高标清同播设计方案
高标清同播设计
2009年国家广电总局提出高标清同播要求，高标清同播是指将现有的电视频道节目以标清和高清两种方式同时播出。考虑到我国的基本国情和经济社会发展的实际情况，我国高清电视发展的基本思路是：抓住模拟电视向数字电视转换的战略机遇期，积极推进现有电视频道节目的标清电视与高清电视同播，逐步实现标清电视向高清电视的过渡。
3.1高标清同步模式
本次电视台6+2频道高标清播出系统，我们设计的原则是立足标清，面向高清。下面先介绍一下高标清播出的几种模式
目前，高标清多频道硬盘播出系统的改造分为三种方式。
（1）高标清双链路独立播出方案，播出信号以标清为主，兼顾高清。高清系统、标清系统信号链路完全独立。在信号末端可以通过上下变换互为主备。
（2）高标清双链路共享播出方案，高清系统和标清系统依然保持两条独立信号链路，但是高、标清系统具有信号和网络的共享链路。
（3）高清主干兼容标清播出方案，播出信号以高清为主，兼顾标清。系统链路只保留一条高清链路，向下兼容标清，播出系统内部格式为全高清信号格式。
3.1.1高标清双链路独立播出方案特点
高标清双链路独立播出方案。是指新建设一个高清系统，与标清系统相对独立，使用独立的高清视频服务器、播出矩阵、切换台、视分、帧同步、延时器、监看等设备。在硬盘播
出时，以标清为主，标清频道的播出沿用以前的老系统。高清系统的同步播出标清素材时，在上载入库时上变换，或者在播出末端上变换，或者在视频服务器进行上变换。方案将系统分为标清系统和高清系统，对硬盘素材分别上载和播出，外来信号在播出系统前端进行处理，分别进入高清系统和标清系统，两个系统通过同一节目单进行同播实现。
高标清双链路独立播出
优点：
（1）系统实施简单，无须高清节目源的积累即可简单实现。
（2）新建高清系统与标清系统完全独立，能够最大限度的保证原有标清系统的安全性。（3）上下变换环节少，信号输出的质量较好。
（4）信号末端高清系统与标清系统输出的互为主备，有效的提高了系统安全性。
缺点：
（1）无法共享标清网络和存储设备，造成资源的浪费。
（2）高清系统、标清系统许多素材需要重复上载，工作效率较低。
（3）对于高清系统的过渡性支持不够平滑。随着高清频道的增多，独立的高清标清系统结构在系统扩展性上较差。
适用范围：高清系统的推广建设初期。高清素材较少，以标清播出为主。高清频道作为新建设频道，处于高清设备安全性评估和测试期的电视台。
3.1.2高标清双链路共享播出方案特点
高标清双链路共享播出方案。是指在高清系统、标清系统双链路相对独立的前提下，增加高清系统与标清系统之间的网络和信号调度的接口。高清系统和标清系统之间可以进行素材迁移，高清频道和标清频道素材可以访问共享的盘塔。高清总控矩阵和标清总控矩阵高清矩阵具有互连的接口，可以进行高清标清视频信号间的调度。
高标清双链路共享播出
优点：
（1）系统相对独立，可以保证原有标清信号的播出安全。
（2）高清系统和标清系统具有共享存储，可以提高工作效率。素材可以通过网络迁移灵活进入高清标清系统。
（3）高清系统和标清系统信号可以互相调度，提高了系统在备份和直播的灵活性。（4）对于高清电视过渡的支持性较好，高清系统的设备可以平缓的增加。
缺点：
(1) 系统相对比较复杂，高标清系统的互连互访带来的播出风险加大。
(2) 高清系统与标清系统都具有独立的存储，矩阵等设备，造成资源浪费。
(3) 对于总控调度人员，设备维护人员的能力要求更高。
(4) 节目制作、磁带交接、素材迁移制度需要更加规范严谨。
使用范围：
高清系统的推广建设中期，高清素材逐渐增多，高清标清频道之间的互连需求增多。高清链路设备、上下变换设备测试评估较为稳定，高标清系统在素材交互的环节上安全性较高的电视台。
3.1.3高清主干兼容标清播出方案特点
高清主干兼容标清播出方案。建设一个高清硬盘播出系统，系统内的视频流，素材流均为标准统一的高清信号。不同格式的视频流进入系统需要在系统前端进行变化调整为系统标
准高清格式。在系统的播出末端根据标清的输出需求，兼顾标清信号，对高清信号进行下变换后输出。
高清主干兼容标清播出
优点：
（1）同播率可以达到100%。
（2）系统架构简单，信号链路清晰。
（3）更加适合于高清电视技术，全台网建设的推广
（4）系统工作流程简单，工作效率较高
缺点：
（1）标清系统直接到高清系统的过渡，具有较大的切割风险。
（2）信号上下变换环节增多，对信号输出质量会有影响。
（3）对于视频流、文件流的格式转换设备的稳定性安全性要求很高，转码带来的播出安全问题有可能增多，转码可能会对图像质量带来一定程度影响。
适用范围：
高清系统的推广后期。适用于高清素材、高清制作设备丰富，资金比较充裕的电视台。
根据电视台的实际需求和特点，我们在方案设计上选用了第一种模式高清系统与标清系统实现分离的架构，分别完成标清频道与高清频道的播出任务。并引入了第二种模式高标清存储共享的优势特点应用，在高标清播出设计上力求安全可靠，并兼顾台内现状。
3.2上下变换及幅形比
3.2.1高标清同播上下变换及幅型比
高清电视接口标准参照《GY/T 157-2000 演播室高清晰度电视数字视频信号接口》定义的1125i格式。有效图像大小为1920×1080，画面比例为16:9。标清电视接口标准参考《GB/T 17953-2000 4:2:2数字分量图像信号的接口》定义的576i格式，有效图像大小为720×576，画面比例为4:3。由标清电视信号格式转换到高清电视信号格式，称为上变换。由高清电视信号格式转换到标清电视信号格式，称为下变换。
