袁 琦

（作者單位：無錫廣電集團(tuán)）

高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析

袁 琦

（作者單位：無錫廣電集團(tuán)）

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平在不斷改善，人們也更加注重精神層面的追求和享受，對電視播出節(jié)目的清晰度要求也越來越高，已經(jīng)從標(biāo)清狀態(tài)轉(zhuǎn)向了高清狀態(tài)。高清狀態(tài)的電視播出系統(tǒng)不僅可以保證節(jié)目的穩(wěn)定流暢，還提升了企業(yè)的市場競爭力。因此，本文主要從高清電視在我國的發(fā)展、播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及播出系統(tǒng)的使用三個(gè)方面進(jìn)行分析，提出一些建議。

關(guān)鍵詞：高清電視；播出系統(tǒng)；應(yīng)用設(shè)計(jì)；高清流暢

近年來，人們對電視節(jié)目的清晰度要求越來越高，從標(biāo)清狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咔鍫顟B(tài)，為了滿足人們對電視節(jié)目清晰度的要求，從2006年1月1日起，中央電視臺(tái)就已經(jīng)啟動(dòng)了高清電視的播出系統(tǒng)，而高清電視行業(yè)也隨之開始運(yùn)轉(zhuǎn)，成為推動(dòng)我國傳媒行業(yè)發(fā)展的一股新興力量。

1　高清電視的發(fā)展現(xiàn)狀分析

人們對高清電視播出系統(tǒng)的要求越來越高，所以，根據(jù)廣播電視臺(tái)總局的統(tǒng)一部署安排，江蘇廣播電視總臺(tái)在2009年9 月28日就已經(jīng)全面啟動(dòng)了高標(biāo)清同時(shí)播放的視頻通道，使高清電視行業(yè)正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)行列。高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是依靠先進(jìn)、可靠的科學(xué)發(fā)展技術(shù)，滿足廣播電視臺(tái)對高清節(jié)目的上載、播出、延時(shí)等功能的要求。而且整個(gè)高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須滿足3～5年的節(jié)目發(fā)展規(guī)劃，以及電視總臺(tái)對采集信號(hào)的調(diào)度要求，同時(shí)還要留有一定的升級(jí)空間，確保高清電視行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

雖然高清電視播出系統(tǒng)已經(jīng)開始運(yùn)行，但是我國大多數(shù)電視節(jié)目接收到的視頻節(jié)目的清晰度仍然只是標(biāo)清狀態(tài)，所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高清電視播出系統(tǒng)的過程中必須考慮到標(biāo)清電視用戶的收視效果。目前，我國絕大多數(shù)電視臺(tái)所采集的電視節(jié)目素材還是以標(biāo)清狀態(tài)為主，所以，在高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中必須采用標(biāo)清節(jié)目和高清節(jié)目同步播放的方式，逐步實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目清晰度的轉(zhuǎn)變。

2　高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在高清電視播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)的先進(jìn)性、高效性、安全性以及可擴(kuò)展性是設(shè)計(jì)人員首先要進(jìn)行考慮的因素。高清電視播出系統(tǒng)主要由高標(biāo)清轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、音頻播出系統(tǒng)、視頻播出系統(tǒng)以及電視字幕播出系統(tǒng)等組成。

2.1 標(biāo)清高清轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

AFD一種全新的視頻元數(shù)據(jù)，英文全稱是Active Format Description。AFD的主要用途是對圖像最原始的高寬比以及圖像的活動(dòng)信息進(jìn)行詳細(xì)描述，通過AFD視頻元數(shù)據(jù)能確保在轉(zhuǎn)化為高清時(shí)為最佳形式。

標(biāo)清電視轉(zhuǎn)換成高清是代碼之間的轉(zhuǎn)換，一般標(biāo)清電視采用鑲邊的方式，AFD代碼為1001，轉(zhuǎn)化為高清時(shí)，AFD的代碼轉(zhuǎn)換為1011或1010。對于普通的高清電視就可以采用切邊的方法進(jìn)行變化，AFD的代碼是1010；如果對畫面質(zhì)量要求比較高，轉(zhuǎn)化為高清電視時(shí)可以采用信箱的方法，AFD的代碼保持1010不變。

2.2 音頻播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

音頻播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處在于滿足人們對聽覺的需求。目前，滿足標(biāo)清用戶需求的同時(shí)，還要滿足高清用戶對于環(huán)繞聲的需求，因此音頻播出處理是要考慮到多聲道輸出的重要性。

