视频网络系统的设计与应用

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1、视频网络系统的设计与应用涞源县广播电视局马黎明电视传媒只有通过彻底数字化和网络化才能融合在以互联网和移动通信为代表的第三媒体内（纸介＝第一媒体，广播电视＝第二媒体），获得生存空间。一、电视台网络化的目标和系统结构电视台网络化的目标首先是要在媒体资源管理系统下实现网络素材充分共享，使得每一个有价值的素材都可以方便地检索和复用。节目制作流程具有更清晰的结构，并且可以在共享制作资源和操作下并行工作。节目在数字框架下将实现无带播出，支持VOD（用户点播节目服务）；并能够在外网上以各种方式发布和交流。电视台视频网是包含节目采集系统、节目编辑系统、媒体资产及系统管理、数字电视播

2、出系统、网络电视播出系统的综合网络系统。它以网络为纽带，形成管理、生产、播出一体化。网络化极大地提高了节目生产效率、降低生产成本，对电视台的整个生产及运作流程产生深远的影响。二、非线性节目制作网非线性节目制作网是视频网的主要工作环节。各类素材在这里经过采集或网络传输，进入在线存储设备，再经过各个编辑过程成为成片或筛选加工过的素材和元数据，通过迁移服务器进入近线存储设备或送播。作为视频网的网络中枢，制作网的网络结构和数据流的存储方式选择，关系到整个视频网的建设。1、非线性节目制作网的关键技术非线性节目制作网的关键技术主要有：以MPEG-2为主流的压缩技术、以太网和FC

3、－SAN结合的双网结构、以虚拟网络存储技术为代表的存储技术和以媒体资产管理为核心的网络管理软件系统。（1）数据压缩电视视频网选择数据压缩格式主要遵循以下几个原则：信号质量必须能满足编辑和再利用的要求；在保证信号质量前提下，尽量提高压缩效率，降低存储和传输成本；压缩格式具有良好的兼容性和开放性；存储格式具有较长的生命周期。目前适宜的标准有MJPEG、DV和MPEG2三类标准。由于MJPEG和DV都是采用帧内压缩方式，压缩效率比MPEG2低。在低码率时，MPEG2可以比MJPEG的压缩比高很多而保持较好的图像质量。MPEG2的码率是可以选择的，便于广泛应用于电视广播的各

4、个方面和环节，是数字电视和高清电视的广播标准，因此，说现在的数字电视领域是MPEG2的天下，一点也不为过。MPEG2标准中应用最广、最有发展前景的是长GOP（长图像组）编码方式，它是有L个帧组成，首帧为帧内压缩的I帧；每间隔M个由前后帧（I或P）矢量变换而来的B帧后，插入一个由前面的帧（I或P）矢量变换成的P帧组成的序列。正是因为这种结构，对于MPEG2IBP压缩的视频数据进行非线性编辑时，需要两个解码器才能完成一次剪接。下面是一个L＝4的MPEG2IBP素材编辑的例子，通过图2的例子我们看到如果选择P或B帧作为编辑点,就必须保留相关的I帧或P帧。要重放经过剪辑后的

5、节目，要有两个MPEG2解码器，还要保留素材1的P6和素材2的I0，尽管它们在节目中不会显示出来。在实际应用中，常用的解码芯片（如C-Cube）都能同时解码两路信号，因此两个解码芯片就可以实现A/B卷的编辑，Matrox公司的DigiSuiteDTV+MAX和Pinnacle的Targa3000等板卡都可以实现。由于IBP各帧解码过程的不同，带来的另一个问题是素材搜索的抖动性。当在时间线上快速拖动搜索指针时，即便有解码器也不能实时回放，这种延时会随着GOP的长度增加而增加。甚至在用板卡支持的其他压缩格式（如MPEG2I）时，都会产生延时和声画错位（非编板卡总是牺牲声

6、音来运算画面，MJPEG也不例外）。这就要求编辑人员必须控制搜索速度，才能找到需要的素材位置。最明显的问题是，在正常回放时按停止键，要延时1秒钟以上才可以停止。索贝公司在处理它时，采用搜索指针回到按停止键时素材的时码位置的方法，确实很实用。MPEG2虽然是业界的标准,但它只规定了解码的通用性。在无法增加参数的情况下，从长GOP到短GOP（全I或短IBP）时，画面损失很大，7版后就很明显了，显然这对电视节目的数字化网络化制播是很不利的。但随着技术的发展，MPEG2编解码必将完全统一在一个标准下。以SONY的MXF（媒体交换文件格式）为例，短GOP到长GOP时可以加入原

7、素材的历史数据，长GOP到短GOP时可以加入原素材的编码参数。这样处理后，转换的损失可以降低到最小，这是传统的MJPEG所不能实现的。（2）网络结构和数据存储对制作网而言，由以太网和FC网构成的双网结构、双码率对应、精编/粗编工作站混合组网的概念，已经成为目前技术条件下组建大、中规模网络系统的最佳选择。它通过SAN（存储区域网络）将网络控制管理与存储分隔开来。有效地缓解了系统带宽与系统规模之间的矛盾，从而使视音频素材及相关数据在网络上实现资源共享成为现实。它融合了FC网和以太网的技术优势。以太网支持高压缩比的视音频数据流的传输，它可胜任视频素材的浏览和粗编；而F