熊辉 曾广华

【摘要】本文介绍了江西广播电视台在高标清同播系统中，由键控设备老化引起的一系列问题，通过采用不同的下变换改造方案，对系统流程和设备作适当调整，实现快捷有效、最小代价的系统改造，保障电视安全播出。系统改造遵循高安全性、高可靠性、高可用性、并兼顾经济性的原则，系统符合《广播电视安全播出管理规定》（总局62号令）的要求。

【关键词】高标清同播；升级改造；下变换；键控器

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.16.015

安全播出是广播电视工作的生命线，关系重大。电视播控系统耗资大，维护周期长，随着系统使用时间推移，设备寿命和性能也会与日俱下，则必然会出现一些偶发性的故障。在应急播出之后，若因该设备的损坏导致系统某个环节丢失了主备冗余能力，为保障系统运行的安全及质量，可能会对系统进行小范围改造，以保障当前环境下的安全播出。

1. 当前系统架构和键控器故障引发的问题

我台电视高标清同播系统采用的是一体化播出模式，采用一套播出系统进行高清播出，标清信号由高清信号下变换而来。整个系统的信号源只有一种格式，即HD-SDI信号，系统是以高清为主播链路，下变换为标清的播出方案，这种方案对高清而言具有良好的扩展性。當前系统的下变换流程如图1所示：高清链路的主切换台带键控功能，取其CLEAN信号送到下变换器转为标清，高清链路的备切换器不带键控功能，直接取一路输出信号送到下变换器转为标清。下变换器后的信号进入标清链路的主备切换器，然后由键控器叠加处理台标和字幕，再送给下游三选一设备。

键控器需要处理高清台标机和高清字幕机的外来键信号，因此至少要支持2路外键的处理。我们的键控器为GV公司的LGK-3901，支持2路外键和3路内键，同一系列键控器的还有DSK-3901，其由于缺乏存储支持，仅支持2路外键。该键控器在系统中已使用近10年，近一两年多次出现故障。一方面检测和维修只能寄往海外，维修周期长达几个月，这给播控系统留下极大的安全隐患。另一方面设备已停产多年，国内库存极少，很难采购到。如果临时采用其他设备厂商的同类产品，还要经过需求方案、采购流程、设备上架和长时间的测试，这些都是大量不稳定因素，对强调安全第一的播出系统而言是不能容忍的。

由于老旧设备的损坏有偶发性，那么我们不妨设想，万一在播出值班过程中键控器发生不可修复的故障，导致高清备路无法叠加台标和字幕，系统失去主备冗余能力，这很容易造成播出事故。

2.主流的高标清同播系统架构

笔者参考了近年来比较典型的高标清同播系统的技术架构，旨在寻求一种能够节约键控器且不影响播出安全的方案，并有所收获。在当前高标清同播技术方案下，以下变换的信号源来区分，有三种不同的应用场景：

①高清主路切换台自带键控功能，高清备路配置一台键控器。标清主路由高清主切换台的CLEAN信号下变换，标清备路由高清备切换器的CLEAN信号下变换，由于标清信号源不带键控层，标清主备路各需配置一台键控器（见图1）。

②高清主路切换台自带键控功能，高清备路配置一台键控器。标清主路由高清主路切换台的带键控层信号下变换，标清备路由高清备路键控器输出信号下变换，标清主备路则无须配置键控器（见图2）。

③高清主路切换台自带键控功能，备路配置一台键控器。标清主路由高清末级视分主下变换，标清备路由高清末级视分备高清下变换，下变换后的信号直接送入标清三选一（见图3）。

这三种场景的区别在于下变换器信号源的采集点，场景①中从切换台出来的CLEAN信号无任何键控层，从某种意义上来说，等同于视频服务器源信号，这也是当前系统采用的技术方案，该场景中配置了3台键控器。

场景②中下变换器的输入信号改为了带键控层的信号，即自带台标和字幕，因此标清链路无须键控器。而且考虑到标清信号跟着高清信号应急联动，取消了标清主备切换器。整个架构仅需1台键控器，节约了设备的同时，也极大地简化了系统流程。

场景③中下变换器的输入信号改为了高清链路末级的信号，与场景②一样带键控层。正常情况下，场景②和③下变换信号的内容是一样的，但在应急处理时，场景③的架构更为简便。我们知道，高清链路的核心切换设备有切换台和三选一，把标清信号源取在高清链路末级，在应急中高标清可以更大程度地实现联动。假设高清主路切换台故障，我们通常会将三选一开关切换至备路进行应急，场景②中还得将标清三选一也切到备路，而场景③中标清无须应急处理，因为高清末级信号经过三选一应急操作后已经恢复正常。

