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电影传输模式之比较研究
作者:李左亚 中国电影科研所
来源:不详
更新时间:2009/9/19 19:21:00
正文:

1 胶片运送
胶片的管理和发运,使用的传统运输工具是人力操作的机动设备,劳动量较大。一部90分钟的故事片,按9分钟一盒,一盒300米胶片,也需10盒左右。胶片盒高5公分,直径24公分,重5斤,一部故事片的胶片就达50斤。每次要运输多套,出库入库工作人员要有较强的体力。由于胶片体积大,还要占据很大的场地。有时由于交通原因, 不能及时运到,观众要在影院等很长时间。可以看出,长期以来电影放映工作,耗费人力、物力、时间甚多。
2 硬盘传输
二十世纪九十年代计算机逐渐普及,自胶片电影之后,电影正在从拍摄,制作,传输,放映进入数字化。影象的载体从化学胶片转变成固态磁盘、光盘。数字影象的生产、加工便捷,清晰度实现1080P以上的高清品质。
作为电影的载体,一个50G内容的数字影片,其存储硬盘还不到500克重。节目硬盘通过快递公司传送到大城的专业电影院。时间只用1天到1天半,外埠邮寄费每公斤10至40元,续重6元;同城每公斤8元到24元,续重每公斤3元到6元,外加包装费3到5元。硬盘内的数字节目已经加密,一个放映设备附有一个密钥。硬盘送到之后经过解密,才允许放映。不同的放映机,有不同密钥硬盘。全国的院线系统共有1095套。包括巴可的数字放映机和与之配套的环球GDC服务器,美国的科视、日本的NEC放映机及与之配套的杜比服务器。它们都通过硬盘传输,接收送来的电影节目进行放映。
用数字硬盘传送、放映电影比胶片电影先进了一大步。电影节目的运输变为便携,硬盘轻巧,便于复制和重复利用。
硬盘的缺点是怕振动,摔动后容易开裂,造成打不开盘,一下载和放映电影节目将无从谈起。由于硬盘的优点太诱人,在加入防振措施之后,人们还是一如既往的反复使用硬盘传输电影节目,并不断扩大数字放映的规模。
3 网络传输
随着网络建立和普遍应用,电影节目的传输又产生了新的革命。
我国有线光缆干线网已有4万多公里,省级有线干线网有10万公里,地市、县分配有线网有近300万公里,人口覆盖96.6%。
通过网络传输,对电影节目发行产生根本性改变,影片内容数字化,取消了影片的“有形固态介质”。它的特点是,普及率高,频带宽、容量大、多功能、成本低、可双向性、抗干扰能力强、支持多种业务的优势,为发展信息高速公路奠定基础。所以利用有线光缆网传输电影节目成为“电影传输研究”的重要课题。
3.1 有线传输网特点
1. 带宽要求较高:以每套节目占8Mbps带宽计算,传输50套节目需要400Mbps的带宽;
2. 带宽要求比较固定:只与传送节目的套数有关,与用户数量多少无关;
3. 网络实时性要求较高:用户看到节目带宽时间与节目播出的时间允许有一个固定的、严格控制的时延;
4. 网络可靠性要求较高:在节目播出过程中,1秒钟的中断将是一个严重的事故;
5. 网络每天有固定的运行时间:只在节目播出时需要传送,其他时间进行网络维护;
6. 网络安全性要求较高。
3.2 连网的五种架构
1)、总线型、2)、星型、3)、令环型、4)、网状型、5)、树型。
由以下这五种架构图。组成各种环网、连网。

图1连网的五种架构

3.3 交换机、路由器
如下图,各地方的环网、连网需要通过交换机、路由器进行桥接、转换,多数情况下使用公众网络传输,发行业务仅仅是网络的一种客户服务。特殊情况下,也可以构建发行专网,或租用专线。

