一. 概述
目前國內(nèi)廣電行業(yè)的發(fā)展,呈現(xiàn)出以下幾個發(fā)展趨勢,對今后我貴陽臺的發(fā)展方向作出分析,提出建議與思考。
第一個趨勢:由磁帶設(shè)備向新介質(zhì)設(shè)備的轉(zhuǎn)變。眾所周知,從廣電行業(yè)誕生之日起,磁帶一直伴隨著廣電行業(yè)的發(fā)展,磁帶類型眾多,可以說一種新格式的誕生,就會產(chǎn)生一種新的磁帶格式,不同格式磁帶之間不能通用。而且磁帶的維護(hù)成本、安全性,以及環(huán)境適應(yīng)性,均存在不如人意的地方。
第二個趨勢:由單機(jī)模式向網(wǎng)絡(luò)化模式的轉(zhuǎn)變。IT網(wǎng)絡(luò)化模式,對于廣電行業(yè)的整體工作流程來說,使得效率得到很大提升,素材的文件化處理,使得素材在傳輸、復(fù)制、共享、保存、硬盤播出等各個環(huán)節(jié)能夠很方便的應(yīng)用,而且做到圖像質(zhì)量沒有損失。但是我們也應(yīng)該看到,網(wǎng)絡(luò)化模式的出現(xiàn),對于備份播出、應(yīng)急處理方面更加不可掉以輕心、需要對電腦病毒的威脅增加防范,這些都是應(yīng)該重視的問題??傊W(wǎng)絡(luò)化模式的采用,效率的提高,不能以犧牲安全為代價。
第三個趨勢:由標(biāo)清格式向高清格式的轉(zhuǎn)變。如何能夠更好、更快、更省的制作高清節(jié)目,如何穩(wěn)定地從標(biāo)清格式過渡到高清格式,將是我們應(yīng)該思考的方向。
1.當(dāng)前高清格式選型的出發(fā)點
在上面所述的大環(huán)境大趨勢下,未來高清格式的選型可以參考以下幾個出發(fā)點:
其一,要選擇支持文件化的新介質(zhì)。目前磁帶介質(zhì)已經(jīng)正在逐步退出歷史舞臺,所以今后的高清設(shè)備選型,一定要選擇基于文件化的新介質(zhì)。但同時我們也要注意在新介質(zhì)取代傳統(tǒng)磁帶的時候,不能把磁帶的優(yōu)點拋棄掉,即成本低、安全性高、易保存等優(yōu)點。
其二,要選擇適合自身實際情況的格式。格式關(guān)系著整個電視臺全部流程,包括非編網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、非編站點的硬件配置、網(wǎng)絡(luò)帶寬的選擇、乃至素材媒資的管理。如果選擇了一個過高的格式,會給整個流程加重負(fù)擔(dān);如果選擇一個過低的格式,那么節(jié)目的質(zhì)量有堪憂。所以一個適合的格式對于一個電視臺是非常重要的。
其三,要選擇適合自身實際情況的設(shè)備。在以上兩點確定下來的情況下,即在確定所需的介質(zhì)和格式之后,可以最后考慮我們所需要的設(shè)備。同時設(shè)備的選擇一定要定位準(zhǔn)確。
二. 新介質(zhì)的分析
目前市場上適合于廣電ENG的主要新介質(zhì)有專業(yè)光盤,半導(dǎo)體卡,以及硬盤記錄單元。
不同的新介質(zhì)具有不同的特點。在成本、IT設(shè)備結(jié)合性、使用安全性上面表現(xiàn)各有不同,需要多方面考察,綜合比較,不但要滿足在現(xiàn)有流程中代替?zhèn)鹘y(tǒng)磁帶介質(zhì),滿足在未來的IT化網(wǎng)絡(luò)制作時代的各個流程中的應(yīng)用,還要能夠繼承傳統(tǒng)磁帶的優(yōu)點。
1.不同新介質(zhì)特點
針對不同新介質(zhì)的特點,現(xiàn)總結(jié)如表1。
針對半導(dǎo)體卡成本高的問題,各個廠家也都給出了替代方案,比如使用適配器配合民用卡進(jìn)行使用,而民用卡的成本也就在幾百人民幣的范圍,有的高速民用卡,比如索尼公司的XQD卡,以及松下公司的Micro P2卡,價格雖有下降,但是價格也要在千元以上(32GB)。而且這些替代民用卡,畢竟是民用標(biāo)準(zhǔn),在使用壽命、安全性上都不是傳統(tǒng)廣電領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。
