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摘 要:电视节目的数字化使得视频转码技术在电视台的制作播出系统中得到了广泛应用,转码技术实现了非编系统与硬盘播出系统间的文件交换,本文主要介绍转码系统组成以及在我台制作播出系统中的具体应用。
关键词:转码技术 制作 播出
中图分类号:TN948.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0023-01
随着电视台向数字化过渡,以视频服务器为中心的数字播出系统,已经替代了传统的以录象机为中心的模拟播出系统。而编辑系统也由非线性编辑机取代了原来的录像机组合编辑。东宁电视台于2005年实现了电视节目全硬盘播出,组建了数字化制作播出一体网。由于县级台资金和技术所限,当时的硬盘播出系统只是由一台硬盘播出计算机和几台非线性编辑机组成。随着节目量的增大和频道的增多,我台的设备也在不断更新,从而形成了多套编辑线,而非编系统也是由多个厂家提供,板卡和编辑软件出现了多样性。为解决制作播出系统之间的兼容性,提高播出效率,我台应用了视频转码系统。
本台的非编制作网络以大洋ME和创新DV制作系统为主,并配备了多台无卡工作站,选用MPEG－2I帧50Mbps码率的格式进行素材上载,编辑后经非编系统合成MPEG－2 IBP帧15Mbps码率的视频格式,由转码系统转码为视频服务器专属格式并送入硬盘播出系统编排播出,既保证了播出信号的质量,又提高了视频数据压缩效率,节约了大量储存空间。非编系统与硬盘播出网之间的文件交换是实现数字化制播的关键,而转码技术在其中起到核心作用。
1 视频转码技术简介
视频转码技术,即通过某种手段改变现有视频数据的编码方式。
1.1 不同编码格式之间的视频数据转码
不同编码格式之间的数据转码,指通过转码方法改变视频数据的编码格式。通常这种数据转码会改变视频数据的现有码流和分辨率。这种转码方式设计的算法较为复杂,其实质是一个重新编码的过程,涉及的算法复杂度和系统开销,是由转码所需图像质量要求及转码前后两种编码方式的相关度所决定的。
1.2 相同编码格式之间的视频数据转码
相同编码格式的数据转码,指不改变压缩格式,只通过转码手段改变其码流或文件信息,可分为改变码流和不改变码流两种。本台应用的就是这种形式,把MPEG－2全I帧50Mbps码流的视频数据转码为MPEG－2IBP帧8Mbps码流的视频数据,直接用于播出服务器播出。同时也可以将视频服务器上的MPEG－2全I帧50Mbps码流的视频文件,改变其头文件和封装形式,可在非编系统上直接编辑使用。这种转码方式在视频工程上应用的比较广泛。
2 我台转码系统组成
我台转码系统由转码服务器、转码调度服务器、转码客户端及相应的网络联接交换设备组成。需要转码的节目通过网络交换机传送到转码工作站转码成为播出格式文件,并传送到视频服务器,同时将节目数据信息(名称、类型、时长等)写入到播出数据库。
2.1 转码服务器
转码服务器由多台安装有转码软件的高性能计算机设备组成。数据通过千兆以太接口进入转码服务器,经转码处理后通过千兆以太接口输出至播出二级储存阵列。用户通过用户控制界面对转码调度服务器进行设置,指定转码的编码方式及码流。转码调度服务器通过以太连接控制转码服务器进行转码工作。转码服务器在把素材文件取入本地缓存时,改变视频数据的编码方式或文件封装格式,将视频数据文件由制作文件格式转换为视频服务器所识别和可使用的视频文件格式,通过以太网送入指向存储体。
2.2 转码调度服务器
转码调度服务器主要负责接收和处理所有的转码请求,分析请求所包含的任务,然后调度分配给转码工作站执行转码任务,并返馈给转码客户端相关转码任务的执行状态和结果信息。转码调度服务器可同时管理多台转码工作站,将转码任务分配在多台转码工作站上。
2.3 转码客户端
