电视台全数字化制播网建设方案.doc

电视台全数字化制播网建设方案“数字化、网络化、自动化”是当前电视业最流行的三个词汇，也是各个电视台追求的共同目标，它渗透到电视台采、编、播各个环节，使电视节目的生产和管理迈进新的时代。但由于数字技术的复杂性和数字产品的多样性，使得许多电视台在向数字化过度时，犹豫不决，无所适从。在此，我们提出数字化电视台的标准，并提供一套模拟电视台向数字电视台过度的最新方案。数字化电视台标准：节目数字化，实现无带编辑。管理网络化，实现资源共享。播出自动化，实现无人值守。其中数字化是前提，网络化是关键，自动化是目的。右边是一般电视台的节目制作流程图。可以看出，电视台的工作，就是先通过采访摄像，然后采集到素材库中，通过非线性编辑，结合存档的资料，将节目素材编辑为成品，最后由自动播出传送给观众收看的过程。电视台的数字化，就是对以上各个环节进行改造的过程，这就要求我们在电视台内部建成一个全数字化的制作和播出网络，右图是一个典型的全数字化制播网示意图。基本的制播网由编辑、采集、审片、播出四部分组成，各部分由高速网络交换机连接起来。最简单的制播网可由编辑和播出两部分组成，而其他功能则由某些计算机代理完成。而大型制播网还会用到视频服务器、多通道播出系统、现场直播等。我们提出的电视台全数字化制播网方案，是基于国际流行的MPEG2技术，采用开放式结构，不仅兼容已有的非编系统，还可利用传统的模拟设备，不仅适用于微型台和小型台，还适用于中型台和大型台。数字制播网从网络规模上讲，可以分为单机模式、小型网络和大型网络。单机模式:：由一套设备组成的制播系统，成本约10万元。这是一种结构最简单和成本最低的制播系统，虽然简单，但功能却一样也不少，它是将非编卡、采集卡、播出卡等设备安装在一台设备中，采、编、播软件各自同时、独立工作，互不影响。适合于节目制作简单、播出时间短的小型企业台、宾馆酒店等。小型网络：由四套设备组成的制播系统，成本约20万元。这是一套标准的制播网络，由两套非编、一套播出和一套配音系统组成，其中一套非编可以完成新闻专题类节目的制作，另一套完成广告文艺类节目的制作，编辑好的节目通过网络传送到播出机硬盘中，最后由自动播出系统对外播出。适合于节目播出量不大的县市级台、企业台、教育台、校园台等。大型网络：由视频服务器组成的制播网络，成本约100万元。这是一种结构十分复杂的系统，但也是效率最高的系统，整个系统以视频服务器为核心，以大容量的磁盘阵列为中心，节目和素材集中存储，多台非编和播出机共享资源，即免除了机器之间频繁传递文件，还可降低每个工作站的设备成本。适合于节目制作量大、播出频道多的地市级台和大型企业台等。数字制播网示意图和设备清单名称配置板卡软件功能服务器CPU：P4 / 2.4G内存：512M硬盘：1000G多通道磁盘阵列卡matrox 视频图形加速卡网络管理软件实现音视频素材和节目成品的集中存储和管理，达到资源共享的目的。非编机CPU：P4 / 2.4G内存：512M硬盘：160G美国canopus非线性编辑卡matrox 视频图形加速卡视音频DV、MPEG2采集输出软件全中文界面非线性编辑软件实现图像剪辑、音频处理、字幕叠加、动画特技、合成输出于一体，完成电视节目的后期制作工作。配音机CPU：P4 / 2.0G内存：512M硬盘：60G专业配音卡专业音频录制软件专业音频编辑软件完成播音员新闻、专题等节目后配期音工作。上载机CPU：P4 / 2.0G内存：512M硬盘：160GMPEG2专业采集卡MPEG2采集软件MPEG2编辑软件实现卫星、演播室、录像机信号的直接采集，并对MPEG2文件进精确到帧的编辑。