開放大學數字化視頻資源管理系統的構想與建設

高明輝

本文回顧了電大視頻資源建設的發展歷程，通過對當前電大視頻資源使用過程中存在的問題進行了梳理，提出了建立數字化視頻資源管理系統的必要性與迫切性。對數字化視頻資源管理系統從結構、建設到應用進行了較為系統和詳細的描述與解讀。建立數字化視頻資源管理系統是對電大視頻資源的搶救性恢復，對于今后電大視頻資源的長久保存，再次開發使用，提高電大教學資源的共建、共享，讓廣大的電大師生充分分享這電大建校三十年以來積累成果，都有著重大的意義和作用。建立國家開放大學，數字化視頻資源管理系統是我們急需和馬上需要著手的任務之一，對于國家開放大學的教學資源建設與應用有著推動作用，是建立國家開放大學的重要基石。

數字化視頻資源管理系統（MAM）建設應用信息大爆炸的今天，對既有信息進行及時地采集、存儲、加工、再利用與發布至關重要，意義深遠。網絡技術、衛星電視的蓬勃發展，計算機以及移動互聯終端的廣泛應用，極大地豐富了我們獲取信息的渠道。建立優質高效、便捷、共享性強的數字化信息平臺是對我們獲取優質資源的有力支撐。中央電大建校以來，積累了海量的視頻資源，對于這些視頻資源的搶救性保護、高質量的數字化存儲、深層次再加工，實現視頻資源的多渠道的共享與應用、相關信息的統計與發布，都有著重要的作用與意義，是開放大學教學資源數字化建設不可或缺的重要一環。

一、數字化視頻資源管理系統存在的問題與意義

（一）電大視頻資源發展的歷史回顧

自從鄧小平做出重要指示：我們要利用電視手段來加快發展我國的教育事業，在教育部和中央廣播事業局緊鑼密鼓的籌備下，1979年2月6日中央廣播電視大學正式開學，1979年2月8日，華羅庚便主講了為今后中央電大視頻資源的建設奠定基石的第一堂電視課程。自那時起，視頻便作為一種主要媒介在電大的教學中承擔起重要角色。

（二）目前電大視頻資源存儲和使用的現狀

電大迄今為止已經走過了三十二個春秋。積累了38000學時視頻教學資源。目前，這些海量的視頻均通過模擬信號進行存儲和播放，為了適應新時期的教學需求，對這些模擬帶進行多碼流、高畫質的數字化存儲，高效率管理和與應用，是我們當前急需思考和亟待解決的。

自電大錄制第一盤錄像帶以來，總共使用過VO、BVU、BETACAM、DVCPRO等幾種格式的錄像帶。自2006年始，DVCPRO格式的數字帶開始成為電大視頻資源的主要承載方式，至今已共錄制了8000余盤。而錄像帶庫的主體還是以其它三種格式的模擬帶為主，其年代久，存量大，由于這些錄像帶數據標準不一致，缺乏共享渠道，從而使得這些視頻資源成為了信息孤島。目前，主要存在以下問題。

1.模擬帶占用空間大、容量低、壽命短，對環境的濕度和溫度的要求苛刻。由于電大建立之初，條件相有限，電大早期錄制的部分磁帶缺乏妥善的保管，已經出現了磁帶粘連、磁粉脫落的現象。有些磁帶的畫質嚴重受損，可播放時間僅存十余分鐘。這樣就對電大的視頻資源造成了巨大損失，對現有視頻資源進行系統性、完整性、高質量的數字化保護刻不容緩。

2.我們不妨在這里打一個比方，此系統好比是自來水廠，自來水廠通過自來水管道輸送至千家萬戶，供人們飲用，而當今信息技術和網絡的蓬勃發展，如此海量的視頻只有在數字化之后，通過網絡這個管道輸送至數字電視、個人電腦以及各種移動終端，方便廣大的電大師生使用和學習這些資源。

因此，之所以建設數字化視頻資源管理系統，其目的之一是能夠在對所有視頻資源進行數字化存儲的同時，讓廣大的電大師生通過各種管道充分共享這三十年來電大視頻資源的建設成果。