幅型比是电视画面宽度和高度的比值，高清晰度电视要求电视屏幕幅型比为16:9，这是高清数字电视的一个重要指标。与标清电视4:3的幅型比相比，16:9的宽屏效果更符合人眼的视角特性，能够让观众获得更加真实的临场感，给观众带来更好的视觉享受。
中国的电视产业经过几十年的发展，有大批4:3格式的电视系统和设备正在运行，而且在不久的将来仍将使用；现已归档的海量的4:3标清节目素材仍会在高清频道中作为资料被引用；而新采集、制作的16:9高清节目素材也会应用到标清频道中。这些因素均将导致在节目制作、播出和交换的各个环节中两种幅型比混合存在，而且这个阶段会持续相当长的时间。
16:9和4:3两种幅型比转换有边条、裁剪和变形等多种方式。在电视台中的节目播出端，我们认为选择各种变换方式的前提是不能造成图像的失真变形，并尽量减小幅型比转换对图
像的损失；另外应尽可能充分的利用整个画面，确保为观众提供更完整的画面，保留最重要的信息。因此，结合实际需求，电视台通常会选择如下几种常用的转换方式：
●
标清制作，左右两侧加边（Pillar Box ）上变换高清播出。
●
标清16：9边幅制作，上下切边（Full Width ）上变换高清播出。
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高清制作，4：3构图，两侧切边（Edge Crop ）下变换标清播出。
Pillar Box 原画面 两侧加边
Full Width 原画面 上下切边
Edge Crop 原画面 两侧切边
高清制作，16：9构图，上下加边（Letter Box ）下变换标清播出。
由于节目的需求，电视的幅型比转换将是一个渐进的过程。在以往的应用中，广播机构一般都选择上/下变换设备的某种固定转换方式来完成4:3和16:9两种不同幅型比格式的转换。由于播出信号原有的幅型比格式不确定，固定的转换方式有可能造成四周切边的“邮票”情况出现。而这种对画面的严重破坏是电视台播出不能容忍的。
要完成这种基于图像内容的自适应转换方式，就要求在播出的视频信号中插入标识其画面特征的描述信息，这样上/下变换设备就能够自动识别在播节目原有的有效幅型比格式，并按照一定的转换规则采用不同的幅型比转换方式。
我们在方案设计中，考虑了不同类型的节目上下变换方案的不同。
录播节目播出的上下变换方案
从安全性和画面完整性角度考虑出发，在高清信号向标清信号下变换时，采用上下遮幅的方式，可以保证画面完整和图像比例正常。在标清信号上变换时，采用左右遮幅的方式，可以保证画面的完整性，图像比例正常。但是，上下遮幅的方式会对画面进行比例缩小，降低了画面清晰度。
Letter Box 原画面 上下加边
录播节目下变换方案
新闻类节目演播室信号采用16:9构图，兼顾4:3保护框。外采信号，如果有高清采集设备，采用16:9构图，兼顾4:3保护框。如果外采素材为标清，则采用左右遮幅上变换到高清信号。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用左右切边的方式播出。
重大事件的录制播出采用16:9构图。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用上下加黑边的方式播出。
专题类栏目采用16:9构图，兼顾4:3保护框。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用左右切边的方式播出。
综艺、电视剧类节目采用16:9构图。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用上下加黑边的方式播出。
广告类节目采用16:9构图。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用上下加黑边的方式播出。
体育类节目采用16:9构图，兼顾4:3保护框。在播控上载时，高清系统直接上载播出。标清系统使用左右切边的方式播出。
录播节目上变换方案
由于目前高清资源比较少，高清频道的同步播出需要一些标清素材上变换播出。根据各台的实际情况，建议按照下面方式进行上变换。
4:3构图拍摄的标清信号上载时标清系统直接上载播出，高清系统使用左右加黑边的方式
播出。
上下加黑边遮幅的构图方式上载时标清系统直接上载播出，高清系统使用上下切边的方式播出。
上下加黑边遮幅并且黑边有图文字幕信息的构图方式上载时标清系统直接上载播出，高清系统使用左右加黑边的方式播出。
录播节目上下变换的流程控制
对于磁带录制的节目，在制作阶段的内容审核时，要根据素材的内容，选择正确的上下变换方式，标注在磁带卡片上。在播出系统上载时，根据磁带标注的上下变换方式，上载素材。
对于通过网络迁移的节目，在制作阶段的内容审核时，要根据素材内容，选择正确的上下变换方式，将素材的上下变换方式记录到mxf文件或者数据库中。在播出系统进行迁移转码时，根据mxf文件或者数据库的上下变换方式，对素材进行迁移转码。
外来信号播出的上下变换方案
高清演播室、重要直播信号播出的上下变换方案
高清演播室制作的节目需要下变换到标清频道播出时，为了保证节目的完整性，建议采用左右截边的方式。将需要表现的主体部分以4:3构图的方式放到4:3的安全区内。从节目采集环节控制4:3的安全区域构图，兼顾16:9的画面构图，对于摄像的要求很高。在直播节目中，如果出现4:3构图的需要和16:9构图的画面会出现问题的矛盾时，摄像很难把握。如果16:9的构图画面出现严重问题，后果难以控制。综合考虑这些情况，在对外来信号进
行直播时，建议将两边切边后的标清信号再通过左右遮幅上变换作为高清直播的备路信号。对于高清系统和标清系统没有信号通路的系统，建议在播出末级将标清信号做左右遮幅上变换备份播出。
