高清制作網(wǎng)存儲解決方案
隨著國內(nèi)數(shù)字高清技術(shù)的發(fā)展,越來越多的電影和電視頻道會采用數(shù)字高清技術(shù)來進(jìn)行節(jié)目拍攝、制作和播出,相應(yīng)地,高清制作網(wǎng)系統(tǒng)的需求量也會越來越大。滿足高清編輯制作要求是今后國內(nèi)多媒體網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向和目標(biāo)。
與標(biāo)清相比,高清節(jié)目畫面的高清昕度意味著單位時(shí)間內(nèi)需要傳輸更多的數(shù)據(jù)量,碼率更大,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)占用的帶寬更大,相同時(shí)長的節(jié)目所占用存儲容量空間也更大。相同工作站數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就需要更大的傳輸帶寬。
高清制作網(wǎng)和普通標(biāo)清制作網(wǎng)在存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面有較大的區(qū)別,需要選擇高效地、具有高傳輸帶寬的存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。在設(shè)計(jì)高清制作網(wǎng)絡(luò)的存儲系統(tǒng)時(shí),首先需要考慮和分析以下幾個方面的因素:
1、 節(jié)目素材的格式和碼率;
2、 節(jié)目素材的網(wǎng)絡(luò)化編輯方式;
3、 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)類型,是新聞制作型還是后期制作型網(wǎng)絡(luò);
4、 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的日產(chǎn)量;
5、 上下站工作站和編輯工作站的數(shù)量;
6、 節(jié)目和素材在線存儲的時(shí)間;
1 高清制作的格式和碼率
對于制作網(wǎng)的存儲設(shè)備設(shè)計(jì)來講,最核心的問題就是節(jié)目素材的格式和碼率。格式和碼率將直接決定著整個系統(tǒng)所需要的總帶寬和以及所需要占用的容量,影響著存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備和FC HBA卡的設(shè)備選型,影響著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)和規(guī)模。
標(biāo)清制作網(wǎng)經(jīng)過多年具體項(xiàng)目的實(shí)施和應(yīng)用,技術(shù)已經(jīng)非常成熟。設(shè)計(jì)標(biāo)清制作網(wǎng)時(shí),根據(jù)新聞網(wǎng)、后期制作網(wǎng)、播出系統(tǒng)等業(yè)務(wù)類型的不同,高質(zhì)量編輯制作格式一般都會選擇DV50、DV25、MPEG-I、MPEG-IBP,節(jié)目素材的碼率也一般為25Mb/s或50Mb/s。
相比而言,高清制作網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和建設(shè)還處于探索階段,實(shí)施的項(xiàng)目也相對較少。究竟高清制作網(wǎng)絡(luò)采用什么樣的格式和碼率是合適和可行的?哪種格式將來會成為比較通用的編輯格式?對此大家眾說紛紜。
經(jīng)筆者了解,目前可用于高清制作的格式及其碼率如下:
1、HDV,高清編輯制作碼率為25Mb/s;
2、專業(yè)光盤,高清編輯制作碼率為35-50Mb/s;
3、MPEG-2 I幀, 高清編輯制作碼率為100-240Mb/s;
4、無壓縮8bit, 高清編輯制作碼率為會在850Mb/s;
5、無壓縮10bit, 高清編輯制作碼率為會在1Gb/s。
由于節(jié)目素材的碼率大小直接影響制作網(wǎng)的規(guī)模和工作站的數(shù)量,基于對碼率大小和與碼率所對應(yīng)的系統(tǒng)帶寬占用等方面的考慮。在這5種格式中,很多人都普遍認(rèn)為HDV和專業(yè)光盤有可能會用于新聞快編類的單機(jī)系統(tǒng),8bit和10bit無壓縮可能會用于高質(zhì)量后期制作,而能用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化編輯制作的只有MPEG2 I幀,且碼率設(shè)置為100 /s就足以滿足節(jié)目制作和播出的需要。
