電視演播室與后期制作系統(tǒng)IP化互聯(lián)技術(shù)探索

【摘要】IP化互聯(lián)技術(shù)在電視演播室的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了節(jié)目制作水平和呈現(xiàn)效果，使電視演播室滿足融媒體發(fā)展要求。本文首先對(duì)IP化互聯(lián)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，之后分別從前期相關(guān)設(shè)備改造、前后期制作自動(dòng)化流程設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺(tái)建設(shè)等環(huán)節(jié)，探討了電視演播室后期制作系統(tǒng)間的IP化互聯(lián)技術(shù)，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)應(yīng)用水平。

【關(guān)鍵詞】電視演播室；后期制作系統(tǒng)；IP化

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.15.017

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，媒體融合已成為廣播電視行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)得到全面推廣，云計(jì)算平臺(tái)已成為目前廣播電視臺(tái)的核心技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)，電視演播室的制作系統(tǒng)，逐漸突破傳統(tǒng)架構(gòu)，以全新的IP化形式呈現(xiàn)。相較于其他系統(tǒng)平臺(tái)，目前演播室系統(tǒng)的整體IP化程度稍顯不足，仍需要花費(fèi)大量的精力、時(shí)間進(jìn)一步提高，才能實(shí)現(xiàn)向云計(jì)算的遷移。而關(guān)于后期制作系統(tǒng)的平臺(tái)建設(shè)較為成熟，積累諸多經(jīng)驗(yàn)，IP化互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用水平較高。因此，如果能夠全面掌握技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，在加快后期網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，積極推動(dòng)IP化互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用，有助于突破后期系統(tǒng)的技術(shù)壁壘，進(jìn)而有效提高節(jié)目制作質(zhì)量及效率，實(shí)現(xiàn)制備自動(dòng)化目標(biāo)，為電視臺(tái)的穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支持。本文以演播室相關(guān)環(huán)節(jié)為例，進(jìn)一步探討后期制作系統(tǒng)間的IP化互聯(lián)技術(shù)。

1. IP化互聯(lián)技術(shù)概述

構(gòu)建演播室和后期制作系統(tǒng)時(shí)，通常要經(jīng)歷以下幾個(gè)發(fā)展階段，具體包括信息傳輸IP化、總控交換IP化以及音視頻IP化，IP互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)檠莶ナ壹昂笃谥谱飨到y(tǒng)提供關(guān)鍵的技術(shù)保障，適用于節(jié)目制作、信號(hào)轉(zhuǎn)換、冗余備份、軟件定義等多方面。

錄制一些大型綜藝類節(jié)目時(shí)，應(yīng)配置大量的攝像機(jī)，其類型豐富，如搖臂攝像機(jī)、軌道攝像機(jī)等，需要將全部機(jī)位和PGM信號(hào)錄制下來，用于后期節(jié)目的制作。按照相關(guān)指南標(biāo)準(zhǔn)，4K HDR節(jié)目對(duì)分辨率等參數(shù)的要求較高，編碼方式較為特殊，錄制碼率約為藍(lán)光高清碼率的10倍。

傳統(tǒng)模式下，節(jié)目的錄制、制作主要形式為硬盤錄像，將獲得的硬盤用于后期制作機(jī)房，實(shí)時(shí)上載。通過硬盤錄制，之后將硬盤的素材傳輸至后期制作系統(tǒng)，進(jìn)行剪輯處理等操作。該方法效率低下，已難以滿足目前超高清節(jié)目的制作要求。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，應(yīng)對(duì)演播室與制作系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)層面的更新與優(yōu)化，在IT網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的背景下，促進(jìn)IP化互聯(lián)技術(shù)的飛速發(fā)展，諸多網(wǎng)絡(luò)形式得到了傳統(tǒng)電視行業(yè)的應(yīng)用，利用極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)吞吐能力，實(shí)現(xiàn)演播室錄制系統(tǒng)與后期制作系統(tǒng)的連接，充分發(fā)揮IP互聯(lián)技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì)，全面收集、整理素材信息，提高文件傳輸效率。

