计算机技术在电视节目制作和播出中的应用

摘要：本文介绍了非线性编辑系统和硬盘播出系统在电视节目制作和播出中的应用

随着计算机技术的不断发展,计算机视频处理技术、图像压缩技术、高速网络技术、硬盘存储阵列等新技术在广播电视系统的很多环节的应用,将电视制作带进了一个全新的数字化、信息化、网络化的新高度。从计算机非线编辑到硬盘播出系统,计算机技术的应用彻底改变了电视制作方式,令电视技术进人崭新的时代。

1、非线性编辑系统(Non-linear Editing System,简称NLE)

传统的电视节目信息存储在录像带上,存储结构是线性的。在电视节目的后期制作过程中,存在信号质量下降、工作效率低、特技功能匮乏等缺陷。

计算机非线性编辑系统把电视节目信息以数字文件的形式,存储在计算机磁盘上,然后将采集的素材文件,通过编辑特技软件的控制,实现音频和视频的剪接、叠加、声音合成、叠加字幕和各种特技等的编辑制作过程。

非线性编辑系统的组成。非线性编辑系统以多媒体素材存储单元为核心,不仅能够编辑视频和音频信号,还可以支持多种图形、动画等软件,处理文字、图形、图像、动画等多种形式的素材;而且能够实现传统编辑设备(如视频编辑机、音频调音台、编辑控制器、特技效果发生器等)的所有功能,具体地说,一个非线性编辑系统由硬件(包括计算机、硬盘、非线编板卡以及设备)和软件(非线性编辑系统软件、二维动画软件、三维动画软件、视音频处理软件)两大部分组成。

(1)硬件部分。在一台配置较高的PC计算机中增加一块高速的A/V硬盘和一块非线性编辑卡即可构成一套非线性编辑系统。在PC计算机中主要的硬件设备有主板、CPU、内存、硬盘、显示卡、声卡等。其中主板是由选配的CPU而定的,不同运算速度的CPU需要不同类型的主板予以支持,选配高性能的CPU可以大大提高系统的运算处理速度,所以非线性编辑系统中应尽可能选择高速的CPU。内存的大小决定系统能够同时运行应用程序的多少,也会影响程序运行的速度,大容量的内存能提高程序的运行速度。在非线性编辑系统中使用两种硬盘: 用来存放系统文件和程序文件的系统硬盘和存放音频、视频文件的A/V硬盘。A/V硬盘容量和性能是非线性编辑系统性能的关键所在。因此必须配备尽可能大的容量和优质性能的A/V硬盘。

非线性编辑卡是整个非线性编辑系统的核心和基石,其他软硬件都是对非线性编辑卡强大功能的辅助与发挥。它集视频采集、压缩与解压缩(A/D与D/A)、音视频回放、实时特技等各种功能于一身,替代原来线性编辑中的多台录像机、编辑机、特技机、调音台和字幕机等设备,轻易地完成图像、图形、声音、特技、字幕和动画等工作,并提供专业级的小压缩比以采集分辨率极高的视频图像,支持多通道实时编辑,处理速度极快,配合功能强大的非线性编辑软件能够让我们随心所欲地制作出专业效果的影片。设备主要由录放像机、DVD、VCD、CD等音视频设备组成。

(2)软件部分。非线性编辑软件是构建非线性编辑系统的关键,非线性编辑软件可对采集的图像、声音、AVI视频文件等进行编辑,可提供多种特技变换功能,还可提供快慢动作播放,并可添加字幕及配音。另外,在电视节目制作中为了获取、加工和处理图形、动画、声音等多媒体素材,非线性编辑系统还应该安装图像、动画制作软件(如PHOTOSHOP,CORELDRAW,3DMAX)和音效编辑软件(如CAKEWALK,MASTARK,WAVEDIT),通过这辅助软件,电视节目将获得更好的视觉和听觉效果,大大提高电视节目的质量。

(1)非线性编辑系统有着简单、集中可靠的硬件设备,把字幕机、特技机、编辑机、简单的调音台等多种功能集于一身。而传统的编辑系统多采用型号各不相同的设备相互联接,是一个十分繁杂的庞大系统,这样的系统可靠性差.而且编辑方式比较呆板,一般几分钟的节目,有时要在几十分钟的素材节目中反复搜索、比较、筛选、组合,确定所需素材内容,这里包含大量重复机械劳动,费工费时,造成浪费。而非线性编辑系统可大大改变此种局面,操作简单灵活,节省人力、物力。

(2)非线性编辑系统具有很强的直观性,使用十分方便.素材不一定按节目的顺序组接,录入时没有时序性,只要把所有的素材全部输入到系统中即可。由于电视信号是记录在硬盘上的数字信号,具有随机可取的特性,节目或素材搜寻可以瞬间完成,无需按顺序的方式进行编辑,可先编后面再编前面,不存在传统编辑方式中磁带长度的问题。在对节目图像进行特技处理,并同时叠加多层画面时,也不必进行素材翻版、复制,无论进行何种特技,均不会产生信号的损失。

