非线性编辑在电视节目制作中的应用与发展

孙东方

（亳州广播电视台，安徽 亳州 236800）

0 引 言

全面数字化是电视技术的重要发展方向，非线性编辑是电视节目制作的重要形式。5G（第五代移动通信技术）、虚拟现实（Virtual Reality，VR）、增强现实（Augmented Reality，AR）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）、拓 展 现 实（Extended Reality，XR）、计算机动画（CG）等数字技术的发展，丰富了非线性编辑系统的功能。当前，我国非线性编辑系统基本实现国产化，以中科大洋、索贝、新奥特为代表的国内厂商，占据我国非线性编辑系统的绝大部分市场份额，也推动了电视节目制作技术的迭代升级。本文主要针对非线性编辑在电视节目制作中的应用与发展展开深入探讨。新一代非线性编辑系统集合5G、超高清、云计算、VR、AR等技术，实现了更加全面的业务整合、更加丰富的编辑模式。支持4K/8K超高清的非线性编辑也成为重要发展趋势。

1 非线性编辑技术概述

1.1 非线性编辑技术的概念

所谓非线性编辑（Nonlinear Edit），是相对于线性编辑（linear editing）而言，在通过计算机软件进行素材编辑时,可以不按时间顺序与素材长短顺序进行编辑，能够随意改变素材编辑顺序。非线性编辑需要结合视音频软件与硬件设备，构成整个非线性编辑系统，助力电影、电视、广告及视频等制作工作。通过非线性编辑软件能够完成素材采集、素材编辑、特技处理、字幕制作、输出和生成等一系列制作流程。非线性编辑在广播电视节目制作领域的广泛应用，推动了广播电视行业的新发展。

1.2 非线性编辑技术的特点

非线性编辑与线性编辑相比有明显的优势。第一，信号质量高。非线性编辑通过专业软件与系统完成编辑工作，不存在信号磨损等现象。线性编辑通常使用卡带记录方式，编辑过程中卡带容易产生摩擦，进而造成音频与视频的磨损。第二，开放的格式支持能力。非线性编辑适用多格式混编，支持4K/8K编辑，无需做任何的格式转码、帧率变换，满足多格式节目剪辑要求。第三，大规模网络化制作。非线性编辑适用于大规模网络化制作，通过规模化组网，以中央存储为核心进行网络化制作，最大限度提升资源利用率。

2 非线性编辑技术的发展历程

2.1 硬件非线性编辑时代

非线性编辑发展的初期阶段是计算机（配以专用板卡和高速硬盘）为主的硬件平台，完成视音频编辑、特技、动画、字幕制作等工作。代表产品有Matrox公司的Digisuite系列非线编板卡和Pinnacle公司的Reel Time系列非线性编辑板卡硬件。非线性编辑系统设备简单，价格相比线性编辑系统便宜，系统兼容性较强，但是受专用板卡与高速硬盘自身性能影响，系统容易出现卡顿现象，性能不稳定，运维成本较高。除了硬件板卡的非线性编辑，还有一种无卡软编系统，这种模式类似CPU+GPU架构，主要工作还是由CPU完成。此种无卡软编系统的优势是无需专用硬件，成本相对较低，但是在当时，CPU性能有限，无卡软编系统的功能、性能与专用板卡存在差距，因此实际应用场景并不多。

2.2 软件非线性编辑时代

计算机性能的提升推动了非线性编辑的发展。高配计算机的性能已经超过专用硬件板卡，CPU+GPU架构的软件非线性编辑逐渐成为主流。CPU+GPU内部架构分为计算单元、存储单元及控制单元。软件非线性编辑的渲染效率、算法、特效质量都有明显提升，支持电影作品、电视综艺、新闻节目及专题等多种制作场景。与硬件非线性编辑相比，软件非线性编辑的性能更加显著，主流非线性编辑能够实现高清编辑、三维特效输出等功能。CPU+GPU架构的软件非线性编辑可扩展性更强，是基于计算机软件的操作系统。计算机配置的提升有助于软件非线性编辑功能、性能的提升，支持更多格式、更多特效的制作需求。软件非线性编辑系统的稳定性更强，无论是软件侧还是硬件侧都有明显改善，维护成本更低。软件非线性编辑系统更加灵活，支持广播级与非广播级格式、互联网新兴媒体格式等多格式，无需转码与帧率变换，即可实现源文件解码编辑。软件非线性编辑系统能够自动识别超高清素材的原始色彩空间和伽马曲线，通过自动化色彩管理技术，编辑几十种色彩空间及伽马曲线，同时还支持不同幅面的视频编辑，如标清（Standard Definition，SD）、高清（High Definition，HD）、4K、8K视频的16∶9，4∶3，1∶1及竖屏[1]。