2.專業(yè)光盤介質(zhì)特點的詳述
專業(yè)光盤記錄介質(zhì),在成本、存儲容量、安全性、保存性、開放性、交換性方面都具有出色的特性。
低成本:23GB的專業(yè)光盤大概150元左右,50GB的專業(yè)光盤大概380元左右,與傳統(tǒng)磁帶在同一價格水平上。
大存儲容量:以記錄50Mb/s碼率為例,單片50GB單面雙層專業(yè)光盤,記錄時間95分鐘,單片23GB單面單層專業(yè)光盤,記錄時間43分鐘。
高安全性:首先,專業(yè)光盤外面采用了塑料殼對光盤本身進(jìn)行了保護(hù),防止素材光盤劃傷、也有效地防止了灰塵,對素材起到了很好的保護(hù)。其次,專業(yè)光盤可以抵抗高溫、低溫、潮濕等各種惡劣的使用環(huán)境。再次,專業(yè)光盤可以有效地防止計算機(jī)病毒的侵害,可以實現(xiàn)全流程的無毒操作。在后期上載之前不用殺毒,大大節(jié)省了工作時間,提高了工作效率。
易保存性:專業(yè)光盤可以在室溫情況下保存50年,而且節(jié)省空間。
高開放性:專業(yè)光盤技術(shù)并非索尼獨家壟斷,目前已經(jīng)有TDK、Maxell、Fujinon三家索尼以外的廠家可以生產(chǎn)專業(yè)光盤,這對專業(yè)光盤的市場發(fā)展帶來了巨大的推動力,也為專業(yè)光盤的價格下降提供了必要的前提。
易交換性:目前索尼公司已經(jīng)與中國廣播電影電視節(jié)目交流中心達(dá)成協(xié)議,將采用專業(yè)光盤作為替換Betacam SP傳統(tǒng)磁帶的下一代節(jié)目交換媒體。
三. 格式的分析
如前所述,格式是電視臺高清選型的重中之重,同時格式也將影響這個工作流程。
目前市場上的高清格式繁多,比如有MPEG HD422, AVCIntra, JPEG2000, DNxHD等,我們需要透過現(xiàn)象看本質(zhì),任何編碼其實都可以分為兩大類,一類是幀間編碼,另一類是幀內(nèi)編碼,別無其他。
如圖1所示例,左邊是幀間壓縮編碼的示例,右邊是幀內(nèi)壓縮編碼的示例。
對于圖像質(zhì)量的優(yōu)劣,主要取決于關(guān)鍵幀I幀的信息量,I幀的信息量大圖像質(zhì)量就好。高清圖像的信息量非常大,在相同圖像質(zhì)量的前提下,能夠得到較低的碼率,對于整個后期流程都是有益處的。
對于幀間編碼而言,其優(yōu)點是可以利用幀與幀之間的關(guān)聯(lián)性來去除掉冗余信息,在不損失圖像質(zhì)量的前提下,可以達(dá)到更高的壓縮比。在不同類型的幀之間可以進(jìn)行碼率分配。而對于幀內(nèi)編碼而言,沒有利用幀之間的關(guān)聯(lián)性,幀與幀之間沒有碼率分配,每一幀都是一樣的,都需要承載那一幀畫面的全部信息。
簡言之,幀間編碼就像協(xié)同工作,對于圖像的處理更加靈活,可以應(yīng)對更加復(fù)雜(信息量大)的圖像,同時壓縮比高,其碼率更具有實際意義,可以降低整個流程的工作成本。而幀內(nèi)編碼的每一幀就像各自為戰(zhàn),不適合處理復(fù)雜(信息量大)的圖像。在相同圖像質(zhì)量的前提下,幀內(nèi)編碼的碼率會更高,不適合于整個后期流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。
目前市場上主流的兩種編碼方式,第一種是專業(yè)光盤介質(zhì)所采用的高清編碼格式是MPEG-2 422P@HL長GOP 50Mb/s幀間編解碼技術(shù),簡稱MPEG HD422高清編解碼技術(shù);另一種是P2半導(dǎo)體卡主要采用的高清編碼格式是AVCIntra 100Mb/s幀內(nèi)壓縮編解碼技術(shù)。
四. 設(shè)備及流程的分析