高清其他直播信号播出的上下变换方案
高清其他直播信号节目需要下变换到标清频道播出时。在直播信号对接时，根据直播节目类型，按照广电总局的规定与直播现场人员协商下变换方式，同时依然将高清信号做上下遮幅的下变换作为标清直播信号的备路信号。如果直播现场没有特殊要求，则按照上下遮幅的下变换方式在标清系统播出。
标清直播信号播出的上下变换方案
标清直播信号节目需要上变换到高清频道播出时。在直播信号对接时，根据直播节目类型，按照广电总局的规定与直播现场人员协商上变换方式，同时依然将高清信号做左右遮幅的上变换作为标清直播信号的备路信号。如果直播现场没有特殊要求，则按照左右遮幅的上变换方式在高清系统播出。
重要转播播出的上下变换方案
重要转播播出，如果转播源具有高清和标清两路信号时。高清系统使用高清的调度信号，标清系统使用标清的调度信号。在播出末级将高清和标清输出信号上下变换后互为主备。
如果转播源只有高清信号，若转播方具有特殊的转播下变化要求，则按照广电总局的规定和转播方的要求，协商下变换方式，同时依然将高清信号做上下遮幅的下变换作为标清转播信号的备路信号。如果转播方没有特殊要求，则按照上下遮幅的下变换方式播出。
如果转播源只有标清信号，标清系统直接使用标清信号播出，高清系统使用左右遮幅的上变换方式播出。
高标清同播设计规范
对2个高清频道，需要考虑幅型变换，采用如下规范：
1、高标清同播的新闻综合频道，新闻类、专题类自办节目一律实行4:3构图，兼顾16:9，字幕打在4:3安全框内。播出下变换采取左右切边的方式进行标清播出。
2、16:9画幅的高清电视剧和广告等外来节目，标清播出时采取上下加边的方式下变换。
3、标清4:3满幅构图的电视剧和广告等节目，由播出服务器执行默认的左右加边上变换，标清播出时采取默认的上下加边的方式下变换。
4、标清16:9遮幅构图且字幕打在下方黑色区域的电视剧节目，如果采取上下切边上变换，字幕会被切掉，而且，有效画幅有时并不是准确的16:9比例，上下切边会造成信息不完整。在高清普及的初级阶段，应以照顾标清收视群体为主，一律执行左右加边上变换。高清用户收看时出现的四周黑边，可参考国外做法，用播出字幕机或在线包装将两边加上广告信息或彩色图案。
5、标清16:9构图且字幕在画面内的电影节目，采取上下切边的形式上变换，标清播出时采取上下加边的形式下变换。
6、高清节目制作过程中需要的少量4:3标清素材，采取左右加边、上下裁剪或水平拉伸的形式调整为16:9构图，和高清素材混编后统一打包成高清文件。
特别指出，不需要重新制作的完整标清节目，如电视剧和广告，为了减少网络带宽和存储空间的压力，不再先变换成高清文件后再上载，而是直接上载成标清文件由服务器上变换播出，或者用录像机热播或上载到播出服务器播出。
播出系统幅型变换控制流程
一般地，幅型变换是通过添加AFD信息来实现的。如果所有播出节目都添加AFD信息，势必增加人员工作量和安全播出隐患。由于在台两个高标清同播频道每天播出的节目中，高清16:9构图的节目播出比例较少，大部分是4:3构图的高清节目和标清节目。因此，除了16:9高清节目，其它节目的标清播出均采用左右切边的方式下变换。由此确定台现阶段幅型变换控制流程如下：
1、播出服务器统一设置为默认的左右加边上变换。对没有添加AFD信息的标清文件，一律执行默认的左右加边上变换，输出HD-SDI信号。如果标清文件带有AFD信息，就执行AFD信息规定的上变换。高清文件不作处理。
2、播出下变换器统一设置成默认的左右切边方式下变换。对没有AFD信息的HD-SDI 信号，一律执行默认的左右切边方式下变换。如果有AFD信息，就执行AFD信息规定的下变换。
3、通过高清矩阵送往播出切换台的直播和录像机热播信号，在帧同步机中添加AFD信息。每个频道2路固定添加左右切边的AFD信息，2路固定添加上下加边的AFD信息，无需人工添加，根据构图是16:9或者4:3，通过矩阵调度相应的帧同步机来实现不同AFD信息的添加。
4、通过高清矩阵送往播出服务器的录像机应急上载信号，在矩阵到两台服务器之间的4个信号通路上增加AFD嵌入板，同样采取2个固定左右切边AFD信息添加，2个固定上下加边AFD信息添加，并通过矩阵来选择。
5、以文件形式送播的高清16:9构图节目，在文件打包时添加上下加边AFD信息，其它播出节目不用添加任何AFD信息。高清文艺类节目在高清制作网打包合成时添加上下加边AFD信息，高清广告节目在上载到播出二级缓存时添加上下加边AFD信息，高清电视剧节目在上载到媒资库的同时添加上下加边AFD信息。相关非编或上载软件要具备添加AFD功能。
6、MXF文件的AFD信息嵌入标准，现阶段参照SMPTE已经发布的377M-2004标准和2016-1标准执行。
3.2.2上下变换的设备选型
在建设高标清多频道硬盘播出系统时，根据各台建设方案的不同，上下变换设备的类型和上下变换设备在系统中的位置也不相同。
（1）使用具有上下变换模块的高清视频服务器进行上下变换。高清频道需要播出标清素材时，将标清素材迁移到高清服务器盘塔，高清视频服务器在播出时对标清素材文件进行解码，上变换播出。标清频道需要播出高清素材时，将标清素材迁移到高清服务器盘塔，高清视频服务器在播出时对高清素材文件进行解码，下变换播出。使用高清视频服务器进行上下变换播出，从系统实施上考虑，比较简单。从画面质量考虑，视频服务器的主要工作是编解码于画面上下变换的处理相较独立的上下变化设备较差。从安全方面考虑，视频服务器在播出时解码和上下变换同时进行，对于视频服务器的运算能力要求很高。综合考虑，带有上下变换模块的高清视频服务器的上下变换更加适合作为系统中的紧急和备份播出通道。在系统设计时，建议将上下变换、视频编解码等运算风险大的环节独立分开。
