——略談高清非線性編輯系統(tǒng)軟硬件指標

    【摘  要】 本文根據(jù)南京廣播電視臺高清數(shù)字非編設(shè)備招標測試情況，說明目前國內(nèi)外普及型高清非編工作站軟硬件性能指標。

    【關(guān)鍵詞】 高清 非線性編輯 軟硬件測試

    隨著數(shù)字電視的發(fā)展和2008年奧運會的臨近，高清晰度電視逐漸成為所有電視人乃至普通老百姓嘴邊津津樂道、沒完沒了的話題?？v橫網(wǎng)絡(luò)，瞭望業(yè)界，有關(guān)高清電視的信息鋪天蓋地，“深圳電視臺已于2003年10月8日正式開設(shè)并試播高清頻道”、“2005年9月1日，《央視高清》在杭州落地”、“北京電視臺計劃在2007或2008年至少開播一個高清頻道”、“青島電視臺的高清演播室也已建成并投入使用”等；專家言論，廠商觀點，“高清電視全面發(fā)展的時機已經(jīng)成熟”、“2008年奧運會是實施高清轉(zhuǎn)播制作的契機”、“高清晰度是數(shù)字電視的重要推動力”等，所有這些信息無不顯示著高清電視的蓬勃生命力。

    2006年5月，通過公開招標，我們購置了一臺北京九合成創(chuàng)新DV-21 HD/SD高標清兼容非編，與之前購置的高清攝像機、錄像機和監(jiān)視器一起，形成完整的前后期生產(chǎn)線，可以完成各種專題、電視劇及欄目的節(jié)目攝制任務(wù)。

    在招標前，我們邀請了AVID、APPLE、CANOPUS、新奧特、大洋、索貝、九合成等七家廠商，對其產(chǎn)品進行了綜合測試，包括軟件功能測試與硬件指標測試。
　　
一. 總體測試要求
    在電視節(jié)目制作中，不同的環(huán)節(jié)對非編系統(tǒng)的性能和功能要求是不同的。在我臺，數(shù)字標清技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，在新聞、專題、節(jié)目包裝等各種環(huán)境中都得到了廣泛的應用，而高清技術(shù)目前主要還是應用于專題片和電視劇節(jié)目的攝制。同時，高清電視又是在標清基礎(chǔ)上的延伸和發(fā)展，單純從技術(shù)角度出發(fā)，其管理職能、可操作性及功能要求等方面又都是相同的。因此，鑒于高清技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等多方面綜合考慮，在軟件功能方面重點考察以下幾點。

    支持多種I/O接口。如模擬復合、模擬分量、HD-SDI、SDI、AES/EBU數(shù)字音頻，以及IEEE-1394（6線）、USB2.0的輸入/輸出。

    支持更多、更新的視頻（音頻）格式，支持HD/SD混合格式編輯，如無壓縮AVI、MPEG-2 I幀、DV、DVCAM、DVCPRO、DVCPRO50、HDV、MOV、WMV、MP3、CD等，支持PAL、NTSC多制式混編。

    良好的兼容性和開放性，能夠廣泛支持第三方應用軟件，如Premiere、After Effects、3DSMAX、Photoshop、Commotion等。

    良好的實時能力，具備2層8bit YUV無壓縮高清視頻＋2層圖文層同時實時編輯和輸出的處理能力，或7層以上廣播級壓縮視頻（50M碼率）+4層廣播級動態(tài)字幕同時實時編輯和輸出的處理能力；

    豐富的特技編輯功能，可實現(xiàn)切換、淡入/淡出、劃像、色鍵、摳像和一些最常見的二維、三維出屏特技，此外，最好還具備做水波紋、玻璃、虛化、油畫等特殊效果的功能。視頻層之間應具有完全一致的功能配置，除了可以做幾百種二維、三維實時特技之外，還應提供各種鍵特技、快慢動作、倒放、爆炸、星云、火焰、雪霧效果。字幕層之間有各自獨立的Alpha通道且相互獨立，以用于標題和內(nèi)容字幕。

    具備良好的可升級性（軟件），推出新版本無需更新所有的硬件環(huán)境。

    當然，還有最重要的也是最基本的要求就是，良好的安全性、可操作性。

    對于硬件性能的測試結(jié)果也是本次設(shè)備采購的重要衡量指標。我們采用TEK的TG2000信號發(fā)生器、WFM波形監(jiān)視器和VM5000測試儀作為本次的測試設(shè)備，測試項目為彩條、多波群、信噪比、非線性、K2T和通道延時。另外還組織專家對畫面清晰度、暗部細節(jié)、亮度細節(jié)、運動細節(jié)、色彩還原等方面進行主觀評測。

二. 軟件功能測試
    對軟件功能的測試，主要是各廠商分別對一段素材按照技術(shù)要求現(xiàn)場完成約3分鐘的節(jié)目編輯，制作成測試樣帶后按先后次序錄進指定磁帶（編號720），測試樣帶進行無規(guī)則編號，最后提交給評委進行無記名評判。

    測試素材是我臺攝像師使用高清攝錄一體機HDW-750P進行外景拍攝后獲得，然后利用高清錄像機HDW-M2000P及高清監(jiān)視器BVM-D20E1WE對素材進行選擇。選擇使用20英寸的高清監(jiān)視器，是考慮到在14寸監(jiān)示器上不容易發(fā)現(xiàn)的小瑕疵，在20寸監(jiān)示器上就非常明顯，我們盡可能選擇構(gòu)圖、光圈控制好、聚焦準確的鏡頭，把不利影響降到最低。最后挑選色彩豐富、層次分明、細節(jié)（暗部細節(jié)、亮度細節(jié)、運動細節(jié)）較多的20個鏡頭作為測試素材，并提供精確到幀的入、出點，供非編進行批采集。由于素材完全一樣，特技類型等也統(tǒng)一要求，因此，最終成片有較強得可比性。見圖1～4。

圖 1	圖 2
圖 3	圖 4

    此次功能測試共持續(xù)了6天時間，共有7家國內(nèi)外廠商參加測試，對于測試結(jié)果總結(jié)如下：

    在系統(tǒng)穩(wěn)定性上，有些產(chǎn)品距離商品化還有待進一步完善。硬件系統(tǒng)均采用CPU+GPU技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)，板卡包括AJA Kona3、Decklink、Matrox等系列。本次操作，全部要求素材采集為8比特無壓縮高清1920X1080YUV，碼率約為100MB/S，其運算量比起標清大了很多，給系統(tǒng)帶來了很大的負荷。實際操作中，制作約3分鐘的成片從素材采集到制作完成，一般都使用了3個小時以上的時間，有些產(chǎn)品在制作期間出現(xiàn)了死機，穩(wěn)定性還不夠。

    在視頻制作效果的實時性方面，由于高清的碼率太大，總體而言，目前的高清非編產(chǎn)品，多層實時還很難做到。編輯系統(tǒng)速度的提高，將會讓視頻專業(yè)人員花費更少的時間進行編輯，而把更多的時間放在視頻作品的創(chuàng)作上。送測的所有廠家設(shè)備，對無壓縮視頻信號進行轉(zhuǎn)場特技、字幕等這些編輯人員最常用的功能時也需要生成外理，主要需要生成的特技如畫中畫、真三維特技、倒放、拍打唱詞、色彩校正等，使非編系統(tǒng)整體的實時性大打折扣。但有些產(chǎn)品具有實時回放功能，即在編輯者編輯處理過程中提供一套碼率較低的視頻畫面，使其能夠?qū)崟r瀏覽，最后制作結(jié)束后對高碼率素材再進行生成，從而提高作品的創(chuàng)作效率。