上載的主要目標(biāo)。高清播控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)目制作、新聞的互聯(lián)互通。其中，編單以及上載屬于高清系統(tǒng)的主要內(nèi)容和部分，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要按照編單在前、上載在后的原則來根據(jù)不同的節(jié)目頻道數(shù)據(jù)進(jìn)行硬盤方面的準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)載人。在上載任務(wù)管理器進(jìn)行傳輸時(shí)需要對(duì)硬盤的數(shù)據(jù)進(jìn)行錄制和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后就會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的播出材料以及對(duì)應(yīng)的播出視頻服務(wù)器數(shù)據(jù)內(nèi)容。

3高清電視節(jié)目制作技術(shù)

廣播電視節(jié)目技術(shù)的不斷發(fā)展，使電視節(jié)目的制作技術(shù)逐漸從磁帶加錄像機(jī)的模擬線性編輯系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到了數(shù)字化的非線性編輯系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)以及技術(shù)的應(yīng)用方面，很多廣播電視臺(tái)都將非線性編輯系統(tǒng)應(yīng)用到了高標(biāo)清電視節(jié)目制作中。

在非線性編輯系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，其包含高配置計(jì)算機(jī)、視音頻采集卡、編輯軟件、錄像機(jī)和監(jiān)視器等。在進(jìn)行電視節(jié)目編輯制作的過程中可以對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)部素材進(jìn)行順序改變，如縮短或加長(zhǎng)某一部分內(nèi)容以及畫面特效音效的增加。當(dāng)下，出現(xiàn)了藍(lán)光盤、SXS卡、P2卡等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，因此高清非編已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)磁帶和錄像機(jī)的束縛，其系統(tǒng)搭配更為簡(jiǎn)便、靈活[3]。

對(duì)于高清節(jié)目制作而言，板卡技術(shù)也是一項(xiàng)相對(duì)重要的內(nèi)容。早期的非編系統(tǒng)中音視頻的采集板卡屬于一個(gè)必備設(shè)備，借助硬件設(shè)備來進(jìn)行編碼和解碼操作的同時(shí)，還可以對(duì)相關(guān)音視頻信號(hào)進(jìn)行有效采集，將采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到視頻監(jiān)控器中并進(jìn)行展示和查看。當(dāng)下，利用“CPU+GPU+I/O”技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)目信號(hào)的輸入／輸出和編碼／解碼并進(jìn)行分離應(yīng)用，在編輯格式以及性能方面變得更加強(qiáng)大。對(duì)于板卡技術(shù)的應(yīng)用也具有較大的變化，其中一類板卡只可以對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行輸入／輸出操作，解碼操作主要是利用CPU來進(jìn)行，另外一種板卡則可以實(shí)現(xiàn)硬件加速，如特技渲染、上下變換等。利用此技術(shù)可以對(duì)音視頻的數(shù)字處理方式和計(jì)算機(jī)進(jìn)行分離操作，在不占據(jù)CPU，GPU資源的情況下可以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

另外，對(duì)于高清節(jié)目電視制作中的壓縮技術(shù)而言，可以利用SDI信號(hào)的方式進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的傳輸制作，此種信號(hào)數(shù)據(jù)的制作方式具有較強(qiáng)的復(fù)制性，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的一次性壓縮，多次編碼以及解碼操作也不會(huì)產(chǎn)生畫面質(zhì)量降低的現(xiàn)象，對(duì)于畫面質(zhì)量的呈現(xiàn)具有較大保障。在高清電視節(jié)目制作過程中，應(yīng)用最為廣泛的屬于MPEG2，一般都是在壓縮的過程中利用200～300Mbps的頻率進(jìn)行壓縮，比普通的標(biāo)清電視節(jié)目高出六倍，但是此種情況下需要的存儲(chǔ)空間較大，其帶寬承受的壓力也較大?；诖?，需要對(duì)此問題進(jìn)行解決，可以應(yīng)用DYHQ壓縮技術(shù)，其主要是借助MPEG2壓縮格式來進(jìn)行預(yù)測(cè)算法以及碼率的優(yōu)化和控制，實(shí)現(xiàn)兩者平衡。

