超高清影视后期跨专业联合实训室解决方案

方案概述

随着多媒体技术的不断发展，特别是计算机技术在广播电视新闻领域的广泛应用，AV和IT的结合更加紧密，新闻传媒教育和学校势必面临着更高层次的挑战，此时，拥有灵活、专业的应用平台，进而快速帮助学生成为广播电视综合型人才，降低学生择业门槛将是学校创造长久竞争力的关键所在。为此，成都创视科技针对各大高校的实训室提供了一整套超高清非编制作网技术方案，为学校打造一个兼具灵活性与实用性的教学环境，提供新的媒体教育；帮助学生奠定成功立足媒体行业的基础，获取进入电视台、企事业宣传单位、专业影视制作机构的“敲门砖”。

联合实训室介绍

联合实训室是学生技能训练的场所，进行现场教学和实验教学的课堂，开展对于锻炼学生操作能力和提升教学质量有重大帮助，实训室同时也是开展社会培训服务的基地，可进行数字影视类项目的岗位认证培训、技术推广。

联合实训室功能

实训室可承担影视特效基础等实训项目，能完成数字影视制作、影片剪辑、影片后期合成、特效制作、影片输出等工作任务，可完成企业影视制作类实际项目的设计与特效制作，以“实战教学、实用教学、实时教学”为理念，可开设：CINEMA 4D、MAYA、3DMAX、Premiere、After Effects、Final Cut Pro等专业课程，进行企业实际项目的制作与训练，全面提升学生的影视编辑制作能力。

实训室按照“实训+商业项目“的全新教育模式进行配备，实现了在校内对企业工作环境、工作流程、商业项目的成功模拟。可开设Digital Fusion，DaVinci Resolve调色等综合训练专业课程，指导学生模拟企业真实项目，进行实践教学，通过实际项目训练由浅入深、循序渐进地让学生掌握影视调色的基本知识、操作技巧和制作流程，运用计算机技术和GPU运算技术的相结合，完成添加一级调色、二级调色、多点跟踪，模糊以及后期视频合成等项目训练。

方案设计原则

先进性原则

系统架构采用全IP网络接入存储方式，以实现资源的快速共享，整个系统采用万兆网络架构，保证接入简单，维护方便；业务流程涉及融合节目生成制作系统，提供高效完善的工作应用流程。整个系统设备完全符合我国广电规范和有关标准，完全适应视音频编辑技术、计算机技术、网络通信技术及系统中其他技术发展的要求。同时，借鉴国内外领先的节目生产制作理念，实现先进、高效的自动化流程，充分满足技术发展需要。

安全性原则

系统的安全稳定是设计的关键，应合理的设计系统架构，制订可靠的系统备份策略，提供系统安全防范措施，保证系统平台具有可靠的冗余性，最大限度地支持系统的正常运行。系统具有多重安全防护，无单一崩溃点，应急手段丰富。从安全技术和安全管理两方面的措施保证信息资源的可用性、机密性和完整性。

从高清到4K，视频码流已经从高清的100Mbps前进到4K的400~2000Mbps，视频素材的数据量有了爆炸式的增长，分辨率的大幅提升，给4K制作带来了较大的挑战。

 

l  4K视频制作对设备要求高

在制作过程中除了视频数据本身以外，还会产生着各种数据的交互。这个过程中系统需要进行高强度负荷运转，如果达不到相应的条件要求就很容易造成制作设备以及软件的卡顿。

在4K超高清非编制作网系统中，需要具备处理多层4K视频的能力非编工作站，用于处理采用全新4K技术拍摄的素材以及各种传统素材。众所周知，视频编辑不同于播放。视频播放是IO的顺序读取，对存储性能要求较低。而视频编辑是编辑人员的创作过程，使用性能强大的4K超高清非编工作站，在时间线上灵活的添加特效，片花以及更多层的视频素材，每添加一层4K素材，意味着对存储性能的需求也相应提高。

