CC BY
345
Информационные технологии и автоматизация ТВ-п роизводства
Сформулированы основные задачи автоматизации процессов формирования и выдачи телевизионных программ на телецентрах. Основное внимание уделено принципам автоматизации новостных систем, работающих по безленточной технологии. Представлена и рассмотрена обобщенная структурная схема автоматизированного комплекса информационных передач.
Быков В.В.,
доцент кафедры телевидения МТУСИ
Современное телевизионное вещание это сложное производство, основными показателями эффективности которого являются высокое качество изображения, оперативность формирования программ и надежность при минимальных капиталовложениях. С внедрением цифровых методов ТВ-вещания квалифицированному персоналу, занимающемуся компоновкой и выдачей программ, приходится подчас тратить время на решение трудных задач, сталкиваться с несовместимостью интерфейсов аппаратуры или со сложностью инфраструктуры ТВ-комплексов. Популярность зрителей завоевывает ТВ-канал, у которого — квалифицированные сотрудники, современная аппаратура, средства коммуникации и технология ТВ-производства, позволяющая решать самые смелые творческие замыслы.
Построения современных ТВ-комплексов и их автоматизация требует подробного изучения работы телевизионного комплекса и задач на всех участках технологической цепочки при выполнении производственных операций:
— ввод медиаинформации с добавлением метаданных, каталогизацией, созданием копий различного разрешения и преобразованием форматов;
— создание клипов, обработка и монтаж, запись;
— формирование программы и нескольких ее версий, предназначенных для распространения по различным коммуникациям;
— передача по различным средствам коммуникации, формирование отчетов;
— оперативная вставка в программу рекламных блоков;
— загрузка исходного материала и готовой программы в архив с метаданными.
Современные автоматизированные телевизионные аппаратностудийные комплексы работают по безленточной технологии, включая все ее стадии: захват видео, видеомонтаж, выдачу в эфир и создание видеоархива. Они обеспечивают производство собственного контента, ретрансляцию программ других каналов и подготовку нескольких ежедневных информационных выпусков, использование материалов корпунктов. ежедневных информационных выпусков, использование материалов корпунктов. Применение автоматизации особенно эффективно в комплексах производства новостных программ, основанных на безленточной технологии "от съемки до передачи". Применение автоматизации всей технологической цепочки производства дает существенное сокращение финансовых и временных затрат.
Хорошая автоматизированная система управления обеспечивает ускорение процесса производства программ, сокращение ошибок в эфире, повышение эффективности использования персонала. Она подразумевает наличие интерфейса между
пользователем и оборудованием. Интерфейс должен обеспечивать управление всеми элементами комплекса и предоставлять полную информацию об их функционировании.
Рассмотрим технологическую цепь подготовки программ новостного комплекса.
Поступление материала для формирования программ
Первым этапом технологического процесса является ввод видеоматериала в систему с одновременным описанием сцен и переформатированием [1]. Аудиовизуальные данные, снятые на месте событий, вводятся в медиасервер (рис. 1). Импорт контента осуществляется непрерывно по заранее созданному расписанию на день, неделю, месяц и более. Из секции планирования в станцию ввода и оцифровки поступают данные о номерах входных трактов и о времени поступления информации. Все остальное система выполняет автоматически.
Обычно имеются несколько станций импорта (захвата) поступающей информации. которые позволяют осуществить ручной или автоматический ввод. В первом случае, когда контент записывается в первичный видеосервер, оператор дублирует контент в вещательный видеосервер или в монтажную систему для его дальнейшей обработки. Если имеется система автоматизации, то она выполняет эти операции.
По локальной сети сервер захвата осуществляет запись материала в накопитель. Управление каждым каналом импорта производится с любого рабочего места, на котором установлено специальное программное обеспечение (ПО). Пользователи могут просматривать входящие сигналы и выделять видеофрагменты непосредственно в процессе записи, не внося изменения в исходные материалы. Для экстренных новостей выходной сигнал поступает прямо на выходной эфирный микшер. Система автоматически создает копии материалов в низком разрешении. Эти копии передаются по сети в базу данных и используются впоследствии для просмотра, чернового монтажа и создания листа монтажных решений на рабочих компьютерных станциях.
Видеоматериалы становятся доступны для описания, каталогизации, просмотра, монтажа с задержкой всего несколько секунд. Уже в процессе ввода журналист, редактор, титровальщик, монтажер могут заниматься подготовкой сюжета на своих рабочих станциях, а продюсер — наблюдать за этим процессом. С любого рабочего места можно создавать и редактировать описания видеоклипов, хранящихся в архиве, осуществлять поиск и просмотр необходимого материала.