(3)传统的编辑方式的一个最棘手的问题就是母带的磨损和"翻版",素材在检索过程中反复搜索,录像带和磁鼓之间的磨损较大,而且在制作过程中,视频信号经过特技台、字幕机等设备后,信号质量有一定的衰减,导致图像质量不高。而非线性编辑的素材是以数字信号的形式存入到计算机硬盘中的,采集的时候,一般用分量采入,或用SDI采入,信号基本上没有衰减。非线性编辑的素材采集采用的是数字压缩技术,采用不同的压缩比,可以得到相应不同质量的图像信号,即图像信号的质量是可以控制的强大的制作功能。

(4)一套非线性编辑的功能往往集录制、编辑 特技、字幕、动画等多种功能于一身,而且可以不按照时间顺序编辑,它可以非常方便地对素材进行预览、查找、定位、设置出点、入点;具有丰富的特技功能。可以充分发挥编辑人员的创造力和想象力。编辑节目的精度高,可以做到正负0帧。便于节目内容的交换与交流,任何一台计算机中多种格式的文件,都可以在非线性编辑系统中调出使用。一般非线性编辑系统都提供复合、或多种数字输入输出接口,可以兼容各种视频、音频设备,也便于输出录制成各种格式的资料。

(5)可靠性高、拓展方便,由于非线性编辑集多种功能于一身,在实际使用时,就大大减少了传统的编辑系统的连线,使故障率大大降低,工作可靠性大大提高。随着网络技术的不断发展,电视台内部的网络连接已经广泛应用,网上传送节目、审片、网上编辑等技术已经日趋成熟。非线性编辑系统的应用,对于扩展网上的应用来说,前景广阔！

3、硬盘播出系统

硬盘播出系统就是把视频和音频等媒体信息都以文件的形式储存在硬盘中,然后转变成相应的信号,输出到发射机或者播出线的计算机系统。

硬盘播出系统主要组成视频服务器、数据库服务器、上载控制站、播出控制站、上载矩阵、时间服务器、以及A7D D7A转换器等。

3.1 硬盘播出系统的优势

与传统的播出系统相比,硬盘播出有着无法比拟的优势:

(1)传统播出系统中,录像机、主控台等设备不实时参与播出,经常出现的因录像机的机械故障引起的节目播出出现问题,而使用硬盘播出系统只要计算机系统不出现问题,播出过程就不会有问题。

(2)硬盘播出实现了播出节目各频道之间的共享,一个节目同时在不同频道播出,不再需复制磁带。保证了播出节目的高质量。

(3)解决了目前录像机多格式的问题。磁带的多样化给播出带来了不便。为了减少播出机房的机型,传统的解决方法是将播出带统一成一种或两种格式。硬盘播出很好地解决了这一问题。因为播出的节目储存在硬盘中,与录像机的格式无关,因此,极大地扩展了节目素材的来源。

(4)硬盘播出引人了非线性的概念。因此,新闻滚动播出长电视片中插人一个小短片、节目修改等变得非常容易。

3.2 硬盘播出系统的维护

硬盘播出系统有诸多的优点,但是要让其按要求完成播出任务,系统的维护就显得非常重要。

(l)基础维护。首先,坚持日常巡检。每天定时对各种服务器和相关设备进行有序巡视和检查,通过对设备面板的状态指示灯来观察设备运行情况,风扇、电源模块及镜像磁盘的工作状态。 其次,常规维护不可少。常规维护包括定期进行设备的除尘,尤其是风扇过滤网、散热片及外漏的缝隙、设备外表等。

(2)视频服务器的维护。视频服务器的磁盘阵列需要频繁进行读写,磁盘出现逻辑错误和物理坏道的情况相对较多,而且系统只容许一块硬盘失败,当两块硬盘都失败时,整个阵列的数据会全部丢失,带来短期内无法弥补的损失。所以,硬盘阵列的每一块硬盘的状态必须时刻得到密切关注。

(3)数据库服务器的维护。数据库服务器是硬盘播出系统中数据管理和存储中枢,系绕的用户管理、权限管理,编单、上载、播出的全流程协调运营都是数据在应用层面的具体表现。对其进行科学的管理和维护是整个硬盘系统正常运行的必要保障。

(4)网络维护。对于网络上的所有控制机可以按照一般电脑的维护检测办法。网络测试主要通过各种手段,检测网络连接是否通畅。

总之,非线性编辑系统和硬盘播出系统都是基于计算机基础之上的电视节目制作和播出设备,它的发展趋势直接与计算机的发展相关联。计算机技术在电视制作中的应用,将改变整个电视节目的面貌和质量。