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李宏海:变革时期高清制作的问题与发展
现代电视技术 | 李宏海 | 2009-03-18 09:10

一 全面高清制作是不可回避的发展方向

被广电总局列为“数字发展年,产业发展年”的2004年已过去,在这一年里,我国广播电视产业得到了迅猛发展,数字媒体技术在专业视音频领域已成为今后广电科技发展的主流。随着2008北京奥运会的临近及中国第一个数字高清频道的开播,高清节目的制作和播出在国内各大电视台已提上了日程。

从全球的当前情况看,美国市场90%的电视台开始制作高清节目,播出节目中的55%是高清节目,其中黄金时段高清节目的播出占到85%。欧洲虽然高清标准还没有确定,但已经大规模制作高清节目。日本2006年将开始全面高清播出,主要应用于新闻和体育转播等。

中国的高清节目制作2004年比2003年翻了一番,节目制作公司都瞄准未来高清市场,今明年高清节目制作量还将大幅上升。同时,国内的许多电视台都在加快高清建设步伐。中央电视台在已有一个400平米高清演播室的基础上,新建的800平米高清演播室也将投入使用,为高清频道提供专题类、综艺类节目。

由此可见,高清时代的来临比许多人想象的还要快,高清潮流不可逆转,全面转向高清制作已是不可回避的发展方向。这一点在今年的BIRTV上得到了充分的体现。

在2005年BIRTV上一个最明显的现象就是许多参展厂家纷纷主推各自的高清产品,无论是前期的摄录设备还是后期的制作设备。在后期制作特别是非线性制作领域中,有些是通过简单的板卡升级来完成从标清节目到高清节目制作能力的升级,如AVID、AUTODESK(原DISCREET)、QUANTEL等公司的非线性编辑和高端合成系统;还有一种是直接将高标清节目制作合为一体,如苹果电脑公司的Final Cut Pro HD和Shake、Motion等系列软件。

二 从标清过渡到高清的变革时期所面临的问题与挑战

从标清到高清是一次广电业的革命,涉及广泛,意义深远,从现在到2008年可谓是一个变革阶段,标清制作将会与高清制作在一段时期内继续共存,但谁将是未来的王者已经毫无疑问。

因此在现阶段建设非线性编辑制作系统时,应该既要满足当前标清节目的需求,又可通过简单升级或是直接具备高清晰度电视节目制作能力,以适应未来发展的需要。由于高清制作对于节目源的准备及整个流程都不同于以往标清制作,我们不可能在将来通过一次设备换代就实现系统性的整体跨越,应该从现在就开始着手,从设备、人员、组织结构和工作流程等多个方面上不断进行调整和准备,构建高清制作的基础,迎接未来的挑战。

因此,考虑到以上几方面,在这个变革的阶段,我们在非线性编辑制作系统的选择上可以高、标清兼容系统为主,保证建设的系统设备有较长的使用周期,同时人员的操作经验和技术水平也可以得到充分发挥。这样既可以完成现阶段的标清制作任务,又能够平滑过渡到未来的高清制作。

三 部署高标清兼容制作体系的低成本制作思想

考虑到目前中国目前的实际发展情况和各级电视台的承受能力,在构建高标清兼容的制作系统过程中,我们中央电视台的丁文华总工程师提出了 "低成本制作"的指导思想,这是非常有远见的。

首先需要明确的是,“低成本制作”并不是低质量或者低效能,其真正含义是在可接受的成本范围内,求得最好的质量与时间效能的平衡点。

我认为“低成本制作”包括以下两个主要的方面:

1. 设备成本

价格是最敏感的因素,包括两部分,一部分是显性的,是购买成本[page];另一部分是隐性的,就是使用成本。

非线性编辑系统从最初发展到最近的一两年,一直是以视音频板卡为核心,整合周边设备来完成系统。板卡的性能决定了整个编辑系统的功能,板卡的升级推动着编辑工作站的升级,人们也习惯于从采用哪种板卡来区分非线编辑设备类型和档次。通常情况下配置标清的板卡只能编辑标清的节目,配置高清板卡才可以编辑高清节目。

从非编系统的价格构成上也可以发现,这些硬件板卡占据了全部费用的一大块,同时高清编辑板卡与标清编辑板卡的价格有巨大的差距,这就使得虽然高性能计算机价格在不断下降,但非编的整机成本却仍难以控制,高清编辑工作站仍然价格不菲。如果建设一个高、标清兼容的制作系统,全部以目前基于板卡的高清编辑系统进行设备换代,其成本之高是可以想象的。

对于这个问题,苹果电脑公司提出了纯软件的解决方案。苹果电脑公司早在二十世纪八十年代就率先推出了图形界面操作系统的个人电脑Macintosh,并于2003年推出了世界上第一个采用64位PowerPC处理器的个人电脑——Power Mac G5。苹果计算机在多媒体领域里发展时间长,技术先进,图形处理性能强大,其64位PCI总线技术,为数据的高速传输奠定了基础。国际上早期开发的非线性编辑系统基本上都是基于苹果平台,如美国AVID公司早期的NewsCutter和Media Composer 1000/8000系列非线性编辑产品,Data Translation公司的Media 100等等。近年来,随着Media 100在国内的销声匿迹,AVID也将其全线产品转移到PC平台上,基于苹果平台的非线性编辑系统越来越少了,但苹果电脑公司逆流而上,携Final Cut Pro HD、Shake、Motion和Soundtrack Pro等系列音视频编辑合成软件闯入了中国电视的非线性制作市场。