Особенности монтажа программ
Редакторы, журналисты, монтажеры отбирают фрагменты, выполняют черновой монтаж, вводят титры и голосовые комментарии, осуществляют озвучивание. Поскольку при черновом монтаже при этом создается только лист монтажных решений, сетевые и дисковые ресурсы расходуются незначительно. Во время компо-
Рис. 1. Схема автоматизированного комплекса информационных передач
новки программы обеспечивается совместный доступ операторов с их монтажных станций к медиафайлам, хранящимся на дисковом накопителе системы накопления и архивирования. Несколько монтажеров могут одновременно считывать и записывать файлы, расположенные на одном и том же дисковом пространстве.
При совместной работе над проектом операторы на системах нелинейного монтажа (СНМ) могут в любой момент времени видеть работу других операторов, копировать информацию в свою СНМ, вносить изменения на своей рабочей станции и сохранять материал уже как собственный проект. Однако, исходный проект, доступный другим монтажерам, нельзя случайно изменить или удалить.
Система хранения данных
Работа над ТВ-программой разделяется на ввод и каталогизацию, просмотр, разметку, черновой и чистовой монтаж, графическое оформление. Все необходимые для работы материалы содержатся в системе накопления и архивирования. Это — исходные видеосюжеты; копии с низким разрешением, созданные в процессе ввода или на последующих стадиях производства; различные версии сюжетов; метаданные.
В современных системах архивации обычно применяются два способа хранения данных: на жестких дисках (RAID-массивы) или на ленточных картриджах.
Автоматизированные комплексы часто выполняется на базе централизованной системы хранения данных. Такие комплексы имеют сетевую инфраструктуру, которая может иметь в своей основе либо одну или несколько сетевых технологий (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Fibre Channel) [2].
Сеть используется для подключения видеосерверов, устройств записи и хранения медиаданных, для передачи этих данных между аппаратно-программными средствами телевизионной системы, а также для управления отдельными устройствами при автоматизации произвсдства программ и выдачи завершенных программ зрителям. К сети подключаются рабочие станции (автоматизированные рабочие места), взаимодействующие с подсистемами хранения видео-сюжетов; системы нелинейного монтажа и обработки аудио-визуального материала, работающие в многопользовательском режиме [3-5].
В современных автоматизированных комплексах работа с видеоматериалом ведется с использованием метаданных, которые содержат информацию о дате и времени съемки сюжета, сведения об операторе, сигналы временного кода и управления, координаты, выданные спутниковой системой определения местоположения (GPS).
Перед выдачей программы в эфир достаточно указать в листе монтажных решений, какую графику, переходы, эффекты, титры следует применить к исходному материалу. Все остальное выполняется автоматически и программа передается зрителям.
Автоматизированные технологические ТВ-комплексы на базе сетевой инфраструктуры и централизованной системы хранения являются на сегодня наиболее прогрессивными с точки зрения автоматизации, использования ресурсов, эффективности организации рабочего процесса и модернизации. Появление сетевых технологий DAS, NAS и SAN позволило организовать эффективные системы хранения медиаинформации, а также доступ к ним со всех рабочих мест, подключенных к сети.
При использовании массивов RAID некоторые жесткие диски, входящие в их состав, со временем выходят из строя. Для сохранности данных в случае отказа какого-либо диска, все системы для хранения медиаинформации построены на базе высокоэффективных RAID-контроллеров, обеспечивающих уровень защиты RAID-5 или RAID-6. Массивы RAID-6 позволяет практически не опасаться за сохранность данных — она обеспечивается при выходе из строя даже двух дисков сразу.
Планирование выпуска информационных программ
Содержание новостных выпусков подготавливает главный редактор новостного вещания. Он составляет предварительные планы на срок от нескольких недель до месяцев и определяет, кто из журналистов будет выполнять определенное задание. В их распоряжение выделяется терминал планирования, который формирует предварительные расписания передач, распределяет между журналистами репортажи с определенной длительностью видеосюжетов и контролирует процесс выполнения задания.
Сборка и вещание информационных выпусков
При новостном вещании в его расписание могут вводиться оперативные изменения и рекламные вставки. Чтобы увеличить скорость обработки транслируемой программы, ПО для автоматизации выдачи программ обеспечивает графический интерфейс пользователя, предоставляющий быстрый доступ к инструментам управления и интерфейсам для видеосерверов, карт-машин, видеомагнитофонов, знакогенераторов и вспомогательных устройств. В графическом интерфейсе используются обычные монтажные функции (копировать, разместить, перетащить и вставить), которые позволяют просто и оперативно изменять расписание даже прямых передач.
