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1、电视节目的存储及管理(doc21)刖言电视台对电视节目的存储目前主要还是采用传统的磁带存储方式，这种 原始的方式有很多的弊端：易损，占地大，本钱高，难于重新运用。更重要 的是难于临时保管，通常在满足磁带保管环境的要求下，磁带的寿命普通在 10年左右，到期只能淘汰，再也不能运用。另外，关于临时积存的磁带，各 电视台也没有十分有效的管理工具去管理，开发，应用这些越积越多的资 源，记者与节目制造人员虽然知道台里有丰厚的资料，却由于难于查找所需 的节目，而坚持运用这些简直收费的资源素材，更不用说向社会开放这些资 源，满足日益开展的电视节目资源的全球化共享。随着计算机信息技术与视频技术的开展，出现了动摇
2、高效的数据紧缩方 式，高速宽带计算机网络，以及大容量数据存储系统，而且国际互联网及企 业外部网的超前开展也给电视台节目挡案的网络化存储，查询，共享，交流 提供了能够。宽带网络技术及视音频紧缩技术的成熟，为电视台网络化铺平 了路途，今后传统意义上的电视节目制造，播出设备及带库管理将逐渐向多 媒体网络设备过渡，网络所具有的高效率与灵敏性等优势，会充沛表达在电 视台的节目传输，分配，制造，播出及存储范围。明天，越来越多的电视台装配了基于计算机系统平台的非线性编辑设备，旧事制造网及自动化播出设备，但是作为完成共享的数据源一一节目资 源的存储及管理却还停留在早期磁带库阶段，究其缘由，虽可举出种种理 由，
3、但无庸讳言的是该环节已阻碍了现代化的视频资源共享方式的展开。本 文就是想在这方面做一些积极的探求。一.电视节目的存储1 .存储方式的选择电视台所存储的内容以视音频素材为主，在选择存储方式时，应综合思 索过去，如今，未来曾经运用或将要运用的方式，选择高质量，高效率，便 于应用的方式存储各种不同类型数据。图1给出了电视台的节目消费流程。在专业视频运用范围，不论是紧缩还是非紧缩，大都集中在重量格式范 围，因此在做格式选择时要特别留意。依据详细运用状况，不同阶段选用相 顺应的信号格式，使整个消费流程平滑过渡，尽量增加信号转换形成的损 失，以到达最正确质量效果。假定信号采用不紧缩方式记载存储，信号质量最
4、好，无损失。但存储数 据量十分大，以1小时无紧缩数字视频信号D1计算，其数据量就达100GB 以上，对电视台数以万计盘的磁带来说，如此庞大的数据量会使存储本钱， 管理费用及日维护费用十分高。随着紧缩技术的成熟，由紧缩所带来的信号 损失也越来越小，已完全到达了制造及播出要求，因此选择适宜的紧缩技术 和格式，对信号停止紧缩后再存储，降低存储本钱是肯定的选择。3、图像质量足够高，满足记载重放复用的要求。7、紧缩效率高，在保证图像质量的前提下，降低存储本钱和维护费用， 增加网络传输压力。9、较好的兼容性。兼容HDTV和DTV等数字电视的飞速开展，紧缩格式 应较易向数字电视过渡且损失较小。12、良好的互
5、操作性，紧缩格式必需可运用于节目制造及传输播出的全 进程，以增加格式转换带来的损失。13、较长的技术生命周期。MPEG-2是目前全球电视行业都普遍接受的专业视音频信号紧缩格式曾 经普遍运用于信号传输中，且在拙劣晰度电视，数字电视中也已采用了 MPEG-2紧缩技术，同时MPEG-2在前期素材采集，前期节目制造范围的运用 技术也在不时开展成熟。应用存储的节目停止二次编辑时，无论何种紧缩格式，普通均要求采用 4： 2： 2取样格式，由于4； 1： 1或4： 2： 0取样格式做二次编辑时，色度 恢复性较差。关于现存的JPEG，M-JPEG和MPEG-2紧缩方式而言，只要I帧的MPEG-2 实践上与JP
