媒體資產管理系統在敦煌石窟影像資料中的應用與實踐

內容摘要：近年來，媒體資產管理技術發展很快，并且越來越實用化。媒體資產管理系統為文物影像信息的記錄和存貯提供了方便。本文通過敦煌研究院媒體資產管理系統的應用與實踐，對文物影像信息的管理和利用作了分析。

關鍵詞：敦煌石窟；影像資料；媒體資產管理；視音頻數據的存儲與管理

中圖分類號：J421 文獻標識碼：A 文章編號：1000—4106(2011)02—0120—05

The application and practice of Media asset managementsystem in image data of Dunhuang Grottoes

LI Cheng， WU Jian， LtiAi， WU Xiaoming

Abstract: In recent years， the media asset management technology developed rapidly and become muchmore practical in use. It provides great convenience for the record and storage of image information of culturalrelics. This ardcle tries to analysis the cultural image information management and utilized by application andpractice of the media asset management system in Dunhuang Academy.

Keywords: Dunhuang Grottoes; Image Data; Media Assets Management; Audio Data Storage andManagement

敦煌是古代絲綢之路上的重鎮，從公元4—14世紀，敦煌地區受到佛教和佛教藝術傳播的影響，敦煌及周邊地區建造了一批石窟群稱之為敦煌石窟，其中敦煌莫高窟規模最大，保存最完整，內容最豐富。

敦煌莫高窟現在存735個石窟，集建筑、壁畫、彩塑為一體，是人類的藝術寶庫。敦煌石窟的綿長歷史，豐厚的遺產，巨大的信息，珍貴的價值，在世界文明史上產生了一定的影響，是國務院公布的第一批全國重點文物保護單位，被聯合國教科文組織列入中國首批世界文化遺產名錄。

敦煌石窟的保護工作具有艱巨性、復雜性，因此，敦煌研究院提出了采取多學科結合、技術保護與科學管理結合、保護和利用結合的措施，進行宏觀、綜合、科學的保護。“數字敦煌”是敦煌石窟保護工作的一個重要部分，其目的是通過數字技術對敦煌石窟的壁畫、彩塑、建筑等進行影像記錄，完成后期的數字存貯、制作、利用和研究，達到永久保存文物信息的目的。

一 多格式影像資源產生的背景

從20世紀80年代末期開始，敦煌研究院開始對敦煌石窟群的文物影像拍攝建檔，1989年拍攝完成了敦煌莫高窟100個洞窟的錄像檔案資料，以V0系列錄像帶記錄保存。1989年又對榆林窟42個洞窟進行了整窟錄像檔案資料的拍攝，采用BVU系列錄像帶記錄保存。上世紀90年代起，采用BETACAM-SP格式對敦煌石窟重點洞窟進行了拍攝，這批資料采用磁帶形式保存了20多年。

2006年敦煌石窟圖像數字化邁上了一個新的臺階，數字電視技術的利用和研究進入了一個新階段。開始采用數字電視技術，以DVCAM格式開展洞窟現狀調查為內容的拍攝記錄工作，已經完成了莫高窟、榆林窟部分洞窟的整窟拍攝，開始早期圖像資料的現狀對比變化方面的研究。2007年與日本鐵木真電視機構合作，利用高清數字電視技術，合作拍攝了敦煌莫高窟30個重點洞窟，建立了高清錄像檔案資料。

目前，敦煌研究院的電視圖像資料從V0格式、BVU格式、BETACAM-SP格式、DVCAM格式到高清，形成了多格式電視資料共存的圖像資源。

二 搶救影像資料的必要性

隨著敦煌石窟保護工作的發展，影像資料量劇增，傳統的以磁帶為介質的影像資料保存、使用方式面臨許多問題：

1、由于保存環境的制約(溫、濕度、塵埃控制)和磁帶老化，圖像的質量受到了影響。

2、磁帶每7-10年復制一次，磁帶投入、錄放像機維護費用，使成本增加。

3、設備的更新(錄像機不讀磁帶)重放也存在著問題，圖像資源不能還原。

4、多種格式介質并存，經常要轉換格式以致信號質量下降、效率低下，不利于視音頻素材、影像資料的調用和節目交換。

5、隨著IT網絡技術的迅速發展，傳統的磁帶儲存、傳輸方式無法適應互動的和再利用的要求。

這就迫切需要一種新的技術整合方式或者方法來解決上述問題。

三 媒體資產管理總體設計思路

媒體資產管理MAM (Media Assets Manage-ment)，就是對各種類型的視頻資料、音頻資料、文字、圖表等媒體資料的數字化存儲、編目管理、檢索查詢、非編素材轉碼、信息發布，以及設備和固定資產等進行全面管理的系統。