播出机CPU：P4 / 2.0G内存：512M硬盘：160GMPEG2专业播出卡AutoPLAY 自动播出软件实现电视节目的全自动播出。切换台音视频矩阵带RS232接口 自动切换控制软件受自动播出控制，自动转播中央台和其他音视信号。2如何在现有设备基础上组建制播网由于我们提供的制播网方案是基于MPEG2格式的，其文件格式符合国际标准，并具有开放式的结构体系统，能够无限扩容和升级。根据电视台现有设备情况，我们提出以下几种不同的改造方法，目的是在组建全数字化制播网的过程中，尽最大可能发挥现有设备的价值和作用。从编辑线上考虑，有以下几种情况：S/VHS/BETACAM模拟线性编、DV数字线性编辑、M-JPEG/DV数字非线性编辑、MPEG-II数字非线性编辑。从播出线上考虑，有以下几种情况：S/VHS/DV/BETACAM录像机手工播出、S/VHS/DV/BETACAM录像机自动播出、M-JPEG/DV硬盘自动播出、MPEG-II硬盘自动播出。现状一：S/VHS/DV线性编辑、S/VHS/DV手动播出1、实现自动播出购置一台电脑主机、一块采集卡、一块播出卡、一套播出软件。首先实行自动播出，是因为自动播出成本最低，且能明显改善播出效果、降低播出成本、加强播出安全、减轻值班负担。特别是减少节目串带工作，缩短节目编排时间，延长传统设备使用寿命。2、实现非线性编辑、电脑配音、组建制播网在熟练使用自动播出后，再购置电脑主机、非编卡、配音卡、网络交换机和网卡等设备。采用非线性编辑，可大幅提高节目图像指标、降低制作成本，与自动播出联网后，可直接将非编生成的MPEG文件传送到播出机，使播出系统能完成全自动高质量的播出。现状二：非线性编辑、S/VHS/DV手动播出1、实现自动播出和第一种情况一样，首先实现自动播出，详细内容同上。2、改造现有非编然后根据非编情况进行组网，如果是支持MPEG格式的非编，就可直接购置网络交换机和网卡进行组网。如果不支持MPEG，但使用的是流行的非编软件如Premiere，则可通过安装MPEG插件，达到生成MPEG文件的目的，这种方法成本很低，但速度也很慢，只适用于广告等比较短小的节目。如果不支持MPEG，且使用的又是一些专用软件，那就只能通过安装采集卡或更换非编卡进行改造，这种方法成本比较贵，但可以实时生成MPEG，能极大的提高工作效率。现状三：非线性编辑、录像机自动播出1、改造播出系统在硬盘播出系统之前，有不少台采用了录像机自动播出系统，也就是由计算机控制多台录像机。录像机自动播出系统有几个明显的不足，一是投资巨大，播出部必须根据各种带源使用情况，每种型号的录像机配备多台以备换带用，再加上切换设备和控制系统，使得播出部成为资金消耗最大的部门。二是维护因难，录像机自动播出系统因为有大量的机械部件和复杂的电子控制系统，使用中故障十分频繁，磁鼓磨损、磁带老化造成的故障与手工播出一样无法解决。三是播出效果差，节目制作部门无论使用非编还是使用录像机，所有节目必须下载到录像带上，然后才能对外播出，而录像带经反复录制和播放，其播出效果是无法得到保障的。还有对节目带要求高、节目头尾要经过特殊处理、节目时间不能太短、节目串带工作量大等问题有待解决。采用硬盘播出系统，投入仅相当于录像机自动播出系统的几分之一，就能达到提高播出图像效果，降低制播劳动强度的目的。由录像机自动播出过度到硬盘自动播出系统十分简单，只需购置采集卡、播出卡和控制软件即可，录像机、电脑、切换台还可以继续使用。有些人认为，使用硬盘播出系统，所有的节目有个上载的过程，工作量加大了。其实这种想法是错误的，恰恰相反，工作量反而降低了。