2 網(wǎng)絡(luò)化編輯方式
網(wǎng)絡(luò)化編輯方式即就是非線性編輯制作系統(tǒng)的節(jié)目素材上下載和編輯方式。在標(biāo)清制作網(wǎng)的發(fā)展初期,由于網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備的帶寬有限,高碼率編輯工作站價(jià)格太高,制作網(wǎng)不得不采用高低雙碼率編輯的方式來解決網(wǎng)絡(luò)存儲帶寬不足和制作網(wǎng)中編輯工作數(shù)量少的問題。
目前,雖然存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備接口速率已經(jīng)達(dá)到4GB,可用帶寬已經(jīng)大幅度得到提高,但仍然面臨相同的問題。因此在現(xiàn)階段采用雙碼率編輯對于高清制作網(wǎng)是也仍然是一個最佳的選擇。雙碼率編輯是指在節(jié)目上載時(shí)同時(shí)生成一個高清碼率文件和一個標(biāo)清碼率文件,節(jié)目的編輯主要是依靠編輯工作站對標(biāo)清碼率來完成,節(jié)目制作完成后,再通過下載工作站下載成高清碼率。
3 高清網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算
設(shè)計(jì)存儲系統(tǒng)時(shí)首先要做的就是計(jì)算整個網(wǎng)絡(luò)所需要的總帶寬,總帶寬是存儲設(shè)備選型的重要參考因素。
我們舉例來計(jì)算一個中型部門級高清制作網(wǎng)的總帶寬。工作站數(shù)量按30臺來計(jì)算,其中上下載工作站12臺,編輯工作站18臺,最大實(shí)時(shí)視頻層數(shù)為2層。節(jié)目素材采用高低雙碼率協(xié)同編輯的方式,其中高清碼率為240Mb/s,標(biāo)清碼率為50Mb/s。
上載工作站在節(jié)目素材上載時(shí)生成一個高清碼率和一個標(biāo)清碼率的視頻文件,每臺上載工作站占用290Mb/s帶寬。編輯工作站全部采用標(biāo)清碼率進(jìn)行兩層實(shí)時(shí)視頻編輯,每臺編輯工作站占用100Mb /s帶寬。下載工作站全部采用高清碼率,當(dāng)下載兩層視頻的高清節(jié)目時(shí),每臺下載工作站將占用時(shí)會占用480Mb /s的帶寬。 #p#page_title#e#
假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的6臺上載工作站、6臺下載工作站和18臺編輯工作站同時(shí)工作時(shí),高清制作網(wǎng)絡(luò)帶寬分析如下表:
表1:編輯工作站支持兩層實(shí)時(shí)
(表1)
由上表可知,當(dāng)30工作站同時(shí)工作時(shí),整個系統(tǒng)所需要的總帶寬為802MB/S,考慮到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要有20%的帶寬冗余,那么存儲系統(tǒng)應(yīng)該至少能夠提供1003MB/S的帶寬。
兩層實(shí)時(shí)視頻編輯一般多于新聞類或?qū)n}類節(jié)目的制作網(wǎng),如要進(jìn)行節(jié)目的后期精品制作,節(jié)目的編輯制作經(jīng)常需要進(jìn)行3-4層的實(shí)時(shí)視頻編輯,當(dāng)進(jìn)行4層節(jié)目編輯時(shí)所需要的帶寬就會大幅度增大。則此時(shí)高清制作網(wǎng)絡(luò)帶寬分析如下表:
表2:編輯工作站支持四層實(shí)時(shí)
(表2)
由上表可知,當(dāng)30工作站同時(shí)工作時(shí),整個系統(tǒng)所需要的總帶寬為1387MB/S,再加上存儲系統(tǒng)帶寬的20%冗余,存儲系統(tǒng)應(yīng)該至少能夠提供1734MB/S的帶寬。
由表1和表2的分析可知,由于高清制作網(wǎng)所需要的帶寬相對較大,為了能夠保證高清制作的正常運(yùn)行,其核心存儲設(shè)備就必須得采用高性能、大帶寬的4GB接口光纖通道存儲設(shè)備。