最后，節(jié)目的包裝以及渲染引擎技術(shù)屬于呈現(xiàn)展示的重要技術(shù)。在高清電視節(jié)目的制作過程中，畫面布局的渲染對(duì)于畫面總體的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響，但是高清節(jié)目具有較大的數(shù)據(jù)量，因此在實(shí)際渲染過程中，產(chǎn)生了較多的渲染引擎需求和要求，在處理數(shù)據(jù)能力方面較強(qiáng)，確?？梢垣@取良好的數(shù)據(jù)處理效率和能力。比如，對(duì)于非編單機(jī)而言，可以利用64位Windows7計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來進(jìn)行應(yīng)用，但是和32位操作系統(tǒng)相比，其在數(shù)據(jù)處理能力方面可以得到進(jìn)一步提升，對(duì)于畫面的渲染制作效率也可以實(shí)現(xiàn)最大限度地提升。與此同時(shí)，在利用“GP2U+Acc”渲染引擎應(yīng)用的基礎(chǔ)上，最大限度地發(fā)揮其GPU及專用渲染器具備的運(yùn)算潛能，可以實(shí)現(xiàn)資源的合理優(yōu)化及科學(xué)分配，并提升畫面的渲染制作效率，從而提升電視節(jié)目質(zhì)量[4]。

4高清網(wǎng)存儲(chǔ)架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)

（1）在高清節(jié)目的制作中，媒體數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)資源的整合需求需要進(jìn)行實(shí)際分析和應(yīng)用，對(duì)于相關(guān)的高清網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行操作管理而言，編碼技術(shù)具備一定的特殊性，因此在數(shù)據(jù)資源的編碼整合優(yōu)化方面也需要根據(jù)實(shí)際情況提出具體需求，其中主要是對(duì)實(shí)際運(yùn)行中的兼容性進(jìn)行控制和管理。換言之，在分析的過程中需要從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行內(nèi)容研究。在兼容格式的選擇方面需要根據(jù)實(shí)際情況確定對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換，利用對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的操作和兼容，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)一步到位。在運(yùn)行效率分析方面需要保持高度重視，如果各方面產(chǎn)生了一定的沖突，則需要將運(yùn)行效率放在首位。對(duì)于系統(tǒng)的編輯功能也需要高度重視，利用編輯功能確保完成各個(gè)環(huán)節(jié)的工作。對(duì)節(jié)目的基本畫質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)需要對(duì)實(shí)際節(jié)目播放畫質(zhì)呈現(xiàn)的兼容性做出具體設(shè)計(jì)，確保達(dá)到更流暢的效果。

（2）對(duì)于先進(jìn)的高清視頻編碼方式而言，需要進(jìn)行編碼方式的全方位多角度分析，在節(jié)目的存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，主要在系統(tǒng)范圍內(nèi)應(yīng)用DNxHD和H．264等編碼格式技術(shù)，以確?？梢愿玫靥嵘娨暪?jié)目呈現(xiàn)的播放效果，從而有效應(yīng)用介質(zhì)和資源，確保可以最大限度地避免產(chǎn)生不必要的信息流轉(zhuǎn)現(xiàn)象，基于當(dāng)前出現(xiàn)的實(shí)際需求以及發(fā)展?fàn)顩r，將相關(guān)介質(zhì)應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部，從根本上緩解系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的壓力，與此同時(shí)，還可以提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的有效性。