l  视频制作过程的完全保真难

视频在制作过程中，视频材料需要频繁的在各种软件设备中交互和转移，在这个过程中很容易造成视频图像的画质损失。行业内有一个现象，就是很多视频虽然在采集的时候是采用的4K，但是在制作的时候还是会转成2K来进行，以此来尽量减少高、低质量数据的交互。这种方法虽然降低了制作难度，但在制作过程中也损失了原视频画质，因此这样做出来的视频也就不能算是真正的4K。

l  数据量巨大导致的数据存储与传输困难

4K时代的来临，对于当前存储系统的冲击非常大，当前的存储系统在处理4K节目时捉襟见肘。为了迎合向超高清演进的趋势，我们需要构建可以面向未来的新一代存储系统。4K视频后期制作首先要面临的问题就是数据量巨大。4K的数据量是高清的4倍，这使它每一帧的数据量都达到了50MB。再加上各种素材资源的剪辑拼接以及视频的渲染过程都会产生大量的数据。因此这样巨大的数据量对存储设备就提出了很高的要求，这也是为什么4K电影常见，4K电视剧少见的原因。视频采集和发布过程还涉及到数据的传输。要传输这么庞大的数据量考验的不仅是带宽还有时间。

本次超高清非编制作网以提高4K节目制作中各关键环节的效率为首要目标，依托高性能4K 编辑制作技术、高性能存储技术、高速传输技术，实现高速、高效的网络化、文件化4K节目生产制作流程。

采用全IP网络架构，整个系统内部全部采用万兆光纤链接。包括60套4K非编编辑工作站、2套超高清高性能核心存储系统、2套顶级专业调色台，以及58套小型调色台、1套超融合多媒体数据管理软件以及1套双子星超融合管理服务器等核心设备。

系统拓扑结构图

       联合实训室采用负载均衡设计，拥有超高的带宽性能体验，满足多台高性能非编工作站同时在线运作，能够实现高速、高效、高稳定的资源共享。系统方案中所配置的高性能非编工作站、光纤交换机、超高清高性能存储系统等组成万兆局域网络系统，各个站点之间可以共享素材、剪辑素材、生成成品文件，每个视频编辑站点可以直接在超高清高性能存储系统上读取和写入数据，从而增强学生工作组之间的协同工作并提高运行效率，达到专业广播电视新闻或者主流综艺节目制作技术标准。

后端设备部署

按集中部署原则，系统的核心存储设备和服务器设备等部署在设备机房，通过接入层交换机，在连接汇聚核心交换机，为系统提供4K媒体文件素材统一管理和共享，高速交互传输服务。超高清非编制作网的核心存储由2台60盘位机架式企业级64位版FC NAS超高清高性能存储系统，搭配高达 10000MB/s 的 nvme RAID5 双重缓存，支持大数据 BTRFS 文件系统。该存储系统通过一台100GbE数据中心交换机连接以提供高效率的数据交换，前段以直连接入10GbE以太网络交换机，可为系统提供超快混合读写带宽。

l  超高清高性能存储系统（数量2台）

l  100GbE数据中心交换机（数量1台）

l  10GbE以太网络交换机（数量2台）

前端设备部署

l  超高清4K编辑工作站

超高清4K编辑工作站通过万兆以太网连到接入层交换机作为主要生产能力，主机采用苹果公司最新iMAC工作站，配置高端，性能稳定，还可以选用windows、linux平台的工作站等，实现Mac OS 、Windows、Linux多平台协同组建超高清非编制作网。

l  专业硬件调色台

采用达芬奇专业硬件调色台DaVinci Resolve Advanced Panel和DaVinci Resolve Micro Panel，拥有睿智设计，能同时控制多个参数，利用硬件调色台同时调整多个设置，比如Lift、Gamma和Gain等参数，应对4K节目的多级深度调色，满足不同节目对于多样化颜色风格的需求。