《数字通信世界》 邮发代号 80-393 国内统一刊号 CN11-5154/TN 国际标准刊号 ISSN 1672-7274
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《数字通信世界》期刊出版特色

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一、办刊宗旨和办刊方针

《数字通信世界》秉承“为技术创新和企业发展服务”的宗旨,立足数字通信产业,积极宣传报道宏观产业政策;密切关注通信行业最新动态,及时传播现代企业管理观念;报道数字通信市场、技术、运营、业务发展趋势;探索、推介通信行业创新经营模式及新技术、新设备、新产品。

二、报道范围和读者对象

《数字通信世界》着力反映国内外通信行业、卫星行业、广播电视行业的技术新发展和市场变化,特别是我国在通信管理体制改革,通信运营市场发展,以及通信技术应用上的新成果、新水平,从经济和技术相结合的角度出发,为广大运营商、设备商、集成商和广大作者、读者服务。
 
《数字通信世界》
《今日电子》
《中国信息化》
《电子与电脑》
《电漫》
《软件开发》

基于P2技术的电视制作系统

一、引言
随着广播电视领域科技的不断创新与发展,电视运行模式正在逐步向数字化、网络化和高清化方向转变。在这一技术转变过程中,P2技术通过半导体存储,使得记录介质在图像采集领域得到更新换代。它为电视节目前期数据采集提供了安全性更高、性能更优良、速率更快、与IT技术融合更充分的新形式,有力地证明AV与IT融合给广播电视领域带来的深远影响。
二、P2技术的特点
P2技术的核心是松下公司推出的插卡式SD卡介质,P2设备具有以下的特点:
(1)可靠性高、利用率高、易于维护
    P2摄像机不需要带仓、磁带传送机构、伺服系统等机械装置,大大减少了设备的故障率,因此牢固可靠。同时设备本体实现了小型化、轻量化、低耗电化和免维护化。
P2卡可循环利用,即可以在P2卡的任意容量内进行反复记录,其插拔次数3万次以上,重写次数达10万次以上。P2卡有三种记录功能,其中预记录功能可以把摄像机开机那一刻往前8秒钟内的画面都记录下来,使得采访时不会错过宝贵的时机。
P2摄像机可较好地兼顾赴异地采访记者携带设备的轻便性与拍摄图像的清晰度。采用P2卡进行记录,记者只需要一台P2摄像机,外加一台笔
记本电脑,携带轻便。
(2)传输速率快、信号无损失
P2卡能以20倍于DVCPRO数据(25M))的速率进行传输,大大缩短了向硬盘的上载时间。采用P2卡进行素材上载,由于存在于P2卡中已是数据文件,因而上载过程实际上是一个数据拷贝的过程,所以其上载速率可大大快于其他方案。
由于P2卡中素材是以数据文件形式存在的,所以可以直接导入非编设备,而无须经过A/D转换后再上载,故可作到无损上载。高速的数据传输能力、无需上载即可直接编辑的特性,可以节省花费在用于素材上载的所需要的大量传统设备上的投资,同时大大提高了效率。
(3)通用性强、即时性能优越
P2卡具有标准IT接口,无需任何辅助读写或识别设备,并可适应不同的设备环境。P2卡可插与任何带PCMCIA接口卡的笔记本电脑,或者采用P2驱动器通过USB接口与任何PC机连接,配合非编软件即可随时随地编辑。
(4)网络性功能强、系统整合性高
P2卡具备统一的网络接口,可实现了向共用服务器的高速上载。基于P2卡的素材也更利于素材管理。在全新的系统工作流程下,能够对记者手中的P2卡素材实施更好的管理,为进一步实施真正的素材共享创造了可能性。
由于沿袭了现有DV系列的压缩方式,所以基于P2技术的设备可以与现有的DV设备混合使用,同时可以随着设备的不断更新从而逐渐过渡到完全使用P2设备。
三、基于P2技术的新闻制作系统
随着IT技术融入传统的AV视频领域,建立在IT平台之上的新型网络系统使节目制作工作效率更高、管理更完善、制作质量更好、运行成本更低。而基于P2技术的电视制作网络架构正是这种新型网络制作系统的一种重要构型。而且这种电视节目制作流程的变化是革命性的,它将传统线性的、单一流程的工作变为并行的、非线性的、共享的工作流程。
近几年,随着招远台引入松下公司P2摄录设备步伐的加快,P2技术采用的MXF格式作为一种跨平台的文件交换标准,完美地将音视频和IT两个领域极好地融合在一起,同时还有效兼容目前的演播室设备,这就为平台迁移提供了一条低成本IT之路。
1.系统架构
招远广播电视台基于P2的新闻制作网络架构拓扑图如图1所示。系统以千兆高速以太网络为传输平台,以P2格式文件为载体,摒弃了传统的磁带介质,实现了从前期拍摄采访、后期制作、节目保存到文件备份全流程P2文件化,这样系统就能减少通过编辑机数字化采集和磁带转录交换这些环节,素材从记录开始就以数字化的文件形式存在,没有其他的重新压缩编码解码过程,确保了音视频素材的各部分指标得以完整地记录保存。