5各廣播電視臺(tái)在原有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上存在的問題

首先，節(jié)目出現(xiàn)了重復(fù)上載的問題，在工作量方面有所增加，但是服務(wù)器自身的存儲(chǔ)容量具有一定的限制，因此電臺(tái)在節(jié)目的重復(fù)播出方面需要進(jìn)行節(jié)目的重復(fù)上載，此種方式下工作人員的工作量也會(huì)增加，在循環(huán)的上載節(jié)目數(shù)據(jù)過程中對(duì)于數(shù)據(jù)材料就需要實(shí)現(xiàn)重復(fù)壓縮和解碼操作，因此很可能產(chǎn)生節(jié)目質(zhì)量降低的現(xiàn)象。其次，在節(jié)目的素材應(yīng)用方面效率較低，一些電視頻道會(huì)重復(fù)播放一些相同的節(jié)目素材數(shù)據(jù)內(nèi)容，但是電視頻道在素材資源方面沒有形成共享操作和應(yīng)用，并且節(jié)目播出中的廣告重復(fù)率也較高，因此在服務(wù)器內(nèi)部上載的節(jié)目素材會(huì)占據(jù)一大部分的服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。再次，造成管理不便，在節(jié)目素材數(shù)據(jù)安全播出時(shí)需要在每一個(gè)頻道設(shè)置多個(gè)視頻服務(wù)器，但是所有的電視素材資源只可以放置在一個(gè)存儲(chǔ)空間內(nèi)，因此此種情況下的電視素材管理就會(huì)很不方便。對(duì)于存儲(chǔ)空間而言，服務(wù)器內(nèi)部進(jìn)行重復(fù)素材的長(zhǎng)期保存操作對(duì)于電視節(jié)目的播出安全性也會(huì)造成一定的威脅。最后，對(duì)于服務(wù)器的存儲(chǔ)容量而言，在擴(kuò)充方面需要利用更多的資金來解決傳統(tǒng)的存儲(chǔ)問題，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器存儲(chǔ)空間的擴(kuò)充，因此廣播電視臺(tái)的節(jié)目素材數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本也就更大。

6網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)技術(shù)主要是將網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，借助網(wǎng)絡(luò)方式連接存儲(chǔ)的服務(wù)器，對(duì)于節(jié)目數(shù)據(jù)而言，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳播現(xiàn)象。在當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，可以構(gòu)建一個(gè)較為獨(dú)立的系統(tǒng)，進(jìn)行更多數(shù)據(jù)資源的有效存儲(chǔ)和應(yīng)用，因此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有諸多優(yōu)點(diǎn)。

（1）傳統(tǒng)的直連式DAS存儲(chǔ)技術(shù)主要是利用SCSI接口與磁盤進(jìn)行連接，其中各個(gè)端口缺乏共享操作和連接，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問的過程中，會(huì)和服務(wù)器發(fā)生多次連接以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)操作，即每一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的操作都需要服務(wù)器參與其中，利用此模式進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)就會(huì)造成極大的資源、資金浪費(fèi)，以及限制系統(tǒng)擴(kuò)容。

（2）在網(wǎng)絡(luò)的附加NAS存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用方面，NAS包含存儲(chǔ)系統(tǒng)和文件服務(wù)器兩個(gè)部分，它們都是利用網(wǎng)絡(luò)文件的形式在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的存儲(chǔ)和備份。利用NAS可以實(shí)現(xiàn)即插即用，運(yùn)行時(shí)主要是利用TCP網(wǎng)絡(luò)來連接，因此可以對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匹配。操作系統(tǒng)具有專用特點(diǎn)，但是在文件的應(yīng)用方面可以對(duì)其他的操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享化。對(duì)文件的訪問也需具備一定的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并利用此方式進(jìn)行優(yōu)化，從而提升文件訪問速度。值得注意的是，在NAS應(yīng)用中，設(shè)備和企業(yè)的服務(wù)器之間會(huì)有一條公用的寬帶，在具體的使用效率方面會(huì)受到影響。同時(shí)，NAS具有不可擴(kuò)展的特點(diǎn)，并具有自身專用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)[5]。

（3）對(duì)于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)SAN而言，可以在SCSI協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器的信道建立，利用此方式來達(dá)到多個(gè)終端同時(shí)訪問存儲(chǔ)設(shè)備的目標(biāo)，其中包含主機(jī)、磁盤陣列和互聯(lián)設(shè)備，對(duì)現(xiàn)階段存在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析之后可以總結(jié)出每一種架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，在數(shù)據(jù)終端訪問的同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

7結(jié)束語

在高清節(jié)目存儲(chǔ)系統(tǒng)中，最重要的是要保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性，可以在任何時(shí)間范圍內(nèi)確保節(jié)目素材實(shí)現(xiàn)完整的應(yīng)用，因此可以借助NAS的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其可以將類似的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)器中，確保數(shù)據(jù)在面對(duì)突發(fā)情況下也可以正常應(yīng)用。