综上所述，场景③是一个比较理想的方案，再加之如今广电行业4K超高清兴起，高清普及，标清逐步被淘汰，下变换技术架构采用第三个方案是相对经济的做法。

3. 系统改造的可行性

播出工作无小事，播出系统的改造从来都是一件繁杂且不容出错的工作。现根据方案三来改造系统，不仅仅是简单地改动几条SDI线缆，标清链路流程的极大简化也带来了方方面面的影响。考虑到系统为正式播出系统，为了不对电视播出造成影响，关键性的操作都要安排在每周二晚停播检修时段进行。最紧要的问题就是时间，从停播到第二日开播，仅有4-5小时系统停播改造时间，并且改造完成后还要严格进行开播前的试机工作，避免改造带来的各种影响。系统改造要做到高效快捷，减少连接线路设备变动，以最小的代价实现目的。

3.1 修改标清链路全流程

物资方面我们需要几根SDI线缆，首先从高清主路末级视分引一路信号送到主下变换器，从高清备路末级视分引一路信号送到备下变换器。主备下变换后的信号同时送到标清主备三选一，并做好信号交叉，互为主备。原标清链路的主备切换器、主备键控器及相关跳线盘的所有线缆先保留不变，待系统改造稳定运行后再计划拆除。

3.2 字幕播出安全分析

当前系统的新奥特字幕机同时支持高标清，分别给高清键控器和标清键控器发送键信号。而改造后的系统中，标清信号已叠加字幕机键信号，字幕机中原先的标清模板要移除不用。由于高清标清信号的幅型比不同，字幕的构图模板也有所不同，前者为16：9，后者为4：3，所以改造后的系统中更要注意叠加字幕的规范化，以免出现播出过程中字幕被“切边”的情况。针对我台播出特点，在播出线上叠加的字幕内容主要以广告角标、游走字幕和剧名条为主，所以新架构中的字幕构图模板要以4：3模式设置好安全播出框（原来是16：9），值班人员也要严格按照规范叠加字幕播出。

3.3 监看系统布局

当前监看系统的监看范围主要包括大屏监看和技监矩阵，高清标清实际为两个频道，每个频道都是上下两个大屏的监看模式，改造后系统标清流程简化，设备数量减少，利用画面分割器重新布局标清大屏为九宫格格式，移除不需要的标清备路EMG-S，移动垫片-S位置，如图4所示。相应地，技监矩阵同样要移除几个监看点，取消原来的SD下变换前主和备，因为HD末级信号就是下变换前的信号；取消原标清链路切换器和键控器相关监看点，包括SD键控主PGM、SD键控主PVW、SD键控备PGM、SD主切换TECH，如图5所示。

3.4 自动播出工作站

当前系统播出工作站部署了大洋播控软件D-Cube-Air，兼容高标清，由于系统中标清链路有切换器，能独立于高清链路进行信号切换，所以播控软件会根据当前节目单同时向高清和标清的切换设备发送指令，包括但不限于节目信号源、节目上下键状态。而改造后的系统中，标清链路移除了切换器和键控器，标清节目内容将跟随高清链路进行联动。所以播控软件要重新设置为仅开启高清支持，不再给标清切换设备发送指令。

3.5 播出工作台

因为原有的标清频道已在播出工作台上部署了各类设备，如主备切换器面板、主备三选一面板、主备键控器远程面板、监听表桥等等。由于改造移除了切换器和键控器设备，那么现在空间是很富余的，需要合理规划，对部分设备位置适当进行调整，以利于值班员操作，空闲位置则用挡板封住。

4. 结束语

播出系统通常使用周期长，经过多年的运行，各种设备和系统会逐渐出现或这或那的小问题，借着旧系统升级改造的机会，也能解决系统多年运行累积下来的隐患，使系统更加完善。旧系统升级改造是一件精细活，必须合理精准地安排改造内容、步骤流程和时间，并制定停播检修时段的改造应急预案。保证改造完成后留有充足的时间进行开播前的测试，并准备好测试失败后恢复原系统的方案。

键控器作为播出流程很重要的一个设备，其性能是否稳定、后期维护是否便捷都是需要仔细考量的，一旦出错，最直接的影响就是播出中台标的有无。小问题折射出大风险，播出环节任何一个节点的故障都会影响播出安全。近年来国家也在大力推进广播电视装备国产化，国产设备逐步走向成熟，市场前景广阔，采用国产设备在检修方面相比进口设备有很大的优势，对我们播出系统而言，其安全性、便捷性也是不言而喻的。

参考文献：

[1]李绰源.广东电视台高标清同播系统介绍及关键技术点分析[J].影视制作.2014，20（8）：58-62

[2]魏忠书.四川广播电视台播出系统高清利旧升级改造的实践与经验分享[J].广播电视信息.2021，28（9）：47-51

[3]《廣播电视安全播出管理规定》（总局62号令）电视中心实施细则[z].2014年10月版.

作者简介：熊辉，江西，研究方向：高标清同播系统和4K IP化播控系统.