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现代电视技术:高清制作网存储解决方案

2007年07月24日 网络存储 评论 5 条 阅读 6,688 次

高清制作网存储系统解决方案

随着国内数字高清技术的发展,越来越多的电影和电视频道会采用数字高清技术来进行节目拍摄、制作和播出,相应地,高清制作网系统的需求量也会越来越大。满足高清编辑制作要求是今后国内多媒体网络发展的方向和目标。

与标清相比,高清节目画面的高清昕度意味着单位时间内需要传输更多的数据量,码率更大,数据传输时占用的带宽更大,相同时长的节目所占用存储容量空间也更大。相同工作站数量的网络系统就需要更大的传输带宽。

高清制作网和普通标清制作网在存储系统设计方面有较大的区别,需要选择高效地、具有高传输带宽的存储设备和网络传输设备。在设计高清制作网络的存储系统时,首先需要考虑和分析以下几个方面的因素:

1、 节目素材的格式和码率;

2、 节目素材的网络化编辑方式;

3、 网络的服务类型,是新闻制作型还是后期制作型网络;

4、 网络系统的日产量;

5、 上下站工作站和编辑工作站的数量;

6、 节目和素材在线存储的时间;

1 高清制作的格式和码率

对于制作网的存储设备设计来讲,最核心的问题就是节目素材的格式和码率。格式和码率将直接决定着整个系统所需要的总带宽和以及所需要占用的容量,影响着存储设备、网络交换设备和FC HBA卡的设备选型,影响着网络系统的架构和规模。

标清制作网经过多年具体项目的实施和应用,技术已经非常成熟。设计标清制作网时,根据新闻网、后期制作网、播出系统等业务类型的不同,高质量编辑制作格式一般都会选择DV50、DV25、MPEG-I、MPEG-IBP,节目素材的码率也一般为25Mb/s或50Mb/s。

相比而言,高清制作网络的设计和建设还处于探索阶段,实施的项目也相对较少。究竟高清制作网络采用什么样的格式和码率是合适和可行的?哪种格式将来会成为比较通用的编辑格式?对此大家众说纷纭。

经笔者了解,目前可用于高清制作的格式及其码率如下:

1、HDV,高清编辑制作码率为25Mb/s;

2、专业光盘,高清编辑制作码率为35-50Mb/s;

3、MPEG-2 I帧, 高清编辑制作码率为100-240Mb/s;

4、无压缩8bit, 高清编辑制作码率为会在850Mb/s;

5、无压缩10bit, 高清编辑制作码率为会在1Gb/s。

由于节目素材的码率大小直接影响制作网的规模和工作站的数量,基于对码率大小和与码率所对应的系统带宽占用等方面的考虑。在这5种格式中,很多人都普遍认为HDV和专业光盘有可能会用于新闻快编类的单机系统,8bit和10bit无压缩可能会用于高质量后期制作,而能用于大规模的网络化编辑制作的只有MPEG2 I帧,且码率设置为100 /s就足以满足节目制作和播出的需要。

2 网络化编辑方式

网络化编辑方式即就是非线性编辑制作系统的节目素材上下载和编辑方式。在标清制作网的发展初期,由于网络存储设备的带宽有限,高码率编辑工作站价格太高,制作网不得不采用高低双码率编辑的方式来解决网络存储带宽不足和制作网中编辑工作数量少的问题。

目前,虽然存储设备和网络交换设备接口速率已经达到4GB,可用带宽已经大幅度得到提高,但仍然面临相同的问题。因此在现阶段采用双码率编辑对于高清制作网是也仍然是一个最佳的选择。双码率编辑是指在节目上载时同时生成一个高清码率文件和一个标清码率文件,节目的编辑主要是依靠编辑工作站对标清码率来完成,节目制作完成后,再通过下载工作站下载成高清码率。

3 高清网络带宽计算

设计存储系统时首先要做的就是计算整个网络所需要的总带宽,总带宽是存储设备选型的重要参考因素。

我们举例来计算一个中型部门级高清制作网的总带宽。工作站数量按30台来计算,其中上下载工作站12台,编辑工作站18台,最大实时视频层数为2层。节目素材采用高低双码率协同编辑的方式,其中高清码率为240Mb/s,标清码率为50Mb/s。

上载工作站在节目素材上载时生成一个高清码率和一个标清码率的视频文件,每台上载工作站占用290Mb/s带宽。编辑工作站全部采用标清码率进行两层实时视频编辑,每台编辑工作站占用100Mb /s带宽。下载工作站全部采用高清码率,当下载两层视频的高清节目时,每台下载工作站将占用时会占用480Mb /s的带宽。

假设网络中的6台上载工作站、6台下载工作站和18台编辑工作站同时工作时,高清制作网络带宽分析如下表:

表1:编辑工作站支持两层实时

(表1)

由上表可知,当30工作站同时工作时,整个系统所需要的总带宽为802MB/S,考虑到网络系统要有20%的带宽冗余,那么存储系统应该至少能够提供1003MB/S的带宽。

两层实时视频编辑一般多于新闻类或专题类节目的制作网,如要进行节目的后期精品制作,节目的编辑制作经常需要进行3-4层的实时视频编辑,当进行4层节目编辑时所需要的带宽就会大幅度增大。则此时高清制作网络带宽分析如下表:

表2:编辑工作站支持四层实时

(表2)

由上表可知,当30工作站同时工作时,整个系统所需要的总带宽为1387MB/S,再加上存储系统带宽的20%冗余,存储系统应该至少能够提供1734MB/S的带宽。

由表1和表2的分析可知,由于高清制作网所需要的带宽相对较大,为了能够保证高清制作的正常运行,其核心存储设备就必须得采用高性能、大带宽的4GB接口光纤通道存储设备。

5 条留言  访客:5 条  博主:0 条

  1. Rik

    双码采集 低码为什么要采50Mb嘛 可以采25Mb的啊 编辑制作只是做的工程文件,在低码上编辑对应后 输出时直接对应高码文件了 用25Mb多省事啊 占用磁盘空间又少 编辑时相对层数也能增加。 等你想要编辑完的高码素材 直接等低码编辑好了 等你要的时候 在输出高码 平时高码基本上除了上载,下载外。是不用的。等播出或入库时才会合成输出到磁带上

  2. sansky

    呵呵,高清环境下节目制作过程中可能要加很多特技,大家普遍认为MPEG2 I帧50M才能保证不会有质量损失,也不会在高低码率之间产生偏差。

  3. sansky

    即使在标清网络里25M视频也只是用在新闻类节目制作,不会用于后期制作。

  4. Rik

    [quote]呵呵,高清环境下节目制作过程中可能要加很多特技,大家普遍认为MPEG2 I帧50M才能保证不会有质量损失,也不会在高低码率之间产生偏差。[/quote]

    编辑低码时,低码做的特技做完之后 等你想要高码高清时,合成输出 对应的特技自然在高码上体现。 低码质量差只是体现在显示器上,有可能干扰编辑人员 但是真正高码输出时,质量是不会损失的 有点类似于标清网中的无卡机啊 只不过这里的有卡机就是高清机, 无卡机就是表情机

  5. sansky

    就是因为低码质量有可能干扰编辑人员,所以才不能选过低的码率。

    呵呵,当然电视台要是觉得这个不重要,当然也可以选用25码率。

给我留言

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