图2地方的环网、连网
1交换机是按每个包中的MAC地址决策信息转发。
交换机转发延迟小。可以调整带宽,以线路速率在所有的端口并行转发信息。
2. 路由器是使用转发缓存来简化分组的转发操作。
3. 数字电影文件是在网络层选择最佳路由,传输到目的地的。
数字电影信息量与影片长度相关。在传输过程中,传输层将按规则把大于1500字节或用MPEG-2格式大于188字节的信息包,分割成若干个报文分组,再交给它的下一层进行传输。传输到目的地的信包,会按次序排好或按原包打好包依次下载。
3.4 数字化的传输有三方面的优越性
其一,可采用数字压缩技术和高系效的调制技术,有效减少传输频带的宽度,从而提高传输信道和无线电频率资源的利用率,节省开销。如同画质下,数字方式传输的带宽仅为模拟方式的1/5;
其二,可采用前向纠错编码等抗干扰技术和信号再生技术,有效地抵抗各种信道干扰,消除信号失真和噪声的积累。
其三,采用多路复用技术,实现图象、语音和数据等多媒体信息兼容传输,有利于有线网、电信网和计算机网三网合一。
在网上软件协议的引导下,内容巨大的电影节目的远距离传输实现快速运作,可按分钟和小时计算。如北京到南京,影片内容250G,在国干网,只用90分钟。传送时延大大缩减,比使用交通工具的快递传送,又前进了一大步(目前的快递业务要用1天到1天半时间)。
3.5网络和快递的对比
我们在南京和平影视娱乐城调研。假如每月接收发行公司的大小硬盘共五次。用EMS快递,小盘往返寄费40元,大盘往返寄费100元;用民营快递,小盘往返寄费均30元,大盘往返寄费均80元。
用EMS快递,月费700元;用民营快递,月费550元。时延一天到一天半。收到硬盘后,要复制下载到服务器里,时延还要加长。
网络传输,2Mb/s带宽,动态网包月400元。节目内容有几个G到几十个G的影片,下载要几小时到十几小时左右。如5GB影片,需要5.56(小时)。它可以直接推送到服务器里,不需要再次下载,时延缩短,还节省了工作量。
以10年为期限计算,硬盘和网络传输的成本。
快递(民营)一个月邮寄费用550元,10年为550*12*10=66000(元)。
网络传输一月网费400元,10年,400*12*10=48000(元)。
两相比较 66000-48000=18000(元)。
硬盘快递费相比网络费在10年内多出1万8千元,再加入硬盘更新的成本。
如果带宽加到2.5G,还可以传输更大的内容,时间可以更缩短。网络的带宽技术在不断提升,波分技术正在使用中。10G的带宽也有了,这对信息量很大的数字电影传输又是一个福音。
虽然相比在费用上相差不多,但在时效和发行环节上,网络传输有着更大的优势。从发展来看,随着节目增多,邮寄费用还要增加,而网络信道却不断加宽、增多,时延不断缩短,网络成本不断下降。随着经济发展,电影更加普及。如果使用硬盘传输,要随着放映点的增加,而同步增加硬盘数量与成本,而且其管理成本也将成倍增长。网络费用逐年降低。
网络已经覆盖城乡,如学校、机关、社区等,凡是需要电影节目的地方和用户也将便捷接收,作为基础设施建设,不需要电影产业负担,这就是网络发展的优势。
国家在加速整合省市网络,广电网的网络资源还有待开发利用。电影进入产业化的一个特征,就是通过网络资源将电影节目传遍全国,通过网络将中国电影传向世界上的各个国家。
网络传输也有不足,网络传输的环节多;冲突、噪音干扰,易丢信息;传输流量控制不好,会产生网络堵塞。随着网络带宽技术、网络设备不断升级、不断发展,网络传输会给人们带来越来越多的好处。
4 卫星传输
从美国4家提供数字卫星直播业务的公司的业绩来看,卫星直播用户数不断发展。2003年,用户已发展到2370万户。直播卫星业者以薄利多销方式争取市场,订户安装一具直径18英寸的卫星碟形天线约100美元,年收视费大约300美元。有两家直播卫星电视公司DTV与ES的业务成长率超过百分之百的情形。
从2008年我国中星9号上天以来,卫星传输业务越来越普及。


