高清节目制作网络系统数据存储技术的应用探究

孙燕

关键词：高清节目；网络系统；数据存储；应用

1引言

在当下科技的推动和促进下，高清节目的制作系统得到了不断进步，高清节目制作系统也逐渐走向4K播出，因此，需要在数据的存储和传输以及上载方面进行优化和分析研究，以降低播放事故的发生概率。基于此，人们对于高清节目制作系统的數据存储提出了更高的要求。利用先进的科技来确保节目的安全播出，一定程度上降低了工作者的工作压力。其中，广播电视台中广泛应用的D3-Air播控系统属于当下应用较为广泛的高清播控系统，可以实现节目边单以及上载环节部分数据高质量传输，在审片以及播出等方面都可以实现较为出色的应用，确保高清播控系统得以正常稳定地运行[1]。

2高清电视节目

为提升节目的收视率以及电视节目质量，各级广播电视台都需要对高清电视的节目制作技术进行大范围推广。高清电视在节目制作、信号传输、设备接收等方面都有严格的要求。高清电视节目更加符合人眼观看的习惯，利用16：9宽屏视野和真实的色彩还原以及身临其境的立体声效果为人们打造出了全新的音视频体验。高清电视节目的标准格式有720P、10801和1080P三种，其中1080P标准下的电视节目画面质量最好，此种格式的电视节目经过扫描后可以达到1920x1080的分辨率，此种分辨率对系统的要求也更高[2]。

一般情况下，高清节目的播控制作系统包含节目的上载、声音以及画面审核等，其中节目以及电视广告属于核心内容和数据上载的主要目标。高清播控系统可以实现节目制作、新闻的互联互通。其中，编单以及上载属于高清系统的主要内容和部分，在实际应用过程中需要按照编单在前、上载在后的原则来根据不同的节目频道数据进行硬盘方面的准备，实现数据载人。在上载任务管理器进行传输时需要对硬盘的数据进行录制和转换，转换完成后就会出现对应的播出材料以及对应的播出视频服务器数据内容。

3高清电视节目制作技术

广播电视节目技术的不断发展，使电视节目的制作技术逐渐从磁带加录像机的模拟线性编辑系统转换到了数字化的非线性编辑系统。在数据存储介质以及技术的应用方面，很多广播电视台都将非线性编辑系统应用到了高标清电视节目制作中。

在非线性编辑系统的应用过程中，其包含高配置计算机、视音频采集卡、编辑软件、录像机和监视器等。在进行电视节目编辑制作的过程中可以对节目内部素材进行顺序改变，如缩短或加长某一部分内容以及画面特效音效的增加。当下，出现了蓝光盘、SXS卡、P2卡等数据存储介质，因此高清非编已经脱离了传统磁带和录像机的束缚，其系统搭配更为简便、灵活[3]。

对于高清节目制作而言，板卡技术也是一项相对重要的内容。早期的非编系统中音视频的采集板卡属于一个必备设备，借助硬件设备来进行编码和解码操作的同时，还可以对相关音视频信号进行有效采集，将采集到的数据信号输出到视频监控器中并进行展示和查看。当下，利用“CPU+GPU+I/O”技术可以实现节目信号的输入／输出和编码／解码并进行分离应用，在编辑格式以及性能方面变得更加强大。对于板卡技术的应用也具有较大的变化，其中一类板卡只可以对数据信号进行输入／输出操作，解码操作主要是利用CPU来进行，另外一种板卡则可以实现硬件加速，如特技渲染、上下变换等。利用此技术可以对音视频的数字处理方式和计算机进行分离操作，在不占据CPU，GPU资源的情况下可以确保系统稳定运行。

另外，对于高清节目电视制作中的压缩技术而言，可以利用SDI信号的方式进行信号数据的传输制作，此种信号数据的制作方式具有较强的复制性，可以实现数据格式的一次性压缩，多次编码以及解码操作也不会产生画面质量降低的现象，对于画面质量的呈现具有较大保障。在高清电视节目制作过程中，应用最为广泛的属于MPEG2，一般都是在压缩的过程中利用200～300Mbps的频率进行压缩，比普通的标清电视节目高出六倍，但是此种情况下需要的存储空间较大，其带宽承受的压力也较大。基于此，需要对此问题进行解决，可以应用DYHQ压缩技术，其主要是借助MPEG2压缩格式来进行预测算法以及码率的优化和控制，实现两者平衡。

最后，节目的包装以及渲染引擎技术属于呈现展示的重要技术。在高清电视节目的制作过程中，画面布局的渲染对于画面总体的质量会产生较大影响，但是高清节目具有较大的数据量，因此在实际渲染过程中，产生了较多的渲染引擎需求和要求，在处理数据能力方面较强，确保可以获取良好的数据处理效率和能力。比如，对于非编单机而言，可以利用64位Windows7计算机操作系统来进行应用，但是和32位操作系统相比，其在数据处理能力方面可以得到进一步提升，对于画面的渲染制作效率也可以实现最大限度地提升。与此同时，在利用“GP2U+Acc”渲染引擎应用的基础上，最大限度地发挥其GPU及专用渲染器具备的运算潜能，可以实现资源的合理优化及科学分配，并提升画面的渲染制作效率，从而提升电视节目质量[4]。