下面我們將針對前后期的攝錄一體機(jī)和錄像機(jī),同時結(jié)合流程上的某些重要環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。
1.攝錄一體機(jī)
目前無論是手持式攝錄一體機(jī)還是肩扛式攝錄一體機(jī),都分為兩種主要的成像器,一種是CCD(Charge-coupled Device 電荷耦合元件)的,另外一種是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的。兩種成像器件各有優(yōu)缺點。
如下表2表格所示為簡單的對比:
可以看出,CMOS成像器的明顯優(yōu)勢在于功耗低、以及高靈敏度上。這兩點尤其對于新聞和體育拍攝來說非常重要。
然而CMOS成像器也有其自身的不足,那就是果凍效應(yīng)。如圖3所示:
果凍效應(yīng)的產(chǎn)生是由于CMOS成像器的成像原理造成的,其每幀畫面成像時是一行一行像素依次成像,所以如果被拍攝物體快速運(yùn)動的話,就會產(chǎn)生一些變形,也就是果凍效應(yīng)。而傳統(tǒng)CCD成像器是每幀畫面一次成像,所以無論物體運(yùn)動多快,也不會產(chǎn)生果凍效應(yīng)。
所以CMOS成像器有優(yōu)點也有不足,但是CMOS成像器的價格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CCD成像器,所以對于在高清化改造中需要大量高清設(shè)備的電視臺來說,CMOS攝錄一體機(jī)能夠花更少的錢,辦更多的事。況且目前的手持?jǐn)z像機(jī)以及大尺寸35mm的攝像機(jī)基本上都是CMOS成像器的,所以CMOS成像器的普及也是大勢所趨。
2.臺內(nèi)的非編網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
在提到非編網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的時候,不得不提到以前的一種評價編碼質(zhì)量的手段,即多代復(fù)制。在非編大量引入之前,我們的主要編輯設(shè)備是錄像機(jī),而且是基于基帶視頻信號的,所以多代復(fù)制成了衡量一個編碼好壞的主要手段。
但是在當(dāng)前的環(huán)境下,非編大量引入,導(dǎo)致后期編輯工作基本全部在電腦上完成,拍攝完的素材直接上載到電腦的非編,所以感覺上現(xiàn)在的流程并不存在多代復(fù)制了,但是實際上目前非編中的一個重要概念—轉(zhuǎn)碼,就是類似以前錄像機(jī)時代的多代復(fù)制。
有一個原則,無論是什么編碼,也無論轉(zhuǎn)為什么編碼,只要轉(zhuǎn)碼一次,圖像質(zhì)量就會下降一些。所以如果我們的非編網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中轉(zhuǎn)碼環(huán)節(jié)過多,那么我們的節(jié)目質(zhì)量一定受到很大影響。
總之,非編網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計一定要遵循在整個工作流程中,最少轉(zhuǎn)碼次數(shù)的原則。當(dāng)然,如果沒有轉(zhuǎn)碼環(huán)節(jié)是最好的。
另外,在非編網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的時候,也要充分考慮網(wǎng)絡(luò)的病毒風(fēng)險、不穩(wěn)定性。所以非編的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計也同樣涉及到介質(zhì)的選擇以及格式和設(shè)備的選擇,它是一個綜合各個因素的設(shè)計與考量。
3.新介質(zhì)播出的思考