3.檢索不方便

站在如此浩瀚的視頻資源面前，對于其內容的精確檢索和使用的難度可想而知。面對著如此寶貴的視頻財富，在需要調取我們需要的信息時我們只能是望洋興嘆，不知所措。今后對于視頻資源的檢索不僅是停留在某些專業、某些課程、某盤錄像帶的層面上。必須通過建立數字化視頻資源管理系統，能夠在短時間內準確的對具體的片段、鏡頭等進行定位，從而為我們快速鎖定所需素材和知識點，提高視頻資源的使用效率。

（三）建立數字化視頻資源管理系統的意義

“多種數字化視頻資源管理系統”是一個集高碼流（畫質）錄像素材實現數字化采集、保存、查找、編輯、發布等多功能于一體的計算機管理系統。首先，它能夠實現我?，F存錄像教材的高畫質的數字化存儲，同時提供查找、編輯和發布的功能，便于教師查閱利用；其次，它能夠為國家數字化學習資源中心建設和課程建設提供強有力的基礎支撐；第三，為教育電視臺提供播出方便，減少送帶、取帶的麻煩，同時能夠為今后大量新型、多樣的教育業務應用提供支撐，如IPTV、移動終端、數字電視等。

對普通高校而言，其教學手段以面授為主，但也都陸續建立了數字化視頻資源管理系統。視頻資源是電大學生學習的主要途徑之一，是電大師生交流的最直接手段，所以對于電大而言，建立數字化視頻資源管理系統，建立信息孤島間的信息高速公路，更具意義。

二、數字化視頻資源管理系統概述

（一）90年代，數字化視頻資源管理系統（Media Asset Management System，MAM）的概念首次被提出。21世紀初，在IBM公司的倡導下，MAM被引入中國。什么是MAM，簡而言之，MAM就是對各種類型的視頻資料，音頻資料，文字，圖片，等媒體資料的數字化存儲，通過實現編目管理，檢索查詢，非編素材轉碼，從而為數字電視、移動終端、多媒體內容發布等業務需求而開發的總體解決方案。

（二）數字化視頻資源管理系統的構架

MAM的建設應該把握實用性、安全性、共享性、友好性、交互性、和可擴充性六方面的原則。

MAM主要由信息處理、內容存儲和媒資應用、系統管理四大子模塊構成。

1.信息處理

主要包括內容來源的篩選、整理和遷移，以及信息的數字化采集與上載。

2.內容存儲

主要是在基于FC-SAN雙網絡環境下，實現對采集的數據進行上載以及再加工后的數據下載提供存儲功能，并且為二級庫數據的需求提供海量多種格式的數據來源。

3.媒資應用

通過建立MAM，最終實現媒資的高質量保存，為用戶提供流媒體的在線播放，提供準確的學習內容檢索，實現相關數據的統計和信息的發布等功能。

4.系統管理

MAM是一個復雜而系統的工程，是這個系統正常運行的中樞。通過有效的管理，將幾個模塊統籌在一起，從而實現媒資的采集、編目、存儲、發布和再利用等功能。

（三）數字化視頻資源管理系統的工作流程、硬件匹配及相關技術標準

電大MAM的建設主要包括錄像帶的預處理、信息采集、數據的編目、數據的存儲、媒體資產的再加工、媒體資產的應用及發布等環節。各個環節間間的聯系不是孤立的，也不是簡單單向的線性連接。而是環環相扣的建立在FC網和以太網的雙網構架的有機整體，在大量服務器和存儲設備的支持下運行的。

1.數據的預處理

對進入MAM的數據進行采集之前，需要對數據進行篩選、甄別和整理，以此來確定哪些是我們所需要的信息。數據來源的渠道主要有錄像帶庫、衛星、直播電視等。

2.信息采集

根據AV、數字串行接口（Serial Digita lInterface，SDI）采集與衛星等篩選的任務信息，對指定的材料進行轉碼采集和轉碼處理，數字碼流的收錄的工作站集群，主要使用的硬件設備包括支持可采集多種碼流數據的視頻采集卡等設備。

按照用途和質量，采集上載的視音頻數字資源轉碼后，按照格式和碼率的不同，主要分兩種形式，一種是支持檢索和瀏覽的低碼流格式，一般為FLV（FlashVideo）或MPEG-4等格式，目前新浪視頻、優酷、土豆等主流視頻網站均采用FLV格式，它具備形成的文件極小、加載速度快等特點，使得網絡觀看視頻文件成為可能。一種主要用于節目的制作和再利用，主要采用MPEG-2格式。