使用高清视频服务器进行上下变换
（2）使用具有上下变换功能的高清录像机在上载环节进行上下变换。大部分高清录像机向下兼容标清信号输出和标清格式磁带输入。高清频道需要播出标清素材时，使用标清素材的磁带在高清录像机进行上载，输出高清信号，编码到高清系统播出。标清频道播出高清素材时，使用高清素材的磁带在高清录像机进行上载，输出标清信号，编码到标清系统播出。使用具有上下变换功能的高清录像机在上载环节进行上下变换，系统实施方案较为简单，适合于高标清上下变换需求较少的情况。对于具有高标清同播需求的系统，使用这种方式的安全性和灵活性较低。录像机的上下变换功能的稳定性需要严格评估，录像机上载后的素材文件需要进行严格审核。综合考虑，这种方式更加适用于高标清系统中的紧急和备份播出通道，
不建议将其作为高标清多频道硬盘播出系统的主要变换设备。
使用高清录像机进行上下变换
（3）使用基于文件流的上下变换编码解码设备。基于文件流的上下变换编码解码设备较适合于应用在以文件流传输为主的系统。高清频道需要播出标清素材时，根据迁移策略，将标清素材文件进行文件流的下变换编解码，生成高清素材文件。然后将高清素材文件迁移到高清服务器盘塔，最后在高清服务器解码播出。标清频道需要播出高清素材时，根据迁移策略，将高清素材文件进行文件流的下变换编解码，生成标清素材文件。然后将标清素材文件迁移到标清服务器盘塔，最后在标清服务器解码播出。文件流的上下变换策略，适用于以文件流传输为主，全台网推广进度较快的系统使用。使用文件流的上下变换策略，将上下变换环节提前，能够降低播出末级的风险。但是，将素材文件提前上下变换，在播出前需要一段时间进行转化编码，较难应对紧急的实时性播出需求。另外，将素材文件提前上下变换，也限制了在播出末级进行上下变换方式更改的紧急通道。如果出现上下变换方式不合理，将无法再在播出末级进行更改。使用文件流上下变换后的素材，需要进行审核，避免因为上下变换编解码问题造成的播出事故。综合考虑，基于文件流的上下变换策略，适用于对实时性
要求不高的素材播出，如广告、电视剧等。不适用于新闻类，重要节目素材的播出。适用于
以文件流传输为主的系统，较适合于全台网接口的推广。
使用文件流的转码进行上下变换
（4）使用独立的SDI信号上下变换设备。独立的SDI信号上下变换设备，具有较强的上下变换运算能力。从主观感觉判断，上下变换的画面质量也较好。独立设备的运算能力和稳定性也较强。高清频道播出标清素材时，首先标清视频服务器对标清素材文件进行解码输出标清格式信号，标清信号经过上变换设备，输出高清信号至高清频道播出矩阵进行播出。标清频道播出高清素材时，高清服务器对高清素材文件进行解码输出高清格式信号，高清信号经过下变换设备，输出标清信号至标清频道播出矩阵进行播出。使用独立的SDI信号上下变换设备策略，设备运算能力更强，工作更加稳定，安全性更强，可以灵活更改信号的上下变换方式。对于具有高标清总控调度矩阵的高标清多频道硬盘播出系统，建议使用一定数量的独立上下变换设备，接入总控调度矩阵，应对重要的直播和转播需求。独立的SDI信
号上下变换设备作为系统上下变换的主要设备，可以较好的提高高标清多频道硬盘播出系统的安全性，同时，也提高了系统备份链路的复杂程度。在使用时，应该以安全性为基本考虑，控制备份策略的冗余程度。从设备的安全性、稳定性考虑，对于重要直播和转播，建议使用独立的SDI信号上下变换器作为主要播出和备份设备。
使用上下变换设备进行上下变换
系统中视频服务器支持上下变换，总控系统配置X85全合一处理器，能够完成上下变换；系统中总控配置Harris上变换器和下变换器，能够完成输入输出信号的上下变换。
3.2.3嵌入AFD
AFD是活动图像格式描述符（Active Format Description）。它主要用来描述一个视频编码帧中，人们感兴趣的那部分活动图像的显示格式。AFD是一个4bit的码字.
AFD信息的应用是高清下变换成标清播出的关键技术环节，AFD信息在进入二级存储之前嵌入在MXF文件的metadata中，在播出时，由视频服务器负责识别嵌入到MXF文
件metadata中的AFD信息，并在播出时，实时嵌入到HD-SDI输出信号的VANC辅助数据中，在播出控制过程中无需干预，自动运行。
目前在AFD处理和传输方案上，可以分为以下两种。
（1）AFD基带流自动处理方式。AFD基带流自动处理，是指系统中视频流或文件流有严格的AFD描述，在播出传输与控制环节根据视频流或文件流中AFD的描述，进行自动的信号上下变换。在视频流或者文件流进入播出系统前，需要保证其具有AFD的正确描述。系统的传输环节，具有AFD透传性。最终在视频服务器播出的时候，根据基带AFD信息（视频流或者文件流中的AFD信息），控制上下变换设备，实时的进行上下变换方式的识别与变更。AFD基带流自动处理的方式，可以提高系统工作效率，实现高标清上下变换的自动化处理，更适合于自动播出的流程。AFD基带流自动处理的方式，对于播出系统设备的AFD 透传性，以及AFD处理的规范性要求很高。如果AFD描述信息在最初插入阶段或者在传输阶段出现错误，会导致播出时的变换方式的错误。如果使用AFD基带自动处理的方式，需要保证AFD描述信息能够正确插入、正确传输，可以对AFD信息进行审核，出现错误可以以修改。同时，系统中的设备对AFD描述信息的读取、写入、传输需要具有统一的标准位置和统一的处理方式。
AFD基带流自动处理
