计算机论文：非线性编辑系统构建及其故障维护

　　摘    要：　数字图像处理技术快速发展对现代电视节目生产产生深远意义，非线性编辑系统已在电视台得到广泛应用，提高了节目生产效率。本文介绍了江都频道非编网的构建，介绍了非编在节目生产中几个故障的技术维护。

　　关键词：　线性编辑; 非线性编辑; 网闸; 技术维护;

　　1、 引言

　　电视一直随着技术创新而得到不断发展。早期电视依靠16mm甚至35mm胶片摄像机来拍摄收集活动画面，这大大限制了电视节目的制作生产；后来录像带（从第一代Quadraplex到Betacam系列等）和线性编辑系统的发展提高了制作人员包装节目的速度，特别是时码的出现提供了帧到帧的编辑精度，大大改善了节目编辑效果；随着信息技术快速发展，计算机技术对现代电视节目生产产生深远意义，通过计算机可获取在线素材、编写剧本、创建节目单、控制录像设备等，电视节目生产中计算机的大量使用促使了节目制作最主要的一项技术应运而生——非线性编辑，软件设计者为电视节目制作开发了特殊软件包，视频上载到计算机转换成一系列数字视频文件，编辑人员利用软件提供的丰富编辑功能来创作需要的节目。非线性编辑改变了视频处理方式，是电视制作技术中一次质的飞跃。

　　2、 非线性编辑

　　传统的电视编辑是以磁带为基础的，由于磁带记录画面有顺序，无法在已有的画面之间插入一个镜头，也无法删除一个镜头，除非把处理后的画面全部重新录制一遍。因所有任务有顺序，无法随意改变穿插所要编辑的内容，这种编辑方式就叫做线性编辑，它给编辑人员带来很多的限制，编辑效率低。非线性编辑是针对传统的线性编辑而言的，是应用计算机图像技术，在计算机中能不按顺序地对各种原始素材进行编辑操作，并将最终结果输出到计算机硬盘、磁带、蓝光等记录设备上的一系列完整的工艺过程。由于原始素材通过上载被数字化存储在计算机硬盘上，信息存储的位置是并列平行的，与输入时的先后顺序无关，这样便可以对存储在硬盘上的数字化音视频素材进行随意地排列组合，轻松地重新整理、拷贝、删除和重新格式化那些组成视频节目的视频片段，然后按剧本编写的顺序在故事板上对素材编排，并在节目的任意点上编辑、更改，随时在任何部分进行剪切、粘贴、添加和删除素材。故事板中的片段是指向源文件的指针，而不是实际的源文件本身，从而在编辑中更改片段时不会影响储存在硬盘上的采集下来的原始文件。

　　与以磁带为基础的线性编辑相比，非线性编辑这种在编辑过程中能任意点处理视音频的能力，不但提高了节目制作效率，改善了节目质量，而且也不像线性编辑系统那样需要更多设备和维护，节约了编辑投入成本。

　　非编工作站原理如图1所示。

　　3、 非编网组建

　　(1）大洋非编

　　在20世纪八十年代早期，Montage公司首次开发了非线性编辑系统，但是直到1989年，Avid公司发布了名叫Avid1第一代非编，非编这项技术才出现了便于商业使用的软件包。目前，已有不少公司开发了非编系统软件包，比如国外比较着名的有Apple公司的终极剪辑系列（Final Cut Pro Series）、Avid技术的新闻采编家族（News Cutter Family）等，国产主流非编有大洋D3-Edit系列和索贝E7、E3、E1以及新奥特Himalaya系列等。

　　大洋D3-Edit非线性编辑软件，提供视音频采集、文件导入、P2卡采集、故事板导入等多种数据获取方式；采用标准资源管理模式和项目化管理，支持用户以项目的方式来管理自己的工作文件，如故事板、素材、固定特技等相关资源；内置了柔化、划像、浮雕、风格化、马赛克、掩膜、负片效果、粒子、褶曲等十三大类特技效果，为视频编辑提供了强有力的效果工具；内嵌D3-CG Live 3D专业三维图文动画创作系统，提供丰富的字幕特技，轻松实现标题、滚屏、唱词、动画的制作；RedBridge卡支持模拟复合、Y/C、分量、SDI数字视频接口、模拟平衡音频接口，同时提供同步和键的输入输出。大洋D3-Edit非线性编辑软件，支持系统升级、扩展，拥有高实时性、丰富特技、全接口，满足从剪辑到包装合成的电视节目制作需求，适应广播电视制作业务发展的要求，是一款高性价比的非线性编辑软件。
 

