高清節目制作網絡系統數據存儲技術的應用探究

孫燕

關鍵詞：高清節目；網絡系統；數據存儲；應用

1引言

在當下科技的推動和促進下，高清節目的制作系統得到了不斷進步，高清節目制作系統也逐漸走向4K播出，因此，需要在數據的存儲和傳輸以及上載方面進行優化和分析研究，以降低播放事故的發生概率?；诖?，人們對于高清節目制作系統的數據存儲提出了更高的要求。利用先進的科技來確保節目的安全播出，一定程度上降低了工作者的工作壓力。其中，廣播電視臺中廣泛應用的D3-Air播控系統屬于當下應用較為廣泛的高清播控系統，可以實現節目邊單以及上載環節部分數據高質量傳輸，在審片以及播出等方面都可以實現較為出色的應用，確保高清播控系統得以正常穩定地運行[1]。

2高清電視節目

為提升節目的收視率以及電視節目質量，各級廣播電視臺都需要對高清電視的節目制作技術進行大范圍推廣。高清電視在節目制作、信號傳輸、設備接收等方面都有嚴格的要求。高清電視節目更加符合人眼觀看的習慣，利用16：9寬屏視野和真實的色彩還原以及身臨其境的立體聲效果為人們打造出了全新的音視頻體驗。高清電視節目的標準格式有720P、10801和1080P三種，其中1080P標準下的電視節目畫面質量最好，此種格式的電視節目經過掃描后可以達到1920x1080的分辨率，此種分辨率對系統的要求也更高[2]。

一般情況下，高清節目的播控制作系統包含節目的上載、聲音以及畫面審核等，其中節目以及電視廣告屬于核心內容和數據上載的主要目標。高清播控系統可以實現節目制作、新聞的互聯互通。其中，編單以及上載屬于高清系統的主要內容和部分，在實際應用過程中需要按照編單在前、上載在后的原則來根據不同的節目頻道數據進行硬盤方面的準備，實現數據載人。在上載任務管理器進行傳輸時需要對硬盤的數據進行錄制和轉換，轉換完成后就會出現對應的播出材料以及對應的播出視頻服務器數據內容。

3高清電視節目制作技術

廣播電視節目技術的不斷發展，使電視節目的制作技術逐漸從磁帶加錄像機的模擬線性編輯系統轉換到了數字化的非線性編輯系統。在數據存儲介質以及技術的應用方面，很多廣播電視臺都將非線性編輯系統應用到了高標清電視節目制作中。

在非線性編輯系統的應用過程中，其包含高配置計算機、視音頻采集卡、編輯軟件、錄像機和監視器等。在進行電視節目編輯制作的過程中可以對節目內部素材進行順序改變，如縮短或加長某一部分內容以及畫面特效音效的增加。當下，出現了藍光盤、SXS卡、P2卡等數據存儲介質，因此高清非編已經脫離了傳統磁帶和錄像機的束縛，其系統搭配更為簡便、靈活[3]。

對于高清節目制作而言，板卡技術也是一項相對重要的內容。早期的非編系統中音視頻的采集板卡屬于一個必備設備，借助硬件設備來進行編碼和解碼操作的同時，還可以對相關音視頻信號進行有效采集，將采集到的數據信號輸出到視頻監控器中并進行展示和查看。當下，利用“CPU+GPU+I/O”技術可以實現節目信號的輸入／輸出和編碼／解碼并進行分離應用，在編輯格式以及性能方面變得更加強大。對于板卡技術的應用也具有較大的變化，其中一類板卡只可以對數據信號進行輸入／輸出操作，解碼操作主要是利用CPU來進行，另外一種板卡則可以實現硬件加速，如特技渲染、上下變換等。利用此技術可以對音視頻的數字處理方式和計算機進行分離操作，在不占據CPU，GPU資源的情況下可以確保系統穩定運行。

另外，對于高清節目電視制作中的壓縮技術而言，可以利用SDI信號的方式進行信號數據的傳輸制作，此種信號數據的制作方式具有較強的復制性，可以實現數據格式的一次性壓縮，多次編碼以及解碼操作也不會產生畫面質量降低的現象，對于畫面質量的呈現具有較大保障。在高清電視節目制作過程中，應用最為廣泛的屬于MPEG2，一般都是在壓縮的過程中利用200～300Mbps的頻率進行壓縮，比普通的標清電視節目高出六倍，但是此種情況下需要的存儲空間較大，其帶寬承受的壓力也較大?；诖?，需要對此問題進行解決，可以應用DYHQ壓縮技術，其主要是借助MPEG2壓縮格式來進行預測算法以及碼率的優化和控制，實現兩者平衡。

最后，節目的包裝以及渲染引擎技術屬于呈現展示的重要技術。在高清電視節目的制作過程中，畫面布局的渲染對于畫面總體的質量會產生較大影響，但是高清節目具有較大的數據量，因此在實際渲染過程中，產生了較多的渲染引擎需求和要求，在處理數據能力方面較強，確?？梢垣@取良好的數據處理效率和能力。比如，對于非編單機而言，可以利用64位Windows7計算機操作系統來進行應用，但是和32位操作系統相比，其在數據處理能力方面可以得到進一步提升，對于畫面的渲染制作效率也可以實現最大限度地提升。與此同時，在利用“GP2U+Acc”渲染引擎應用的基礎上，最大限度地發揮其GPU及專用渲染器具備的運算潛能，可以實現資源的合理優化及科學分配，并提升畫面的渲染制作效率，從而提升電視節目質量[4]。