图1  基于P2的新闻制作网络架构拓扑图

数字磁带以及数字编辑机从系统中的退出,大大降低节目综合制作成本,系统层级减少,运行更加稳定,运行维护工作量减少。素材得以实现高倍比的上载甚至完全无须上载直接读取,以及高带宽的共享素材传输大大提高了节目制作的效率。
虚拟演播室增加一台非线性编辑系统,原来用于录制信号的数字编辑机取消;演播室摄像机信号通过虚拟演播室系统完成效果制作后,直接收录在非线性编辑系统中,经过编辑制作,以mxf格式打包输出P2文件,然后通过千兆以太网络分发传送,实现制作室与演播室之间信号无损高效传输。
2.新闻制作流程
记者将插有P2卡的摄像机拍摄完成后,将P2卡带回台内,插入P2读卡器,将素材导入非编网,节目经非编网编辑制作完成后播出;记者赴异地拍摄,则将P2卡插入随身携带的笔记本电脑的PCMCIA插槽,通过非编移动客户端软件进行导入,并在该笔记本电脑上对素材进行编辑制作,生成MPG格式文件,再通过互联网传送回中心存储体。中心存储体接收该文件后,将其转录至录像带进行播出或将其导入非编网再编辑后播出。整体制作流程如图2所示。

