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1、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
2、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
3、，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
4、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
5、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、
6、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
7、）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
8、 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19201080，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720576，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
9、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
10、求，电视台通常会选择如下几种常用的转换方式：l 标清制作，左右两侧加边（Pillar Box）上变换高清播出。Pillar Box原画面两侧加边l 标清16：9边幅制作，上下切边（Full Width）上变换高清播出。Full Width原画面上下切边l 高清制作，4：3构图，两侧切边（Edge Crop）下变换标清播出。Edge Crop原画面两侧切边l 高清制作，16：9构图，上下加边（Letter Box）下变换标清播出。Letter Box原画面上下加边由于节目的需求，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1
11、6:9两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
12、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。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
13、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
14、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
15、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
