非线性编辑网络教学系统的构建与特性

康小伙　魏克明

摘要：非线性编辑系统一般用于广播电视后期制作，本文设计了非线性编辑网络教学系统和系统的工作流程，并对非线性编辑网络教学系统的网络管理和系统扩展进行了深入分析，旨在构建性价比高的非线性编辑网络教学系统。

关键词：非线性编辑；网络教学系统

随着数字化技术的迅猛发展，非线性编辑系统在广播电视后期制作中起到举足轻重的作用，系统功能走向成熟和多样化，从仅具有单一节目编辑功能到增加了字幕功能，再到具有强大的节目包装能力，从标清技术走向高清技术，非线性设备走向不断完善多功能的历程。网络技术、多媒体技术的发展和引入更给非线性编辑系统的发展注入了活力。

非线性编辑网络教学的基本要素是教师、学生、计算机网络和课件式的教材。非线性编辑网络教学拥有全新的教学模式和全新的教学设计思想，因有多种现代教育媒体的参与，课堂教学结构发生了质的变化。将计算机引入到教学领域，已不仅是作为一种教学手段，它将从根本上影响和改变教师的教育思想和教育观念。因此，可以说非线性编辑网络教育技术为学生的主动参与提供了条件，为学生间的协作提供了可能。

非线性编辑网络教学系统作为先进的多学科授课环境及教学平台，实现了真正的图像、声音、动画、视频、文字等多种媒体的同步教学，为教师提供了全新丰富的教学功能。多样化的教学方式，充分发挥了非线性编辑网络辅助教学的作用，促进了师生之间的信息交流、资源共享和教学合作，实现了真正的教与学的互动。

非线性编辑网络教学系统的设计和构成

1.设计和构成

图1是非线性编辑网络教学系统的网络体系结构图。该系统主要由千兆以太网通过网络互连组成。图1包含了两方面内容：一是系统预计的各种设计功能，这些功能在实际应用中并不一定能被利用；二是每一项功能也是系统所涵括的各个子系统。各个子系统可以独立运行，同时也可以通过网络协同工作。所以，图中的各个子系统可以根据不同的需求灵活配置，并且通过系统的网络管理功能，实现科学的管理。

图2（见下页）是非线性编辑教学网络最基本的网络拓扑图。在图中，可以看到整个网络采用千兆以太网单网结构，服务器通过千兆接口与交换机连接，学生机也通过千兆接口连接至交换机；主控机房配置了网络服务器，能够管理整个网络系统，配置了数据管理服务器，负责整个网络的数据集中存储，集中调用，集中共享；教师工作区配置了1台有卡工作站，供教师上、下载高清（HD-SDI）、标清（SD-SDI数字模拟全接口）高质量的素材，进行编辑存储供教学使用，工作站全面支持各系列高标清模数接口。学生用机为无卡工作站，通过网络可以调用存储器中的素材并与教师交流；无卡工作站的数量可以根据实际需要灵活配置。

这是一个典型的非线性编辑制作网络，加上多媒体教学管理软件就实现了一个完整的非线性编辑制作和教师与学生、学生与学生多方互动的教学网络。

2.系统工作流程

图3是系统的工作流程图，可以根据本校影视制作教学网络的具体需求来设计。以下是一个基本工作流程，在实际使用中还可以根据具体情况修改工作流程，其他专业也可以根据本专业特点加以修改。

3.系统特性描述

采用这种网络结构主要有以下考虑。

（1）教师可以在总控机房单独完成节目的上载、配音、节目精编工作，不受学生的干扰，教师还可以独立对学生的作业进行审核、批改。

（2）系统的网络结构，不仅是一个完整的非线性编辑教学网络构架，同时，在实现教师与学生教学互动的前提上，该系统还可以作为1台有卡工作站拖带若干个无卡工作站的一个典型电视台非线性网络制作系统，采用与电视台相同的工作模式，完全可以模拟电视台的工作流程，为学生掌握电视台工作模式提供了逼真的环境。

（3）学生机除可以调用存储器的素材外还可独立进行节目的上载、制作，可以利用共享录放机实现素材采集，实现高码率的节目编辑；可以采用低码率格式的素材节目进行编辑，在保证带宽的基础上实现节目的快编、软件精编。

（4）总控机房网络发布服务器连接校园网服务器，可以将高压缩比素材发布至校园网服务器，实现学生的远程下载、编辑，以及网站发布。采用独立的服务器进行网络发布，不影响整体系统的运行，同时保证整个编辑系统的网络安全。

（5）采用多媒体教学管理系统，使教学网应用充分满足学校教学要求，使教师和学生的互动达到图文音像并茂的效果。

4.多媒体教学管理系统技术特点

（1）整个系统是由纯硬件构成的一套独立网络系统，不依赖于局域网，不依赖任何操作系统。整个系统在内部集成了一条独立的数字通道，实现了数字网和视频网的统一，增强了系统的开放性和兼容性。