图2  基于P2技术的新闻制作流程
(1)现场工作人员的P2摄像机每部放置5块4GB的P2卡,进行节目录制,节目内容顺序记录到5块P2卡上(记录格式采用DV50或者DV25)。
(2)当摄像人员拍摄过程中,可将已记录节目内容的P2卡取出,直接插入现场的膝上非编工作站内,同时将空白P2卡插入摄像机空余P2槽内继续完成摄像;编辑人员利用非编软件中各种功能,直接利用P2卡上的素材对编(生成一个EDL表),或者进行故事板编辑——画面编辑、字幕编辑、特技编辑、音频编辑等(生成一个故事板文件),EDL信息或者故事板信息直接保存在P2卡上。
(3)通过膝上编辑工作站编辑过的P2卡拿回制作中心插入P2录像机,P2录像机读取EDL表,输出故事板视音频信号,制作完成后输出P2格式数据文件,借助于3G/Wi-Fi传送至台内制作中心。
(4)拿回制作中心的P2卡可以直接插入非编站点配置的P2读卡驱动器内,非编站点直接读取P2卡内素材(如同读取本地硬盘素材),同时将素材信息写入网络数据库,通过非编功能进行视音频编辑、字幕编辑、特技编辑,编辑好的故事板直接输出视音频信号。
(5)P2卡插入非编站点的P2驱动器后,也可通过素材导入方式拷贝至网络共享存储阵列中,实现节目共享,其他非编站点直接调用共享盘阵中的素材进行网络协作编辑,编辑后的故事板通过非编站点输出。
(6)虚拟演播室系统在完成上镜节目制作后,以P2格式输出,编码格式采用DVCPRO50M/25M格式,通过千兆高速以太网将节目素材传送至素材服务器供制作室调用。
在此前提下,进入后期制作网络的素材生成标清(格式DVCPRO 25M)素材文件,完成节目的制作,然后按照现有网络流程送播出系统,后期也可生成高清格式素材文件,供升级改造后的高清播出系统使用。
3.系统关键技术
    P2卡作为新闻采集系统的记录介质,其核心技术是配备Flash EEPROM的SD卡,它是将4片SD存储卡组合到一块PCMCIA卡中,使它的容量和速率是标准的1GB SD存储卡的4倍,传输速率达到了640Mb/s。目前,一块4G的P2卡可存储16分钟的DVCPRO压缩数据,8分钟的DVCPRO 50压缩数据。
P2卡插在P2系列设备的插槽中,可以记录DVCPRO50/DVCPRO/DV数据,并且体积小,重量轻,容量大,具有扩展性。P2系列设备采用MXF格式进行记录,P2卡也可以直接插入PC机的PC卡槽中,这样可以立刻读取数据进行非线性编辑和数据传送,而不需要数字化处理,用户可以根据需要采用USB2.0或IEEE1394接口与非线网络连接。P2可以采取直接编辑方式,完全无需上载时间,如果一定需要上载素材的话,也是以极高的超实时速率进行上载。P2驱动器(USB2.0接口)与采用双志强CPU的非线配合,上载速率高达3:1(DVCPRO50)/6:1(DVCPRO25),与笔记本非编配合上载速率高达
2:1(DVCPRO50)/4:1(DVCPRO25)。
4.制作网络特征
P2卡系统的出现,带来非编网络结构的新变化,其网络特征表现为:
(1)由于P2摄像机普遍配备了1394线或千兆以太网等IT的规范接口,只需将1394线或网络线与非编对接,或只需要P2卡的读卡器就可以进行数据采集,根本不需要传统的采集卡,所以AV/IT非编网络的终端都可以是无卡工作站。素材的上载是通过文件的拷贝,将P2卡里面的文件直接拷贝到非编里,不涉及到视音频的采样量化,没有质量损失,并且可以实现超实时上载。由于不需专业的采集卡,所以非编系统价格低廉、维护方便、稳定性高。
(2)由于每台终端工作站都可以进行数据的上载,所以就可以实现直接存放在本机进行编辑,甚至直接编辑P2读卡器里的素材。这样就可以充分利用了本机的存储空间、降低了对存储器速率及容量的要求,而且分散存储带来了整个节目制作播出的安全性。便宜的千兆以太网可以辅助光纤网络共同构造“双网式”的非编网络的交换平台。通过高效率的对P2技术存储单元信息的传递,千兆以太网组成了数字化素材的传输通道。再加上合理的压缩格式,这样的网络就完全可以符合实际应用的要求。
四、结束语
由于P2技术的引进,从节目素材产生的起源便实现了数字化、文件化,从而进一步实现节目生产制作流程的全程FILE-BASED模式。目前,招远广播电视台新闻频道已经全程实行基于文件的无带化采编播模式,系统投入使用后给习惯于传统磁带采编方式的记者们带来的震撼是可想而知的,而且经过极短时间的磨合,结合非编网络的协同制作模式,记者们效率大大提高,新闻声画清晰度也得到了极好的保证。因此,有理由相信,基于P2技术的全线产品可以实现高时效性电视节目采集、编辑及播出,构建全数字电视节目制作平台,AV与IT的融合即将为广电带来最广阔的发展前景。

 



 
 
 
 
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