2.3 网络化非线性编辑时代

互联网时代，非线性编辑迎来新的发展，适用大规模网络化的非线性编辑成为主流。借助互联网的存储、传输等优势，实现以中央存储为核心的网络化制作。多台机器通过中央存储共享资源，改变了传统非线性编辑的单台作业模式。网络化非线性编辑系统支持高低码率套编，现场快速编辑低质量文件，后台制作中心完成高质量文件的送播与合成工作。这种编辑方式提升了高码率素材的编辑效率。另外，网络化非线性编辑使用多镜头剪辑技术，能够压缩海量镜头进行线上编辑，实现一键式多镜头编辑，提升后期镜头剪辑效率。最后，网络化非线性编辑支持文件高效合成，能够直接读写压缩数据，分段合成效率大幅度提升。

2.4 新技术融合非线性编辑时代

5G、人工智能、大数据及云计算等技术的发展，推动了非线性编辑的迭代升级。以多种新技术融合的非线性编辑时代来临，如5G技术支持下的VR/AR编辑。5G具备高速率、低时延和大连接特点，推动了超高清视频与VR/AR技术的发展。云技术的发展推动了移动云端非线性编辑系统的应用。传统的非线性编辑模式相对固定，在云技术支持下，非线性编辑可通过PC、智能手机等完成操作。移动云端非线性编辑系统可以稳定、快速、高效运行，云计算技术能够保证节目素材的远程异地传输，对各数据与系统状况进行云端监控，通过远程监控、远程操作完成节目制作。AI智能编辑发展迅速，人工智能与非线性编辑的结合，能够实现自动视频剪辑、智能去台标、智能听写、智能唱词以及智能拆条等智能处理功能，提升节目编辑效率[2]。

3 非线性编辑在电视节目制作中的应用与发展

3.1 非线性编辑在综艺节目制作中的应用与发展

综艺类电视节目包括音乐、戏曲、小品等多种艺术表演形式，以歌舞晚会、户外真人秀、剧情类真人秀、访谈类真人秀等多样节目形式呈现。非线性编辑在综艺节目中有广泛的应用空间。国内主流的非线性编辑软件有大洋、索贝、新奥特等。以中科大洋D3-Edit5非编软件为例，其支持4K/8K HDR节目制作，通过人工智能，智能化、自动化完成视音频一体化制作，能够解决4K/8K超高清节目制作数据量大、流程复杂、生产效率低问题[3]，当前主要应用于中央广播电视台、辽宁广播电视集团省级技术平台，重庆广播电视集团（总台）等，在中央广播电视总台2021年春晚、2022年春晚，重庆广播电视集团（总台）2021年春晚等节目中都有应用，能够提供超高清内容生产导入、剪辑、字幕、特效、调色、包装、音频、监看及输出等全流程技术支持，提高综艺节目制作效率[4]。

3.2 非线性编辑在新闻节目制作中的应用与发展

在新闻节目制作中，非线性编辑也有广泛应用。以新奥特公司为例，该公司主要的非线性编辑软件有天鹰Aquila云非编系统、天琴新闻云快编、HIMALAYA 8K超高清非线性编辑系统等，应用于上海SMG融合新闻指挥中心、湖南广播电视台新闻中心以及上海SMG电视新闻共享平台等。这些非线性编辑系统具备上载、剪辑、调色、字幕、视频特效及合成输出等功能，支持2K/4K/8K超高清分辨率处理，具备丰富的格式兼容性与8K视音频特技[5]。以索贝公司为例，其高清非线性编辑系统应用于新疆广播电视台多语言新闻融媒体项目，完成了多场新闻节目的制作。

3.3 非线性编辑在体育节目制作中的应用与发展

以新奥特公司的非线性编辑软件为例，其在北京冬奥主媒体中心、咪咕视频等体育节目制作中都有相应的应用。以索贝公司为例，其非线性编辑系统有Editmax系列非线性编辑系统、移动非线性编辑系统。在2016年巴西奥运会、第13届全国运动会、2018年平昌冬奥会、2022年北京冬奥会等重大体育赛事中，都有索贝非线性编辑系统的应用。北京冬奥会比赛转播应用了索贝8K超高清非编系统，支持视音频剪辑、视频特效处理、字幕图文制作及合成输出等多功能，满足标清、高清、4K/8K超高清、360°全景视频多分辨率、多帧率、不同格式混合编辑需求，提升了体育节目高品质制作水平[6]。

4 结 语

广播电视台非线性编辑系统经历了不同的发展阶段。5G、人工智能、大数据、云计算等技术的发展，推动了非线性编辑系统的迭代升级。新一代非线性编辑系统在广播电视节目制作领域有广泛的应用，具备视音频一体化制作能力，依托人工智能技术实现智能唱词、场景辅助剪辑等功能，自动识别不同类型的HDR/SDR素材，支持XAVC、ProRes等多种4K/8K超高清格式实时混合编辑，通过分布式渲染，多层实时编辑和成片输出，大大提升了电视节目生产制作效率。