非線性編輯在電視節(jié)目制作中的應用與發(fā)展

孫東方

（亳州廣播電視臺，安徽 亳州 236800）

0 引 言

全面數(shù)字化是電視技術的重要發(fā)展方向，非線性編輯是電視節(jié)目制作的重要形式。5G（第五代移動通信技術）、虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）、增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）、拓 展 現(xiàn) 實（Extended Reality，XR）、計算機動畫（CG）等數(shù)字技術的發(fā)展，豐富了非線性編輯系統(tǒng)的功能。當前，我國非線性編輯系統(tǒng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，以中科大洋、索貝、新奧特為代表的國內(nèi)廠商，占據(jù)我國非線性編輯系統(tǒng)的絕大部分市場份額，也推動了電視節(jié)目制作技術的迭代升級。本文主要針對非線性編輯在電視節(jié)目制作中的應用與發(fā)展展開深入探討。新一代非線性編輯系統(tǒng)集合5G、超高清、云計算、VR、AR等技術，實現(xiàn)了更加全面的業(yè)務整合、更加豐富的編輯模式。支持4K/8K超高清的非線性編輯也成為重要發(fā)展趨勢。

1 非線性編輯技術概述

1.1 非線性編輯技術的概念

所謂非線性編輯（Nonlinear Edit），是相對于線性編輯（linear editing）而言，在通過計算機軟件進行素材編輯時,可以不按時間順序與素材長短順序進行編輯，能夠隨意改變素材編輯順序。非線性編輯需要結(jié)合視音頻軟件與硬件設備，構成整個非線性編輯系統(tǒng)，助力電影、電視、廣告及視頻等制作工作。通過非線性編輯軟件能夠完成素材采集、素材編輯、特技處理、字幕制作、輸出和生成等一系列制作流程。非線性編輯在廣播電視節(jié)目制作領域的廣泛應用，推動了廣播電視行業(yè)的新發(fā)展。

1.2 非線性編輯技術的特點

非線性編輯與線性編輯相比有明顯的優(yōu)勢。第一，信號質(zhì)量高。非線性編輯通過專業(yè)軟件與系統(tǒng)完成編輯工作，不存在信號磨損等現(xiàn)象。線性編輯通常使用卡帶記錄方式，編輯過程中卡帶容易產(chǎn)生摩擦，進而造成音頻與視頻的磨損。第二，開放的格式支持能力。非線性編輯適用多格式混編，支持4K/8K編輯，無需做任何的格式轉(zhuǎn)碼、幀率變換，滿足多格式節(jié)目剪輯要求。第三，大規(guī)模網(wǎng)絡化制作。非線性編輯適用于大規(guī)模網(wǎng)絡化制作，通過規(guī)模化組網(wǎng)，以中央存儲為核心進行網(wǎng)絡化制作，最大限度提升資源利用率。

2 非線性編輯技術的發(fā)展歷程

2.1 硬件非線性編輯時代

非線性編輯發(fā)展的初期階段是計算機（配以專用板卡和高速硬盤）為主的硬件平臺，完成視音頻編輯、特技、動畫、字幕制作等工作。代表產(chǎn)品有Matrox公司的Digisuite系列非線編板卡和Pinnacle公司的Reel Time系列非線性編輯板卡硬件。非線性編輯系統(tǒng)設備簡單，價格相比線性編輯系統(tǒng)便宜，系統(tǒng)兼容性較強，但是受專用板卡與高速硬盤自身性能影響，系統(tǒng)容易出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，性能不穩(wěn)定，運維成本較高。除了硬件板卡的非線性編輯，還有一種無卡軟編系統(tǒng)，這種模式類似CPU+GPU架構，主要工作還是由CPU完成。此種無卡軟編系統(tǒng)的優(yōu)勢是無需專用硬件，成本相對較低，但是在當時，CPU性能有限，無卡軟編系統(tǒng)的功能、性能與專用板卡存在差距，因此實際應用場景并不多。

