岳红丽 梁业江

【内容摘要】目前，高清视频设备的部署和系统播出能力已是各电视播出机构的基本配置，但考虑到终端收视及覆盖等问题，各电视播出机构上星主频道通常选择相同节目内容的高清、标清两种格式信号同时播出。本文对有转播CCTV-1《新闻联播》需求、且采用同源高清下变换标清播出方式的高、标清同播系统方案的优缺点及部分方案实施细节进行了分析研究。

【关键词】高标清同播;“高清”字符;转播;输出分离

一、引言

在各省级以上电视播出机构高清频道开播初期，高、标清同播①频道的技术实现通常根据各电视播出机构原标清播出系统状态，选择“源分离”和“输出分离”②两种方式。“源分离”是指当前标清播出系统处于可用状态时，新建一套高清播出系统以实现高、标清频道同播。此时，高、标清信号从节目源端即为分离状态，其播出系统完全独立，转播CCTV-1《新闻联播》自然也高、标清分别处理，故仅需在高清系统本台信号播出时考虑叠加“高清”字符即可完美实现各种播出需求，其技术实现本文不再赘述。下面重点论述“输出分离”方式。

二、“输出分离”高、标清同播系统转播CCTV-1方案及问题

大多数播出系统在进行高清化改造或建设时，标清信号一般通过将高清输出信号挤压下变换方式得到，③即采用“输出分离”方式。此时，为实现转播CCTV-1《新闻联播》任务，通常有以下几种方案选择：

方案（一）：标清处理部分不增加切换设备

播出分频道信号处理系统结构如图所示（见图1），该系统可实现本台节目素材或信号高、标清同播要求。但在转播CCTV-1《新闻联播》时，若选择信号源为高清格式，则下变换后的标清信号中会出现CCTV-1频道已叠加的“高清”字符，故选择信号源为高清格式无法实现同播转播要求。若在转播时信号源选择标清格式，因系统中切换设备配置为高清模式，需将标清信号首先上变换为高清信号再送播出分控。此时可避免标清信号中出现CCTV-1频道叠加“高清”字符的问题，且播出分控系统结构及控制实现简单，仅需部署一套主备CCTV-1标清信号光缆/卫星接收设备;缺点是需要在播出分控前端增加上变换设备，且同播频道末级输出的CCTV-1《新闻联播》高、标清信号均经过格式变换处理，其高清信号质量会有较明显降低。

方案（二）：标清处理部分增加广播级切换设备

该方案系统结构如图所示（见图2）。在播出本台高清节目素材或信号时，标清切换设备须保持在高清信号下变换输入源;在转播时，标清与高清切换设备须同时分别切换至CCTV-1相应格式信号源。因此，该系统部署方式在转播时等同于“源分离”高标清同播系统，可比较完美地实现转播任务。缺点是需要额外配置SDI净（静）切换开关④主机和面板，增加信号处理节点，且投入较高。

方案（三）：标清处理链路前选择具备切换功能的下变换设备

方案（二）是实现转播CCTV-1《新闻联播》最直接的方式，但因一套广播级净（静）切换设备价值不菲，且仅在每天19：00转播CCTV-1标清《新闻联播》时发挥一次作用，其投入产出比低且需增加信号处理环节，同时鉴于很多变换设备具备信号源切换功能，故可选用支持信号源切换及格式变换两种功能（见图3）的设备。如PESA的BBG-1002-2UDX、GV的3901等。下面以GV的XVP-3901为例阐述其实现细节。

XVP-3901设备支持高清、标清格式交叉变换，具备2路电信号及2路光信号输入、两组共4路信号输出接口，且可通过RS-422（平衡电压数字接口电路）⑤或GPI/O（通用输入/输出）接口实现4×2信号切换功能（2路电输入信号中选择1路输出，2路光输入信号中选择1路输出）。

在具体实现过程中，为保证系统稳定并达到国家广播电视总局安全播出各项要求，需要解决以下几个问题：

1.确定控制方式

XVP-3901支持GPI/O及RS-422两种控制方式。GPI/O控制接口通过26针D型连接器实现，可通过引脚7、17与26、18及1根地线组成受控电路。因其控制触发仅需保持约10ms低电平即可完成，可实现无源切换且具有低能耗、低延时的优点;缺点是在播控机一般采用RS-422控制方式时，需定制设备实现RS-422与GPI/O控制信号转换。