對音頻播出系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用以高清為標(biāo)準(zhǔn)的5.1環(huán)繞立體聲對聲音進(jìn)行輸出，因?yàn)檫@種模式不僅可以輸出雙語環(huán)繞立體聲、雙魚立體聲，還能輸出單語環(huán)繞立體聲。要想制作好的高清電視，關(guān)鍵技術(shù)在于立體聲的制作，在發(fā)展比較超前的電視臺(tái)里，節(jié)目組完全有能力來制作雙語立體聲播出和環(huán)繞立體聲播出，當(dāng)然必須是在單聲道節(jié)目播出時(shí)能夠兼容2種播放模式。通過AFD技術(shù)，系統(tǒng)可以智能選擇不同的接收系統(tǒng)來調(diào)整輸出形態(tài)，從而滿足不同階層和不同設(shè)備的用戶需求。最新設(shè)計(jì)的播出節(jié)目聲道配置表如表1所示。

2.3 電視字幕播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)字幕播出系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、制作站和播出工作站組成。與原有的單機(jī)版字幕播出不同，圖文系統(tǒng)的播出方式主要有2種：一是圖文系統(tǒng)讀取播出系統(tǒng)的串聯(lián)單獲取時(shí)段信息，生成圖文播出單，然后圖文系統(tǒng)控制圖文播出工作站，并根據(jù)圖文播出單進(jìn)行工作；二是字幕內(nèi)容完全共享，由播出系統(tǒng)的播出控制工作站控制字幕機(jī)的播出狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。此外，網(wǎng)絡(luò)字幕機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通也實(shí)現(xiàn)字

表1　播出節(jié)目素材的聲道配置表

幕內(nèi)容的共享與播出，豐富了圖文播出的手段，提高了效率。

表2　設(shè)備采購明細(xì)表

2.4 播出系統(tǒng)編單功能的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的高清電視播出系統(tǒng)中各頻道只能對本頻道的錄播節(jié)目進(jìn)行編單處理，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到播控的要求，但是播出系統(tǒng)的編單工作與廣告、節(jié)目制作、影視劇編審、播出、媒資等部門的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)越來越頻繁，所以，必須提高對編單動(dòng)態(tài)調(diào)整的要求，而圖文播出的編單工作量也會(huì)越來越大。因此，高清電視播出系統(tǒng)的編單工作不適合繼續(xù)由各頻道在各自樓層辦公室內(nèi)實(shí)施，應(yīng)該改為集中性的遠(yuǎn)程編單，即在傳媒中心設(shè)立專門的編單工作室，將各頻道的編單工作站集中在一起。在設(shè)備采購方面，無錫電視臺(tái)根據(jù)現(xiàn)有需求制定采購列表，具體采購明細(xì)如表2所示。

播控工作站：現(xiàn)有2.5.19.10版15臺(tái)（3臺(tái)為提前播）、2.8.2.4版5臺(tái)（1臺(tái)為提前播），共計(jì)20臺(tái)工作站（4臺(tái)為提前播），需求30臺(tái)（6臺(tái)為提前播），計(jì)劃新購10臺(tái)（2臺(tái)為提前播），軟硬件升級(jí)20臺(tái)（4臺(tái)為提前播）。

圖文播出：現(xiàn)有4臺(tái)工作站（3臺(tái)播出，1臺(tái)制作），需求16臺(tái)工作站（12臺(tái)播出，2臺(tái)制作，2臺(tái)備機(jī)）和2臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，計(jì)劃新購12臺(tái)工作站和1臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

上載/審片工作站：現(xiàn)有2.5.8.10版3臺(tái)、2.8.1.1版2臺(tái)，共計(jì)5臺(tái)（10個(gè)上載通道），需求6臺(tái)（12個(gè)上載通道），計(jì)劃新購1臺(tái)，軟硬件升級(jí)5臺(tái)。

上載服務(wù)器：現(xiàn)有2臺(tái)Vips大洋VIPS-4L-1150，需求4臺(tái)，計(jì)劃新購2臺(tái)。

3　高清電視播出系統(tǒng)的使用

3.1 控制播出系統(tǒng)狀態(tài)

