如今,隨著數字化技術的迅猛發展,非線性編輯系統在廣播電視后期制作中已經被大量采用,系統功能也逐步走向成熟和多樣化。網絡技術的發展更給非線性編輯系統的發展注入了強勁的動力。在網絡化的非線性編輯系統的概念中完全打破了以往一臺錄像機、一個編輯系統的傳統結構,而代之以上載工作站、編輯制作工作站和下載工作站的流程,便于操作和管理。節目編輯、字幕、配音、數字特技、動畫在不同功能的工作站上進行制作,可成倍提高工作效率。節目的制作播出在電視臺占據重要位置,將多媒體非線性網絡引入節目的制作、播出等環節中,建立一個基于硬盤采集、數據傳遞、非線性編輯制作、多頻道硬盤播出的數字網絡,視頻數據和其它各類數據在網絡上傳輸,實行節目磁帶播出,改變傳統的串行工作方式為并行工作方式,網絡中的幾個終端可以同時制作同一節目的不同段落,這樣可使節目資源共享,并提高節目技術質量、提高了工效。因此,非線性編輯網絡倍受各級電視臺所青睞。目前的非線性網絡系統從網絡規模上來說通常有這么幾種:小型節目制作系統(通常所說的一拖N型系統)、中小型節目制作系統(通常指基于SCSI磁盤陣列存儲和光纖JBOD磁盤塔存儲的網絡系統)、大型節目制作網絡系統(雙網結構并基于光纖容錯冗余磁盤陳列的網絡系統)。下面我將分別做以介紹。
一. 一拖N網絡系統
這種網絡系統是比較老的了,現在基本已經淘汰。它就是采用一個有卡站帶N個無卡站的工作模式,由于網絡帶寬的限制,無卡最好控制在4個站點之內。該網絡采用的是百兆以太網的架構,各個站點和服務器之間均通過百兆以太網交換機進行互連,或者有卡工作站也可以當做服務器一起使用,完成對素材的傳輸、管理等工作。當然,如果考慮到真個網絡的安全、穩定,最好單獨采用一個服務器。存儲單元直接放在服務器上。
二. SCSI網絡結構
SCSI(Small Computer System Interface)單純的從英文直譯過來叫做小型電腦系統接口,這是一種專門為小型計算機系統設計的存儲單元接口模式,它是在1979年由美國的施加特(Shugart)公司(希捷的前身)研發并制訂,并于1986年獲得ANSI(國標準協會)承認。
SCSI從發明到現在已經有了十幾年的歷史,它的強大性能表現使得許多對性能要求非常嚴格的計算機系統采用。SCSI是一種特殊的總線結構,可以對計算機中的多個設備進行動態分工操作,對于系統同時要求的多個任務可以靈活機動的適當分配,動態完成。
這個功能是IDE設備所望塵莫及的。也正是由于SCSI擁有這些出眾的優點,使得SCSI能夠在專業應用中占據絕對的主導地位。在這么多年中,SCSI并沒有停足不前,面對IDE設備的強大挑戰,SCSI也在不停的向前發展。
在20世紀90年代初,SCSI接口發展為SCSI-2,也就是我們常說的Fast SCSI,Fast SCSI是通過提高同步傳輸時的頻率使數據傳輸速率從原有的5MB/s提高為10MB/s,在Fast SCSI之后又出現了可以支持16位并行數據傳輸的Wide SCSI(原來的SCSI和Fast SCSI標準均為8位并行數據傳輸),將數據傳輸率再提高為20MB/s。也正是因為這個原因,原有的只支持8位并行數據傳輸的SCSI被稱為Narrow SCSI。
到了1995年,硬盤技術的發展到了一個新的高度,面對日益強大的IDE設備,更為高速的SCSI接口SCSI-3誕生了。SCSI-3俗稱Ultra SCSI(數據傳輸率20MB/s),當使用16位傳輸的Wide模式時,數據傳輸率更高達40MB/s。也就是這個時期,“高端、高速、高性能惟有SCSI”成為了人們的一種思維定式,大家漸漸的清楚認識到了SCSI的威力所在。
時間轉到了1997年,為了對抗IDE設備的強大新生力量Ultra ATA標準,不甘示弱的SCSI陣營也于1997年中推出了新的Ultra2 SCSI規格(Fast-40),目前已有多種SCSI硬盤支持Ultra 2 SCSI。