XVP-3901设备的RS-422接口通过RJ45插座实现，可通过4根信号线和1根地线实现全双工的发送和接收通道，该方式通信时不必控制数据方向，可通过软硬件与被控设备实现“握手”通信而获得较高的可靠性，缺点是需要专门的处理电路且要考虑不同设备存在不同的响应时间。

在实际应用中，上述两种常用的控制接口其电气特性及控制机制各有优缺点，可以参考播出系统选用的自动控制主机或控制精度需求选择确定。

2.设计定制切换面板

为提升安全播出应急处置效率，按照《广播电视安全播出管理规定》（广电总局令第62号）“电视播出机构实施细则”的要求，所有切换设备均需具有手动和自动两种控制方式。因此，需为上述带切换功能的变换设备设计定制切换面板。该面板须具备自动及手动两种控制模式的选择按键，自动模式下接收播出控制机通过RS-422接口发送的命令，并发送RS-422或转换为GPI/O协议命令至切换变换设备。手动模式下通过按键直接触发RS-422命令或GPI/O低电平信号至切换变换设备，从而实现本台高清播出信号（IN1）和CCTV-1标清信号（IN2）的切换功能。同时，为增加按键易辨别易操作性，可将两个输入按键的LED背光配置成不同颜色;为提升设备安全级别，切换面板应配置双电源，并设计支持无源手动切换功能。

3.转播信号源处理

采用方案（三）播出分控系统信号处理环节结构较简单，但会出现变换设备的两个输入分别为本台高清、CCTV-1标清两种格式信号的情况，因此当输入信号被切换时，由于变换设备对不同格式信号的识别会导致信号闪断现象。为解决此问题，需将标清CCTV-1信号源首先上变换为高清格式再接入切换变换设备。虽然二次变换会对标清转播信号质量产生一定的影响，但节目播出综合质量主观评价的结果仍令人满意。且此方案深度利用了变换设备的功能，以较小的成本实现了高、标清同播频道分别同时转播CCTV-1《新闻联播》的需求。

4.应急处置机制

前文提到在设计切换变换设备面板时已考虑手动、自动应急处置功能，但因切换变换设备一般仅有两路输入（已接入本台高清播出信号及CCTV-1信号），不具备主、备CCTV-1信号源同时接入条件，即切换变换设备选择输入CCTV-1的信号源只有一路，一旦该路信號源出现异常，只能使用标清末级信号选择来恢复播出;此时会出现因为信号源不可用导致应急操作旁路了一半分控系统。基于上述考虑，可在总控系统内仍采用支持切换功能的上变换设备，其两路输入分别接自主、备CCTV-1标清信号，同时部署前述切换变换设备面板，实现单路CCTV-1标清信号异常时的手动应急切换功能。此外，可利用接收解码器（如Harmonic7100解码器）通过GPI/O接口输出报警状态的功能来自动触发该上变换设备选择信号。即当前解码器输入信号出现某些异常（可配置）时，解码器的GPI/O报警信号会立即触发变换设备切换至另一路输入信号，从而全面提升转播CCTV-1《新闻联播》安全保障能力。

三、小结

综上所述，“输出分离”的高、标清同播系统转播CCTV-1信号的实现方案各有优势，设计时可根据各台整体设备部署情况、投入成本等因素选择确定。在实现时除了要考虑系统结构简洁清晰、应急处置灵活便捷外，其自动控制策略和机制等问题也需要根据系统结构方案综合考虑。

注释：

①②《高标清同播的关键技术及应对策略》，长春教育网，http：//www.lyqqyxx.com/zhjy/23143.html，2020年2月8日。

③程宏、王麒、张德军：《高标清同播时期标清节目品质提升的技术探索与实践》，《现代电视技术》2016年第7期。

④罗建光：《视频切换开关在电视播出系统中的应用》，《中国传媒科技》2017年第2期。

⑤周子学：《各类控制接口在播控当中的应用》，《才智》2011年第34期。