（2）AFD描述信息控制处理方式。AFD控制处理方式，区别于自动处理方式，在基带流中，并不对AFD信息进行插入和传输。在素材进入播出系统时，使用其他记录方式（如数据库）将素材的上下变换方式与素材进行关联，将上下变换方式作为素材的一项属性存入数据库。在播出时，根据素材的上下变换方式的属性，更改上下变换设备的变换方式。AFD 描述信息控制处理方式，对于系统设备的AFD透传性，AFD处理的规范性要求不高。系统设计方案较为简单，在播出末级可以给上下变换设备发送消息，对信号的上下变换方式进行实时修改。但是，这种方式在不同上下变换方式的素材切换时可能出现上下变换方式更改延时的现象。通过发送控制消息更改上下变换设备的变换方式，从发送控制信息到设备收到控制信息，进行算法更改，可能会有一帧到几帧的延时。在切换时，播出的节目可能会保留上一条节目的上下变换方式播出几帧后，才变为自身的上下变换方式变换播出。为了避免这个问题的出现，需要保证发送控制消息更改上下变换设备的上下变换方式的实时性，从消息发
送到方式更改，能够保证帧级别响应。如果上下变换设备无法做到帧级别更改响应，可以考
大导演新贵版高标清同播系统
统系播同清标高版贵新演导大
大导演新贵版
高标清同播系统
高标清同播的最佳选择
十年硬盘播出产品开发之精华 全新推出高标清同播系统 已逾以千计的实际用户 信心与安全的可靠保障 适应时下模拟与数字、标清与高清长期并存的现状 支持标清与高清素材的混播 PAL/NTSC/1080i制式转换 自动根据系统工 作模式上行/下行变换解码 Letterbox、Pan&Scan、Stretch多种上行/下行变换模式 提供模拟复合CVBS、标清数字SD-SDI、高清数字HD-SDI同步输出 自动SDI数字音频信号加解嵌 具备Genlock/Ref./B.B同步输入 完全适 应演播室系统方案 高清工作模式下HD-SDI同步输出的同时额外具备硬件下变换输出SD-SDI 信号 轻松实时高标清同步播出
功能概述
- 充分发挥数字化播出优势 彻底避免传统设备故障、人员失误导致的播出事故 - 无磁带消耗 无磁鼓磨损 无带化工作机制 节约设备维护 节约值班支出 降 低维护成本 提高播出效率 - 定时/顺序/定插/顺插/跟随/触发/垫片/紧急插播等多等播出方式 - 特殊情况下可以启动手工播出 特别适合于转播节目临时时长调整的情况 - 配合大导演DDYSW切换器自动控制进行其它频道节目的定时转播 全面满足各 种播出要求 - 大容量超稳定的硬盘存储空间 配合可扩充的服务器磁盘阵列实现素材的海 量存储 二级素材迁移操作将制作与播出网络安全隔离 - 多通道硬盘播出方案选择 播控分离机制实现多个频道节目同时播出 - 播出画面的电脑屏幕精确同步预监（并带有字幕回显）与表单制作的预监画 面同屏显示互不影响 - 先进的广告插播管理概念 自动进行定时定次的广告插播 - 方便的广告编组功能 以时段概念进行清晰直观的表单制作 - 自动进行表单持续时间计算 合理规划播出计划 - 允许多个播出表单的跨子夜联播 彻底解决播出机房人员的紧张工作状态 - 附带素材亮度、对比度、饱和度调节及左右声道交叉、混音设置 - 提供GPS卫星校时方案 自动与北京时间对齐 精确准时播出 - 自动记录所有播出日志 支持选择性打印 以备后期查询明确工作责任
高标清同播技术在播出系统中的应用
高标清同播技术在播出系统中的应用 随着信息技术不断发展，电视音频高清技术逐渐普及，高清电视逐渐成为人们生活中必不可少的科技产物，在社会中受到广泛关注。近几年来，科学技术发展使电视频道开始向着高清化方向迈进。为了兼容原来的标清电视播出系统，高清播出系统需要采用高标清同播方式。在此情形下，文章从高标清同播技术入手，对高清播出系统进行深入研究。 标签：高标清同播时代；高清播出系统；高清电视 近几年来，高清电视快速发展，电视频道逐渐向着高清化阶段过渡，在播出技术以及市场需求上，高清电视节目不能代替原有的电视节目播出。因此，高清频道与标清频道长期共存是电视节目播出中需要面临的问题。为此，下文基于高标清同播技术，对上下转换进行分析，并将AFD引入高清播出系统中。 1 高标清同播技术 目前，我国的高标清同播技术方案中，主要分为两种：输出分离方式和源分离方式。 1.1 输出分离方式 分离方式的定位系统主要面向全部高清化的建设，其中标清信号的输出能通过播出系统内部的变换方式得以实现。在输出分离方式背景下，系统对于实现的精度控制和幅型转换，以及多样性问题相对易解决。其中，系统的上下变换设备可以加入UDW中的AFD信息[1]。与此同时，对于高标清同播出系统控制来说，输出分离方式是一种比较简单透明的控制方法，在系统处理中不需要增加多余逻辑控制单元。 在高清系统经济情况处理方式方面看，输出方式是分离方式，导致相应的紧急处理方式可以与原来参考方式一致。总之，在分离方式技术中，可以充分减少幅型比例，避免比例变换不恰当，减少造成播出事故的可能。 1.2 电视源分离技术 源分离方式面对的是标清，主要定位于标清系统，未来发展方向是高清电视。而高标清播出系具有独立性，能完成节目在相同时间段同时播出的任务。在这一分离方式中，高清系统与标清系统是相互独立存在的，也可以理解为高清和标清的节目源之间处于一种分离状态。在这样的情况下，如何能够使高标清系统播出节目同步进行，并且能使各个节目正常播出，采取积极的经济措施，是源分离方式设计理念的关键之处。 2 高标清上下变换
广电总局关于高标清同播制作播出节目制作播出技术要求的若干意见