因为大家只看到节目上载的过程，而这个上载的过程只是上载新节目，而节目串编时间省了，大家可以想想，一个电视台，每天有多少新上的节目，每天又有多少串带的工作，如果再加上重播的时间，硬盘播出会大大节省工作时间。2、改造现有非编虽然使用录像带采集的方式可以达到自动播出的目的，但从非编网下载到录像带，再通过录像带上载到播出机，无论如何信号都有损失。可以参考第二种情况，对非编进行改造，组建制播网络。现状四：非线性编辑、M-JPEG/DV自动播出1、改造播出系统由于M-JPEG是一种专用格式，各厂家编码方式不同，无法相互调用，即使同一厂家，不同时期的产品，也无法相互调用。这就造成整个制播网络只能使用同一厂家同一型号的产品，如果想使用最新的或其他厂家的产品，播出时就会面临大量的重新采集上载工作。虽然说DV格式的自动播出系统也是一种标准的格式，但他和M-JPEG方式一样，有一个极大的缺点，文件太大，要占用很多磁盘空间，并且还必须采用高速专用视频硬盘，节目播出成本高，节目存储时间短，无法满足现在许多电视台全天侯大容量的播出要求。这种播出方式还不能播出市场上十分常见的VCD、DVD碟片，使节目来源受到很大限制。在现有M-JPEG/DV自动播出基础上，只需更换播出卡和控制软件，就能实现基于MPEG2格式的自动播出。在相同视频指标和相同硬盘容量情况下，节目播出时间将延长近10倍，并且还可以使用普通的IDE硬盘，播出成本迅速下降。并且能与许多厂家、各种型号的非编组网，更可利用市场上取之不尽的MPEG节目源。2、组建制播网络一般基于M-JPEG/DV的自动播出很少与非编组网，当自动播出改造成MPEG2格式后，与非编组网就很简单了，只要购置网络交换机和网卡，把各个机器连起来就行了。如果非编还不支持MPEG2，就根据现状二进行非编改造。现状五：非线性编辑、MPEG2自动播出1、组建制播网有许多台已经购置了非线性编辑和自动播出系统，但还没有组成制播网，做好的节目还要从非编下载到录像带，然后又由播出部上载到播出机中，非线性编辑和自动播出都没发挥最佳作用。这有两种原因，一是现有的非线性编辑不支持MPEG2格式，而播出系统要MPEG2格式，所以组网也没什么意义，这时我们可以根据以上情况，进行非编改造，使其支持MPEG2格式，这样才能与播出系统组网。二是台里技术人员对设备不熟，没有组网经验，其实只需购置网络交换机和几块网卡，把几台机器连起来就行了。2、升级播出系统现在许多台上的自动播出系统只支持MPEG2，不支持VCD和SVCD，甚至有的连DVD都不支持，这样也给用户来带许多不便。升级这样的播出系统就很简单了，只需更换播出卡和控制软件就行了，整个制播网的其他设备无需进行任何改动，就能投入运行。数字制播网与传统编播方式的比较采用全数字化制播网，可以使节目制作更快捷，电视播出更清晰，管理模式更先进，主要体现在以下几个方面：优点模拟线编数字非编1、编辑质量高采用模拟机编辑，受编辑机老化、磁鼓磨损和录像带磁粉脱落等因素的影响，节目经过反复编辑后，图像质量下降很快，不仅无法完成节目的精确剪辑，还大大影响制作人员的节目创意，使得许多节目，甚至连专题都只能进行简单的拼接，更不要说用什么特技进行美化和修饰了。使用非线性编辑后，编辑人员再也无需考虑图像效果，而可以尽情的发挥自己的想象力和创造力，因为是全数字化编辑，素材可以进行任意组合、增加特技、字幕、配音，且可以反复修改、加工和润色，这一切都可以实时、高质量的完成，保证编辑后的图像效果如前期拍摄的效果一模一样，甚至更好。2、保存时间久采用模拟机编辑，素材质量差不用说，更可惜的是辛辛苦苦编辑的专题和栏目，因质量太差无法保存或者说无保存价值，即使勉强保存下来，过了三五年，因磁粉脱落、受潮等原因，也无法播放，使得许多珍贵的历史资料和优秀的专题节目付之东流，造成的损失是无法弥补的。