在高清電視網(wǎng)絡(luò)播出系統(tǒng)插入播放素材之前，工作人員必須嚴(yán)格檢查錄像機(jī)的狀態(tài)，以確保錄像機(jī)處于受控狀態(tài)。素材的采集入口點(diǎn)與所用的磁帶當(dāng)前時(shí)碼點(diǎn)之間的時(shí)間間隔不宜太長，以5分鐘之內(nèi)為最好，如果間隔時(shí)間過長，就會(huì)很容易出現(xiàn)Cue超時(shí)錯(cuò)誤。工作人員所選擇的高清電視播出系統(tǒng)的素材名稱必須是全新的名稱，不能采用播出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的素材名稱，而且選取的播出素材的長度不能小于5秒鐘。當(dāng)高清電視播出系統(tǒng)的上載環(huán)節(jié)與審片環(huán)節(jié)所使用的視頻通道相同的時(shí)候，工作人員在采集播出素材之前必須確保該視頻通道的暢通性，即不可以被別的環(huán)節(jié)占用。在高清電視播出系統(tǒng)的工作過程中，上載環(huán)節(jié)與審片環(huán)節(jié)都會(huì)同時(shí)控制很多個(gè)視頻服務(wù)器編碼實(shí)現(xiàn)對播出素材的采集，所以必須要保證上載環(huán)節(jié)與所采集信息的對應(yīng)關(guān)系，防止出現(xiàn)信息錯(cuò)位現(xiàn)象。

3.2 確保播出系統(tǒng)工作順序

在高清電視播出系統(tǒng)工作之前，操作人員必須調(diào)配好各個(gè)部分的工作順序，避免出現(xiàn)程序混亂現(xiàn)象。首先需要啟動(dòng)主播控工作站，其次啟動(dòng)備播控工作站。在主播控工作站進(jìn)行工作的過程中，主播控工作站中相應(yīng)的播控軟件需要提前啟動(dòng)，然后再啟動(dòng)被播控工作站中相應(yīng)的播控軟件。在電視節(jié)目播出完畢后，需要將各個(gè)軟件逐一關(guān)閉，其順序是：首先要關(guān)閉備播控工作站中的播控軟件，然后再將主播控工作站中的播控軟件進(jìn)行關(guān)閉處理。對于播控工作站的關(guān)閉順

序，則先要關(guān)閉備播控工作站，再將主播控工作站進(jìn)行關(guān)閉處理。

3.3 應(yīng)急修改節(jié)目單設(shè)置

在高清電視播出系統(tǒng)的工作過程中，如果需要應(yīng)急修改已經(jīng)安排好的電視節(jié)目單，必須保證該應(yīng)急修改節(jié)目的開播時(shí)間至少提前2分鐘。如果要在電視節(jié)目單中追加某些節(jié)目，那就必須保證該追加節(jié)目必須安排在原有安排節(jié)目結(jié)束之前至少30分鐘進(jìn)行，這樣一來，即使操作人員在操作電視節(jié)目單的時(shí)候出現(xiàn)差錯(cuò)，也仍然有充足的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的故障排除工作。

3.4 及時(shí)應(yīng)對服務(wù)器故障

在高清電視播出系統(tǒng)的工作過程中，如果播出系統(tǒng)的主服務(wù)器出現(xiàn)了故障，那么系統(tǒng)的播控軟件就會(huì)自動(dòng)將電視節(jié)目信號(hào)傳送到備服務(wù)器上，從而進(jìn)行高清電視節(jié)目的正常播放。而如果在主服務(wù)器出現(xiàn)故障之后，播控軟件沒有將電視節(jié)目信號(hào)自動(dòng)傳送到備服務(wù)器上，就需要操作人員手動(dòng)將電視節(jié)目信號(hào)傳送到備服務(wù)器的信號(hào)輸出通道，從而保證高清電視用戶能夠觀看到正常的電視節(jié)目。

4　結(jié)語

高清電視播出系統(tǒng)是在原有播出系統(tǒng)上對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、播出硬件、軟件和作業(yè)流程等的重構(gòu)和優(yōu)化，使之達(dá)到無錫電視臺(tái)大媒資、互聯(lián)互通、節(jié)目生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化文件化和高清播出的要求。經(jīng)過一年的運(yùn)行，該系統(tǒng)的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性也得到驗(yàn)證，歸并和取消了大量的重復(fù)勞動(dòng)，提高了節(jié)目制作—播出—重播環(huán)節(jié)的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]何韻怡.電視臺(tái)高清播出系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].廣州:華南理工大學(xué),2009.

作者簡介：袁琦（1971-），男，浙江嵊州人，工程師。研究方向：廣播電視播出技術(shù)。