广电总局关于电视台 高标清同播节目制作、播出技术要求的若干意见 为推动高清电视健康有序发展，提高高清频道收视效果，规范高标清同播期节目制作、播出的技术要求，提出以下意见： 一、台内高清节目主要技术参数要求 1、高清节目采集、制作推荐采用4:2:2采样方式。采用基于DCT帧内压缩编码技术时，码率采用100Mbps或以上；采用MPEG-2长GOP编码技术或新一代压缩编码算法时，码率采用50Mbps或以上。 2、摄像机、监视器色域空间设置应遵循行业标准GY/T 155-2000。 二、图像制作技术要求 为最大程度减少幅型变化对高标清同播频道收视效果的影响，高标清同播的图像制作要坚持三个原则：一是制作用于同播的高清节目时，在一个节目内或一条新闻内，画面幅型比应当保持统一；二是制作用于同播的标清节目时，原则上不能上下遮幅，如果要制作上下遮幅的标清节目，图形字幕必须位于画面内；三是高清节目制作采用标清素材，在幅型变换时，不应当产生图像变形。 1、新闻类节目 该类节目（包括外拍素材、高清演播室图像）按照高清格式制作时，采用16:9构图拍摄、制作，并要兼顾4:3保护框。
2、重大事件转播 该类节目均应按高清格式，采用16:9构图拍摄、制作。 3、综艺、电视剧类节目 该类节目均应按高清格式，采用16:9构图拍摄、制作。 4、体育类节目 该类节目按高清格式，采用16:9构图拍摄、制作。根据节目需要，兼顾4:3保护框。 5、专题类节目 该类节目按高清格式，采用16:9构图拍摄、制作。根据节目需要，兼顾4:3保护框。 6、广告类节目 该类节目应按高清格式，采用16:9构图拍摄、制作。在制作完成后，也可以提供高、标清两个版本。 三、字幕图标制作技术要求 1、采用16:9构图的高清节目，字幕的字体字号应兼顾标清收视效果，或另行制作标清版本字幕。 2、采用4:3保护框构图的高清节目，应将所有字幕、图标放在4:3的保护框内。 3、在台内数字化、网络化成熟的条件下，推荐采用视音频与字幕分离制播方式。 四、声音技术要求 1、高清节目应采用立体声格式进行制作、播出。 2、标清节目上变换在高清频道播出，应双声道输出。 3、有条件的电视台，应加大5.1环绕声制作、播出比例。 五、高标清同播播出技术要求 高标清同播有四种播出方式：高清节目源高清播出、高清节目源标清播出、标清节目源高清播出、标清节目源标清
高标清同播的若干问题探讨
高标清同播的若干问题探讨 索尼中国专业系统集团王亚明 2009年11月6日厦门
在中国，宽高比变换不是一个简单的技术问题， 有时会成为政治问题，需要深入探讨并向有关部门详细说明 ?国庆阅兵、晚会转播 –必须保证高、标清画面上出现的领导人数量完全相同：摄像师无法实现4:3与16:9画面兼容取景–不允许采用上下加边的信箱模式下变换：标清画面的上下边出现黑色不行，红边也不行 –只能把16:9的宽幅画面裁掉两边变成4:3画幅：在高清16:9画面的两边也不允许出现黑边 游行晚会
高清的实施难度 ?电视台播出高清节目的难易程度（从易到难排序） –电视剧、电影 ?与制作流程无关，只需外购节目，配置高清服务器和播出系统 –文艺、体育节目的直播或录播 ?与制作流程无关，只需配置高清转播车和播出系统 –演播室类节目的直播或录播（晚会、娱乐等） ?与制作流程无关，只需配置高清演播室和播出系统 –栏目、专题类节目 ?既有演播室口播，也有ENG采录 ?需要配置高清演播室、ENG、小型制作系统、播出系统 –时政新闻类节目 ?既有演播室口播，也有ENG采录，必须保证新闻的实效性，兼容不同宽高比画面构图?需要配置高清演播室、ENG、大型制作系统、播出系统
高清新闻 ?9个高标清同播频道演播室口播新闻都是高清的 –问题：如何兼顾高清与同播标清频道的图像质量（特别是演播室肤色细节电平的控制）?三个同播台实现了ENG自采新闻高清化 –北京：HDCAM磁带一对一线性编辑 –湖南：光盘高清+索贝制作网，文件上载，100Mbps MPEG2-I，长GOP与I帧混编 –黑龙江：光盘高清+Avid制作网，HD-SDI基带上载，120Mbps DNxHD ?其他同播频道暂未实现ENG自采新闻高清化 –CCTV：政治因素为主，技术因素次之 ?时政记者不愿用高清（政治因素），高清新闻制作网尚未完成（技术因素）–其他同播频道：技术原因为主 ?高清ENG设备格式未定，高清新闻制作网未定或未完成 ?挑战 –时政新闻：如何兼顾用不同宽高比画面拍摄领导人的构图 –大型多站点高清制作网 –需要在图像质量与制作效率之间实现平衡
AFD高标清幅型变换
一、高、标清同播的解决方案 对于高标清同播的播出系统来说，如何正确完成标清与高清信号的上下变换，并保持画面内容的完整和美观，是系统设计中需要着重考虑的关键问题。全流程应用AFD技术，可以保证高标清变换中幅型变化的正确性。常见的高标清上下变换有以下几种。 图1、高清下变换标清的主要形式 图2、标清上变换高清的主要形式 其中14:9在国内不常见，在欧美国家的电视节目中可能会遇到。 播出时面对两类不同的节目信号源：直通HD/SD-SDI信号和MXF-op1a文件。无论对于哪种类型，一种思路是采用两版节目分别对应，即高清一版、标清一版。另外一种是通过嵌入
AFD信息，依托视频服务器、上下变换器等设备实现幅型变换自动适应。根据SMPTE 2016系列标准，实现基于文件和基于信号嵌入AFD信息的技术已经成熟，也是未来的发展趋势。 AFD（Active Format Description）是活动图像格式描述的缩写。它主要用来描述一个视频编码帧中，人们感兴趣的那部分活动图像的显示格式。AFD 可以嵌入在MPEG视频流、基带SDI 信号的辅助数据区和MXF文件内的元数据区，实际播出中可以在HD/SD-SDI信号流和MXF文件中写入AFD信息，达到自适应选择宽高比变换方式的目的。AFD在制作、转换的过程中不会丢失，可以被下一级设备识别。