2.2 軟件非線性編輯時代

計算機性能的提升推動了非線性編輯的發(fā)展。高配計算機的性能已經(jīng)超過專用硬件板卡，CPU+GPU架構的軟件非線性編輯逐漸成為主流。CPU+GPU內(nèi)部架構分為計算單元、存儲單元及控制單元。軟件非線性編輯的渲染效率、算法、特效質(zhì)量都有明顯提升，支持電影作品、電視綜藝、新聞節(jié)目及專題等多種制作場景。與硬件非線性編輯相比，軟件非線性編輯的性能更加顯著，主流非線性編輯能夠?qū)崿F(xiàn)高清編輯、三維特效輸出等功能。CPU+GPU架構的軟件非線性編輯可擴展性更強，是基于計算機軟件的操作系統(tǒng)。計算機配置的提升有助于軟件非線性編輯功能、性能的提升，支持更多格式、更多特效的制作需求。軟件非線性編輯系統(tǒng)的穩(wěn)定性更強，無論是軟件側(cè)還是硬件側(cè)都有明顯改善，維護成本更低。軟件非線性編輯系統(tǒng)更加靈活，支持廣播級與非廣播級格式、互聯(lián)網(wǎng)新興媒體格式等多格式，無需轉(zhuǎn)碼與幀率變換，即可實現(xiàn)源文件解碼編輯。軟件非線性編輯系統(tǒng)能夠自動識別超高清素材的原始色彩空間和伽馬曲線，通過自動化色彩管理技術，編輯幾十種色彩空間及伽馬曲線，同時還支持不同幅面的視頻編輯，如標清（Standard Definition，SD）、高清（High Definition，HD）、4K、8K視頻的16∶9，4∶3，1∶1及豎屏[1]。

2.3 網(wǎng)絡化非線性編輯時代

互聯(lián)網(wǎng)時代，非線性編輯迎來新的發(fā)展，適用大規(guī)模網(wǎng)絡化的非線性編輯成為主流。借助互聯(lián)網(wǎng)的存儲、傳輸?shù)葍?yōu)勢，實現(xiàn)以中央存儲為核心的網(wǎng)絡化制作。多臺機器通過中央存儲共享資源，改變了傳統(tǒng)非線性編輯的單臺作業(yè)模式。網(wǎng)絡化非線性編輯系統(tǒng)支持高低碼率套編，現(xiàn)場快速編輯低質(zhì)量文件，后臺制作中心完成高質(zhì)量文件的送播與合成工作。這種編輯方式提升了高碼率素材的編輯效率。另外，網(wǎng)絡化非線性編輯使用多鏡頭剪輯技術，能夠壓縮海量鏡頭進行線上編輯，實現(xiàn)一鍵式多鏡頭編輯，提升后期鏡頭剪輯效率。最后，網(wǎng)絡化非線性編輯支持文件高效合成，能夠直接讀寫壓縮數(shù)據(jù)，分段合成效率大幅度提升。

2.4 新技術融合非線性編輯時代

5G、人工智能、大數(shù)據(jù)及云計算等技術的發(fā)展，推動了非線性編輯的迭代升級。以多種新技術融合的非線性編輯時代來臨，如5G技術支持下的VR/AR編輯。5G具備高速率、低時延和大連接特點，推動了超高清視頻與VR/AR技術的發(fā)展。云技術的發(fā)展推動了移動云端非線性編輯系統(tǒng)的應用。傳統(tǒng)的非線性編輯模式相對固定，在云技術支持下，非線性編輯可通過PC、智能手機等完成操作。移動云端非線性編輯系統(tǒng)可以穩(wěn)定、快速、高效運行，云計算技術能夠保證節(jié)目素材的遠程異地傳輸，對各數(shù)據(jù)與系統(tǒng)狀況進行云端監(jiān)控，通過遠程監(jiān)控、遠程操作完成節(jié)目制作。AI智能編輯發(fā)展迅速，人工智能與非線性編輯的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動視頻剪輯、智能去臺標、智能聽寫、智能唱詞以及智能拆條等智能處理功能，提升節(jié)目編輯效率[2]。

