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MPEG-2TS码流编辑的原理与应用.pdf

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MPEG-2TS码流编辑的原理与应用 在当今数字媒体不断发展、新媒体业务不断涌现的前提下，实践证明襁褓中的新媒体 只有两种经营方略可供选择：或是购买并集成整套节目，或是低成本深加工新节目，再不可 能去按照传统生产模式去自采自编。低成本的节目生产制作与发布，不仅成为数字媒体经 营的主要手段，也成为传统媒体“改革工作流程”的重要举措，进而促成了对新型工作母机和 简捷快速流程的迫切需求。 在辽宁新媒体多业务综合服务平台上，先于国际和国内应用了MPEG-2传输流快速剪辑 编辑系统（以下简称码流快编）。这项由辽宁电视台与深圳奥维迅公司在2003年10月联 合开发的新技术，为数字媒体低成本节目的制作、推广和运营提供了高效生产工作母机。尽 管担负此项目源代码开发的奥维迅公司出现了经营问题，在技术推广的中间环节发生梗塞， 但并不能说明此项技术走到了尽头。回顾3年的应用实践及研发成果，需要的不是扬弃， 而是演进的升级，否则就是对可调控资源的莫大浪费。特别是针对第二代信源编解码国标 AVS-P2的更新换代，很可能成为多业务内容整合的新一代产品的突破口。 一工作原理 1.功能目标 码流快编的应用目标是，通过对开放视频的采集，将DVB-S或C的传输流（Transport Stream，TS）节目作为信源，直接进行剪辑处理，再经过人工创意后，整合为新主题内容 的新节目，以便直接进入频道集成或编辑频道节目播出，快速实现数据层的内容整合，不 仅简捷了采集制作的工作流程，而且为丰富媒体内容资产开辟了一条捷径。因为码流快编的 工作流程无需先以解码后的视频记录于磁带，再以磁带上载编辑机，经编辑后再下载成为 磁带，再编码复用成为新内容的新节目。即便数字化完成以后，视频数据流仍不能用于经复 用的数字传输，还需编码、转码、打包等传输格式化以后，才能在数字信道上传输。而采 用码流快编以后，不仅避免了解码后再采样编码所形成的视频损耗，还避免了在1∶1时间 的上下载中所造成的效率损耗。更重要的是在视频内容整合中，一次性完成音/视频同步剪 切、字幕处理和音/视频数据打包复用等连续作业。所以，它能够提高生产效率60%以上。 必要时还可进行节目包装的特技编辑，直接创建数据级和文件级的互联互通内容交换平台， 在媒体资产管理下，顺利实现网络化与智能化的节目配送与发布。 由于码流快编是针对以TS为信源的再编辑系统，所以实行“高来高走，低来低走”，或是 “高来低走”的应用策略，即高码率对应高码率（包括兼容高清），低码率对应低码率，但码 率连续可调，以适应高码率对应低码率的应用。理论和应用都说明，对比源节目和成品节目， 经剪切和编辑处理的图像保持了同等的视频质量，成为不劣化图像的创新工作流程和新型 工作母机。 2.设计特征 码流快编的低成本与高效率来自它的主要特征。常规的非线性编辑机是在编码一侧做文 章，通过采集编码卡实现视频图像多层多轨的非线性编辑；而码流快编则是在解码一侧下 功夫，通过对TS拆包还原为基本码流（ElementaryStream，ES），而后经编辑再封包 成为TS，快速实现视频内容整合的业务应用。因而，码流快编除了运用非线性图像处理技 术外，最大的特点是运用了MPEG-2和DVB的系统原理，在此基础上进行图像处理的应 用开发。 通过图1的系统概念，可以看出码流快编运用了一个逆向思维的方法，利用DVB系统传 输的发/收互逆关系，将收端的单节目传输流（SPTS）作为信源，通过ES实现以视频非 线性处理的目标功能。这时的解决方案有两个：一是在TS基础上直接进行图像处理的基础 开发，实现与常规非编一样的操作界面和编辑习惯，这样虽好，但是没有参照模型以及可 利用的技术资源，必须从零开始的重写源代码；二是将TS转码为ES，以ES帧结构和句 法格式还原成为符合ITU-R.601建议的原始视频帧，就可以很方便地利用或附加现有的 常规非编技术，以无卡站形式实现编辑。码流快编同时采用了两种方案，一方面独立开发 新产品系列，以适应于快速发展的数字电视业务需求，另一方面提高系统的兼容性，向后兼 容传统非编，有利于在媒体资产管理下实现互联互通和投资保护。图2说明了方案二的 ES还原并显示原始视频的GOP帧结构。 通过图2可以认为，既然能够形成IBBP的句法帧，再转换成为全I帧格式并不难。这 样一来，就可以利用原有的非线性编辑技术，连续处理长与短GOP、全I帧与IBP帧结 构、可变与固定码流的节目素材，实现不同节目格式的快编与混编。由此可见，码流快编的 开发技术难点，是结合DVB系统与MPEG-2标准，从译码过程中读出元数据，实现基于 解码器的图像处理技术，并能兼容以编码卡为基础的非线性编辑技术。因而被业内称为“第 一个吃螃蟹者”。 3.数据变换 既然要把TS