6、EG编码相仿，两者均采用DCT团圆余弦变换算法，但两者在 外部处置上有所不同，MPEG-2愈加专注于视频信号的处置，而JPEG对图片 处置拥有更大的灵敏性，而关于电视编辑人员及众多电视观众，这种灵敏性 对他们是没有意义的。MPEG-2在处置单帧视频信号的紧缩效率稍高于JPEG 约15%-20%左右由于两者紧缩算法不完全相反当由M-JPEG转换为MPEG-2 时，不单要停止再紧缩，同时还要停止紧缩格式转换，这种格式的级连转换 会形成较大损伤，而关于MPEG-2之间格式转换来说，I帧不用再停止格式转换，仅需停止再紧缩即可，因此损失比MPEG与JPEG之间转换小，这就是整 个链路最好采用一种格式的缘
7、由。由于目前技术条件的限制，长GOP结构的MPEG-2做编辑尚不成熟，但 只要I帧或IB帧的GOP结构的编辑技术已步入适用阶段，随着逐帧MPEG-2 编辑技术的逐渐完善，从素材采集不时到存储播出整个链路均采用MPEG-2 一种大格式成为能够。在不同的运用场所，采用不同的级和类组合， 配以适宜的码率，可满足不同的运用要求，如在采集，编辑，制造阶段采用 只要I帧和IB帧的短GOP结构组合的MPEG-2 4： 2： 2编码方式，码率选择 30-50Mb/s，重点保证编辑质量与编辑精度；传输播出时可依据运用场所要 求的不同选用有IBP帧的GOP12帧结构组合的MPEG-2 4： 2： 2或4： 2：
8、0编码方式，码率选择4-10Mb/s的低码率；存储时也可采用长GOP结构的 MPEG-2 4： 2： 2编码方式，码率选择15-20 Mb/s。这样一来，整个链路均 采用MPEG-2 一种格式，最大限制的增加了由于数据格式转换带来的图像质 量劣化，使系统组合更为合理一致。2 .存储介质的比拟计算机技术的飞速开展，也使其拥有的成熟技术及先进理念，迅速浸透 进其他行业与范围，存储技术就是如此。计算机的存储系统是由内存，硬盘及辅佐海量存储器硬盘阵列，光盘库，数据流磁带机构成。依据不同的 运用场所，大中小型计算机运用系统装备不同的数据存储设备。我们知道各 种存储介质有其各自不同的特点和适用范围，其容量
9、，功用，价钱关系构成 一金字塔结构，如图2所示，塔尖为内存即芯片级存储，以下依次为硬盘， 光盘，数据流磁带。内存由于是芯片级的存储，完全为计算机CPU公用，不 能用于大容量视频数据的存储，本文不再详述。下面重点对其他几种介质的 功用，价钱及其在电视范围的运用前景停止剖析比拟。2 . 1硬盘硬盘在计算机的硬件配置中是不可缺少的局部，主要用于计算机数据， 顺序，软件的存储。硬盘的容量决议于盘片数与面密度，效果是盘片数的添加会使硬盘体积 增厚。目前高端硬盘产品SCSI硬盘采用的是正反面都记载的多盘片结构， 都有磁头用于数据的读写，存储密度可以到达每盘片1820MB。硬盘的数据传输分为CPU经过总线在
10、内存与硬盘之间停止数据传输，以 及硬盘管理系统驱动磁头寻道并将数据读出或写入盘片。其中后者是决议硬 盘总体数据传输率的关键。SCSI硬盘的最小寻道时间为6.5ms。至于CPU与 SCSI硬盘之间的数据传输率目前已能到达80 MB/s，而且传输距离也可到达 12m采用68芯或50芯扁平电缆。虽然单个SCSI硬盘的容量与数据传输率已相当可观，但为了支持海量 存储,业界不时在研讨开发独立硬盘阵列冗余技术即RAID技术将多个SCSI 硬盘做为一个逻辑硬盘，保证大型数据文件存储的全体性。RAID技术是目行 提高硬盘阵列速度和冗余的主要手腕。硬盘虽然具有读写速度快，数据容量大的特点，但是能否就顺应于电视
11、台的各个环节的节目信息存储呢？做个复杂的计算就可以得出结论：以中型 电视台10万盘磁带的存储量为例，大约需求近20万GB的信息存储量，假 设采用18GB的SCSI硬盘，售价9000元，将需求约10000个以上硬盘组成 阵列，造价也成了天文数字，显然是不理想的。因此在大批的信息存储运用 中硬盘确实有较大的优势，比如在制造范围就少量用于非线性编辑设备，在 播出环节也有硬盘录象机少量用于自动播出，以Fibre Channel结构的新型 旧事制造网也多采用硬盘阵列作为节目存储的硬平台。2 . 2光盘最新一代的大容量存储设备是DVD，其存储数据的格式为MPEG-2，完全 可以满足广播级视音频信号的要求