對于媒體資產管理系統，首先需要一個大容量的存儲系統來保存這些節目資料。有了存儲系統，還需要有上載系統，負責把保存在傳統錄像帶上的節目數字化，采集到媒體資產系統中。采集完成后，還需要對這些節目資料進行詳細的編目，就是節目描述信息也就是各種元數據信息的編寫。對于媒體資產管理系統來說，編目環節非常重要。如果沒有很好的編目系統，各種節目描述信息不健全，那么可以想象這些沒有經過很好地編目的節目資料一旦進入到媒體資產系統中之后，就會淹沒在成千上萬條節目之中，就好像石沉大海，杳無音訊。我們很難再找到他們，再利用也就無從談起了。經過詳細的編目之后，就可以進行檢索了。通過檢索系統查詢到所需的節目資料之后，就可以通過下載系統進行下載，可以回錄到錄像帶上和下載到指定的目錄、刻錄光盤等，除了這些前臺的業務系統，在后臺還有很多服務來支撐整個媒體資產管理系統的正常運行，如存儲管理、數據遷移、轉碼、WEB應用服務，等等。

敦煌研究院是文物的“保護、研究、弘揚”為指導思想的科研單位。我們建立規模為小型媒體資產管理系統，利用科技手段來實現敦煌石窟文物錄像資料的存儲和保護。也就是說，媒體資產管理系統建立起了一個使內容能被各種應用系統(非編系統、輸出系統等)有效利用的基本平臺。媒體資產擁有者可以在這樣一個戰略平臺上將現有的資源緊密地結合起來，同時為開展新的資源利用提供了易于實現的途徑，讓這些珍貴圖像資源產生新的價值，為文物的“保護、研究、弘揚”提供有效的服務。這個系統的建立必須按照“存儲是核心、檢索是關鍵”的思路去完成。

建立媒體資產管理系統的重要意義：

1、搶救珍貴歷史資料

搶救上世紀80年代拍攝的模擬信號的敦煌石窟錄像資料，是敦煌研究院的媒體資產管理系統首要的工作。媒資系統對資料上載后，以數據文件的方式進行保存，可謂最可靠的保存方式。

2、提高媒體資產的使用效率

不斷對敦煌文物資料重復拍攝、制作、保存的現象造成人力資源浪費、素材的再利用率很低，更談不上產生附加效益：存儲格式不同，造成素材共享和交流不便。因此。建立媒體資產管理系統的主要目的之一就是實現資源共享。

3、為新媒體運營提供基礎支撐平臺

媒體資產管理系統通過對各種類型的視頻資料、音頻資料、文字、圖表等媒體資料的數字化存儲、編目管理、檢索查詢、非編素材轉碼、信息發布等進行全面管理，保存和管理好這些寶貴的材料，并使之得到最大利用，發揮圖像資源的有效價值。

4、是敦煌研究院網站的核心子系統

經過科學、嚴格的編目，結合敦煌研究院網站，讓存儲的節目部分能被專家或普通讀者方便地進行瀏覽、查詢、檢索和調用，從而提高整體運行效率，實現節目資源共享。

主要體現在幾個方面：

——建立全院層面上的媒體資產管理系統，涵蓋電視、電影、音頻等多種數據。

——實現局域網絡方式的資源瀏覽和下載申請，提升資源整合和利用能力。

——實現全院媒體資源的有效收集、統一編目、集中管理，實現資源的集約化、效益最大化。

四 媒體資產管理系統的建立

媒體資產管理系統的重要任務，就是把當前的模擬錄像帶中的音像素材以數字格式轉入到媒體資產管理系統中。我們所涉及的素材主要來自前期拍攝的錄像帶、歷史圖片及文字資料，部分媒體提供的以DVD或其他格式的成品節目及資料，自拍、自制的以敦煌石窟文物為主的整窟資料和資料性專題。

系統技術方案設計和設備選型需要以充分的調研、細致的計算為基礎。我們先統計原有的歷史資料的數量以及每年新增資料的數量，再制定媒體資產的生產規劃，算出每年、每月的編目生產量，以此確定在線、近線存儲的方式、容量要求，采集技術利用工作站雙路采集技術完成素材的采集過程。

前期已經完成了敦煌莫高窟38個洞窟、榆林窟42個洞窟的BVU格式信號的A/D轉換和VO格式信號的A/D轉換，以數據流DVD光盤多套存貯。數據流DVD方式的存貯，成本低，投資少，但是面對大量的圖像資源就會顯現出存貯容量小、工作效率低、讀寫不方便、不利于傳輸等諸多的缺點。而且，原有的圖像資源還未完成，新的圖像資源又不斷產生，工作效率低下。

實際建設中，設備支持我們使用中科大洋D3-IMAM聲像資料管理系統(圖1)，并發揮X-8000電視非線性編輯系統的作用，保證所有前臺業務操作，包括視音頻信號的采集、剪輯，音頻、圖片、文件的導入，資料編目，節目下載。

