【正文】 ，是極其重 要的一環(huán)。更多的 電視臺(tái) ， 都采取了 在原有標(biāo)清系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，獨(dú)立 建設(shè)一套高清播出系統(tǒng)供高清頻道播出 的方案 。高清系統(tǒng) 、 標(biāo)清系統(tǒng) 信號(hào)鏈路 完全獨(dú)立。系統(tǒng)鏈路 只 保留《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 5 一條高清鏈路，向下兼容標(biāo)清，播出系統(tǒng)內(nèi)部格式為全高清信號(hào)格式。高清系統(tǒng)的同步播出標(biāo)清素材時(shí)，在上載入庫時(shí)上變換，或者在播出末端上變換，或者在視頻服務(wù)器進(jìn)行上變換。 （ 3） 上下變換環(huán)節(jié)少，信號(hào) 輸出的 質(zhì)量較好 。 （ 3） 對(duì)于高清系統(tǒng)的過渡性支持不夠平滑。高清頻道作為新建設(shè)頻道，處于高清設(shè)備安全性評(píng)估和測(cè)試期的電視臺(tái) 。 高清總控 矩陣 和標(biāo)清總控矩陣 高清矩陣具有互連的接口， 可以進(jìn)行高清標(biāo)清視頻信號(hào) 間 的調(diào)度。 （ 3） 高清系統(tǒng)和標(biāo)清系統(tǒng)信號(hào) 可以互相 調(diào)度 ，提高了系統(tǒng)在備份和直播的靈活性。 (3) 對(duì)于總控調(diào)度人員，設(shè)備維護(hù)人員的能力要求更高。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 9 高清主干 兼容標(biāo)清播出方案 特點(diǎn) 高清主干兼容標(biāo)清播出方案。 圖 23 高清主干兼容標(biāo)清播出 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 10 優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 同播率可以達(dá)到 100%。 （ 3） 對(duì)于視頻流、文件流的格式轉(zhuǎn)換設(shè)備的穩(wěn)定性安全性要求很高，轉(zhuǎn)碼帶來的播出安全問題有可能增多，轉(zhuǎn)碼可能會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量帶來一定程度影響。就技術(shù)的推廣，需要緩慢的，步進(jìn)式的進(jìn)行。因此在高清電視的過渡時(shí)期，高清標(biāo)清信號(hào)格式必須要能夠互相變換，分別傳輸。由標(biāo)清電視信號(hào)格式轉(zhuǎn)換到高清電視信號(hào)格式，稱為上變換。 上下變換的插值 /抽點(diǎn)運(yùn)算 上變換是由低分辨率向高分辨率轉(zhuǎn)換的運(yùn)算過程，需要在水平方向和垂直方向都通過插值運(yùn)算補(bǔ)點(diǎn)。 下變換是由高分辨率 向低分辨率轉(zhuǎn)換的運(yùn)算過程，需要在水平和垂直方向通過，抽點(diǎn)采樣抽取高分辨率畫面的采樣點(diǎn)組成低分辨率畫面。通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)行插值樣點(diǎn)或抽點(diǎn)方式的預(yù)測(cè)估計(jì)。因此上下變換的次數(shù)越多，畫面質(zhì)量的損失越大。在電視信號(hào)的采集到播出和傳送流程中，應(yīng)該盡量將上下變換環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化，控制到一次上變換和一次下變化以內(nèi)。對(duì)于不同的畫面比例，可以采取下面的處理方式： 拉伸模式。在處理時(shí)，建議按照畫面少量超出比例范圍來計(jì)算，插值運(yùn)算完成后，再對(duì)邊緣進(jìn)行截取。橫向大小 1920 對(duì)應(yīng)的縱向大小為 1920。 圖 32 上下切邊方式上變換 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 16 左右遮幅模式。在有效圖像兩邊各增加 285 1080 的黑色遮幅。畫面主觀呈現(xiàn)物體變“長(zhǎng)”的感覺。 圖 34 壓縮方式下變換 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 17 左右切邊模式。對(duì)于具有左右遮幅的高清圖像，在進(jìn)行左右切邊模式的抽點(diǎn)均衡處理時(shí)，可能會(huì)對(duì)原圖像的遮幅邊緣部分圖像產(chǎn)生模糊。橫向大小 720 對(duì)應(yīng)的縱向大小為 720 9/16=405。 圖 36 上下加邊 方式下變換 上下變換的幅形變換要求 幅形變換討論是由于高清標(biāo)清電視信號(hào)的比例不一致帶來的，可以通過切除，加邊，拉伸 /壓縮等幾種方案上達(dá)到畫面比例統(tǒng)一。