3 非線性編輯在電視節(jié)目制作中的應用與發(fā)展

3.1 非線性編輯在綜藝節(jié)目制作中的應用與發(fā)展

綜藝類電視節(jié)目包括音樂、戲曲、小品等多種藝術表演形式，以歌舞晚會、戶外真人秀、劇情類真人秀、訪談類真人秀等多樣節(jié)目形式呈現(xiàn)。非線性編輯在綜藝節(jié)目中有廣泛的應用空間。國內(nèi)主流的非線性編輯軟件有大洋、索貝、新奧特等。以中科大洋D3-Edit5非編軟件為例，其支持4K/8K HDR節(jié)目制作，通過人工智能，智能化、自動化完成視音頻一體化制作，能夠解決4K/8K超高清節(jié)目制作數(shù)據(jù)量大、流程復雜、生產(chǎn)效率低問題[3]，當前主要應用于中央廣播電視臺、遼寧廣播電視集團省級技術平臺，重慶廣播電視集團（總臺）等，在中央廣播電視總臺2021年春晚、2022年春晚，重慶廣播電視集團（總臺）2021年春晚等節(jié)目中都有應用，能夠提供超高清內(nèi)容生產(chǎn)導入、剪輯、字幕、特效、調(diào)色、包裝、音頻、監(jiān)看及輸出等全流程技術支持，提高綜藝節(jié)目制作效率[4]。

3.2 非線性編輯在新聞節(jié)目制作中的應用與發(fā)展

在新聞節(jié)目制作中，非線性編輯也有廣泛應用。以新奧特公司為例，該公司主要的非線性編輯軟件有天鷹Aquila云非編系統(tǒng)、天琴新聞云快編、HIMALAYA 8K超高清非線性編輯系統(tǒng)等，應用于上海SMG融合新聞指揮中心、湖南廣播電視臺新聞中心以及上海SMG電視新聞共享平臺等。這些非線性編輯系統(tǒng)具備上載、剪輯、調(diào)色、字幕、視頻特效及合成輸出等功能，支持2K/4K/8K超高清分辨率處理，具備豐富的格式兼容性與8K視音頻特技[5]。以索貝公司為例，其高清非線性編輯系統(tǒng)應用于新疆廣播電視臺多語言新聞融媒體項目，完成了多場新聞節(jié)目的制作。

3.3 非線性編輯在體育節(jié)目制作中的應用與發(fā)展

以新奧特公司的非線性編輯軟件為例，其在北京冬奧主媒體中心、咪咕視頻等體育節(jié)目制作中都有相應的應用。以索貝公司為例，其非線性編輯系統(tǒng)有Editmax系列非線性編輯系統(tǒng)、移動非線性編輯系統(tǒng)。在2016年巴西奧運會、第13屆全國運動會、2018年平昌冬奧會、2022年北京冬奧會等重大體育賽事中，都有索貝非線性編輯系統(tǒng)的應用。北京冬奧會比賽轉(zhuǎn)播應用了索貝8K超高清非編系統(tǒng)，支持視音頻剪輯、視頻特效處理、字幕圖文制作及合成輸出等多功能，滿足標清、高清、4K/8K超高清、360°全景視頻多分辨率、多幀率、不同格式混合編輯需求，提升了體育節(jié)目高品質(zhì)制作水平[6]。

4 結(jié) 語

廣播電視臺非線性編輯系統(tǒng)經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。5G、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的發(fā)展，推動了非線性編輯系統(tǒng)的迭代升級。新一代非線性編輯系統(tǒng)在廣播電視節(jié)目制作領域有廣泛的應用，具備視音頻一體化制作能力，依托人工智能技術實現(xiàn)智能唱詞、場景輔助剪輯等功能，自動識別不同類型的HDR/SDR素材，支持XAVC、ProRes等多種4K/8K超高清格式實時混合編輯，通過分布式渲染，多層實時編輯和成片輸出，大大提升了電視節(jié)目生產(chǎn)制作效率。