近几年来，随着计算机应用普及率的迅速提高，以及视音频编解码的逐步完善，国内各级电视台正在逐步实现从传统的磁带对编到非线性编辑系统，再到非线性制播网络、媒体资产管理的网络化、数字化系统改造。就目前对技术掌握和对流程的控制来看，我国在非线性制播一体化网络方面的应用走在世界的前列，中央电视台、北京电视台、深圳电视台等以媒体资产管理为核心的大型网络系统，无论从系统规模、业务流程，到成本控制和节目产出等方面均处于全世界领先的地位。
在国内多家厂商的视音频节目制作网络系统、媒体资产管理系统推出的最初阶段，视音频编解码板卡、光纤网络设备和存储体的成本较高，因此视音频网络只有实力强大的大型电视台才能承受。技术发展到今天，千兆以太网架构、视音频I/O通道板卡等技术的不断成熟与发展，电视节目制作网络的成本大幅下降，使中小型电视台、企业、学校电视台都能实现节目制播的网络化、数字化。公用素材的共享、快捷的编辑制作，既使制作效率有了显著提高，又使节目制作成本大幅下降。由于网络化的应用，电视台的业务流程有了明显的变化，节目质量不断提高，流程更佳高效合理。
一. 我台系统改造设计原则
如何紧跟技术发展形势，完成对节目制作业务流程的数字化、网络化改造，是我台领导、技术部门骨干一直探索、考虑的问题。通过一年多时间的分析和调研，我们考察了多家已完成改造的大、中型电视台，制定了切合我台实际情况的选型原则：
（1）首选国内厂商的成熟产品
在调研过程中，我们考察了多家国内外的非编设备和系统，我们一致认为，国内非编产品和国外非编产品各有所长，差异在“应用方向”。国内电视台和国外电视台对于非线性编辑系统的使用方式有很大不同：国外电视台使用非编工作站，强调的是其“包装”的复杂功能，需要大量特技特效，主要合成一些片头片花类的包装型节目；而国内电视台使用非编，因为各种新闻、专题片的业务压力较大，强调的是“快速生产”和“流程”。这种应用方式的不同，直接导致了产品的差异：国外非编系统通常功能强大，能够实现多种意想不到的特技效果，由此导致操作较为复杂；而国内成熟的非编系统在特技效果方面稍有减弱，但操作简便，适用于大量节目的快速生产，讲求“流程”的顺畅。
基于我台的实际情况，我们在系统调研时将目标主要集中在国内厂商的网络产品上。
（2）全流程系统
我台的网络化、数字化改造，同时考虑了制作端和播出端的改造，因此，制作系统和播出系统的连接是否顺畅高效，流程是否清晰合理是我们最重要的考评标准。
（3）技术先进，稳定可靠
在技术发展日新月异的今天，我们既要考虑系统的全流程化设计，保证在相当长的一段时间内系统能够保持其技术先进性，又要将“稳定性”和“安全可靠”放在第一位。“稳定压倒一切”，无论什么级别的电视台，“播出安全性”都是首要考虑的因素。同时，制作系统、网络结构的稳定性也要有充分的保障，避免出现因为系统的不稳定因素导致节目制作效率降低，甚至丢失素材造成播出事故的风险。
（4）适合我台实际情况
最后，网络化、数字化的改造工作，包括资金投入、设备布局、信号调度等等一定要结合我台的实际情况进行，尽量做到对现有的业务流程不做太大变化，使我台的工作人员能够迅速的熟悉新流程，以最快的速度投入新系统的运行。
二. 系统应用技术分析
经过长时间的调研和分析，我们基本确定了我台网络化、数字化改造的技术需求，即采用目前国内电视台通用的CPU+GPU非编系统、媒体服务器的播出结构、以及千兆以太网的系统架构。
1.CPU+GPU+I/O为技术核心的非编系统
近一两年来，国内电视台越来越多的采用CPU+GPU的非线性编辑系统，从我们的考察、试用的结果来看，CPU+GPU结构的非编系统功能性能均能满足我台的实际使用，同时价格适中，投入产出比较高。
早期的PC平台不足以对高质量视频数据进行实时处理，专用视音频处理板卡（板卡上自带硬件编解码器、甚至自带CPU）一方面解决了处理能力的瓶颈，另一方面充分利用了PC平台的数据非线性存取特性，从而引发了由传统磁带对编方式转向非线性编辑的方式的革命。但是，作为介于完全专用设备和开放的通用设备之间的折衷组合方案，这种编辑系统的结构存在难以克服的缺陷，例如板卡过于复杂，性能难以提升，耗能高、散热高导致系统稳定性下降、指定通道的硬件编解码器格式单一等等弊端。
目前的计算机基础硬件平台的性能足以用CPU实现视音频数据的编解码运算。同时，GPU（Graphic Processing Unit显卡处理芯片）完成视频特技效果的处理，应用最新的PCI-Express架构的计算机平台，可以提供理论上的4Gb下行带宽，533Mb～1Gb的上行带宽，实际传输时已经可以达到在显示内存中将所有特技效果合成完毕的视频数据实时传送回系统内存所要求的传输速度。CPU+GPU的协同工作，结合仅提供视频基带信号输入输出（不带板载硬件编解码器）的I/O板卡，从而形成一套I/O板卡负责上下载、CPU负责编解码运算、GPU负责特技效果合成处理的新型非编系统。
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图1 基于CPU+GPU+I/O卡技术的视频采集
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图2 基于CPU+GPU+I/O卡技术的视频输出 |
CPU+GPU+I/O的非编系统主要优势在于：
（1）计算机基础硬件平台的性能决定非编系统的性能：选用配置越高的PC平台，就能够达到越多的实时编辑层数、实时输出轨道，能够完成越复杂的特技效果处理，日后系统的升级仅需要升级基础硬件，升级成本投入较低；
（2）板卡上没有自带的硬件编解码器或CPU，能耗低、散热低，提高全系统的稳定性，不致因为硬件过热而造成系统瘫痪；
（3）采用软件编解码方式，能够支持同一节目时间线上容纳多种格式和码率的视音频文件，达到真正意义上的多格式混编，例如我台采用MPEG-2 I帧25Mb/s作为编辑主格式，在节目制作时可直接引入其他非编上载的DV格式的素材，或者远程节目交换而来的IBP、WMV等格式的文件，灵活性更强。
2.媒体服务器的播出结构
在播出系统的调研过程中，我们考察了国外知名厂商的视频服务器，以及国内厂商的媒体服务其等多种结构。考虑到我台的实际投入能力，最终选定采用“媒体服务器”作为数字硬盘播出系统的主结构。
媒体服务器是采用I/O通道板卡、通用服务器硬件平台构成的视音频采集、播出系统。以索贝公司的媒体服务器为例，近两年来在国内多家重要电视台获得非常广泛的应用，例如CCTV新闻中心和CCTV5体育频道、深圳电视台的卫星收录系统、多家省市级电视台的播出系统等等，应用范围非常广泛。
与同级别的国内视频服务器厂商及国外低端视频服务器厂商的产品相比，索贝公司的媒体服务器具有系统结构简单，搭建方便，灵活性强的特点。服务器采用10bit量化精度的MG系列I/O板卡，每台服务器负责一个频道的播出，紧急情况下既可播出常规的IBP帧8M码率的节目素材，也可以播出从制作网紧急传输过来的刚刚上载完成且来不及编辑的25Mb/s的MPEG-2 I帧素材；另外，即便某通道出现故障