綜合考慮高標(biāo)清同播的需求和現(xiàn)有的節(jié)目類型。但是，上下遮幅的方式會(huì)對(duì)畫面進(jìn)行比例縮小，降低了畫面清晰度。外采信號(hào)，如果有高清采集設(shè)備，采用 16:9 構(gòu)圖，兼顧 4:3 保護(hù)框。 重大事件的錄制播出 采用 16:9 構(gòu)圖。在播控上載時(shí)，高清系統(tǒng)直接上載播出。標(biāo)清系統(tǒng)使用上下加黑邊的方式播出。 體育類節(jié)目 采用 16:9 構(gòu)圖，兼顧 4:3 保護(hù)框。根據(jù)各臺(tái)的實(shí)際情況，建議按照下面方式進(jìn)行上變換。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 21 上下變換的流程控制 對(duì)于磁帶錄制的節(jié)目，在制作階段的內(nèi)容審核時(shí)，要根據(jù)素材的內(nèi)容，選擇正確的上下變換方式，標(biāo)注在磁帶卡片上。 外來信號(hào)播出的上下變換方案 、重要直播信號(hào)播出的上下變換方案 高清演播室制作的節(jié)目需要下變換到標(biāo)清頻道播出時(shí)，為了保證節(jié)目的完整性，建議采用左右截邊的方式。如果 16:9 的構(gòu)圖畫面出現(xiàn)嚴(yán)重問題，后果難以控制。 高清其他直播信號(hào)節(jié)目需要下變換到標(biāo)清頻道播出時(shí)。在直播信號(hào)對(duì)接時(shí)，根據(jù)直播節(jié)目類型，按照廣電總局的規(guī)定與直播現(xiàn)場(chǎng)人員協(xié)商上變換方式，同時(shí)依然將高清信號(hào)做左右遮幅的上變換作為標(biāo)清直播信號(hào)的備路信號(hào)。在播出末級(jí)將高清和標(biāo)清輸出信號(hào)上下變換后互為主備。 上下變換的設(shè)備選型 在建設(shè)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)各臺(tái)建設(shè)方案的不同，上下變換設(shè)備的類型和上下變換設(shè)備在系統(tǒng)中的位置也不相同。使用高清視頻服務(wù)器進(jìn)行上下變換播出，從系統(tǒng)實(shí)施上考慮，比較簡(jiǎn)單。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，建議將上下變換、視頻編解碼等運(yùn)算風(fēng)險(xiǎn)大的環(huán)節(jié)獨(dú)立分開。標(biāo)清頻道播出高清素材時(shí)，使用高清素材的磁帶在高清錄像機(jī)進(jìn)行上載，輸出標(biāo)清信號(hào)，編碼到標(biāo)清系統(tǒng)播出。綜合考慮，這種方式更加適用于高標(biāo)清系統(tǒng)中的緊急和備份播出通道，不建議將其作為高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)的主要變換設(shè)備。然后將高清素材文件遷移到高清服務(wù)器盤塔，最后在高清服務(wù)器解碼播出。使用文件流的上下變換策略，將上下變換環(huán)節(jié)提前，能夠降低播出末級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)。使用文件流上下變換后的素材，需要進(jìn)行審核，避免因?yàn)樯舷伦儞Q編解碼問題造成的播出事故。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 27 圖 39 使用文件流的轉(zhuǎn)碼進(jìn)行上下變換 （ 4）使用獨(dú)立的 SDI 信號(hào)上下變換設(shè)備。高清頻道播出標(biāo)清素材時(shí)，首先標(biāo)清視頻服務(wù)器對(duì)標(biāo)清素材文件進(jìn)行解碼輸出標(biāo)清格式信號(hào)，標(biāo)清信號(hào)經(jīng)過上變換設(shè)備，輸出高清信號(hào)至高清頻道播出矩陣進(jìn)行播出。獨(dú)立的 SDI 信號(hào)上下變換設(shè)備作為系統(tǒng)上下變換的主要設(shè)備，可以較好的提高高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)的安全性，同時(shí)，也提高了系統(tǒng)備份鏈路的復(fù)雜程度。上下變換算法是一個(gè)非可逆的算法。 圖 311 多次上下變換 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 30 上下變換的畫面描述信息 為了應(yīng)對(duì)高標(biāo)清電視圖像上下變 換時(shí)的多種幅形變換方式， 電影和電視工程師協(xié)會(huì) 在《 SMPTE 20201 Format for Active Format Description and Bar Data》標(biāo)準(zhǔn)中提出了使用 AFD(Active Format Description)有效格式描述符來對(duì)當(dāng)前圖像的有效區(qū)域進(jìn)行描述。