В секции выпуска программ формируется окончательное расписание передач из нескольких сценарных планов новостей. Воспроизведение проекта осуществляется с эфирных серверов. Выпускающий режиссер может оперативно менять, редактировать и переставлять события в используемом эфирном расписании. Если тот же новостной сюжет потребуется в другом информационном выпуске или в ином виде (аналитическая передача, итоговый еженедельный выпуск), то система позволит журналисту и редактору внести изменения в этот сюжет.
Расписание воспроизведения видеопроектов с эфирного сервера составляется из отдельных листов воспроизведения. В каждом отдельном листе отмечено начало и завершение воспроизведения, а также переключение к следующему листу в последовательности. Это дает возможность составлять длинные расписания передач без необходимости работы с одним большим листом воспроизведения.
Автоматизация
Широкое использование компьютеров на всех стадиях технологического процесса ТВ-производства приводит к его полной информатизации на основе сетей и файловой передачи медиа-информации [5-7]. Внедрение 1Т-технологий в современное телевизионное производство осуществляет ускорение и автоматизацию процессов обмена видео-аудиоданными и рабочими материалами между создателями программ. При этом нужно учитывать специфику ТВ-производства — большие объемы видеоинформации и значительное число стадий производства и участников технологического процесса, включая "творческих" работников.
В состав пакета программ для автоматизации ТВ-производства входят такие программы как автоматическое управление производством новостей; формирование эфирного расписания; загрузка, хранение, поиск медиаданных; автоматизация выдачи ТВ-программ и управление перемещением видео-аудиоинформации; отслеживание исполнения расписаний; автоматическая вставка рекламных блоков и выпусков местных новостей; наложение логотипов, бегущих строк и графическое оформление изображения.
Управляющее программное обеспечение и интерфейсы управления отдельными устройствами устанавливается в основном вещательном сервере или в отдельных серверах управления устройствами. Обобщенная схема построения системы управления вещательного комплекса, выполненная с использованием основного сервера автоматизации и серверов управления отдельными устройствами представлена на рис.1.
Весь процесс автоматизации можно разделить на автоматизацию подготовки видео-аудиоматериалов и автоматизацию выдачи программ.
В первом случае система обеспечивает:
• контролирование очередности загрузки источников медиаинформации и автоматизированную запись по расписаниям сигналов различных форматов;
• объединение систем нелинейного монтажа с обменом файлами между ними с различными форматами видеопотоков;
• архивирование видеоматериала и быстрый доступ к любой части архива с формированием отчетов по архивированию, воспроизведению программ, по действиям сотрудников телецентра.
Автоматизация выдачи программ включает в себя:
• управление устройствами воспроизведения программ (видеосерверами, микшерами, коммутаторами, видеомагнитофонами, графическими устройствами;
• оперативную вставку рекламных блоков;
• формирование видеопотоков различных форматов,
• управление вещанием посредством общего интерфейса пользователей,
• запись выдаваемых программ для обеспечения контроля.
Состав и назначение элементов автоматизации производства информационных программ
Комплексные IT-решения автоматизации подготовки и выпуска информационных программ чаще всего основываются на системе централизованного управления медиаресурсами (СЦУМ, в английской аббревиатуре MAM). Она обеспечивает функцию хранения в единой базе всех аудио-видеоданных, их оперативный поиск, перемещение между узлами комплекса, извлечение для последующего редактирования и использования.
В системах СЦУМ может выполняться черновой монтаж с видеоинформацией низкого разрешения, которая хранится на видеосервере (с одновременным наличием видеоинформации высокого разрешения) и находится в сжатом виде. Журналисты выбирают клипы из этого сервера, просматривают их, монтируют видеосюжеты, создают листы монтажных решений, которые впоследствии импортируется в станцию нелинейного монтажа, где осуществляется их реализация уже с аудио-видеоданными высокого разрешения.
Важной частью системы является ПО импорта видео-аудиоинформации в базу данных. Это приложение служит для автоматизации процессов оцифровки аналоговых аудио-видеоданных с ленточных носителей и источников сигнала во время прямых передач. Кроме того в состав СЦУМ обычно включаются ПО, обеспечивающие работу станций нелинейного монтажа в режиме параллельного доступа к медиаданным.