2. 前期演播室錄像機(jī)設(shè)備改造技術(shù)

相較于其他智能設(shè)備，電視機(jī)的更新頻率較快，由最早的模擬電視，逐漸發(fā)展至數(shù)字、高清、4K電視等，同時(shí)也對(duì)節(jié)目制作、設(shè)計(jì)、播出帶來一定的挑戰(zhàn)。電視節(jié)目制作階段形式豐富，拍攝和留存介質(zhì)差異明顯，多方面不具備統(tǒng)一的規(guī)范，進(jìn)而會(huì)影響整體工作效率及質(zhì)量。相對(duì)拍攝及留存介質(zhì)，硬盤技術(shù)、半導(dǎo)體及光盤等應(yīng)用廣泛，人們的接受度較高。而過往常用的磁帶錄像機(jī)逐漸消失。IT、TP已成為目前演播設(shè)備發(fā)展的主要趨勢(shì)，便捷、簡(jiǎn)潔是其主要特點(diǎn)，制作時(shí)有助于提高工作效率。因此，廣播電視行業(yè)目前業(yè)務(wù)工作的關(guān)鍵在于探索錄播與技術(shù)更迭相符的新型設(shè)備。目前，智能設(shè)備及音頻編碼技術(shù)趨于完善，在廣播電視IP化互聯(lián)中發(fā)揮重要作用。硬盤錄像機(jī)以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)，利用內(nèi)嵌的編碼功能有效記錄音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)重放，通過接口與演播室系統(tǒng)連接，播放節(jié)目制作過程中所需的各類素材，且具備錄制功能。之后將相關(guān)素材信息打包成文件，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化、傳輸和存儲(chǔ)。錄像機(jī)能夠有效存儲(chǔ)線性素材，播放現(xiàn)場(chǎng)錄制節(jié)目，磁帶為連接介質(zhì)，為了進(jìn)一步提高制作效率及質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)演播室與制作系統(tǒng)的緊密連接十分必要。通過實(shí)驗(yàn)可知，硬盤錄像機(jī)能夠取代傳統(tǒng)磁帶錄像機(jī)，不但可以滿足節(jié)目錄制、播放要求，同時(shí)突破格式、介質(zhì)等限制，有效解決格式不兼容等問題。

電視演播室中，錄像機(jī)的作用在于節(jié)目錄制與素材播放，錄像機(jī)磁帶是演播室與非編之間的媒介，如果實(shí)現(xiàn)演播室與后期制作系統(tǒng)的連接，有助于簡(jiǎn)化素材傳輸流程，進(jìn)一步提高工作效率及質(zhì)量。通過合理運(yùn)用磁盤錄像機(jī)，該設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)接口，兼容多類網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與后期制作系統(tǒng)的連接，因此具備完備的網(wǎng)絡(luò)功能，硬盤錄像機(jī)的使用能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)演播室與后期制作系統(tǒng)的連接連通。在網(wǎng)絡(luò)端口的作用下，磁盤錄像機(jī)可運(yùn)用光纖和網(wǎng)線實(shí)現(xiàn)與后期制作系統(tǒng)的連接，便于實(shí)現(xiàn)電視演播室與系統(tǒng)素材信息的交互共享。另外，針對(duì)廣播專業(yè)性較強(qiáng)的磁盤錄像機(jī)，因?yàn)槠洳僮飨到y(tǒng)具有內(nèi)嵌式的特點(diǎn)，所以防攻擊性能較強(qiáng)，即使系統(tǒng)存在運(yùn)行癱瘓等現(xiàn)象，恢復(fù)時(shí)間較短，便于操作。因此電視演播室可以采用這類硬盤錄像機(jī)的USB接口，有效讀取外來素材信息，滿足節(jié)目的制播要求，為構(gòu)建全媒體電視演播室提供更多支持。