在SMPTE 2016-1 至2016-5标准中，对于AFD的编码规范做了定义： 2016-1: 定义AFD 和bar data 元数据格式，解释每个bit位信息2016-2: 定义平移-扫描（Pan & Scan）元数据格式2016-3: 定义AFD 和bar data 元数据在VANC中的位置2016-4: 定义平移-扫描（Pan & Scan）元数据在VANC中的位置2016-5: 将AFD、bar data 和平移-扫描（Pan & Scan）数据按KLV格式定义，写入MXF文件的规范。 注：KLV (Key-Length-Value) 是一种数据编码格式，常用于在视频数据流中嵌入所需信息。 AFD信息是用1个byte来标识的：b7，b6，b5，b4，b3，b2，b1，b0。其中b2表示当前编码的帧是4:3（b2=0）还是16:9（b2=1）方式；b6～b3代表了我们设定的1001、1010、1111等AFD code。每个编码帧对应一个AFD，它不但给出了本帧画面中人们感兴趣的那部分活动图像的幅型比，还标识了此活动图像处于本帧画面的什么位置，以及有无特殊的区域保护要求等信息；b7，b1，b0是保留位置，通常被置为0。SMPTE 2016-1标准中描述了所有AFD编码的含义。Bar Data可以作为AFD的辅助信息使用。当活动图像不能填满整个编码帧，而且AFD本身不能完整描述其范围（如幅型比既不是4:3，也不是16:9或14:9）时，就需要用到Bar Data。此时，Bar Data用来标识画面中未用区域的精确位置。AFD 和Bar Data按照上述方法组成的附属数据包（ANC packets），可以放置在切换行后第二行与活动图像的最后行之间的任意行。因此，对于625/50i系统，它们可以放置在9~23（322~336）行，对于1125/50i系统，它们可以放置在10~21（572~583）行。当支持AFD信息的上/下变换器接收到带有AFD的视频信号时，它们能够自动解读出这些AFD信息所给出的活动画面的幅型比和位置信息，并根据这些信息来指导自己的上下变换方式。例如当下变换器接收到AFD=1010的高清信号后，即可知道当前的视频信号为16:9图像，活动图像位于全屏幕。根据这些信息，下变换器在做下变换时就会按照预先设置选择上下加黑边的变换方式。同理，当下一条节目变为AFD=1111的高清信号时，下变换器就会根据AFD信息，按照预先设置自动选择两侧切边的变换方式。值得注意的是，当上/下变换器完成变换后，它会根据变换后的图像格式赋予新的AFD值，所以输出信号的AFD值与输入信号的AFD值并不一致。
北京电视台高标清同播系统技术方案
６９ 应用与工程·研究 1.总体设计 系统总体设计由两部分组成：播出网络及视频服务器系 统和播出中心系统。系统构成如图1-1 所示。 图1 系统总体设计 它以播出备播存储为核心，与全台高清制播主干网络接口，建立高效的从媒资备播库到播出备播库存储、再到播出服务器的节目数据传输链路。通过接收含有AFD信息的全域变换播出单，实现高标清播出系统的自动下变换控制播出，此种方式是本系统中的创新点和技术难点。此外，系统还实现了自动技审、应急上载、内容管理等功能。另外，系统采用频道独立的方式构建6套同播播出系统，每个频道为单独模块。频道入口为高清信号节目源，按常规模式实现高清播出；同时通过基于矩阵切换的自动幅型变换实现标清同播，成为当时全国行业范围内首家成功实现高标清同播功能的播出系统。 2.系统实现——播出网络及视频服务器系统 根据实际的业务需求，播出网络及视频服务器系统可划分为视频服务器、播出备播库、内容存储管理、网络平台、播出控制、网络系统监控等部分。系统结构如图2所示。2.1视频服务器 视频服务器全部采用单机架构、本地存储模式设计，需要完成5个高标清频道和1套高标清备份频道的播出。在每个频道内部，视频服务器采用1+1备份方式。另外，系统内还采用了3台循环播服务器为每个频道输出独立的循环播信号。每台服务器提供有效存储容量在6TB以上，满足7天新增节目存储需求（日新增节目量按每天12小时考虑）；FTP 背板带宽40MBps，满足每天新增节目传输要求（新增节目量为12小时，4小时传输完成）；每台服务器配4个通道，分别用于播出、应急上载、文件头尾检测和备份。视频服务器系统设计如图3 所示。 图3 视频服务器系统设计 北京电视台高标清同播系统技术方案 摘 要：本文介绍了北京电视台的高标清同播系统方案，为解决发展中出现的新问题，提出了新的应用理念并采用新的技术手段， 阐述了总体设计到各系统的实现以及系统应用情况。 关键词：高标清同播；播出中心；播出服务器 中图分类号：TN948.4 文献标识码：A 文章编号：1671-0134（2017）09-069-04DOI：10.19483/https://www.wendangku.net/doc/d87143471.html,ki.11-4653/n.2017.09.021 文/ 刘晓光 图2 系统总体设计
高标清同播设计方案
高标清同播设计 2009年国家广电总局提出高标清同播要求，高标清同播是指将现有的电视频道节目以标清和高清两种方式同时播出。考虑到我国的基本国情和经济社会发展的实际情况，我国高清电视发展的基本思路是：抓住模拟电视向数字电视转换的战略机遇期，积极推进现有电视频道节目的标清电视与高清电视同播，逐步实现标清电视向高清电视的过渡。 3.1高标清同步模式 本次电视台6+2频道高标清播出系统，我们设计的原则是立足标清，面向高清。下面先介绍一下高标清播出的几种模式 目前，高标清多频道硬盘播出系统的改造分为三种方式。 （1）高标清双链路独立播出方案，播出信号以标清为主，兼顾高清。高清系统、标清系统信号链路完全独立。在信号末端可以通过上下变换互为主备。 （2）高标清双链路共享播出方案，高清系统和标清系统依然保持两条独立信号链路，但是高、标清系统具有信号和网络的共享链路。 （3）高清主干兼容标清播出方案，播出信号以高清为主，兼顾标清。系统链路只保留一条高清链路，向下兼容标清，播出系统内部格式为全高清信号格式。 3.1.1高标清双链路独立播出方案特点 高标清双链路独立播出方案。是指新建设一个高清系统，与标清系统相对独立，使用独立的高清视频服务器、播出矩阵、切换台、视分、帧同步、延时器、监看等设备。在硬盘播