4高清網存儲架構的總體設計

（1）在高清節目的制作中，媒體數據的編碼數據資源的整合需求需要進行實際分析和應用，對于相關的高清網系統實際運行操作管理而言，編碼技術具備一定的特殊性，因此在數據資源的編碼整合優化方面也需要根據實際情況提出具體需求，其中主要是對實際運行中的兼容性進行控制和管理。換言之，在分析的過程中需要從以下幾個方面來進行內容研究。在兼容格式的選擇方面需要根據實際情況確定對應的轉換，利用對應的轉換環節進行數據格式的操作和兼容，爭取實現一步到位。在運行效率分析方面需要保持高度重視，如果各方面產生了一定的沖突，則需要將運行效率放在首位。對于系統的編輯功能也需要高度重視，利用編輯功能確保完成各個環節的工作。對節目的基本畫質進行分析時需要對實際節目播放畫質呈現的兼容性做出具體設計，確保達到更流暢的效果。

（2）對于先進的高清視頻編碼方式而言，需要進行編碼方式的全方位多角度分析，在節目的存儲架構設計方面，主要在系統范圍內應用DNxHD和H．264等編碼格式技術，以確?？梢愿玫靥嵘娨暪澞砍尸F的播放效果，從而有效應用介質和資源，確?？梢宰畲笙薅鹊乇苊猱a生不必要的信息流轉現象，基于當前出現的實際需求以及發展狀況，將相關介質應用到對應的系統內部，從根本上緩解系統在運行過程中產生的壓力，與此同時，還可以提升數據存儲介質的有效性。

5各廣播電視臺在原有數據存儲上存在的問題

首先，節目出現了重復上載的問題，在工作量方面有所增加，但是服務器自身的存儲容量具有一定的限制，因此電臺在節目的重復播出方面需要進行節目的重復上載，此種方式下工作人員的工作量也會增加，在循環的上載節目數據過程中對于數據材料就需要實現重復壓縮和解碼操作，因此很可能產生節目質量降低的現象。其次，在節目的素材應用方面效率較低，一些電視頻道會重復播放一些相同的節目素材數據內容，但是電視頻道在素材資源方面沒有形成共享操作和應用，并且節目播出中的廣告重復率也較高，因此在服務器內部上載的節目素材會占據一大部分的服務器數據存儲空間。再次，造成管理不便，在節目素材數據安全播出時需要在每一個頻道設置多個視頻服務器，但是所有的電視素材資源只可以放置在一個存儲空間內，因此此種情況下的電視素材管理就會很不方便。對于存儲空間而言，服務器內部進行重復素材的長期保存操作對于電視節目的播出安全性也會造成一定的威脅。最后，對于服務器的存儲容量而言，在擴充方面需要利用更多的資金來解決傳統的存儲問題，以實現服務器存儲空間的擴充，因此廣播電視臺的節目素材數據存儲成本也就更大。

6網絡系統數據存儲技術應用

網絡系統的存儲數據技術主要是將網絡和存儲實現有機融合，借助網絡方式連接存儲的服務器，對于節目數據而言，可以實現網絡的傳播現象。在當下網絡系統數據存儲方面，可以構建一個較為獨立的系統，進行更多數據資源的有效存儲和應用，因此網絡系統的數據存儲技術在實際應用中具有諸多優點。

（1）傳統的直連式DAS存儲技術主要是利用SCSI接口與磁盤進行連接，其中各個端口缺乏共享操作和連接，因此在進行數據訪問的過程中，會和服務器發生多次連接以及數據的轉發操作，即每一個轉發數據的操作都需要服務器參與其中，利用此模式進行大量數據的轉發就會造成極大的資源、資金浪費，以及限制系統擴容。

（2）在網絡的附加NAS存儲技術應用方面，NAS包含存儲系統和文件服務器兩個部分，它們都是利用網絡文件的形式在網絡中進行數據資源的存儲和備份。利用NAS可以實現即插即用，運行時主要是利用TCP網絡來連接，因此可以對現有網絡進行匹配。操作系統具有專用特點，但是在文件的應用方面可以對其他的操作系統實現共享化。對文件的訪問也需具備一定的專業網絡協議，并利用此方式進行優化，從而提升文件訪問速度。值得注意的是，在NAS應用中，設備和企業的服務器之間會有一條公用的寬帶，在具體的使用效率方面會受到影響。同時，NAS具有不可擴展的特點，并具有自身專用的網絡標識[5]。

（3）對于存儲區域網SAN而言，可以在SCSI協議的基礎上進行多個存儲設備和服務器的信道建立，利用此方式來達到多個終端同時訪問存儲設備的目標，其中包含主機、磁盤陣列和互聯設備，對現階段存在的網絡結構進行分析之后可以總結出每一種架構的優缺點，在數據終端訪問的同時，也可以實現數據共享。

7結束語

在高清節目存儲系統中，最重要的是要保證數據存儲的安全性，可以在任何時間范圍內確保節目素材實現完整的應用，因此可以借助NAS的網絡系統數據存儲技術來實現數據存儲，其可以將類似的數據存儲在不同的存儲器中，確保數據在面對突發情況下也可以正常應用。