非線性編輯網絡教學系統的構建與特性

康小伙　魏克明

摘要：非線性編輯系統一般用于廣播電視后期制作，本文設計了非線性編輯網絡教學系統和系統的工作流程，并對非線性編輯網絡教學系統的網絡管理和系統擴展進行了深入分析，旨在構建性價比高的非線性編輯網絡教學系統。

關鍵詞：非線性編輯；網絡教學系統

隨著數字化技術的迅猛發展，非線性編輯系統在廣播電視后期制作中起到舉足輕重的作用，系統功能走向成熟和多樣化，從僅具有單一節目編輯功能到增加了字幕功能，再到具有強大的節目包裝能力，從標清技術走向高清技術，非線性設備走向不斷完善多功能的歷程。網絡技術、多媒體技術的發展和引入更給非線性編輯系統的發展注入了活力。

非線性編輯網絡教學的基本要素是教師、學生、計算機網絡和課件式的教材。非線性編輯網絡教學擁有全新的教學模式和全新的教學設計思想，因有多種現代教育媒體的參與，課堂教學結構發生了質的變化。將計算機引入到教學領域，已不僅是作為一種教學手段，它將從根本上影響和改變教師的教育思想和教育觀念。因此，可以說非線性編輯網絡教育技術為學生的主動參與提供了條件，為學生間的協作提供了可能。

非線性編輯網絡教學系統作為先進的多學科授課環境及教學平臺，實現了真正的圖像、聲音、動畫、視頻、文字等多種媒體的同步教學，為教師提供了全新豐富的教學功能。多樣化的教學方式，充分發揮了非線性編輯網絡輔助教學的作用，促進了師生之間的信息交流、資源共享和教學合作，實現了真正的教與學的互動。

非線性編輯網絡教學系統的設計和構成

1.設計和構成

圖1是非線性編輯網絡教學系統的網絡體系結構圖。該系統主要由千兆以太網通過網絡互連組成。圖1包含了兩方面內容：一是系統預計的各種設計功能，這些功能在實際應用中并不一定能被利用；二是每一項功能也是系統所涵括的各個子系統。各個子系統可以獨立運行，同時也可以通過網絡協同工作。所以，圖中的各個子系統可以根據不同的需求靈活配置，并且通過系統的網絡管理功能，實現科學的管理。

圖2（見下頁）是非線性編輯教學網絡最基本的網絡拓撲圖。在圖中，可以看到整個網絡采用千兆以太網單網結構，服務器通過千兆接口與交換機連接，學生機也通過千兆接口連接至交換機；主控機房配置了網絡服務器，能夠管理整個網絡系統，配置了數據管理服務器，負責整個網絡的數據集中存儲，集中調用，集中共享；教師工作區配置了1臺有卡工作站，供教師上、下載高清（HD-SDI）、標清（SD-SDI數字模擬全接口）高質量的素材，進行編輯存儲供教學使用，工作站全面支持各系列高標清模數接口。學生用機為無卡工作站，通過網絡可以調用存儲器中的素材并與教師交流；無卡工作站的數量可以根據實際需要靈活配置。

這是一個典型的非線性編輯制作網絡，加上多媒體教學管理軟件就實現了一個完整的非線性編輯制作和教師與學生、學生與學生多方互動的教學網絡。

2.系統工作流程

圖3是系統的工作流程圖，可以根據本校影視制作教學網絡的具體需求來設計。以下是一個基本工作流程，在實際使用中還可以根據具體情況修改工作流程，其他專業也可以根據本專業特點加以修改。

3.系統特性描述

采用這種網絡結構主要有以下考慮。

（1）教師可以在總控機房單獨完成節目的上載、配音、節目精編工作，不受學生的干擾，教師還可以獨立對學生的作業進行審核、批改。

（2）系統的網絡結構，不僅是一個完整的非線性編輯教學網絡構架，同時，在實現教師與學生教學互動的前提上，該系統還可以作為1臺有卡工作站拖帶若干個無卡工作站的一個典型電視臺非線性網絡制作系統，采用與電視臺相同的工作模式，完全可以模擬電視臺的工作流程，為學生掌握電視臺工作模式提供了逼真的環境。

（3）學生機除可以調用存儲器的素材外還可獨立進行節目的上載、制作，可以利用共享錄放機實現素材采集，實現高碼率的節目編輯；可以采用低碼率格式的素材節目進行編輯，在保證帶寬的基礎上實現節目的快編、軟件精編。

（4）總控機房網絡發布服務器連接校園網服務器，可以將高壓縮比素材發布至校園網服務器，實現學生的遠程下載、編輯，以及網站發布。采用獨立的服務器進行網絡發布，不影響整體系統的運行，同時保證整個編輯系統的網絡安全。

（5）采用多媒體教學管理系統，使教學網應用充分滿足學校教學要求，使教師和學生的互動達到圖文音像并茂的效果。

4.多媒體教學管理系統技術特點

（1）整個系統是由純硬件構成的一套獨立網絡系統，不依賴于局域網，不依賴任何操作系統。整個系統在內部集成了一條獨立的數字通道，實現了數字網和視頻網的統一，增強了系統的開放性和兼容性。