另外，還應(yīng)確保原有節(jié)目制作的順利、穩(wěn)定進(jìn)行。結(jié)合目前發(fā)展趨勢(shì)，硬盤錄像機(jī)完全能夠取代傳統(tǒng)設(shè)備，但是為了進(jìn)一步避免現(xiàn)有節(jié)目制播流程受到影響，電視演播室還需要完善部分傳統(tǒng)設(shè)備，用于系統(tǒng)更新升級(jí)的過渡?；趯?duì)性價(jià)比的全面分析以及對(duì)使用壽命的考慮，可采用光盤或者P2卡錄像機(jī)。同時(shí)后期制作系統(tǒng)也需要增設(shè)相應(yīng)的錄像機(jī)，以彌補(bǔ)上下載設(shè)備的缺失。

3. 前后期制作自動(dòng)化流程設(shè)計(jì)

3.1 前期電視演播室送后期制作系統(tǒng)流程

電視演播室中，硬盤錄像機(jī)的收錄操作有所差異。一些設(shè)備能夠?qū)⑺夭挠涗浻诒镜赜脖P介質(zhì)，且同時(shí)傳輸素材文件至網(wǎng)絡(luò)緩存。一些設(shè)備首先將素材記錄于硬盤介質(zhì)上，之后在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下下載素材信息，之后通過下載工作站將素材信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)緩存；或者直接拔出硬盤，之后利用上載工作站將素材信息上傳至網(wǎng)絡(luò)緩存。

針對(duì)電視演播室及后期制作系統(tǒng)，均應(yīng)具備可靠的上載工作站，能夠同時(shí)映射網(wǎng)絡(luò)緩存及制作系統(tǒng)存儲(chǔ)。工作站中具備專用軟件，能夠選擇緩存中各類形式的素材，手動(dòng)填寫名稱、文件名、時(shí)間碼等初始數(shù)據(jù)信息，且在上傳時(shí)或者指定目錄生成格式統(tǒng)一的文件，最后在目標(biāo)文件夾中進(jìn)行存儲(chǔ)。針對(duì)后期制作系統(tǒng)，通過遷移入庫(kù)服務(wù)可自動(dòng)掃描目標(biāo)文件夾中的素材信息及文件，通過對(duì)相關(guān)信息的分析，實(shí)現(xiàn)素材的自動(dòng)入庫(kù)。

如果素材信息需要進(jìn)行轉(zhuǎn)碼處理，如常用的音頻、視頻素材，后期制作系統(tǒng)具備轉(zhuǎn)碼功能，能夠檢測(cè)到目標(biāo)文件夾中的相關(guān)信息，對(duì)文件內(nèi)信息字段進(jìn)行掃描，評(píng)估是否執(zhí)行掃碼處理。針對(duì)需要轉(zhuǎn)碼的素材信息，應(yīng)提交轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，完成轉(zhuǎn)碼后自動(dòng)遷移入庫(kù)，進(jìn)入目標(biāo)文件夾中。因此，由電視演播室至后期制作系統(tǒng)各環(huán)節(jié)操作便利，自動(dòng)化水平較高。