图3 卫星的传输方式

由以上图可以看出,卫星是以点对面的广播方式传输的。
直播卫星是广电数字化的重要组成部分,卫星作为传输的一种方式,是我国影视数字化不可缺少的手段。
4.1新一代卫星网络系统特征
(1) 零报头
(2) 分布式网络管理系统
(3) 多接收通道单元
(4) 采用PCI工业标准的总线接口设计
(5) 先进的数字化modem特性
(6) BOD功能和QoS服务质量
(7) 全网状连接
(8) 自动寻址
卫星传输系统如同一个业务分配和交换中心,指挥全网工作。
4.2 卫星网络构成
卫星网设有主站和远端站。
(1) 远端站设有:固定远端站、动中通远端站、静中通远端站和箱式便携远端站。
它们由:室内单元(IDU)、室外单元(ODU)和天线组成。
架构有全网或星状加部分网状两种形式。
Modem特性将影响室外单元和天线的大小。
(2) 主站配有:网络管理和控制系统(NMCS)
1) 将集中监视和控制网络的全部资源;
2) 可以监视网络软件和硬件的工作情况;
3) 可以控制各站点之间的业务通道。
2009年3月,我们在广电总局数字电影节目中心调研。他们建立了为农村服务的,数字电影卫星传输平台。这个平台向196个农村电影院线,上万个农村电影放映流动队提供电影节目。他们租用36MHz带宽的卫星频道,设立了卫星传输电影的专有频道。还为农村院线建立卫星传输电影的接收工作站,每个接收站只用6-7万元。卫星接收站下载电影节目、复制硬盘,为下属流动队提供放映资料。他们放映电影节目的密钥是与院线的卫星工作站设备有关。这些设备带有的解密功能与密钥一一对应;工作站的电影节目可复制到硬盘里,硬盘分发给各流动放映队。
4.3 专业电影院采用卫星传输电影节目是一个发展方向
(1) 卫星传输环节少,从发行中心直接传送到基层。只要在卫星覆盖范围内的卫星接收站,它都能接收到,没有有线网络的空白区。
(2) 卫星覆盖范围内,用户越多,使用卫星通道越便宜,从这一点讲,有利于城市影院的繁荣发展。
(3) 我国南方离赤道近,接收仰角大,卫星收视好。南方发展卫星接收业务优势更多。
(4) 随着技术的进步,管理体制也会削减层次,成本进一步降低。
(5) 天气变化会给卫星传输带来干扰,需要及时处置。
1) 雷雨、冰雹、大风天,影响接收信号;
2) 卫星运行角度转变,影响接收信号;
3) 风天把天线接收角刮歪,影响接收信号。
4) 我国的北方仰角小,影响接收信号。
5 硬盘、网络、卫星三种传输方式共存
随着卫星网络的发展,其优势逐年增大。但是,由于我国幅员广大,城乡差异,所以网络和硬盘传送也将相互补充。
现状应是硬盘、网络、卫星三种传输方式共存。因为网络带宽在地市、县市没达到1000Mb/s,只有2Mb/s、8Mb/s。如果电影节目250GB,计算下载250GB节目,需用时间超过1天半。硬盘快递才24小时或30多小时。如果全面使用网络,影院就要增大传送工作量和设备磨损及用电带来的巨额费用。这种情况下,硬盘快递要比网络下载速度快,稳定,费用少,还减少了工作时间。
当前,使用卫星传输的费用与网络传输费用相差不多。当遇到雷雨、冰雹、大风天,卫星传输信号会受到干扰,无法接收正常信号,补充传送信号涉及全网调度。专业影院设在网络已经很发达的大、中城市,很多省市网络整合工作已经做完,他们大量建设高速光纤网络。所以一类地区、二类地区专业影院用网络传输电影节目应该是发展方向。
而我国三类偏远地区即海南、云南、贵州的专业电影院,位属南方,卫星接收仰角大,建立卫星接收站,采用卫星传输更为有利。
所以市场应该是硬盘、网络、卫星三种传输共存的形式。
6 传输可带来变革