（2）系統能夠自動檢查學生開機和關機，在教師機和控制機上顯示學生的狀態。并且不依賴任何外部硬件設備，利用一個數字化控制程序，便可實現軟舉手功能。

（3）可以實現系統的視窗平臺控制、遙控控制、獨立和硬件控制臺控制等多種控制方式，提高了教師在教學過程中的教學效率。

（4）系統可以采用視窗圖形操作界面，智能在線提示，直觀易用，操作生動活潑，并且適用于任何機型、任何操作系統，同時不占用系統資源，一個學生節點出現故障，不影響另外節點的工作。

（5）該系統完全具備了專業語言室的所有功能，內部集成五路高保真電子調音臺，全電子混音方式，使聲音的輸出愈發完美。

系統網絡管理

1.網絡管理

網絡管理決定了網絡運行的效率和安全。通過相應的權限管理來實現網絡運行的安全與可靠性。系統采用域管理模式，為每個學生分配一個域用戶，根據學生的具體情況進行分組設置，并對每個組使用基于2000以下的嚴格的權限設置。根據實際情況，使相應的組分別使用不同的域資源，如域中的素材資源、工程資源等。

2.權限管理

設置管理員、教師、學生三種基本權限，分別將這三種權限通過設置組策略的方式賦予各個管理員用戶、教師用戶和學生用戶。學生用戶在進行權限設置后，只能依靠分配給的用戶賬號和密碼登錄到域的環境下。在工作站上，學生用戶只能引用服務器上共享給學生的公用素材和本地的本人采集的素材，可以運行一些在權限范圍內被允許運行的軟件，學生用戶在遞交作品時，將作品的工程文件通過網絡傳送到服務器上的個人用戶目錄下，完成遞交過程。也可以在其他用戶允許的情況下，訪問他人的共享資源，實現學生用戶之間的交互。

教師用戶的權限要大于學生用戶的權限，在進行權限設置后，可以對服務器上各學生目錄的作品進行審閱和評議，也可以對學生機進行完全控制。

管理員用戶主要負責網絡的維護，包括網絡共享資源的維護，網絡用戶的創建與維護等。

3.整體控制

網絡管理就此系統而言主要是針對用戶的管理和共享文件的管理。用戶管理可以很方便地在服務器上通過管理工具實現，能進行諸如添加用戶、添加組、添加計算機等常規操作，還可以進行設置組策略、設置用戶權利、審核等設置權限安全性的操作。共享文件在此系統中主要是指素材文件放置在服務器上的共享文件夾之中，由教師進行管理和維護更新，以供學生定期下載編輯。

所有學生在進入系統之前，必須輸入相應的密碼，否則不能進入系統。由于在系統中實現了域控制方式，學生只能在規定的范圍內進行操作，無法進行超出權限范圍內的操作，因此就有效地防止了人為破壞，保證了系統長期可靠的運行。

該系統可以要求商家根據影視制作專業的實際要求來進行個性化的軟件開發，從而達到了與用戶的實際工作流程充分的吻合，提高了系統的實際應用效率。

系統擴展性分析

在整個系統架構及系統設計上，充分考慮到了系統的擴展性能。具體來講，系統的擴展性能主要集中在系統的設備連接能力、系統設備的單機升級能力、系統存儲的擴展能力以及整體系統的功能性擴展能力等幾方面。

1.系統設備的連接能力

系統設備的連接能力從系統的工作職能上來看，主要是學生工作站數量的擴展。這其實也就是對以太網設備連接能力的考慮。為了保證系統將來在站點方面的可擴展性，我們必須留有一定的余地，如以太網交換機剩余的端口可用于增加學生工作站數量。

2.系統存儲性能的擴展

隨著系統規模的不斷擴大，可以通過IPSAN（存儲區域網絡）來擴展網絡體系。通過增加存儲系統（磁盤陣列）的擴展單元，實現存儲容量的擴展。由于教學非線性編輯網絡中存儲和傳輸的是大量視音頻文件，為了達到較高質量的要求，存儲平臺必須滿足這樣的高要求。

3.以太網設計

在系統中，以太網主要是用來傳輸用于預編工作編輯的視音頻素材以及相關包的節目信息、素材信息、人員信息等信息在內的各種信息和網絡控制信息。由于在系統中我們將高壓縮比素材存放在素材服務器上，因此為了保證服務器端有足夠的帶寬提供給無卡工作站連續讀取素材進行編輯，所有服務器都通過1000M端口接入以太網。

4.系統功能性的升級擴展

非線性編輯教學系統通過校園網絡實現了基于Media9的FTP遠程傳輸系統，充分利用學校校園網絡資源，讓學生在宿舍就可以完成節目制作，并通過校園網絡傳輸到非線性編輯網絡系統中。教師可以根據需要安裝相應的學習軟件，學生可以根據自己的需要進行在線點播學習。

該系統將非線性編輯網絡系統和多媒體互動網絡教學系統完美結合，配備了完善的網絡管理系統，使整個教學網絡在課堂教學、課堂互動、節目編輯、作業提交、教師審片、素材管理、用戶登錄、權限管理、系統安全等各方面都得到了全面的保障。非線性編輯多媒體教學網絡與其他多媒體教室不同，因為利用網絡教學，提供了很好的交互性，即網狀互動性，使學生和教師之間能夠很好地溝通交流。這種交流不僅包括語音交流，還包括文件、音像、圖片等。交流可以是單向、雙向、多向。

計算機教育發展到今天，已經不再是一門基礎學科，而是一種現代化的教學訓練手段。目前，已經有部分學校嘗試把計算機教育和常規教育結合起來，把計算機教育應用在其他學科的學習和訓練過程中，把對知識本身的教育轉向學生能力的教育。