高标清同播环境下的播出系统技术方案

2018-02-25严小燕

西部广播电视 2018年13期

严小燕

（作者单位：广西防城港市广播电视台）

随着社会的不断进步，高清电视成为千家万户的标配，这就给高标清同播环境下的播出质量提出了更高要求。因此，必须有与之相适应的播出系统技术方案作支撑。

1 高标清同播技术系统的基本组成

高清播出系统为高标清同播提供了基本的系统支持，在系统整体设计中必须全面考虑高标清同播环境下的播出系统技术方案，以提高播出质量为中心，遵循整体性、实用性、安全性、稳定性的基本理念。网络化和自动化是高标清同播技术的基本特征，整个高标清同播系统采用高可靠、多线路、高带宽聚合的以太网构建，能够为系统内部的各种视频文件、音频文件的迁移提供强大的网络条件，更好地提高节目管理与控制元数据传输质量。

通常情况下，高标清同播环境下的播出系统以视频服务器为核心，由主备数据库服务器、迁移服务器、上载工作站、播出工作站、编单工作站、广告编单工作站与审片工作站等组成。系统设计的重点和难点集中在视频服务器、数据库系统、视音频系统。

2 高标清同播环境下的系统播出技术

就目前的技术水平来看，我国高标清同播技术主要有输出分离和源分离两种方式。

分离方式的定位系统具有通用性，高清化的建设可以自行选用。播出系统内部的变换方式决定了信号输出质量，在输出分离方式背景下，精度控制、幅型转换、多样性问题等可以得到很好的解决。系统的上下变换设备可以加入UDW中的AFD信息。

高标清同播环境大多选择输出分离方式，这得益于此方式的操作简单和容易控制，尤其是系统处理过程较简单，不需要增加多余逻辑控制单元。实践证明，选择这一方式，相应的紧急处理方式可以与原来参考方式保持高度一致，这在很大程度上降低了播出事故出现的概率。另外一个优点是，比例变换也不容易出现问题，是一种值得选择的输出方式。

源分离方式虽然具有独特优势，但其主要针对标清模式。在高标清同播环境使用中，主要使高标清系统播出节目同步进行，且能使各个节目正常播出。总之，源分离方式更适用于标清系统，难以适应高清电视日益普及的现状。

3 高标清同播方式的方案设计

3.1 高标清同播环境的硬件设备

服务器、存储、传输设备是高标清同播环境的主要硬件设备。矩阵、切换台、切换开关、周边设备等则是信号切换系统的主要组成，如何保持这一系统的安全性、稳定性、整体性是保证整个播出系统信号转换质量的关键因素。多重备份设计虽然提高了系统安全性，但实用性不强。实践中，实用性更强的硬件设备仍然是高标清同播环境高质量运行的保证。

3.2 素材文件存储量以及访问带宽

3.2.1 素材文件存储量

高标清同播环境播出系统另一个重要方面是素材文件存储量要求和访问带宽选择。原有标清播出码率通常为8～25 Mb/s，按照8 Mb/s计算，每小时节目需要占用3.6 Gb的存储空间。而高清播出码率大幅度提高，通常选择为50～100 Mb/s，按照50 Mb/s计算，这是导致存储空间需求上升的重要因素，每小时节目占用的存储空间大幅度上升，需要占用22.5 Gb的存储空间。这就要求在系统方案设定之初便充分考虑到存储空间问题。因此，在制定方案之前，要确定码率以及节目存储时间，按照码率及节目存储时间对存储容量进行计算，以确保足够的存储空间。

3.2.2 访问带宽设计

单一文件的增大是较特殊的情况，在系统方案制定之初便应充分考虑这一特殊情况。这一情况要求访问带宽满足单一文件增大的需求，必须有相应幅度的提升，以满足访问需求。

盘阵的内外部访问带宽需要全盘考虑，二者皆会影响高标清环境下的播出质量以及整个系统的稳定性。高标清播出系统设计中，对带宽要求较高。过去很长一段时间，千兆网络足可以应对播出二级缓存与视频服务器之间的网络传输。但是，从其他系统向播出系统迁移素材文件所需的网络带宽要求较高，要进一步提高带宽，以满足传输需求，保证高标清同播环境下的播出质量。

目前的技术条件下，千兆网络的使用带宽仅为30 Mb/s，而50 Mb/s的视频文件需要占用6.25 Mb/s，难以满足高标清同播环境的要求，尤其是在多频道大访问量的情况下，千兆网络明显不足，限制了播出质量的提升。

总之，在建立高标清同播环境下的系统方案时，需要考虑多种因素，其中，必须优先和充分考虑频道数、各频道播出时间、播出系统迁移量、外部系统迁移量等，在此基础上综合分析计算网络带宽。如果带宽超出千兆网络的负荷，便需要进行调整。除考虑上述几个因素外，还需对网络架构等进行实际分析，按照实际需求，选择万兆网络或光纤的传输方式。

4 高标清同播环境下的字幕以及成像处理

实际工作中，工作人员要充分考虑高标清同播环境下的字幕质量及成像质量，这便涉及图像分辨率的变化处理等相关问题。单一场去隔行行为最为简单，原理是将一个场的画面进行放大，然后进行一个帧的大小处理，最后进行播出。这种方法具有很强的可操作性，但成像质量有所欠缺。尤其是在图像进行上下转换的过程中，容易出现图像质量问题。如何对图像实时缩放处理也是关系图像质量的关键因素。临近插值法是图像缩放常见的计算方法，比较简单且直观，计算结果可靠精确，且具有运算速度较快、耗能少的优势。但是，此计算方法的缺陷较明显，实际计算效果不佳，导致放大或缩小效果不尽如人意，严重限制了播出质量的提高。

另外，在高标清同播环境下的播出模式中，送往播出的高清节目对字幕处理的要求较高。因此，这种情况必须对前期字幕制作质量进行严格把关。字幕应保持在4∶3构图之内，这就可以保证高标清同播环境下播出时不会出现字幕缺失现象。

5 特殊情况处理

在高标清同播环境的播出中，电视节目单可能会遇到需要应急更改的现象。这一问题的处理，需要把握好时间节点，保证应急修改的节目在开播时间之前确定。在遇到需要追加节目时，必须保证该追加节目安排在原有节目结束之前，保证时间安排环环相扣，紧密衔接。这些操作可以为数据资源的故常排除留出充裕时间，避免播出事故出现。

主服务器是播出系统的重要设备支撑。如何保证主服务器的安全使用是高标清电视播出系统必须关注的问题。在高标清同播环境播出系统的主服务器出现故障时，备服务器会发挥作用。系统的播控软件会自动进行应急处置，自动将电视节目信号传送到备服务器上，电视节目播出顺序和质量都不会改变。

但是，更为复杂和难以控制的情况也有可能出现。比如，播控软件没有将电视节目信号自动传送到备服务器上，这就给应急处理带来了一定难度，工作人员必须及时发现问题，迅速反应，手动将电视节目信号传送到备服务器的信号输出通道，保证节目正常播出。此时，电视节目原有的播出顺序与质量不会发生变化。