不過,采用LVD(Low Voltage Differential,低壓差動)傳輸的Ultra2 SCSI難以與原有的低速設備兼容,因此現階段個人用戶主要接觸到的還是Ultra(Wide)SCSI接口的設備。另外,在1998年9月,數據傳輸率高達160MB/s的Ultra160 SCSI(Wide模式下的Fast-80)規格已正式公布。可是最近,更為高速的Ultra320 SCSI(Wide模式下的Fast-160)出現了,新一代SCSI硬盤將對應這一最新的硬盤接口。
正是因為SCSI的高傳輸率,對于小型的電視臺,我們可以采用以SCSI接口的網絡方式,就是用一個SCSI接口的磁盤陣列來對非遍進行互連,有卡站與服務器均通過盤陣上的SCSI口直接用SCSI線進行連接,完全能達到節目制作的要求。但是有一個不足之處就是一般的SCSI盤陣只提供4個SCSI接口,也就是說最多只能接3臺有卡非編,另外一個口接服務器。雖然現在也有6個口的SCSI盤陣出來,畢竟這一網絡接口還是有它的致命之處。
三. FC光纖雙網結構
雙網結構是目前使用的比較廣泛的一種網絡,該非線性網絡系統由聯機存儲系統(FC)和高速以太網(Ethernet)組成雙網結構。系統采用兩種碼率完成節目的粗編和精編,視音頻編解碼技術低壓縮比素材采用MPEGⅡ格式,高壓縮比素材采用MPEG-4格式,實現高效高質的視音頻編輯。兩種碼率下進行編輯獲得的編輯結果可以互相調用。網絡中,所有客戶端采用Microsoft Windows 2000 Peofessinal。網絡數據庫系統采用Microsoft SQL Server 7.0。系統數據存儲采用冗余容錯磁盤陣列技術,保證數據的安全性。由一臺Nstor4321F磁盤陣列來構架;Nstor4321F是一套整合的雙電源、雙端口,全光纖,全冗余的磁盤陣列系統,采用2GB光纖接口。采用FBRIC結構,通過1臺VIXEL9050光纖交換機來互連,構架滿足系統數據傳輸要求的高速通道;
服務器采用美國HP公司的ProLiant DL380 G4,系統中有卡工作站、存儲服務器均聯入FC網,共享FC磁盤陣列的視音頻素材資源;無卡工作站以太網采用3COM 17300架設星型網絡模型,各工作站的單點故障不影響系統的運行;
在存儲區域網絡中實現資源(存儲空間)的共享主要有兩種方式:
1.基于VOLUME(卷)的訪問控制。比較典型的共享管理軟件有美國Transoft公司的FiberNet。這種控制方式是比較早期的一種控制方式,它的缺點是:
A.文件列表的更新信息的傳輸要占用FC的帶寬。
B.在同一時間只能有一臺工作站對某一個VOLUME(卷)有寫的權限,其余工作站都只能有讀的權限,這在使用中非常的不方便。
C.不能實現對文件級的訪問控制。這樣就很難保證各個工作站或使用人員的自有文件資源不被別人破壞,極大的降低了系統的安全性和穩定可靠性。
2.基于文件級的訪問控制。比較典型的共享管理軟件有美國著名存儲管理軟件公司Tivoli公司的SANergy。該系統的最顯著特點是:
A.所有文件列表的更新信息都通過以太網來傳輸,而實時的視音頻數據有FC來傳輸,這樣就降低了FC的額外開銷,提高了FC的利用效率和性能。
B.SANergy可以結合NTFS文件系統實現對文件級的共享控制,極大地提高的系統的安全性。
C.SANergy在構建的時候需要有一臺工作站來做MDC(MetaData Controller),它的任務就是對所有要訪問FC存儲系統的工作站站提供FC網絡環境中的文件服務,因此可以說MDC是FC網絡中的另外一個核心設備,它的穩定性對整個FC網絡的穩定性起著非常關