上載的數據往往良莠不齊，對生成數據的質量把關也至為重要，所以需要對轉碼生成的新數據編輯與整理，對整體的質量和內容進行質量審核，從而最終確定我們所需要的數據。

3.數據的編目

編目是媒體資產內容管理和實現媒體資產再利用的基礎，是媒體資產數字化管理的重要環節。為了保證系統中數據的規范和有效，以及考慮到行業服務以及各類二級庫對接數據的共享。電大MAM的建設計劃參照國家廣電總局頒布的《廣播電視音像資料編目規范》（以下簡稱《規范》）?！兑幏丁芬肓嗽獢祿母拍睿谁h節主要是對MAM的數字資料進行編目和分類，從而產生大量的元數據。具體操作時，可根據業務需要確定編目的標引深度。通過確定作者、時間、關鍵詞等元數據標識，從而為管理不同來源，但具備相似性的背景資料進行統一的管理和檢索建立基礎。通篇觀看視頻內容，對關鍵內容進行標注、截取關鍵幀、提取相關元數據。抓取關鍵幀，形成所需圖片素材庫。我們將這些信息匯聚到一起，分為元數據信息和分類主題詞表，二者構成了元數據庫。并同時生成供檢索查詢的索引庫。

按照其工作流程，我們將編目工作的團隊分為編目工作站、質檢工作站和終審工作站三部分。幾部分的分工協作，從而保證了編目工作的效率、水準和有序進行。主要的工作內容有：對采集收錄的數據進行一次編目、內容質檢、編目質檢、轉碼抽幀以及終審等項目。

4.數據的存儲

MAM中生成的各類數據，在兼顧系統性能和成本，根據需求保存于不同的存儲介質中。電大MAM的存儲設備初步設定主要包括在線磁盤陣列、準在線光盤塔、近線數據流磁帶庫、離線磁帶架四部分。安全性和穩定性是存儲設備的必備要求，網絡的發展為我們信息的傳播帶來了便捷，但數據安全性也隨之產生，存儲在這些設備中數據的備份、恢復以及安全性必須需得到充分的保證。

5.媒體資產的應用及發布

一般來說，編目中使用的元數據項總體上分為四個層次，分別是節目層、片段層、場景層、鏡頭層。通過對于視頻進行深度編目，形成的各類豐富的元數據，元數據就是“關于數據的數據”，是“用來描述數據的數據”，其基本功能之一是保證數據的可查找性，用戶可以通過借助支撐系統的軟件來對所需片段、鏡頭進行精確查找。讀者可以在數字化視頻資源管理系統及二級庫的網站，通過對于關鍵詞的檢索，調取索引庫的數據，從而獲取自己需要的信息。

此系統是一個開放的、具備良好的可擴展性的平臺，其中主要有：支持數據的來源的多元，數據存儲量的可擴充性，數據下行設備（如二級庫）接口的延展性等。通過應用系統接口，建立與二級庫（各類應用系統：包括新聞網、播出網、數字電視系、各類移動終端系統）之間的連接，實現轉碼，元數據和視頻內容的交換。用戶瀏覽低碼流的文件，確定所需信息后，提出下載請求，經系統認證后，按照要求輸出相應數據。

MAM的出現，改變了當前資源獨享的現狀，是對資源交流互通的一個歷史性變革，通過建立MAM，全面實現數字化視頻的播出、網上發布、節目傳輸、信息檢索，甚至是為資源的引進與輸出搭建交易平臺奠定基礎。用戶通過注冊認證并授權，可以隨時隨地通過互聯網絡、移動終端、數字電視實現對所需資源的調閱、交互共享和遠距離傳輸。

三、結語

MAM是一個集數字化、自動化、網絡化與一體的高效、穩定、安全、便捷的多種媒體資產管理的平臺。建立MAM的目的不是簡單的保護好現存的視頻資源，更重要的是將其進行拆分、組合和再利用，使其價值得到最大化體現。MAM能夠為電大的數字化資源建設的重要一環，是數字化圖書館建設的有效補充，是建設好國家開放大學的重要基礎工作之一，能夠在帶來經濟效益的同時帶來更大的社會效益。

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