基于SAN架构的数字电影制作系统应用研究

数字电影的拍摄、制作、发行、放映是现代电影发展的根本趋势。数字电影发行版的制作是实现数字电影产业化的重要过程，直接影响着电影产业化过程的速度和效率。电影数字化过程中数字影片发行版制作效率的提高，对电影数字化发展具有重要意义。截止2010年8月，2K影片及1.3K影片放映设备总数约为4000套，0.8K影片放映设备约为40000套。随着电影产量和全国各地影院银幕的增加，数字影片发行版的制作单位也面临着影片制作的压力，迫切需要一种具有较高效率的数字电影制作系统。
基于SAN（StorageAreaNetwork）架构[1]的数字电影制作系统是一种以光纤通道实现数字影片制作设备和存储设备之间通讯的网络型影片制作系统，可在制作设备间共享影片数据文件。在该系统中，关键环节是实现基于不同操作系统的影片制作设备的资源共享以及实时高带宽传输。本文根据电影数字发行版制作工艺，结合SAN架构的特性及不同操作系统影片制作设备研究的基础上，设计了基于SAN架构的数字影片发行版制作系统，并对该系统的有效性进行了验证。
2、数字电影发行版的制作
随着我国人民精神文化方面需求的增加以及数字电影播放服务器及数字放映机种类及数量的增多，对数字电影发行版制作的工艺提出了更高的要求。目前我国电影数字放映分为三个层次：一是面向广大农村农民观众的流动数字影片（0.8k），二是面向中小城市观众的中档数字影片（1.3k），三是面向大城市观众与国际接轨的商业数字影片（2k/4k）[2]。在2k影片及1.3k影片发行版制作过程中，首先需要从高清录像带中采集视音频文件，并存储为序列帧数据，这个过程成为“磁转数”过程。其次将序列帧数据文件进行分本、编码、打包、加密，执行这一过程的主要设备称为编码器。流程图如图（1）所示。
目前市场上常用的编码器主要有DVS公司的CLIPSTER系列编码器、GDC公司的EN2000编码器及DOLBY公司的SCC2000编码器等。在以上几种编码器中，DVS的CLIPSTER编码器为windows系统，EN2000和SCC2000均为Linux系统。其中CLIPSTER和EN2000都具备从高清录像机输出信号进行采集以及高清、2k视音频拷贝的功能，并能对所采集到或拷贝的视音频文件进行编码、加密和打包，而SCC2000需要使用采集设备将磁带上的视频素材、5.1声音素材进行上载，或者使用文件拷贝的方式将载有高清或2k的视频素材及5.1音频素材的文件复制到scc2000编码器，然后对相关音视频文件进行编码、加密和打包。
由于数字电影发行版制作过程中有着不同版本的制作需求以及对数据安全上的考虑，对于上述影片编码系统，如果采用分散式数据管理方式，将会面临制作工艺上的重复性、数据上的不安全性等问题。
3、基于SAN架构的影片制作系统设计
数字电影制作系统的分散式数据管理方式指的是DAS架构的制作系统，即直连存储，它是一种存储设备直接连接到影片制作服务器的架构[3]，主机和存储设备之间使用SCSI或者FC协议通信。制作服务器相关软件使用块级的存取协议从DAS访问数据。这种制作系统不易扩展，并且由于存储设备端口的有限性，限制了主机能直接连接的存储设备的数量。从数字影片发行版制作流程考虑出发，如果多台编码器并行工作，分别承担数字电影发行版制作过程中的相关步骤，则会有效提高制作效率，当使用DAS架构的制作系统工作时，由于各制作系统各自独立，不能实现数据共享，这成为了制约数字影片发行版制作效率的重要因素。
因为DAS架构的数字影片制作系统的局限性，设计了基于SAN架构的数字影片制作系统，该系统克服了DAS架构不易优化和限制主机连接数量较少的缺点。SAN通过光纤交换机连接影片制作服务器和存储器并传输影片数据，SAN完成了存储整合，允许多个影片制作服务器共享存储设备从而共享影片资源，实现了数据在异构的制作环境中共享、协同访问、高速传输等在分散式管理方式中不能解决的问题。基于SAN架构的数字影片制作系统示意图如图（2）所示。