基于pr技术的互联非线性编辑系统的架构

摘　要：论文结合IT技术及电视技术，分析研究了非线性编辑网络的相关技术，其中着重研究了互联非线性编辑系统中PR插件的设计并分析了互联非线性编辑系统的应用。

关键词：互联；非线性编辑；Premiere
1、互联非线性编辑系统的设计
1.1互联非线性编辑系统需求分析
　　互联非线性编辑制播系统主要是用于新闻类节目的制作和播出，并能与原有的节目自动收录系统、非线性编辑网络实现无缝衔接。系统的设计以及设备的选型和配置必须能够满足电视台新闻节目制作及业务流程处理的需要。总体需求如下:
　　(1)要求具有极高的安全可靠性:整个非线性编辑制播网络系统要有高可靠性和安全性。在系统设计中必须考虑完善的应急方案。在设备选型上要选择国际上同类设备中性能优良，并经客户使用达到高标准、高质量、性能稳定的产品。在操作上要做到简单方便、安全可靠。设计时必须充分考虑系统各个部分、系统各级之间的冗余备份措施，选择的设备必须达到广播级要求。
　　(2)要求具有一定的科学性、先进性:非线性编辑制播系统是电视台对外交往中的一个重要窗口，要求系统设计要求科学先进，要采用世界先进、国内外成熟的技术，尽可能采用新工艺、新技术、新设备，使建成后的电视台非线性编辑制播网络在未来的一段时间内保持领先水平。
　　(3)要求具备升级扩展能力:根据电视工程流程特点，结合实际需要，保证系统功能齐全、结构清晰、扩展灵活。系统整体结构设置要求每个环节能够扩充和升级，系统的软件和硬件也要具有良好的可扩展性。
　　综上所述，新建的非线性编辑制播网络系统的目标是:充分利用网络资源和存储技术，利用先进的网络视频技术，建立一个数字化、网络化、自动化、高效率的节目制作平台。在新建的非线性编辑制播网络系统中应包括节目制作、文稿编辑、配音、审片、新闻直播等功能，并能与节目收录，同时整个系统的运作要纳入统一的管理体系。
1.2互联非线性编辑制作系统结构
1.2.1网络架构
　　所有的系统核心服务器，包括数据库服务器、媒体服务器等，均采用双机互为备份方式工作，保障核心业务服务7x24小时的连续性。
采用经典的以太网和FC网组成的双网架构，网络核心由以太网核心交换机和FC交换机构成，系统中各类站点分别上联到网络核心交换机上，既实现了安全策略下的网间以太网通路的信息互通，也实现了跨系统的FC高速通路的数据传送。
1.2.2软件架构
　　采用成熟的三层软件架构体系，中间件软件隔离作业终端对数据库的直接访问，在中间件软件层面上集中解决并发访问吞吐控制、安全访问控制、业务逻辑调整、多系统信息互通和系统扩展性等问题，保障数据库体系的安全和稳定运行。采用标准的XML和Webservice接口规范，全面支持C/S和B/S作业界面，系统互连的软件实现接口标准化和开放性。
1.2.3系统工作流程
　　系统工作流程可以详细分解描述如下:
　　(1)、采访申请(记者提出)~申请审批(栏自编辑等)~新闻标题(记者登录)~新建标题(编辑稿件)~标题报题~标题审查[审稿](部门主管)~审查通过
　　(2)、~上载工作站~按标题登记~采集素材~卫星收录工作站~按标题登记素材
　　(3)、~标题送配音~配音工作站为标题配音
　　(4)、~视频编辑(按标题编辑)~标题上字幕
　　(5)、~编辑结束~栏目送审~标题审查(审片)~审查通过送串片~节目串编[制作人员」~节目送审~节目审查~成片播出或下载
　　
1.3互联非线性编辑系统模块设计
1.3.1服务器选型及配置
　　最少应使用两台配置完全相同的服务器建立群集方式，共同承担整个网络的系统服务和数据库服务。服务器要求是进口服务器，其主要配置为双电源、 CPU3.0G以上、内存1G以上。
　　MDC和数据库服务器我们选用DELL公司的PowerEdge2850。同时为了排除服务器损坏导致的网络单点故障，因此一个子网配置了四台服务器，采用热备份技术实现MDC和数据库可用。