转码客户端是转码系统的用户操作界面,提供转码任务申请和提交功能,可设置详细的转码任务参数,如选择转码的源文件路径、类型、出入点、特效处理方法、目标格式编码参数等。通过转码参数设置,可实现直接的格式转换,也可在转码的同时实现一些简单的视音频处理,可对视音频文件进行参数调解,并可实时预览处理效果,方便用户操作。
3 与播出系统连接
节目传输到播出系统,可分为信号方式下载或文件传输方式。信号下载是通过播出系统中的播控工作站控制上传上、下载工作站输出视音频信号给视频服务器录制为视频服务器的文件格式准备播出。文件传输方式是通过转码服务器将编辑好的节目转码为视频服务器的文件格式,通过网络传输给视频服务器。我台主要应用的是文件传输方式。
3.1 硬盘播出与非编连接
由于我台各制作部门比较分散,因此各类节目都是通过各自的非编系统进行素材上载。在制作环节,把每个编辑好的节目进行本地快速打包转码,就是把带有字幕和特技信息的一个节目转码成为视频服务器可以接受的文件格式,转码的速度随着系统硬件性能的提高而不断加快,这种转码形成的文件通过网络传输到视频服务器的硬盘中,该传输过程为超实时,可达到6～15倍的传输速度。
3.2 采用这种转码方式的优点
采用这种转码的方式有效地打通了制作和播出两个环节之间的格式瓶颈。
(1)解决了远距离传输问题。由于文件通过网络传输,布线比较方便,各部门间只需建立网络连接,就可实现资源共享,可以利用网络系统进行远距离传输。
(2)传输过程是文件方式交互。媒体文件携带的元数据信息同步入播出库,不存在两个系统之间进行重新上载的同步控制和入出点的重新定位问题。转码和文件传输方式在一定程度上降低了整体系统造价。
(3)提升了系统整体效率。我台制播一体的转码系统相对于以往制作播出方式,节省了大量时间,并将各部门的制作系统与播出系统有机地联系起来,提高了硬盘播出服务器的利用率。
4 结语
转码系统在我台应用几年来,工作比较稳定可靠,大大提高了制作和播出效率,原来必须使用昂贵的专业硬件设备才能进行的视频数据编解码、码流转换等工作,随着计算机技术的发展,可以利用转码软件来完成,转码技术在视频数据的传输、存储和通用性增强方面也可以提供很好的解决方案,在东宁电视台的制播数字化进程中起到了关键作用。
关键词:转码技术 制作 播出
中图分类号:TN948.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0023-01
随着电视台向数字化过渡,以视频服务器为中心的数字播出系统,已经替代了传统的以录象机为中心的模拟播出系统。而编辑系统也由非线性编辑机取代了原来的录像机组合编辑。东宁电视台于2005年实现了电视节目全硬盘播出,组建了数字化制作播出一体网。由于县级台资金和技术所限,当时的硬盘播出系统只是由一台硬盘播出计算机和几台非线性编辑机组成。随着节目量的增大和频道的增多,我台的设备也在不断更新,从而形成了多套编辑线,而非编系统也是由多个厂家提供,板卡和编辑软件出现了多样性。为解决制作播出系统之间的兼容性,提高播出效率,我台应用了视频转码系统。
本台的非编制作网络以大洋ME和创新DV制作系统为主,并配备了多台无卡工作站,选用MPEG－2I帧50Mbps码率的格式进行素材上载,编辑后经非编系统合成MPEG－2 IBP帧15Mbps码率的视频格式,由转码系统转码为视频服务器专属格式并送入硬盘播出系统编排播出,既保证了播出信号的质量,又提高了视频数据压缩效率,节约了大量储存空间。非编系统与硬盘播出网之间的文件交换是实现数字化制播的关键,而转码技术在其中起到核心作用。
1 视频转码技术简介
视频转码技术,即通过某种手段改变现有视频数据的编码方式。
1.1 不同编码格式之间的视频数据转码
不同编码格式之间的数据转码,指通过转码方法改变视频数据的编码格式。通常这种数据转码会改变视频数据的现有码流和分辨率。这种转码方式设计的算法较为复杂,其实质是一个重新编码的过程,涉及的算法复杂度和系统开销,是由转码所需图像质量要求及转码前后两种编码方式的相关度所决定的。