经过多年发展,苹果电脑公司推出的高标清电视节目制作的纯软件解决方案已经非常成熟,目前在FCP(Final Cut Pro HD)的平台上,已经内建了对松下DVCPRO HD、索尼HDV等压缩格式的支持。DVCPRO HD或HDV的信号,可以通过火线(1394)接口直接进入FCP非编系统进行处理,而无需再通过HD-SDI进行SMPTE标准的信号转换。同时,即使选用信号采集输出板卡,也不再承担编辑任务,仅作为单纯的I/O,编辑工作站完全不再受板卡的限制,可以任意编辑各种格式和质量的视音频信号,这一切都是基于其64位双PowerPC处理器的高性能数据处理能力。该非编工作站采用双PowerPC G5处理器,拥有2个双精度浮点运算单元、先进的分支预测逻辑设计、并支持对称多重处理能力,它能够同时执行200多个指令。每一个PowerPC G5处理器都有其自己专属的1GHz双向介面通往系统控制器,能够实现每秒16GB的总带宽。这种无卡编辑的构架使整个系统的成本得到有效控制,完全实现了高清系统标清价格的要求。


在后期制作系统的选择上,设备的采购价格和可使用周期是非常重要的指标,前瞻性的考虑能够为以后的发展留下广阔的空间。

2. 时间成本

在高清节目的制作过程中,因为节目质量的提高,很多过去不为注意的小缺陷变的非常显眼,必须加以修正。包含复杂算法和压缩技术的素材也要求更高的处理能力来达到需要的实时性。要保证系统完成高清节目的制作时间能够达到要求,必须有相应的技术来提供支撑。

目前苹果电脑公司包括Final Cut Pro 5、Motion 2、Shake 4、Logic Pro、Soundtrack Pro等在内的多种制作解决方案都已全面支持高清,再通过Xsan网络解决方案将各工种高效地融合在一起。

Final Cut Pro 5 提供了性能优异的 RT Extreme加速引擎技术,可支持多轨[page]高清实时编辑,有效降低了编辑过程中需要等待渲染的时间。此外,Final Cut Pro 5还支持DV、SD、电影胶片及所有重要的HD格式,包括HDV、DVCPRO HD和完全未压缩的HD。Final Cut Pro 5中的原码HDV(长GOP MPEG-2格式)支持使用户能够编辑摄像机原码HDV,不会造成二次损失。强大的全新多镜头工具使编辑能够对多达128个来源进行剪辑,而且一次最多可以实现从16个角度同时实时回放。高效率的编辑工具减轻了编辑人员负担,大幅度提升系统生产能力。

Motion 2是全球第一款采用GPU加速32比特浮动渲染来实现真正胶片质量输出的动态图像设计软件。其独特的Replicator自动化设计工具使编辑人员能够沿用户定义的栅格和模式轻松制作任意数量的重复电影或图形动画。此外,Motion 2中还包括130多种加速过滤器,以及50多种新的粒子特效,可以自动生成非常壮观的动画。所有这些效果都是实时的,用户能够随心所欲的创造自己希望的场景而不需要等待渲染的过程。

Shake 4是苹果电脑公司业界知名的数字特效合成软件Shake的重大升级版本。它使用三维多面合成、尖端的光流图像处理技术,并且能够与Final Cut Pro 5进行无缝集成。

Soundtrack Pro拥有一款新颖的波形编辑器,其灵活的动作层控制(Action Layers)使用户能够即时地重排,跳过或修改任何编排、效果及步骤。独特的智能搜寻修复(Find-and-Fix)功能能够快速寻找并修复常见的音频问题,比如背景噪音,爆音,喀呖音及哼杂音等。

Xsan是苹果电脑公司针对FCP后期编辑制作网而提供的存储解决方案, 提供了跨平台SAN文件系统,完全使用FC Direct I/O功能,而不在SAN网络中使用TCP/IP及NFS方式共享文件。该网络可适用于音视频编辑、高性能计算和特效制作等高数据量传输应用环境。通过Xsan管理海量存储池中的共享文件,保证了从剪辑、合成到配音等工种的整体制作体系都有良好的交互性,完全消除了格式及制作方式转换所带来的延误,提升了整个系统的协调工作能力。其先进而完备的技术是系统制作时效性的重要保证。

基于包括以上所述在内的许多原因,在2005年8月,中央电视台决定采用苹果电脑公司的整体解决方案来搭建中国的第一个高清非线性编辑网。

四 结束语

高清已经成为国内乃至全世界广播电影电视产品的发展方向。苹果电脑公司CEO史蒂夫·乔布斯在今年1月份指出:2005年将是高清年,苹果将继续在这方面加大力度。事实上,国内外已经有越来越多的制片人和导演在使用苹果设备制作高清节目,包括我们熟悉的《孔雀》、《天龙八部》,以及即将到来的《神雕侠侣》、《乔家大院》、《紫禁城》等等。相信随着中国广电事业的发展,会有越来越多的厂家能推出各种各样更优秀的高清制作设备,这也必将给我们带来更多的选择机会和创作激情。

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