1.3.2MDC服务器安全设计
　　对中心存储系统还要指定一台服务器为主MDC，另一台作为备MDC。主备MDC服务器上运行SAN管理软件Sanergy和MSCS软件，一旦主MDC出故障，备MDC自动切换，并向所有连到与该MDC相关磁盘的站点发出信息，更改磁盘与MDC间的映射关系。
1.3.3数据库安全设计
　　数据库中保存着大量的数据信息。为了保证网络安全，数据库服务器也采用了双机容错技术，它保证了数据、应用程序和通信资源的高可用性。
1.3.4数据库服务器数据的备份设计
　　采用手工的方式对数据库进行备份，每天非线性编辑系统使用完毕后，由网络管理人员对数据库做备份。
　　
1.4节目制作系统
　　非线性编辑网络系统是一个集节目素材上载、视音频编辑、配音、审核等功能在内的综合业务系统。根据电视台需求，本系统需要如下种类的工作站点：
　　（1）上载编辑工作站
　　方案中上载编辑系统选用基于CPu+GPu+I/O技术的平台，采用DELLOptiplex620非线性编辑工作站, 共需10台。
　　（2）精编包装工作站
　　精编包装工作站主要承担电视文艺节目、节目片头和宣传片制作等任务，其配置要高于编辑站点，并需要配备较大容量的本地素材盘,共需6台。
　　（3）审片、录制工作站
　　审片、录制站点主要承担节目审核、节目录制上载等任务，采用DELLOptipleX620非线性编辑工作站，共需2台，其配置与编辑站点基本相同。
　　（4）合成工作站
　　合成工作站主要承担广告类节目的串编与合成，采用DELL Precision 670非线性精编工作站，共需4台。
　　（5）配音工作站
　　配音工作站主要承担音频的处理，完成新闻节目前期、后期配音工作，采用M- Audio Delta 1010LT广播级专业音频卡。配音方式可后期配音，也可前期配音，配音音量实时可调。可直接对声音进行打点、预听、逐帧编辑，具备调音台功能。
　　
2、互联非线性编辑系统中Pr插件的设计
2.1 Premiere编辑软件
　　Premiere为用户提供开发所需的SDK。Premiere的功能都是由Plugin(插件)的形式来实现的，对于所有的Plugin，Premiere有一套它自己定义的API接口。Premiere的Plug功能层次可以由下表描述：
Media Abstraetion LayerRecord Modules从外部设备采集素材Import Modules载入视频文件(即解码)Playback Modules管理整个编辑过程的cutlistCompile Modules编辑结束后将整个cutlist打
包成一个文件(即编码)FiltersVideo Filters进行视频处理A udio Filters进行音频处理Transition Effects片段转换OtherDevice Control控制外围设备　　Premiere的所有工作都是通过其Plugin来实现的。premiere只是提供了一个软件的界面部分，同时制定了一套软件plugin的接口，而具体的实现都要靠我们自己来编写相应的plugin。
2.2Pr插件的开发
　　Import_ J2M与Compile_ J2M开发主要涉及三部分的数据结构，其中两部分是Premiere内部自定义的关于Import及Compile的专有数据结构，另一部分是外部JPEG2000编解码函数的数据结构。
　　Import_ J2M应该具有一个Import插件通用的入口函数，定义为
　　PREMPLUGENTRY DllExport xImportEntry(int selector, imStdParms*stdParms, long param1, long param2)
　　Premiere内部会将不同的操作翻译为不同的参数selector, Import_ J2M所要做的就是针对J2M格式的特点修改实现对应的子函数操作。