以上環(huán)節(jié)的服務(wù)軟件應(yīng)結(jié)合廣播電視臺(tái)的要求進(jìn)行研發(fā)，需要采取以下技術(shù)對(duì)策。首先，制定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)文件格式，使其能夠串聯(lián)整個(gè)工作流程，滿足初始數(shù)據(jù)的交互標(biāo)準(zhǔn)。其次，上傳軟件應(yīng)支持新的文件形式生成，同時(shí)也支持不標(biāo)準(zhǔn)文件形式的轉(zhuǎn)換。上載軟件的主要功能保證用戶權(quán)限認(rèn)證、信息配置等。可以結(jié)合用戶信息設(shè)定相應(yīng)的欄目名、目標(biāo)文件夾。用戶登錄后能夠自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)信息的填寫，上載軟件的界面可呈現(xiàn)直觀、圖形化的任務(wù)監(jiān)督界面，便于工作人員了解上載進(jìn)程及結(jié)果，為其提供日志記錄、報(bào)警提示等相關(guān)信息。最后，轉(zhuǎn)碼軟件的轉(zhuǎn)碼源格式應(yīng)支持多種主流媒體格式，如TS、XDCAM、MPEG-4等，轉(zhuǎn)碼后，文件支持各非編系統(tǒng)，直接入庫(kù)應(yīng)用。轉(zhuǎn)碼軟件支持多種格式的文件掃描，當(dāng)文件內(nèi)信息字段明確傳輸結(jié)束后，根據(jù)轉(zhuǎn)碼模板自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼服務(wù)；另外也支持對(duì)素材文件直接掃描的方式，對(duì)文件夾內(nèi)的素材信息進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)相應(yīng)的策略執(zhí)行轉(zhuǎn)碼。轉(zhuǎn)碼軟件的服務(wù)器滿足協(xié)同辦公的要求，任何一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障均不會(huì)影響整體業(yè)務(wù)的進(jìn)行，如果一個(gè)服務(wù)發(fā)生問題，未完成的任務(wù)和排隊(duì)待完成的任務(wù)可調(diào)度至穩(wěn)定運(yùn)行的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。另外，入庫(kù)軟件應(yīng)支持均衡負(fù)載。任何一個(gè)服務(wù)器存在節(jié)點(diǎn)故障，均不會(huì)影響實(shí)際業(yè)務(wù)的順利開展，各節(jié)點(diǎn)具備超實(shí)時(shí)入庫(kù)的功能。與轉(zhuǎn)碼軟件類似，入庫(kù)軟件能夠掃描多種格式文件，明確文件內(nèi)信息字段及完成傳輸后，執(zhí)行入庫(kù)工作，保證流程的通暢性。其可以掃描音視頻文件，配備專門文件夾，對(duì)文件進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)設(shè)置策略遷移入庫(kù)。

3.2 后期制作系統(tǒng)推送前期演播室的播放流程

在非編站點(diǎn)中，制作系統(tǒng)能夠合理設(shè)置文件上載軟件，將應(yīng)交換到的演播室素材傳輸至緩存，演播室在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下將文件導(dǎo)入硬盤錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)播出。另外，也可以將需要播放的文件上載至工作站，以移動(dòng)半導(dǎo)體介質(zhì)為載體，將其插入設(shè)備進(jìn)行播出。

3.3 后期制作系統(tǒng)的交互環(huán)節(jié)

在后期制作系統(tǒng)中構(gòu)建專門的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同非編系統(tǒng)文件入庫(kù)的共享及交互。在非編平臺(tái)下，對(duì)文件上載軟件進(jìn)行合理部署，首先需要利用其他后期制作系統(tǒng)的素材，將其傳輸至緩存，之后通過上傳軟件生成相應(yīng)的格式文件。具備入庫(kù)軟件的系統(tǒng)，能夠掃描獲取文件的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，之后自動(dòng)執(zhí)行入庫(kù)操作。

4. 前后期網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺(tái)的構(gòu)建

4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

結(jié)合電視演播室實(shí)際與后期制作系統(tǒng)的運(yùn)行情況，制定科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)前后期制作系統(tǒng)的有效連接，能夠?yàn)楹罄m(xù)系統(tǒng)的更新、升級(jí)、拓展提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。多數(shù)情況下，后期制作系統(tǒng)中心機(jī)房的配套設(shè)施主要包括電力、監(jiān)控、空調(diào)及信息系統(tǒng)等，應(yīng)保證設(shè)施完善，使其成為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息核心部位。各電視演播室及后期制作系統(tǒng)可依靠萬兆光纖進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，各區(qū)域均增設(shè)接入層交換機(jī)，與需要連接的服務(wù)器、站點(diǎn)進(jìn)行有效連接，保證網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署的合理性。