《 smpte20203 》標(biāo)準(zhǔn)推薦使用 11 行存放 AFD 信息?！痘谑〖?jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 31 圖 313 AFD 信息對(duì)高標(biāo)清圖像的描述 在系統(tǒng)中使用 AFD 上下變換設(shè)備時(shí)，需要評(píng)估設(shè)備讀取輸入視頻流的 AFD 范圍是否符合標(biāo)準(zhǔn)，其上下變換的遮幅黑點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)采樣值；左右截邊，上下截邊以及左右黑邊遮幅，上下黑邊遮幅的標(biāo)準(zhǔn)范圍，上下變換后的 AFD 信息更新的正確性?！痘谑〖?jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 32 （ 1） AFD 基帶流自動(dòng)處理方式。最終在視頻服務(wù)器播出的時(shí)候，根據(jù)基帶 AFD 信息（視頻流或者文件流中的 AFD 信息 ），控制上下變換設(shè)備，實(shí)時(shí)的進(jìn)行上下變換方式的識(shí)別與變更。如果使用 AFD 基帶自動(dòng)處理的方式，需要保證 AFD 描述信息能夠正確插入、正確傳輸，可以對(duì) AFD 信息進(jìn)行審核，出現(xiàn)錯(cuò)誤可以以修改。在素材進(jìn)入播出系統(tǒng)時(shí)，使用其他記錄方式（如數(shù)據(jù)庫）將素材的上下變換方式與素材進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將上下變換方式作為素材的一項(xiàng)屬性存入數(shù)據(jù)庫。但是，這種方式在不 同上下變換方式的素材切換時(shí)可能出現(xiàn)上下變換方式更改延時(shí)的現(xiàn)象。如果上下變換設(shè)備無法做到幀級(jí)別更改響應(yīng)，可以考慮使用幾臺(tái)上下變換設(shè)備對(duì)信息進(jìn)行不同類型的上下變換，輸出信號(hào) 接入頻道播出矩陣。 (2)直播類節(jié)目的節(jié)目包裝。主要包括頻道的包裝、頻道節(jié)目預(yù)告、電視劇劇名、劇場(chǎng)角標(biāo)、廣告角標(biāo)等。 下變換播出會(huì)對(duì)字幕和圖文進(jìn)行抽點(diǎn)運(yùn)算，在高清制作時(shí)應(yīng)該將圖文制作清晰，字幕的字號(hào)建議不小于 60 60，使用清晰的字體。 播出環(huán)節(jié)的頻道包裝， 對(duì)高清標(biāo)清兩種信號(hào) 分開進(jìn)行圖形字幕控制播出。 字幕分離的系統(tǒng)，是指 字幕圖文信息通過單獨(dú)的鏈路傳輸，與節(jié)目名稱關(guān)聯(lián)，在高清系統(tǒng)和標(biāo)清系統(tǒng)可以分別調(diào)整位置和大小， 對(duì)高清系統(tǒng)和標(biāo)清系統(tǒng)同播的節(jié)目分別進(jìn)行圖文字幕的包裝， 可以完美的解決高標(biāo)清同播的圖形 字幕問題。 圖 51高清音頻數(shù)據(jù)字分布 圖 52標(biāo) 清音頻數(shù)據(jù)字分布 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 40 （ 2）高清 嵌入音頻作為輔助數(shù)據(jù)在行消隱期內(nèi)存放的格式與標(biāo)清嵌入音頻作為輔助數(shù)據(jù)在行消隱期內(nèi)存放的格式不一樣。高清信號(hào)下變換時(shí)，如果帶有高清嵌入音頻信號(hào)，需要對(duì)其進(jìn)行重新打包和嵌入。環(huán)繞 聲道， 采用左（ L），中（ C），右（ R），左后（ LS），右后（ RS）5 個(gè)方向的獨(dú)立聲道輸出聲音，此外還有一個(gè)超重低音聲道，由于其頻率范圍只有標(biāo)準(zhǔn)聲道的 1/10，因此稱作 聲道， 聲道故得此名 。 DRA 編碼 方式是我國自主研發(fā)的音頻編碼方式， 可支持的最大聲道數(shù) ，正常聲道 64 個(gè) , 低頻效果聲道 (LFE)3 個(gè) 。具有較高的壓縮效率。 可以融入 現(xiàn)有的以兩聲道音頻為基礎(chǔ)的系統(tǒng)中。 Dolby 的編碼方式面向廣播電視行業(yè)的主要有兩種， DolbyE 編碼，以及 DolbyD(杜比數(shù)字 )編碼，又叫 AC3。 AC3 的優(yōu)點(diǎn)在于，即使傳輸?shù)氖钦嬲? 聲道，其占用的帶寬依然很低，壓縮率很高。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是音畫同步的質(zhì)量較好，音頻處理方式簡(jiǎn)單。