　　(2）网闸

　　计算机网络技术与广播电视技术不断创新融合，极大地满足了人们对信息交换和信息共享的需求，给节目创作提供了强大的工具。但是计算机网络极易受到木马、蠕虫等病毒感染，破坏数据，损坏应用软件，甚至使系统崩溃，给节目生产带来严重影响。网闸作为一种新型网络信息安全设备，近些年来在网络安全领域得到了广泛应用，它切断网络间的通用协议连接，将数据包重组为专用协议数据，在另一侧数据将恢复为通用网络协议，同时结合系统预设置，允许指定的数据类型通行，禁止其他数据通行，实现网络间数据安全交换，有效地避免本地非编局域网受到病毒攻击。网闸连网示意图如图2所示。

　　(3）网络构建

　　为节约设备投入成本，组网采用有卡与无卡工作站相结合的方式给每个栏目配置非编，确保每个栏目配有一台有卡非编。考虑到新闻节目生产实时性强、综艺栏目节目生产量大，将其非编组建成网络版非编，共用数据库服务器和存储服务器，实现栏目内所有素材和故事板共享，提高节目生产速度。而对于其他周播率不高的专题栏目，非编采用单机工作方式，节约存储服务器空间。目前非编网共有3台高清无卡非编、6台标清有卡非编、6台无卡标清非编、1台励图网闸、2台配音工作站、2台数据库服务器、1台Synology20T存储服务器、1台FTP服务器和1台素材迁移服务器，为满足主机端口数量及系统能随时扩充的要求，系统使用2台16口H3C千兆交换机进行级连，在满足目前规模要求的同时，系统网络具备扩展性。非编网示意图如图3所示。

　　图1 非编工作站原理

　　图2 网闸连网示意图

　　4、 技术维护

　　为确保非编网安全运行，组网时将存储服务器、主备数据库服务器、交换机、网闸等核心设备安装进独立空调机房，定期做好设备除尘、机房室温、UPS电源等基本的日常技术维护，每天查看帐户管理、程序管理、日志管理、网络管理、用户管理五个基础数据库的备份情况，确保服务器定时完成每天上午、下午两次数据备份任务。非编网运行中发生的故障，及时维护处理，不影响节目生产进度，对每次故障处理都及时总结，记录分析与处理过程，下面分享几个典型故障的技术维护。

　　(1）素材无法导入内网存储服务器

　　素材迁移服务器FlashFxp访问内网存储服务器失败，但能Ping通存储服务器IP地址，内外网络处于连通，从而认定是网闸引起的故障；后与厂家联系，对网闸数据库进行远程修复，并对网闸安全策略，包括防火墙策略、文件策略重新配置，故障依旧；将网闸“暂停监控”开启，让网闸只起一个路由功能，发现素材仍不能导入内网，排除了网闸引起的故障，应是存储服器FTP服务问题。为不影响网络版非编使用，保证节目正常制作，在内网安装了一台计算机，建立FTP代理服务，配置素材存储路径，素材重新导入内网存储服务器。

　　(2）故事板拖拉时间轴时，大洋出现卡顿死机

　　《生活圈》栏目合成节目过程中，鼠标拖拉故事板时间轴时，大洋出现卡顿，甚至软件死机，但打开其他故事板拖拉播放，不存在此现象，认定大洋软件正常。后新建一故事板，将原素材逐条添加到新故事板播放，发现其中一段素材添加到故事板播放，大洋就卡顿死机，删除这条素材，故事板播放就正常，将这条素材重新打包生成新文件，导入合成非编，该档节目合成成功。

　　(3）资源管理器只能正常显示部分故事板、素材文件，大洋提示数据库连接失败

　　新闻1号非编登录大洋后，大洋资源管理器窗口跳出“数据库连接失败”提示对话框，所有素材和故事板文件均只能正常显示一部分，也无法打开每一个素材和故事板；检查账户管理、程序管理、日志管理、网络管理、用户管理五个基础数据库配置，测试均连接成功，计算机SQL服务已启用，通过分析认为是大洋应用程序或SQL程序已损坏，卸载大洋重新安装，配置数据库，故障依旧，对SQL程序卸载重新安装，大洋配置五个基础数据库数据，正常登录，五个数据库还原最新备份的数据，登录仍提示失败，后对程序管理库还原前一时间点备份的数据，大洋正常登录编辑，说明最新备份的程序管理数据库在写入数据时发生了出错。

　　5、 总结与展望

　　非线性编辑系统提供了可以想象的编辑工具，丰富的、开放的、可扩充的视音频特技，可自由地对镜头和音响做渲染和加工，字幕灵活应用，以及与视频精确对位的制作手段，让视频、字幕合成轻松一次完成，满足所有节目类型的编辑制作需求。随着节目制作业务的飞速发展，视频轨不断增加，特别是高清、超高清编辑，导致数据量剧增，计算更加复杂，这对非线性编辑技术提出了更高的要求，需具备综合高效率的处理能力。随着IT技术的不断发展、新硬件的发明和新软件的开发，将促使非线性编辑在后期节目制作中不断拓宽新的天地，成为面向无限媒体应用更智能的多媒体环境。