1.2 相同编码格式之间的视频数据转码
相同编码格式的数据转码,指不改变压缩格式,只通过转码手段改变其码流或文件信息,可分为改变码流和不改变码流两种。本台应用的就是这种形式,把MPEG－2全I帧50Mbps码流的视频数据转码为MPEG－2IBP帧8Mbps码流的视频数据,直接用于播出服务器播出。同时也可以将视频服务器上的MPEG－2全I帧50Mbps码流的视频文件,改变其头文件和封装形式,可在非编系统上直接编辑使用。这种转码方式在视频工程上应用的比较广泛。
2 我台转码系统组成
我台转码系统由转码服务器、转码调度服务器、转码客户端及相应的网络联接交换设备组成。需要转码的节目通过网络交换机传送到转码工作站转码成为播出格式文件,并传送到视频服务器,同时将节目数据信息(名称、类型、时长等)写入到播出数据库。
2.1 转码服务器
转码服务器由多台安装有转码软件的高性能计算机设备组成。数据通过千兆以太接口进入转码服务器,经转码处理后通过千兆以太接口输出至播出二级储存阵列。用户通过用户控制界面对转码调度服务器进行设置,指定转码的编码方式及码流。转码调度服务器通过以太连接控制转码服务器进行转码工作。转码服务器在把素材文件取入本地缓存时,改变视频数据的编码方式或文件封装格式,将视频数据文件由制作文件格式转换为视频服务器所识别和可使用的视频文件格式,通过以太网送入指向存储体。
2.2 转码调度服务器
转码调度服务器主要负责接收和处理所有的转码请求,分析请求所包含的任务,然后调度分配给转码工作站执行转码任务,并返馈给转码客户端相关转码任务的执行状态和结果信息。转码调度服务器可同时管理多台转码工作站,将转码任务分配在多台转码工作站上。
2.3 转码客户端
转码客户端是转码系统的用户操作界面,提供转码任务申请和提交功能,可设置详细的转码任务参数,如选择转码的源文件路径、类型、出入点、特效处理方法、目标格式编码参数等。通过转码参数设置,可实现直接的格式转换,也可在转码的同时实现一些简单的视音频处理,可对视音频文件进行参数调解,并可实时预览处理效果,方便用户操作。
3 与播出系统连接
节目传输到播出系统,可分为信号方式下载或文件传输方式。信号下载是通过播出系统中的播控工作站控制上传上、下载工作站输出视音频信号给视频服务器录制为视频服务器的文件格式准备播出。文件传输方式是通过转码服务器将编辑好的节目转码为视频服务器的文件格式,通过网络传输给视频服务器。我台主要应用的是文件传输方式。
3.1 硬盘播出与非编连接
由于我台各制作部门比较分散,因此各类节目都是通过各自的非编系统进行素材上载。在制作环节,把每个编辑好的节目进行本地快速打包转码,就是把带有字幕和特技信息的一个节目转码成为视频服务器可以接受的文件格式,转码的速度随着系统硬件性能的提高而不断加快,这种转码形成的文件通过网络传输到视频服务器的硬盘中,该传输过程为超实时,可达到6～15倍的传输速度。
3.2 采用这种转码方式的优点
采用这种转码的方式有效地打通了制作和播出两个环节之间的格式瓶颈。
(1)解决了远距离传输问题。由于文件通过网络传输,布线比较方便,各部门间只需建立网络连接,就可实现资源共享,可以利用网络系统进行远距离传输。
(2)传输过程是文件方式交互。媒体文件携带的元数据信息同步入播出库,不存在两个系统之间进行重新上载的同步控制和入出点的重新定位问题。转码和文件传输方式在一定程度上降低了整体系统造价。
(3)提升了系统整体效率。我台制播一体的转码系统相对于以往制作播出方式,节省了大量时间,并将各部门的制作系统与播出系统有机地联系起来,提高了硬盘播出服务器的利用率。
4 结语
转码系统在我台应用几年来,工作比较稳定可靠,大大提高了制作和播出效率,原来必须使用昂贵的专业硬件设备才能进行的视频数据编解码、码流转换等工作,随着计算机技术的发展,可以利用转码软件来完成,转码技术在视频数据的传输、存储和通用性增强方面也可以提供很好的解决方案,在东宁电视台的制播数字化进程中起到了关键作用。