使用非线性编辑后，资料保存问题迎刃而解，不仅制作好的新闻和专题节目可以长期保存，就连摄像素材也可以长期保存，无论使用计算机硬盘，还是使用数字带，都可以高质量的保存电视节目，使以后的专题节目制作选择余地更大，内容更丰富，同样也是为子孙后代留下一大笔珍贵的文件遗产。3、编辑成本低采用模拟设备编辑，给我们的感觉是电视设备十分昂贵，一套编辑机十几万，字幕机好几万，如果再加上特技机，就更不得了，还要使用大量的录像带。使用时间一长，老化、磨损现象更严重，维修起来十分不便，每年投入的维护费就要几万，经常出现因资金短缺设备无法及时维修而造成停台停播的现象，观众和领导意见很大，影响很坏。使用非线性编辑后，不仅购买机器时很便宜，一套非编只要几万元，相当于以前模拟的编辑机、字幕机、特技机等全套后期制作设备。还能实现无带编辑，大大节约制作成本，更可喜的是，非编维护费用极低，每年只需更换素材硬盘即可，如果维护得好，甚至可以做到连续几年无需维修，大大缓解了电视台资金紧张的被动局面。4、更新换代快采用模拟设备，有些设备一用就是若干年，机械和零部件逐年磨损老化，虽然已经是千疮百孔，破旧不堪，可用之无味，弃之可惜，一直不能更新设备。同时设备越旧，维护费越大，资金越紧张，越是买不起新设备，如此进入恶性循环，这种状况困挠许多台，苦苦找不到解决的办法。使用非线性编辑后，可以利用现在计算机升级速度快的优势，对非线性编辑设备进行不断升级换代，可以使用新的软件实现新的功能，也可以升级旧的软件增加新的功能，甚至可以提高主机配置提升编辑和特技的功能，使得我们可以紧跟时代潮流，时时享受高科技成果，制作出更多更好的电视节目。5、编辑方便灵活采用模拟设备，我们必须等到所有的记者摄像素材和新闻稿件出来后才能开始编辑，这样常常出现有新闻的日子，上午没事干，下午和晚上加班加点的现象，改稿、上像、配音、编辑、播出，慌慌张张，不仅不能保证质量，还容易出错，甚至延误播出。如果编完后，发现什么地方不对，再进行修改或调整，那简直比登天还难，常常处于质量和内容不能兼顾的两难境地。使用非线性编辑后，可以做到记者随到随编，无需考虑顺序和长短，等全部节目编完后再进行串编就行了，如果出现问题，修改和调整起来也很容易，甚至可以做到多机同时编辑，效率大大提高，速度也大大加快。节目制作“数字非编”与“模拟线编”的对比优点手工播出自动播出1、劳动强度小采用手工播出，值班人员劳动强度大、紧张程度高，每晚面对几十盘播出带，每盘仅几分钟，甚至几秒钟，值班人员精神一直处于高度紧张状态，时时刻刻准备换带，有时连接电话都不得不中途挂断。实现自动播出后，所有节目都存储在计算机硬盘上，并且由编排人员安排好节目单，值班人员只需看着电视，播出工作则由自动播出系统自动完成，使得现在的值班成为一项很轻松的工作。2、安全稳定性好采用手工播出，常常因为磁带、磁鼓、绞带等原因造成无法播出，维护起来技术要求高、修复时间长，一般值班人员都无法独立完成，会造成长时间播出中断或该节目无法播出。实现自动播出后，节目都是提前编辑好，播出时稳定性好，出错率低，基本上能做到长时间无故障播出，即使出现问题，维护起来也十分方便，只需启动备机或重新运行播出软件即可。3、播出时间准确采用手工播出，只能靠一盘盘的录像带的长度来估计播出时间，特别是比较长的电视剧误差更大，根本无法计算每个节目的实际播出时间。如果出现临时增减节目或某些直播节目时间延长，整个节目单都乱了，值班人员根本无法预算后来节目的实际播出时间。实现自动播出后，每个节目播出长度和播出时间都由软件自动计算，可以提前对节目进行精确到秒的预报。