4高清网存储架构的总体设计

（1）在高清节目的制作中，媒体数据的编码数据资源的整合需求需要进行实际分析和应用，对于相关的高清网系统实际运行操作管理而言，编码技术具备一定的特殊性，因此在数据资源的编码整合优化方面也需要根据实际情况提出具体需求，其中主要是对实际运行中的兼容性进行控制和管理。换言之，在分析的过程中需要从以下几个方面来进行内容研究。在兼容格式的选择方面需要根据实际情况确定对应的转换，利用对应的转换环节进行数据格式的操作和兼容，争取实现一步到位。在运行效率分析方面需要保持高度重视，如果各方面产生了一定的冲突，则需要将运行效率放在首位。对于系统的编辑功能也需要高度重视，利用编辑功能确保完成各个环节的工作。对节目的基本画质进行分析时需要对实际节目播放画质呈现的兼容性做出具体设计，确保达到更流畅的效果。

（2）对于先进的高清视频编码方式而言，需要进行编码方式的全方位多角度分析，在节目的存储架构设计方面，主要在系统范围内应用DNxHD和H．264等编码格式技术，以确保可以更好地提升电视节目呈现的播放效果，从而有效应用介质和资源，确保可以最大限度地避免产生不必要的信息流转现象，基于当前出现的实际需求以及发展状况，将相关介质应用到对应的系统内部，从根本上缓解系统在运行过程中产生的压力，与此同时，还可以提升数据存储介质的有效性。

5各广播电视台在原有数据存储上存在的问题

首先，节目出现了重复上载的问题，在工作量方面有所增加，但是服务器自身的存储容量具有一定的限制，因此電台在节目的重复播出方面需要进行节目的重复上载，此种方式下工作人员的工作量也会增加，在循环的上载节目数据过程中对于数据材料就需要实现重复压缩和解码操作，因此很可能产生节目质量降低的现象。其次，在节目的素材应用方面效率较低，一些电视频道会重复播放一些相同的节目素材数据内容，但是电视频道在素材资源方面没有形成共享操作和应用，并且节目播出中的广告重复率也较高，因此在服务器内部上载的节目素材会占据一大部分的服务器数据存储空间。再次，造成管理不便，在节目素材数据安全播出时需要在每一个频道设置多个视频服务器，但是所有的电视素材资源只可以放置在一个存储空间内，因此此种情况下的电视素材管理就会很不方便。对于存储空间而言，服务器内部进行重复素材的长期保存操作对于电视节目的播出安全性也会造成一定的威胁。最后，对于服务器的存储容量而言，在扩充方面需要利用更多的资金来解决传统的存储问题，以实现服务器存储空间的扩充，因此广播电视台的节目素材数据存储成本也就更大。

6网络系统数据存储技术应用

网络系统的存储数据技术主要是将网络和存储实现有机融合，借助网络方式连接存储的服务器，对于节目数据而言，可以实现网络的传播现象。在当下网络系统数据存储方面，可以构建一个较为独立的系统，进行更多数据资源的有效存储和应用，因此网络系统的数据存储技术在实际应用中具有诸多优点。

（1）传统的直连式DAS存储技术主要是利用SCSI接口与磁盘进行连接，其中各个端口缺乏共享操作和连接，因此在进行数据访问的过程中，会和服务器发生多次连接以及数据的转发操作，即每一个转发数据的操作都需要服务器参与其中，利用此模式进行大量数据的转发就会造成极大的资源、资金浪费，以及限制系统扩容。

（2）在网络的附加NAS存储技术应用方面，NAS包含存储系统和文件服务器两个部分，它们都是利用网络文件的形式在网络中进行数据资源的存储和备份。利用NAS可以实现即插即用，运行时主要是利用TCP网络来连接，因此可以对现有网络进行匹配。操作系统具有专用特点，但是在文件的应用方面可以对其他的操作系统实现共享化。对文件的访问也需具备一定的专业网络协议，并利用此方式进行优化，从而提升文件访问速度。值得注意的是，在NAS应用中，设备和企业的服务器之间会有一条公用的宽带，在具体的使用效率方面会受到影响。同时，NAS具有不可扩展的特点，并具有自身专用的网络标识[5]。

（3）对于存储区域网SAN而言，可以在SCSI协议的基础上进行多个存储设备和服务器的信道建立，利用此方式来达到多个终端同时访问存储设备的目标，其中包含主机、磁盘阵列和互联设备，对现阶段存在的网络结构进行分析之后可以总结出每一种架构的优缺点，在数据终端访问的同时，也可以实现数据共享。

7结束语

在高清节目存储系统中，最重要的是要保证数据存储的安全性，可以在任何时间范围内确保节目素材实现完整的应用，因此可以借助NAS的网络系统数据存储技术来实现数据存储，其可以将类似的数据存储在不同的存储器中，确保数据在面对突发情况下也可以正常应用。