編碼流傳輸和 AES 流傳輸。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 45 高標(biāo)清多頻道播出系統(tǒng)的音頻傳輸要求 嵌入式音頻傳輸?shù)南到y(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備 的嵌入音頻透?jìng)餍砸筝^高。 音頻獨(dú)立傳輸?shù)南到y(tǒng)，對(duì)于音頻延時(shí)的控制要求較高。來自于節(jié)目制作源的 DolbyE 編碼，在占用兩個(gè)通道作為 DolbyE 編碼傳輸通道的同時(shí)，建議附加兩個(gè)通道的立體聲作為備份。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 46 音頻聲道的分配 音頻傳輸考慮到多語言的情況。將 4 種格式的音頻 (普通話立體聲、普通話環(huán)繞聲、地方語言立體聲、地方語言立體聲 )復(fù)用到傳輸流中，可以使地方用戶的音頻收視選擇增多。對(duì)于播出系統(tǒng)來說，整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一同步是必不可少的。 數(shù)字同步信號(hào)分為： 高清數(shù)字同步信號(hào)（ HD SDI BLACK）； 標(biāo)清數(shù)字同步信號(hào)（ SD SDI BLACK）； 時(shí)鐘和定時(shí)基準(zhǔn)信息更加容易提取，適合于全數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用。 （ 3） 適合全數(shù)字系統(tǒng)使用。原因如下所述： 目前的播出系統(tǒng)中不可避免的或多或少的存在模擬設(shè)備，而模擬設(shè)備依賴 BB 黑場(chǎng)同步中的色同步的高頻副載波信號(hào)。 高清同步信號(hào)發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合關(guān)于數(shù)字系統(tǒng)同步要求的標(biāo)準(zhǔn) *。 適合高清系統(tǒng)的推廣建設(shè)初期。更換為帶同時(shí)輸出高清三電平同 步信號(hào)和 BB同步信號(hào)的主備切換的同步系統(tǒng)。 《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 51 7 高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)的信號(hào)分配 /切換系統(tǒng) 矩陣系統(tǒng)： 矩陣簡(jiǎn)述： 一個(gè)矩陣通常有多路輸入信號(hào)，也可以有多路輸出，每個(gè)輸出端都可以獲得任意一路輸入信號(hào)，例如一路輸入信號(hào)同時(shí)被所有輸出端輸出 。矩陣的輸出模塊卡也應(yīng)有時(shí)鐘。如下圖 71 為播出總控矩陣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖： 圖 71 播出總控矩陣系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 矩陣由輸入模塊卡、棋盤矩陣模塊卡、輸出模塊卡和控制模塊卡構(gòu)成。缺點(diǎn)是：在施工時(shí)影響播出，必須停播調(diào)試。高清頻道作為新建設(shè)頻道，處于高清設(shè)備安全性評(píng)估和測(cè)試期的電視臺(tái)。 圖 62 高標(biāo)清混合同步 如圖 62 所示，這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于：資金投入少；不影響標(biāo)《基于省級(jí)電視臺(tái)高標(biāo)清多頻道硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)性、安全性的標(biāo)準(zhǔn)和要求》建議書 50 清系統(tǒng)的播出。三電平信號(hào)只適合全數(shù)字分量系統(tǒng)。三電平更加適合做高標(biāo)清系統(tǒng)的同步。 高標(biāo)清同播系統(tǒng)的同步策略 ： 目前高清、標(biāo)清播出系統(tǒng)中到底是使用三電平同步還是使用 BB（黑場(chǎng)）同步，存在一定疑慮。 模擬同步信號(hào)分為： （ 1） 黑場(chǎng)同步信號(hào)（ BLACK BUST 簡(jiǎn)稱 BB），在實(shí)際設(shè)備的接口標(biāo)注為 Analog BB； （ 2） 高清三電平同步信號(hào)（ TriLevel） ,在實(shí)際設(shè)備的接口標(biāo)注為 Analog TriSync。避 免出現(xiàn) 聲道或立體聲的雙語等音頻通道分配混亂的現(xiàn)象。其他語言的音頻根據(jù)不同的需求，可能也會(huì)占用 8 個(gè)通道。 在播出傳輸環(huán)節(jié)上