还可以临时增减节目，或调整节目时间和栏目长度，这些变动对以后节目播出时间造成的影响能够实时反应出来，以便工作人员进行紧急处理。自动播出系统还能记录下每条节目的实际播出时间，以便与设计时间对比分析，为节目编排提供科学依据。4、节目编排方便采用手工播出，节目编辑十分麻烦，那怕仅仅是动一个几秒钟的广告，或增、或删、或换位置，都要把整个时段的节目重新录制，工作量十分巨大，并且每录制一次，效果都会下降，还要赶时间，以保证在播出前录制好。实现自动播出后，节目编排变得十分简单快捷，可以将一条节目插入到任何位置，甚至可以一次插入多条，并且可以边播边排，这些都可在瞬间完成，十分灵活，工作量很小。5、播出方式多采用手工播出，只能简单的将一盘盘录像带依次播出，如果想实现定时播、剧中插播、填充播都十分困难，需要许多人熟练配合，还常常会出现切换不流畅的现象。实现自动播出后，不仅能完成常用的依次播和跟随播，还能很准确的实现定时播，很方便的实现剧中多次插播，甚至在定时节目未到时，能自动完成请您欣赏类节目的填充播和循环垫播。6、播出成本低采用手工播出，需要多台录像机和播出设备，比如BETACAM、3/4、S-VHS、DV等各种型号的录像机，VCD、DVD等各种影碟机，还要许许多多的录像带和光盘，再加上对磁鼓和机器的维护，播出成本十分昂贵。实现自动播出后，全部播出工作可以由一台计算机完成，成本只相当于一台录像机，且无需录像带，维护起来也很简单，基本上不需要什么费用，所以播出成本十分低廉。7、播出质量高采用手工播出，受到模拟编辑机和放像机的限制，再加上录像带反复录制，播出效果十分差，图像模糊，颜色失真，声音混浊，特别是长期播放的片头和广告，更是不堪入目，并且在有线传输和无线发射中，很容易受到外来信号的干挠，出现网纹、杂波、扭曲等现象，严重影响本台节目收视率和新闻宣传效果。实现自动播出后，采用的是高质量的数字信号进行播出，一条节目无论播多长时间，也无论播多少次，都能保证是第一版的效果，图像清晰、色彩逼真、声音纯静，能极大的改善播出效果。节目播出“手工播出”与“自动播出”的对比管理模式“单机管理”与“网络管理”的对比优点单机管理网络管理1、设备投入少、利用率高现在许多电视台都使用单机制作模式，各部门有单独的制作场地和设备，单独完成某项工作，或新闻、或专题、或广告、或栏目。为了兼容各种带源，每套系统都要配置BETACAM、3/4、S-VHS、DV、VCD、DVD等各种格式的录放像机，还要各自配置字幕机、特技机、配音机，许多设备都是好长时间才偶尔用一次，但没有又不行，设备浪费和闲置情况比比皆是。机房内信号线电源线拉得如蜘蛛网，还得抱着一大堆节目带跑来跑去，很不方便。采用网络管理后，所有设备都可根据其最大使用量进行配置，比如上送配BETACAM机、新闻配DV机、专题配S-VHS机、文艺配VCD机、影视配VHS机，并且每种型号的机器只需配置一台就够了，设备投入很少。由于所有节目最终是通过非编进行制作，所以这些录放像设备仅仅起上下载作用而已，再加上是通过网络制作，对于每套非编，其功能和界面都是一样或类似的，用户可以根据实际情况使用任何一套非编，最终只需将编辑好的节目存放到自己的磁盘和目录中即可，设备利用率大大提高。2、系统维护简单、费用低以前使用传统设备，由于设备来自不同的厂家、型号也不一样，使得整个系统维护起来很复杂，机械故障、电路问题、线路不通、磁鼓损坏，对技术人员要求很高，模拟技术、数字知识、维修经验，样样都要行，没有这样的技术人员，只能花大把大把的银子去找厂家修了。使用全数字化制播网，仅仅是几台电脑和几台上载用录像机，录像机直接连接在电脑上，而各个电脑之间仅仅通过电源线和网络线相通，线