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[图文]关于硬盘技术在慢动作制作中的应用
2006年7月26日 9:43  来源:《世界广播电视》  

    作者:盛晓晖先生,上海文广新闻传媒集团技术运营中心视频工程师。

    关键词:慢动作制作 视频服务器

  近几年来上海与世界各体育赛事如F1、V8房车赛、NBA季前赛、网球大师杯赛、世界乒乓球锦标赛等项目的积极合作,使我们在开拓转播思路的同时,认识到硬盘慢动作技术在转播中的重要作用。它使得观众可以欣赏到视角更全面、细节更丰富的画面,甚至把比赛进程中双方教练、球员细微的情绪变化也都尽收眼底,大大提高了体育转播的现场感。本文着重探讨如何在转播中用好慢动作技术。

慢动作系统

  众所周知,传统的慢动作系统是基于磁带录像机,配置一个遥控面板来实现不同速度的回放,现在很多电视台的转播车上还保留着这种设备。这种慢动作制作方式操作简单、设备价格低廉,但是它有一个缺点,那就是回放过程中不能记录。而体育比赛的特点是瞬息万变,如果在回放的过程中错过了精彩片段,对观众来说无疑是一大遗憾。此外,它需要倒带时间、以较低速度回放时画面质量不高、播出时断磁会产生黑场等不足都制约着慢动作质量的提高。

  为解决这些问题,一些国外厂商研发了基于硬盘技术的慢动作系统,比较流行的有草谷(GVG)公司的Profile、傲威(Orad)公司的Forum和EVS公司的SLSM,它们各有所长。

  Profile视频服务器

  Profile系列新一代媒体平台Profile XP,同时支持标清和高清;模块化的结构,可扩充的软件、硬件、RAID存储器和远程错误检测,便于维护机箱结构,使其成为工业界具有高扩展性和升级性能的视频服务器。

  PVS1100视频服务器是针对诸如新闻和体育制作应用而优化设计的,其特点是支持DVCPRO、DVCPRO50、50Mb/s时的MPEG-2 4∶2∶2 I帧和D10等格式;配置方式包括2、4、6和8双向通道,能根据需要再配置,且所有通道提供增强的慢动作能力,以实现无闪动的播放。为了与制作流程合拍,PVS1100内部配置了双通道SDTI,能以高达4倍的速度实时记录来自磁带录像机的压缩视频。许可50多个Profile XP媒体平台应用程序开发商全方位开发软件。PVS1100支持GVG的应用程序,包括基于SNMP的远程监测NetCentralTM软件和Profile InSyncTM自动镜像软件。

  虽然Profile具有很稿稳定性和良好的扩展性,但它毕竟不是专门用于慢动作制作的硬盘服务器,在与第三方应用程序开发方面考虑得不够周全,操作性也不强,对高速支持方面也存在问题,至今没有完善的慢动作解决方案,不太适合体育节目的现场直播。

  Forum视频服务器

  Forum是多通道慢动作视频服务器,主要由2部分组成:Forum服务器主机和Elefant II管理控制单元。它共有6个通道,可以同时设置4个通道录制或者重放,通过内部路由器可以设置通道的输入和输出,为使用者提供了大的自由度。由于采用小波压缩技术,Forum可提供令人惊叹的视频重放质量,图像质量不会随重放速度变化而改变。超级慢动作包含音频的配置,每个通道有4路音频跟随视频同时录制,音频是无压缩格式。它支持外部Time-Code设备连接及Sony BVW协议,允许磁带录像机复位信号无缝嵌入,并确保冗余。配备双电源,不同存储容量的 Forum可以连续录制24~72h(压缩比4∶1),标准录制时间是48h。另外,用外部的RAID5单元连接Forum,可以代替内置存储器。

图1 Elefant面板与主机的连接案例

图1 Elefant面板与主机的连接案例

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  Elefant II是Forum的控制面板,配置精确耐用的Jog/Shuttle搜索轮,提供类似磁带录像机的操作模式。设置精彩片断和时间点只需按一个键,能迅速地编辑播出列表;可以任意速度重放,摄像机视角变换时可以平滑过渡;使用用户自定义按键,可以迅速地将大量的精彩片断按照不同的主题分类排列,并快速编辑播放列表。管理Forum可以通过Elefant II控制面板,也可以使用基于Windows的软件,比如通过Orad Cyber-Sport软件直接控制Forum。后面这种控制方式为体育赛事直播提供了新的效果,比如可以画出静态或动态越位线、测量球速、标出球的运动轨迹等应用。

  Forum是一个可以升级的硬盘慢动作系统,在需要同时录制很多机位的情况下,可以将Forum级联,通过SDTI网络传送数据。

  Forum的特长在于Cyber Graphic和CyberSport图文直播系统,在制作慢动作的过程中能插入三维带特技的字幕,最近还增加了在球场画面上插入三维图形进行解说的功能。其缺点是:Elefant面板与主机的连接比较复杂;仅仅支持Sony BVW等少数控制协议;编辑集锦(PlayList)比较复杂;不支持高速;可扩展性相对较差。

  EVS的硬盘录像机

  SLSM是EVS早期的慢动作硬盘录像机,因为没有音频模块,另外配备了一款EVS的数字音频配件与主机相连,可进行遥控。该机器具有良好的稳定性,由于不支持SDTI网络,这种单机模式已经不适用于大型体育赛事的转播。

  为此,EVS推出了新一代产品LSM-XT,它有6个通道,支持4∶2∶2 10b 270MHz SDI信号,可自由设置输入和输出,16路AES/EBU和8路ANOLOG音频输入/输出口,RAID3阵列,支持SDTI网络,与MAXS、Airbox等设备组成Sport-Net网络,适用于大型体育比赛转播。LSM XT的内部信号流程如图2所示:

图2 EVS LSM XT内部信号流程

图2 EVS LSM XT内部信号流程

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  LSM XT记录时,数字视频信号从数字输入板输入后经编码器编码,然后通过视频磁盘冗余阵列控制器分离后记录在硬盘上;重放则是另一路径,过程与记录时相反。视频磁盘冗余阵列使用RAID3技术(带奇偶校验码的并行传送),使用一个专门的磁盘E存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作,假如某一个硬盘损坏,视频磁盘冗余阵列会通过RAID3技术根据校验值重建丢失的数据,并用备份数据覆盖丢失的信息。

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