Важным элементом комплексного решения является система автоматизации процессов подготовки информационных программ (САПИП, в английской аббревиатуре NRCS). Она представляет собой совокупность программных и аппаратных средств, образующих систему для подготовки, редактирования и организации выпуска в эфир информационных программ. Система обеспечивает совместный доступ ко всем материалам и позволяет журналистам со своих рабочих мест осуществлять полный цикл производства как отдельных сюжетов, так и выпуск всей информационной программы. После монтажа собранные сюжеты отправляются в систему СЦУМ, которая отслеживает состояние основных технологических процессов подготовки выпуска и отдельных его элементов.
Система автоматизации процессов выдачи программ в эфир
Это последнее звено основной технологической цепочки. Оно обеспечивает автоматическое или ручное управление воспроизведением материалов вещательным сервером по эфирному листу, заранее подготовленному ответственным выпускающим работником. Эфирный сервер осуществляет выдачу видео, звука, графики.
Для взаимодействия с обычным телевизионным оборудованием (видеомагнитофонами, матричными коммутаторами, видео- и звуковыми микшерами, телесуфлерами, станциями графического оформления) используют специальные серверы управления этим оборудованием (рис.1). Эти серверы обеспечивают выдачу команд эфирной передачи для телевизионного оборудования, когда требуется воспроизведение материала помимо основного эфирного сервера.
Современные системы позволяют воспроизводить материал в полностью автоматическом режиме с заданными характеристиками переходов от изображения к изображению, указанным в эфирном расписании. В ручном режиме можно формировать команды воспроизведения программы с панели управления станции режиссера эфирного выпуска.
Программную коммутацию осуществляют матричные коммутаторы — основной и резервный. В процессе воспроизведения работают оба сервера и поддерживается синхронизация резервной системы автоматизации от основной.
Переход к безленточным технологиям
Эта задача становится возможной, если все материалы хранятся в виде файлов данных на централизованных или распределенных файловых накопителях, управляемых системой СЦУМ. Съемка осуществляется на носители с файловым принципом хранения информации — видеокамеры с жесткими и оптическими дисками, флэшками. В результате исходные материалы с минимальной задержкой по времени могут направляться на следующие этапы обработки. После выдачи в эфир материалы попадают в архив долговременного хранения или уничтожаются. Автоматизация особенно эффективна при подготовке новостных программ.
Переход телецентра на автоматизированные методы работы чаще всего происходит поэтапно с постепенным, последовательным внедрением элементов системы.
Важной функцией автоматизации является контроль непрерывности вещания и качества изображения каналов. Система автоматизации выдает сводку о состоянии каналов и может самостоятельно переключаться на резерв.
В завершение обзора отметим, что современная система автоматизированного управления ТВ-комплексом на основе информационных технологий обеспечивает ускорение процесса производства программ, сокращение количества ошибок в эфире, повышение эффективности использования персонала. Она пре-
дусматривает наличие удобного интерфейса между пользователем и оборудованием. Этот интерфейс обеспечивает управление всеми элементами комплекса и предоставляет полную информацию об их функционировании. При сетевых технологиях с автоматизацией производственных процессов создается и накапливается много медиаматериала (видео, звука, данных, текста, графики, титров), который архивируется, индексируется, каталогизируется. Осуществляется его поиск, просмотр, затребование и распространение. Автоматизированные телевизионные IT-системы — это высокая производительность, масштабируемость и гибкость, требуемые в современных условиях вещания. Они работают с различными форматами (например, DVCAM, DVCPRO, MPEG-2, IMX, XDCAM), и интерфейсами (SDI, SDTI, Ethernet или посредством протокола передачи файлов FTP).
ЛИТЕРАТУРА
1. Heppe D. Automating media ingest for broadcaters // IBE. — 2002, September. — R26.
2. Anderson S. Archive of the Automation // Broadcast Engineering. — 2010, April 2.
3. Beacham F. Big blue targets broadcasters //TV Technology & Production. — 2003. — V.21. — №9.
4. Patel M. Digital data infrastructures in post-production // Broadcast Engineering, 2004, January.
5. Быков В.В. Автоматизация в телевизионном производстве // Техника кино и телевидения. — 2002. — №6.
6. Быков В.В. Автоматизация в ТВ и файловая передача медиаданных // Техника кино и телевидения. — 2003. — №3.
7. Быков В.В. Файловые форматы для обмена медиаматериалами // Broadcasting. — 2006. — №7.
