基于SAN架構(gòu)的數(shù)字電影制作系統(tǒng)應(yīng)用研究

數(shù)字電影的拍攝、制作、發(fā)行、放映是現(xiàn)代電影發(fā)展的根本趨勢(shì)。數(shù)字電影發(fā)行版的制作是實(shí)現(xiàn)數(shù)字電影產(chǎn)業(yè)化的重要過(guò)程，直接影響著電影產(chǎn)業(yè)化過(guò)程的速度和效率。電影數(shù)字化過(guò)程中數(shù)字影片發(fā)行版制作效率的提高，對(duì)電影數(shù)字化發(fā)展具有重要意義。截止2010年8月，2K影片及1.3K影片放映設(shè)備總數(shù)約為4000套，0.8K影片放映設(shè)備約為40000套。隨著電影產(chǎn)量和全國(guó)各地影院銀幕的增加，數(shù)字影片發(fā)行版的制作單位也面臨著影片制作的壓力，迫切需要一種具有較高效率的數(shù)字電影制作系統(tǒng)。
基于SAN（StorageAreaNetwork）架構(gòu)[1]的數(shù)字電影制作系統(tǒng)是一種以光纖通道實(shí)現(xiàn)數(shù)字影片制作設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備之間通訊的網(wǎng)絡(luò)型影片制作系統(tǒng)，可在制作設(shè)備間共享影片數(shù)據(jù)文件。在該系統(tǒng)中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)基于不同操作系統(tǒng)的影片制作設(shè)備的資源共享以及實(shí)時(shí)高帶寬傳輸。本文根據(jù)電影數(shù)字發(fā)行版制作工藝，結(jié)合SAN架構(gòu)的特性及不同操作系統(tǒng)影片制作設(shè)備研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于SAN架構(gòu)的數(shù)字影片發(fā)行版制作系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
2、數(shù)字電影發(fā)行版的制作
隨著我國(guó)人民精神文化方面需求的增加以及數(shù)字電影播放服務(wù)器及數(shù)字放映機(jī)種類(lèi)及數(shù)量的增多，對(duì)數(shù)字電影發(fā)行版制作的工藝提出了更高的要求。目前我國(guó)電影數(shù)字放映分為三個(gè)層次：一是面向廣大農(nóng)村農(nóng)民觀眾的流動(dòng)數(shù)字影片（0.8k），二是面向中小城市觀眾的中檔數(shù)字影片（1.3k），三是面向大城市觀眾與國(guó)際接軌的商業(yè)數(shù)字影片（2k/4k）[2]。在2k影片及1.3k影片發(fā)行版制作過(guò)程中，首先需要從高清錄像帶中采集視音頻文件，并存儲(chǔ)為序列幀數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程成為“磁轉(zhuǎn)數(shù)”過(guò)程。其次將序列幀數(shù)據(jù)文件進(jìn)行分本、編碼、打包、加密，執(zhí)行這一過(guò)程的主要設(shè)備稱(chēng)為編碼器。流程圖如圖（1）所示。
目前市場(chǎng)上常用的編碼器主要有DVS公司的CLIPSTER系列編碼器、GDC公司的EN2000編碼器及DOLBY公司的SCC2000編碼器等。在以上幾種編碼器中，DVS的CLIPSTER編碼器為windows系統(tǒng)，EN2000和SCC2000均為L(zhǎng)inux系統(tǒng)。其中CLIPSTER和EN2000都具備從高清錄像機(jī)輸出信號(hào)進(jìn)行采集以及高清、2k視音頻拷貝的功能，并能對(duì)所采集到或拷貝的視音頻文件進(jìn)行編碼、加密和打包，而SCC2000需要使用采集設(shè)備將磁帶上的視頻素材、5.1聲音素材進(jìn)行上載，或者使用文件拷貝的方式將載有高清或2k的視頻素材及5.1音頻素材的文件復(fù)制到scc2000編碼器，然后對(duì)相關(guān)音視頻文件進(jìn)行編碼、加密和打包。
由于數(shù)字電影發(fā)行版制作過(guò)程中有著不同版本的制作需求以及對(duì)數(shù)據(jù)安全上的考慮，對(duì)于上述影片編碼系統(tǒng)，如果采用分散式數(shù)據(jù)管理方式，將會(huì)面臨制作工藝上的重復(fù)性、數(shù)據(jù)上的不安全性等問(wèn)題。
3、基于SAN架構(gòu)的影片制作系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)字電影制作系統(tǒng)的分散式數(shù)據(jù)管理方式指的是DAS架構(gòu)的制作系統(tǒng)，即直連存儲(chǔ)，它是一種存儲(chǔ)設(shè)備直接連接到影片制作服務(wù)器的架構(gòu)[3]，主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間使用SCSI或者FC協(xié)議通信。制作服務(wù)器相關(guān)軟件使用塊級(jí)的存取協(xié)議從DAS訪問(wèn)數(shù)據(jù)。這種制作系統(tǒng)不易擴(kuò)展，并且由于存儲(chǔ)設(shè)備端口的有限性，限制了主機(jī)能直接連接的存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量。從數(shù)字影片發(fā)行版制作流程考慮出發(fā)，如果多臺(tái)編碼器并行工作，分別承擔(dān)數(shù)字電影發(fā)行版制作過(guò)程中的相關(guān)步驟，則會(huì)有效提高制作效率，當(dāng)使用DAS架構(gòu)的制作系統(tǒng)工作時(shí)，由于各制作系統(tǒng)各自獨(dú)立，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這成為了制約數(shù)字影片發(fā)行版制作效率的重要因素。
因?yàn)镈AS架構(gòu)的數(shù)字影片制作系統(tǒng)的局限性，設(shè)計(jì)了基于SAN架構(gòu)的數(shù)字影片制作系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了DAS架構(gòu)不易優(yōu)化和限制主機(jī)連接數(shù)量較少的缺點(diǎn)。SAN通過(guò)光纖交換機(jī)連接影片制作服務(wù)器和存儲(chǔ)器并傳輸影片數(shù)據(jù)，SAN完成了存儲(chǔ)整合，允許多個(gè)影片制作服務(wù)器共享存儲(chǔ)設(shè)備從而共享影片資源，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)在異構(gòu)的制作環(huán)境中共享、協(xié)同訪問(wèn)、高速傳輸?shù)仍诜稚⑹焦芾矸绞街胁荒芙鉀Q的問(wèn)題?；赟AN架構(gòu)的數(shù)字影片制作系統(tǒng)示意圖如圖（2）所示。