出时，以标清为主，标清频道的播出沿用以前的老系统。高清系统的同步播出标清素材时，在上载入库时上变换，或者在播出末端上变换，或者在视频服务器进行上变换。方案将系统分为标清系统和高清系统，对硬盘素材分别上载和播出，外来信号在播出系统前端进行处理，分别进入高清系统和标清系统，两个系统通过同一节目单进行同播实现。 高标清双链路独立播出 优点： （1）系统实施简单，无须高清节目源的积累即可简单实现。 （2）新建高清系统与标清系统完全独立，能够最大限度的保证原有标清系统的安全性。（3）上下变换环节少，信号输出的质量较好。 （4）信号末端高清系统与标清系统输出的互为主备，有效的提高了系统安全性。 缺点： （1）无法共享标清网络和存储设备，造成资源的浪费。
浅析高标清同播监视系统的设计与实践
浅析高标清同播监视系统的设计与实践 摘要随着高清电视技术的发展与普及，高标清同播模式目前是我台主要的节目播出形式。我台现有十几个频道的播出平台，如何及时、精确的监控每个频道的播出状态，则需要设计一套安全稳定可靠的新监视报警系统，以胜任现在及将来的电视信号监视报警工作。本文详细阐述了监视报警系统的设计与实践过程。 关键词监视系统；高标清同播；安全稳定 前言 本次对监视系统的改造中，除了首先考虑解决原监视系统存在的问题之外，还要根据实际情况重点考虑以下几点。首先，系统要满足本台新业务的需求，要有一定的可扩展性以适应将来的业务发展。其次，系统运行的安全性、稳定性、可靠性等问题都要妥善解决，等等。本次监视系统的具体设计与实践过程将在正文中进行详细阐述。 1 安全稳定可靠的高标清同播监视报警系统 结合本台的实际业务情况，监视系统的搭建有几点要高度重视。首先，监视系统要能满足新业务的需求，如能对各种高清电视信号（MEPG-2，H.264格式），ASI电视信号（包括高清），以及PAL/N制式的電视信号进行监视报警。第二，监视系统要对台内播出、传输的电视信号进行全面到位有效的监视，不漏某一面某一点，能够很好地监视报警，以及根据报警提示迅速的判断故障位置，及时处理故障，缩短故障处理时间，保障安全播出。第三，就是所搭建的监视系统要安全稳定可靠，系统长时间运行不易出现故障，系统监视不出现漏监漏报，系统不易出现死机、宕机等，运行要相当稳定。下面进行详细阐述[1]。 1.1 监视报警系统架构及其工作原理 如图所示：监视系统主要由前端监测主机，码流监测集中监管主机及交换机组成。系统采用分布式网络结构，实时IP数据传输，前端监测主机运用TS OVER IP技术，将码流数据和报警通过IP网络传输，监管主机接收网络数据，完成故障报警，监测信息显示，节目内容显示，集中管理等各功能。 前端监测主机以网络组播的方式将监测数据发送到网络上，同时输出解扰后的TS流信号。因为组播数据中已经包括监测参数及TS码流，码流监测集中监管主机与监测前端主机网络相连，前端监测主机一块板卡对应一个码流，即可完成信号监测、画面显示、集中控制等全部功能。这种结构下前端与监测工作站的距离不受限制，系统组建可以更加灵活。 码流监测集中监管主机作为监测工作站，通过接收组播网络上的数据，为用
高标清上下变换、幅型变换技术分析与相关考虑
高标清上下变换、幅型变换技术分析与相关考虑 中央电视台许钢鸣 在广电总局确定了高标清同播作为推进高清技术发展的重要举措之后，广播电视由标清向高清过渡的路线图变得清晰可见，各级电视台将迅速构建高清制播系统，新建的高清制播系统将与原有的标清制播系统共同形成高标清混合制播体系。 一过渡期混合制播体系简要说明 新建制作体系倾向于采用全高清、全文件体制，实现网络化制作。 原有制作体系存在的大量标清制作资源，包括磁带制作及非线制作系统，将继续使用直至自然淘汰，以最大限度保护投资。 新建播出系统倾向于支持高标清同播、网络化备播，采用高清播出服务器，以兼容高清、标清文件播出，内部具有信号上下变换功能，可输出高清或标清SDI信号。 原有标清播出系统将继续用于标清频道播出，其播出服务器仅支持标清文件播出，可考虑进行升级到高清播出服务器以支持高清、标清文件播出。 新建或改造节目准备系统以支持线性磁带节目完成文件化，以及视需要增加转码功能，将高清文件下变给原有标清播出系统进行播出。 高清节目需要引用少量标清素材；标清节目也不可避免要引用一些高清素材；高清节目可能在标清频道播出，反之，少量标清节目也可能在高清频道播出，因此，应对上下变换技术提出要求，并对幅型变换方式进行约束；对于信号直播，同理，也存在类似的问题。 二过渡期混合制播体系中高标清上下变换、画面幅型变换相关的技术要点 1. 过渡期的播出、制作形态 由于标清频道在今后较长的一段时期内继续存在，同时，应大力发展高清频道以推动技术、产业升级，因此，过渡期间的频道播出将存在三种播出形态，即：标清播出、高标清同播、高清播出。 节目制作应适配高清频道的发展，逐步提高高清节目的比重，并要兼顾标清频道的播出，目前应主要照顾占大多数的屏幕为4:3的标清接收机的屏幕效果，随着16:9高清接收机的普及，可过渡到优先照顾16:9接收机的屏幕效果。因此，我们从战略上制定了前过渡期和后过渡期两个发展阶段，前过渡期高清节目制作主要按4:3保护框方式构图，下变换采用两