（2）系统能够自动检查学生开机和关机，在教师机和控制机上显示学生的状态。并且不依赖任何外部硬件设备，利用一个数字化控制程序，便可实现软举手功能。

（3）可以实现系统的视窗平台控制、遥控控制、独立和硬件控制台控制等多种控制方式，提高了教师在教学过程中的教学效率。

（4）系统可以采用视窗图形操作界面，智能在线提示，直观易用，操作生动活泼，并且适用于任何机型、任何操作系统，同时不占用系统资源，一个学生节点出现故障，不影响另外节点的工作。

（5）该系统完全具备了专业语言室的所有功能，内部集成五路高保真电子调音台，全电子混音方式，使声音的输出愈发完美。

系统网络管理

1.网络管理

网络管理决定了网络运行的效率和安全。通过相应的权限管理来实现网络运行的安全与可靠性。系统采用域管理模式，为每个学生分配一个域用户，根据学生的具体情况进行分组设置，并对每个组使用基于2000以下的严格的权限设置。根据实际情况，使相应的组分别使用不同的域资源，如域中的素材资源、工程资源等。

2.权限管理

设置管理员、教师、学生三种基本权限，分别将这三种权限通过设置组策略的方式赋予各个管理员用户、教师用户和学生用户。学生用户在进行权限设置后，只能依靠分配给的用户账号和密码登录到域的环境下。在工作站上，学生用户只能引用服务器上共享给学生的公用素材和本地的本人采集的素材，可以运行一些在权限范围内被允许运行的软件，学生用户在递交作品时，将作品的工程文件通过网络传送到服务器上的个人用户目录下，完成递交过程。也可以在其他用户允许的情况下，访问他人的共享资源，实现学生用户之间的交互。

教师用户的权限要大于学生用户的权限，在进行权限设置后，可以对服务器上各学生目录的作品进行审阅和评议，也可以对学生机进行完全控制。

管理员用户主要负责网络的维护，包括网络共享资源的维护，网络用户的创建与维护等。

3.整体控制

网络管理就此系统而言主要是针对用户的管理和共享文件的管理。用户管理可以很方便地在服务器上通过管理工具实现，能进行诸如添加用户、添加组、添加计算机等常规操作，还可以进行设置组策略、设置用户权利、审核等设置权限安全性的操作。共享文件在此系统中主要是指素材文件放置在服务器上的共享文件夹之中，由教师进行管理和维护更新，以供学生定期下载编辑。

所有学生在进入系统之前，必须输入相应的密码，否则不能进入系统。由于在系统中实现了域控制方式，学生只能在规定的范围内进行操作，无法进行超出权限范围内的操作，因此就有效地防止了人为破坏，保证了系统长期可靠的运行。

该系统可以要求商家根据影视制作专业的实际要求来进行个性化的软件开发，从而达到了与用户的实际工作流程充分的吻合，提高了系统的实际应用效率。

系统扩展性分析

在整个系统架构及系统设计上，充分考虑到了系统的扩展性能。具体来讲，系统的扩展性能主要集中在系统的设备连接能力、系统设备的单机升级能力、系统存储的扩展能力以及整体系统的功能性扩展能力等几方面。

1.系统设备的连接能力

系统设备的连接能力从系统的工作职能上来看，主要是学生工作站数量的扩展。这其实也就是对以太网设备连接能力的考虑。为了保证系统将来在站点方面的可扩展性，我们必须留有一定的余地，如以太网交换机剩余的端口可用于增加学生工作站数量。

2.系统存储性能的扩展

随着系统规模的不断扩大，可以通过IPSAN（存储区域网络）来扩展网络体系。通过增加存储系统（磁盘阵列）的扩展单元，实现存储容量的扩展。由于教学非线性编辑网络中存储和传输的是大量视音频文件，为了达到较高质量的要求，存储平台必须满足这样的高要求。

3.以太网设计

在系统中，以太网主要是用来传输用于预编工作编辑的视音频素材以及相关包的节目信息、素材信息、人员信息等信息在内的各种信息和网络控制信息。由于在系统中我们将高压缩比素材存放在素材服务器上，因此为了保证服务器端有足够的带宽提供给无卡工作站连续读取素材进行编辑，所有服务器都通过1000M端口接入以太网。

4.系统功能性的升级扩展

非线性编辑教学系统通过校园网络实现了基于Media9的FTP远程传输系统，充分利用学校校园网络资源，让学生在宿舍就可以完成节目制作，并通过校园网络传输到非线性编辑网络系统中。教师可以根据需要安装相应的学习软件，学生可以根据自己的需要进行在线点播学习。

该系统将非线性编辑网络系统和多媒体互动网络教学系统完美结合，配备了完善的网络管理系统，使整个教学网络在课堂教学、课堂互动、节目编辑、作业提交、教师审片、素材管理、用户登录、权限管理、系统安全等各方面都得到了全面的保障。非线性编辑多媒体教学网络与其他多媒体教室不同，因为利用网络教学，提供了很好的交互性，即网状互动性，使学生和教师之间能够很好地沟通交流。这种交流不仅包括语音交流，还包括文件、音像、图片等。交流可以是单向、双向、多向。

计算机教育发展到今天，已经不再是一门基础学科，而是一种现代化的教学训练手段。目前，已经有部分学校尝试把计算机教育和常规教育结合起来，把计算机教育应用在其他学科的学习和训练过程中，把对知识本身的教育转向学生能力的教育。