(1) 建立存储网,在放映点附近建立“存储池”,将电影内容提前放入“存储池”。也可以说提前推送到存储器里。如果“存储池”里存储的电影节目多,可以自选放映电影节目。这就实现了存储“巨库”变“微库”的理念,减少网络传输的负荷。“密钥”以IC卡划帐记录放映次数。
(2) 发送接收业务平台用PEER-2-PEER方法,会加快文件传输速度。密钥”以IC卡划帐记录放映次数。这是一个多快好省的方法。
(3) 带来机制方面变革,即网络传输与硬盘快递结合,除中影公司发行一级管理外,二级管理改成依行政划分区域。发行的电影节目经过国干核心网络传输到全国31个广电局机房,在机房附近建立发行分公司。分公司负责为本省电影院复制硬盘,并组织管理硬盘的发放与回收。形式可通过快递公司,近的电影院,为保急用,还可自取。当然,随电影节目传输的需要,管理体制还会有新的创新。
(4) 各专业电影院还可以采用建立卫星接收站。电影节目以点对面的广播方式传输到影院。每个卫星接收工作站通过IC卡,解开下载电影节目的密钥。这样可减少二级发行环节,精确掌握电影放映的场次。管理机制的改进,不仅减少成本,提高效率,还使发行、放映信息的采集和反馈加速,对电影制作、发行提供更明确的指导意见。
(5) 还可在电影节目制作中心驻地建立电影片源库,建立电影节目网站平台。采用BT工具。BT是一个类似于电驴的方式,不像FTP或P2P软件只有一个发送源。而是正在下载的文件或已经下好的文件,只要下载窗口还没关闭的终端都是发送源。下载的电脑越多,下载的速度越快。使得BT有FTP和传统P2P不可比拟的速度优势,这需要下载窗口开一段时间方便别的用户下载。
记载下载文件的存放位置、大小、下载服务器的地址、发布者的地址等数据的一个索引文件叫BT种子。种子格式*.torrent,先下载种子文件再下载文件,在下载的同时,也在上传(即别人从电脑上拿的那个文件的某个部分)如果传输中间断了,再打开种子文件,BT会自动续传。BT对数量不多,个头巨大的文件也是非常好的传输方法。
(6)打击盗版的对抗和竞争
虽然,在电影发行中加大了与盗版对抗的举措。但是,从技术层面和管理的局限,影片发行、放映的任何一个环节,都有可能出现盗版。在数字技术普及使用的情况下,盗版的拷贝很容易以光盘的形式进入城乡。
从另一个角度看,如果缩短发行时限,使全国各地发行电影的时差缩小,甚至绝大多数城市专业影院都能做到同步发行,无形中就减少了盗版影片的市场。因而,卫星网和光纤网络的影片发行,对盗版的抑制将是有效的。
7 结束语
电影传输比较研究涉及面很广,有很多事情要做,有很多问题要研究。
(1) 安全
构建网络安全规划是网络架构一个整套的安全体系。体系中最基本单元是每台在线主机的安全,即安全体系中的每一点,子网/局域网是体系中的块状组成部分,是安全体系中的各个面,整个安全体系由各个层次和面组成,形成安全体系的立体框架。
(2) 标准
我国正积极开展数字传输标准的研究。从保护国内产业的角度出发,制定具有我国独立自主知识产权、技术上领先的数字传输标准,将对我国有线、通信、互联网等产业发展带来不可低估的影响,有利于发达国家向我国开放技术,亦可因数字技术本身的特性,保护国家的信息安全。因此,对电影产业界来说,数字电影也意味着巨大的市场机遇。
(3) 未来
今天创建的网络与卫星传输系统,就如同为明天的发展铺通道路一样。传输方式的发展对我们电影来说无疑是福音,它使“世界”变得如此之小,无限风光近在咫尺;它使“空间”变得如此之小,耳闻目睹点击瞬间.传输方式已经从辅助工具走到了主导工具、必备工具的位置上来,在我们电影业塑造着新的经济和新的理念.事实证明优质及良好的传输方式可以建设出高效、合理的机制,将产生更大的经济效益. 所以优质及良好的传输方式已成为目前人们研究追宠的目标。

 
 
   
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