2.3采集程序实现
　　采集程序一个线程负责视频通道采集，一个线程负责音频通道采集，还有一个线程负责对数据分析存储。各线程间采用互斥量及事件同步。
3、互联非线性编辑系统的应用分析
3.1非线性编辑中数字视频压缩方法
3.1.1ITU-R601编码方案
　　为了NTSC制式电视系统与PAL制式电视系统之间兼容，为了消除数字设备之间的制式差别，便于国际间的节目交换，国际无线电咨询委员会在1982年，通过了601号建议，确定以分量编码为基础，即以亮度分量Y、两个色差分量R-Y，B-Y为基础进行编码，作为电视演播室数字编码的国际标准。
3.1.2在非线性编辑系统中进行数据压缩的重要性
　　在非线性编辑系统中进行数据压缩的主要原因有以下三个方面:
　　(l)减少和去除图像数据中的大量冗余信息。
　　(2)提高图像的传输速率。
　　(3)减少图像的数据量和存储空间。
　　针对视频图像进行压缩的方法有很多，目前，在视频压缩领域里，使用着的压缩方式主要有Motion JPEG,DV和MPEG-2。以下只着重介绍Motion JPEG方法。
3.1.3Motion JPEG格式的压缩方法
  Motion JPEG是从JPEG延伸而来的，它有两种工作模式，一种是顺序方式，即第一行数据先编码，然后第二行，直到图像结束。每一段数据都全部编码，解码时按编码的顺序进行。另一种模式是逐步式，即对整幅图像先按低图像质量的水平编码，然后对同一图像再进行编码，直到最佳质量，每次编码只传送提高质量的信息，直到最佳状态。解码器是先解码所传送的基本的低质量图像，然后按相同的顺序逐步加上修正信息。这种压缩方式，在编辑过程中，可随机存取压缩视频的任意帧，能做到实时精确到帧的编辑。
3.2网络工作站及任务管理
(1)任务管理
提供任务申请、任务审批、任务下达、任务回复和任务查询等功能。
(2)稿件管理
提供稿件编辑、稿件多级审查、电讯通联稿件管理、稿件查询、远程稿件等功能。
(3)串联单管理
提供节目编排及查询功能。
节目单两级审核。
根据版次、时段的要素浏览播出串联单。
提供字幕与题花字幕的自动生成等等。
(4)统计管理
提供按作者、节目单、栏目、来源、日期等统计稿件的功能。
提供按工种、人员统计外出情况的功能。
提供工作业绩分析功能。
稿件及串联单工作流程记录和查询。
(5)内部通讯
建立采访线索库，供采访人员查询、使用。
内置基于数据库的内部电子邮件系统，满足领导任务下达和部门用户交流的需要。提供内部公告板，用于发布各种消息、讨论各种问题。
4、互联非线性编辑系统安全性分析
4.1网络结构的安全性
　　构建网络整体结构时应严格杜绝单故障崩溃点的存在，对关键节点应考虑热备份，对网络通路应考虑冷备份，并事先估算出单个节点出现故障时，对网络整体工作效率的影响，把这种效率的下降控制在可接受的范围之内。
4.2存储系统的安全性
　　基于存储子系统端的一体化虚拟存储形式，采用专门的软硬件完成独立硬盘阵列的捆绑，在提高存储体访问带宽的同时，对安全性能也有不同程度的改进。
4.3用户权限管理的安全性
　　建立一套严格可控的用户权限管理制度是系统安全运行的必要保证。目前网络用户权限管理的实现方式主要有两种:一是通过网络操作系统提供的用户管理工具如NT的域用户管理器来限制网络用户的权限;二是利用数据库系统存储网络用户的权限数据，当用户进入编辑系统时调用相关数据实现权限管理。
5、小结
　　本系统属于广播电视领域，是电视台在节目制作、存储、网络系统方面全新的一套非线性编辑网络系统。本系统实现了节目资源共享和视音频编辑制作，具有用户管理、设备管理、素材管理、动态的存储空间分配与管理等综合业务管理能力。系统的建成，使节目生产制作流程无带化、无纸化，技术先进、性能可靠、功能实用，符合或代表数字化节目制作领域的发展方向。系统能够在未来几年内适应电视台需求的变化，能够进行一定地扩充和升级。