媒體資產管理系統的關鍵處理環節

1、視音頻數據的采集與獲取

視音頻的采集，也就是數據的產生，媒體資產中的數據主要有兩種：一種是媒體資料數據，也就是節目資料本身；一種是編目索引數據，也就是對節目素材進行描述的各種元數據信息。各種節目資料進入到媒體資產系統中之后，不管是采集的還是從其他系統中傳過來的，節目本身就變成兩種數據：一種是用于保存和再利用的高碼流素材，如AVI或IBP格式的素材；另外一種是用于檢索瀏覽、便于網絡傳輸的低碼流素材，如MPEG4、WMV等格式的素材，同時系統會自動記錄一些初級元數據信息，比如素材格式、提交保存時間、來源等。經過詳細的編目過程之后，就會形成詳細的元數據信息保存在數據庫里，為將來的再利用提供檢索源信息(圖2)。

2、節目資料的編目與信息加工

在對各種節目資料進行采集上載時，會同時采集高低兩種碼率的素材。采集時系統會自動記錄一些初級元數據信息，同時在進行專門的詳細編目之前，上載人員也可以在上載系統中填寫一些較為詳細的編目數據。這些編目數據有些是只有上載人員才知道的，比如上載人、上載時間，等等，這也是我們常說的編目前移。采集下來的高低碼率的視音頻數據是幀幀對應的。比如在上載系統中對素材進行整理、進行剪切合并等操作時，高碼流和低碼流數據會同時發生同樣的變化，在進行打點下載時也是一樣，對低碼流打人出點提交下載，高碼流就會打上同樣的入出點。在進行上載的時候，系統會自動分析鏡頭的變化，并將關鍵幀提取出來，為方便以后使用的時候進行快速瀏覽和快速定位。同樣在編目系統中也可以抽取關鍵幀，自動抽和手動抽都可以。這樣編目人員也可以把自己認為比較重要或者有代表性的關鍵幀抽取出來。這些關鍵幀在編目和檢索的時候都可以看到，都可以用來進行快速定位。

3、視音頻數據的存儲與管理

節目采集和編目完成之后就進入到存儲系統。節目資料本身首先保存到高速磁盤陣列中，然后會根據事先制訂好的遷移策略遷移到大容量低成本的數據流磁帶庫中長期保存。同時詳細的編目信息會記錄到數據庫中，供以后檢索使用。

存儲是媒體資產管理系統的核心，能否有效和海量地存儲是媒體資產管理系統的重點，這對于文物保護工作更顯重要。如何確保數據的一致性、安全性和可靠性，實現不同數據的集中管理，實現網絡上的數據集中訪問，實現不同主機上類型的數據訪問和保護等，都是媒體資產管理中存儲所要解決的問題。

存儲結構采用分級存儲模式：在線、近線和離線。所謂分級存儲管理系統，就是基于管理及成本的考慮，利用高速磁盤陣列、數據流磁帶庫和數據流磁帶進行三級備份，對于媒體資產來說，在線盤陣保存的是用于編目和檢索的低碼流素材和關鍵幀，近線帶庫保存的是比較常用的高碼流素材，而離線數據流磁帶保存的是平時很少用到的高碼流素材。當我們通過網絡進行檢索時可以實時瀏覽低碼流素材，提交下載申請后，系統會自動將高碼流節目從帶庫遷移到磁盤陣列，供下載系統使用(圖3)。

存儲介質上，在大容量的磁盤陣列(SCSI)、PB數據流磁帶機和光盤庫三者中，我們選用磁盤陣列(ScsI)、PB數據流磁帶機作為存儲介質。文件的格式上，產生一路高碼流的素材和一路低碼流的素材。低碼流素材均采用800Kbps的WMV格式，經過橫向對比，基本上是能夠獲得滿意圖像質量的最低碼流。高碼流我們確定的方案是，磁帶上載以DVCAM 25M壓縮格式，AVI文件格式為主，從網絡下載的以源格式為主。經業務工作站傳輸給磁盤陣列(SCSI)和數據流磁帶機，將大量的視音頻數據轉移到磁盤陣列(SCSI)、數據流磁帶上存儲，極大地擴展系統可管理的資料量。

用戶還可自行添加普通PC機到網絡里面，使用IE瀏覽器即可進行資料的查詢和檢索、在線觀看低碼流文件，系統擴充非常方便(圖4)。

從管理上主要從數字化素材存儲管理、安全管理這兩個方面來考慮，對于素材的在線存儲，什么人可以去訪問和管理媒體資產管理系統中的素材，進行授權由媒體資產管理系統自動完成。由于文物資料的特殊性，資料的下載需要一定的手續才能下載輸出，下載格式以接收資料方的要求自行定義。

五 結束語

敦煌石窟文物是不可再生的文化遺產，搶救和保護人類珍貴文化遺產是文物工作者的職責，面對大量的敦煌石窟文物資料。利用媒體資產管理系統，不僅僅是保護和永久存貯敦煌石窟的珍貴文物信息，更重要的是為敦煌石窟的研究和弘揚工作發揮最大化的作用。

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