從最早使用磁帶錄像機(jī)和磁帶進(jìn)行播出的時代開始,已經(jīng)建立起了比較完整的播出體系和規(guī)范,安全可靠、責(zé)任明確,當(dāng)我們向文件化方向轉(zhuǎn)變的時候,不能夠只從技術(shù)角度出發(fā),而是要結(jié)合現(xiàn)實情況,滿足目前播出體系的基本要求,而且可以平穩(wěn)過渡到新的文件化介質(zhì),只有這樣才能夠保護(hù)實際使用者的利益最大化。
播出環(huán)節(jié)的安全性尤為重要,不可掉以輕心。所以從以下方面來考慮新介質(zhì)在播出方面的要求。
(1)新介質(zhì)播出要求一
播出介質(zhì)的素材時碼一定要連續(xù)。
即使文件化的新介質(zhì)上存在若干個素材片斷,即使介質(zhì)上的素材通過不同方式、不同設(shè)備錄制到介質(zhì)上,包括文件拷貝、基帶錄制,都要滿足素材時碼的連續(xù)性。因為時碼的連續(xù)性,對于播出來講是至關(guān)重要的。
(2)新介質(zhì)播出要求二
播出介質(zhì)的素材文件表現(xiàn)形式,一定要一個文件包含完整的視音頻,而且要滿足可以快速定位到素材內(nèi)部指定時碼位置。
一個文件包含全部播出信息十分必要,播出時可以快速將介質(zhì)上的素材文件拷貝到播出服務(wù)器,不必將素材重新打包。而且當(dāng)播控系統(tǒng)指定跳轉(zhuǎn)到素材某一個位置的時候,可以快速定位,否則將無法滿足播出的時效性和快速應(yīng)變能力。
目前MXF OP1a標(biāo)準(zhǔn),素材的視音頻全部在一個文件中,這樣可以方便拷貝、遷移。
(3)新介質(zhì)播出要求三
播出介質(zhì)應(yīng)該滿足同時適應(yīng)“新”、“老”播控系統(tǒng)。
所謂“老”播控系統(tǒng),是指對磁帶介質(zhì)進(jìn)行播控的系統(tǒng),一般使用基帶采集上載方式,通過對素材打點、預(yù)卷,錄像機(jī)和系統(tǒng)時碼同步后,方可進(jìn)入IN點進(jìn)行正式素材采集。
所謂“新”播控系統(tǒng),是指文件化的播控系統(tǒng),直接進(jìn)行文件的拷貝上載方式,不使用基帶打點預(yù)卷的方式。上載速度快,效率高。
一般電視臺中的播控系統(tǒng)和介質(zhì)的更新?lián)Q代不能夠完全同步,也就是說可能更換新介質(zhì)容易些,播控系統(tǒng)的改造升級,稍微滯后,這樣的話,就要求新的播出介質(zhì)一定要滿足兼容兩種播控系統(tǒng)的特性。
(4)播出對格式的要求
播出格式從來都是圖像質(zhì)量和碼率的平衡選擇,比如在標(biāo)清時代,拍攝和編輯格式可能采用的是50Mb/s的碼率,但是在播出服務(wù)器上用于播出的碼率則可能只有10幾Mb/s。這樣做的好處是什么呢?
第一:在保證圖像質(zhì)量的要求的同時,可以把碼率降低到最小,對于播出服務(wù)器的在線存儲空間要求也就隨之減小
第二:碼率選擇過高,因為鏈路以及電視終端的原因,對于老百姓在電視上看到的效果不會有很大幫助。
在考慮新的文件化播出介質(zhì)的時候,還要考慮
第三:其文件的編碼格式是否可以被播出服務(wù)器原碼支持,也就是說可不可以直接將介質(zhì)上的素材文件拷貝到播出服務(wù)器中,直接播放,中間不用轉(zhuǎn)碼。
(5)新介質(zhì)播出的小結(jié)
根據(jù)上面所列出的客觀標(biāo)準(zhǔn),審視目前市場上流行的新介質(zhì),只有索尼的專業(yè)光盤可以滿足上述要求,即素材文件時碼連續(xù)、視音頻在一個素材文件、適應(yīng)“新”“老”播控系統(tǒng),可以平穩(wěn)過渡,以及專業(yè)光盤的格式天然適合高清播出要求。
五.總結(jié)
通過對目前市場上主流的新介質(zhì)、高清格式以及各種設(shè)備的全面考量和分析,索尼的專業(yè)光盤介質(zhì)、幀間壓縮編碼MPEG HD422, 以及基于專業(yè)光盤的各種產(chǎn)品可以為我臺的高清化提供安全穩(wěn)定的保障、靈活的流程、使得我臺的高清化能夠做到投資利益最大化。