交換匯聚點(diǎn)采用兩個(gè)萬兆交換機(jī)進(jìn)行堆疊，通過相應(yīng)的接口實(shí)現(xiàn)，接入點(diǎn)同樣采用兩個(gè)萬兆交換機(jī)進(jìn)行堆疊，與匯聚點(diǎn)的接口類型有所不同，采用10GE接口。不同層的交換機(jī)需要通過兩個(gè)萬兆光口實(shí)現(xiàn)連接，如核心層與接入層，且要對(duì)鏈路進(jìn)行捆綁處理。通過使用這一組網(wǎng)方法，其架構(gòu)簡(jiǎn)便，無須配置復(fù)雜協(xié)議，有助于提高鏈路的穩(wěn)定性及帶寬利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速分析、處理。

結(jié)合現(xiàn)狀分析，多數(shù)電視臺(tái)的電視演播室的分布分散，多位于不同的建筑物中，因此規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)信息匯聚點(diǎn)，充分利用萬兆光纖實(shí)現(xiàn)不同演播室的連接?；ヂ?lián)鏈路同樣可進(jìn)行捆綁處理，有助于減少關(guān)鍵鏈路發(fā)生故障。采用以上方法能夠確保前后期系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的有效連接，提高信息交互、共享能力，進(jìn)一步提高工作效率及質(zhì)量。

4.2 后期制作系統(tǒng)的構(gòu)建

電視演播室和后期制作系統(tǒng)均需要將電視節(jié)目?jī)?nèi)容作為業(yè)務(wù)核心，在不斷推進(jìn)IP互聯(lián)技術(shù)的前提下，充分認(rèn)識(shí)到演播室節(jié)目制作與后期制作系統(tǒng)互聯(lián)制作存在的問題，積極運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)演播室與后期制作在內(nèi)容層面的同步，有效提高節(jié)目制作、生產(chǎn)效能，降低成本，在節(jié)目后期制作呈現(xiàn)優(yōu)秀的成果。

演播室涵蓋諸多子系統(tǒng)，如燈光系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)等。目前視頻系統(tǒng)的架構(gòu)較多，如4K-SDI架構(gòu)等，以切換臺(tái)聯(lián)合矩陣模式為主，可對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)IP化的架構(gòu)，也就是將IP交換機(jī)作為核心，全部設(shè)備均通過光纖與交換機(jī)連接，通過軟件實(shí)現(xiàn)有效切換。該架構(gòu)的靈活性更強(qiáng)，在資源收集、遠(yuǎn)程制作方面優(yōu)勢(shì)明顯。

后期制作系統(tǒng)的主要組成部分包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)盤等，工作者以Windows等系統(tǒng)為主，存儲(chǔ)多采用FC、SAN、NAS等結(jié)構(gòu)。前者結(jié)構(gòu)形式主要為光纖聯(lián)合以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)訪問以塊級(jí)別為主，對(duì)文件系統(tǒng)的要求較高，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，成本偏高；后者訪問數(shù)據(jù)以文件級(jí)別為主，通過網(wǎng)絡(luò)共享文件夾實(shí)現(xiàn)文件訪問功能。因?yàn)榫哂休^高的安全性、穩(wěn)定性，目前在后期制作系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，且支持多類型系統(tǒng)的訪問，采用多副本方法有效提高文件的安全性。

5. 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，為傳統(tǒng)電視臺(tái)的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)保障，對(duì)于實(shí)現(xiàn)電視演播室與后期制作系統(tǒng)的有效融合具有重要作用。因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)IP互聯(lián)技術(shù)的利用，采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，不斷提高節(jié)目制作效率及質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：李卓，河南鄭州人，工程師，研究方向：廣電工程.