12、它到达了目前技术上最理想的容量。DVD 光盘的几何尺寸与普通CD相反，但其容量却是CD的8倍-15倍。关于单层 DVD，其容量是4.7GB，可寄存132分钟的MPEG-2影片，这意味着规范长度 的电影和数字音频都可以记载在一张DVD光盘上。要完成必需将一切数据按 一定的格式寄存在DVD盘上，DVD播放机才干读出这些数据，播放出高质量 的画面和优美入耳的音乐。其中影像采用MPEG-2紧缩，音效可采用MPEG -2 Audio、DOLBY AC-3、LPCM及DTS，基本上是把视频讯号紧缩至1/40 左右，但是MPEG-2的紧缩率是可变的，MPEG-2速率平均为3.5Mbps，最 高约11Mbps
13、，DVD的分辨率为720大480, 35万像素，水平扫描超越500条， 而且还有多国字幕那么132分钟是怎样算出来的呢？它是MPEG-2 3.5Mbps +AC-3 5.1CH 384Kbps大 3 + 字幕 10Kbps 大4=0.59M/S 除以单面单层 4.7G， 大约就是132分钟了，其中AC-3 5.1CH表示6个声道。而采用双层双面技 术的DVD盘存储容量达17GB，能延续播放8小时的广播级节目。通常说的DVD实践上可分为只读DVD-ROM, DVD-Video,DVD-Audio, 只写一次DVD-R(Recordable)和可重写三种规格。DVDVideo和DVDAudio多用
14、于影音电视设备，而DVDROM、DVDR、可重写DVD那么多 用于计算机设备中。其中DVDVIDEO和DVDROM规范曾经一致。只读DVD的开展状 况见表1。只读DVD技术相对比拟成熟，也有一些运 用于电视范围的实例，主要是被建成光盘库，用于自动播出或对台存节目资 料停止临时保管。这种方式不只具有容量优势，而且还克制了传统录象带质 量易劣化，占用空间大，查询管理困难，应用率高等缺陷，并且它在保管图 象明晰度，音响保真度，数据传输率，纠错才干及用户间交织功用等方面也 优于传统的磁带。表2以DVD-Video为例给出了 DVD存储视频，声响和字幕 子图象编码的有关参数。从表2可以看 出只读DVD-
15、Video的传输码率范围为1-T0Mbps视频， 远小于电视节目制造所要求的30-50 Mbps的码率，它只能刚刚到达传输播 出的4-10 Mbps的低码率要求，关于存储要求15-20 Mbps的码率要求而 言，也显低。要想真正应用DVD于电视节目制造和存储，必需运用更先进的 DVD技术。只写一次的DVD-R运用无机染料作为信息记载层，可以说它是DVD版本 的CD-R。目前DVD-R刻录机只要整盘刻写和增量刻写两种刻录方式，一台售 价约为5000美元左右，相当昂贵。与只读DVD相比，技术目的上没有更多 改良，主要用于DVD节目的编辑，检验和小批量发行，不适宜于电视台节目 的制造与少量存储。关于
16、可重写DVD,目前存在DVD-RAM, DVD-RW和DVD+RW三种相互竞争的 规格，各大公司至今还未达成分歧意见，也没有一致的国际规范。1997年4 月，由10家公司组成的DVD联盟宣布了单面存储容量为2.6GB,双面存储容 量为5.2GB的DVD-RAM规范，该规范采用了相变介质记载方式，它的记载和 读出完全采用光学技术，应用激光使记载介质在结晶态与非结晶态之间的可 逆相变结构完成信息的记载和擦除。与MO磁光技术相比，相变光盘存储 技术具有记载密度高，记载本钱低，介质寿命长，驱动器结构复杂，读出信 号信噪比高和不受外界磁场环境影响等突出优点，因此已成为光存储技术的 主流 具有宽广的运用前景DVD-RAM可停止重复屡次的存取 数据率从4-15 Mbps可选。十分适宜于大容量节目的临时保管，并允许多人同时对其停止查 询和读/写操作，而DVD光盘的非接触性激光数据读取方
