AFD在高標清一體化播出系統的應用探討

【摘要】為了加快廣電行業向高清轉換的速度，廣電總局要求各級電視臺加快高標清同播頻道的建設速度，而如何構建高標清同播頻道，使得高清和標清播出均達到最佳的收視效果，是很多電視臺即將面臨的現實問題。本文主要就高標清混合制播下的高標清畫面幅型變換進行分析，在高標清一體化播出系統中AFD的具體應用探討。

【關鍵詞】一體化播出系統上下變換AFD

一、高標清一體化播出系統與變換匹配

所謂高、標清頻道同播，就是同一套節目，同時以標清和高清兩種格式播出。在高標清一體化播出系統中將會存在大量4：3格式和16：9格式兩種幅型比，勢必牽涉到幅型比轉換即為圖像的上下變換。所謂上下變換，實際就是對視頻信號或者文件的時空采樣結構進行變換———即在時間和空間上實現分辨率的變換。

二、AFD（活動畫面格式描述）的標準

AFD是活動圖像格式描述符（Active Format Description）的縮寫。它主要用來描述一個視頻編碼幀中，人們感興趣的那部分活動圖像的顯示格式。

AFD和Bar Data是基于幀精度的，通常和它們所描述的視頻信號一起傳輸。將它們與視頻信號捆綁起來的方式主要有兩種：（1）當視頻信號以流的形式傳輸時，將AFD和Bar Data插入到視頻SDI信號的垂直輔助數據（VANC）中。（2）當視頻信號以文件的形式傳輸時，將AFD和Bar Data經過KLV編碼后，作為視頻信號的SMPTE元數據進行傳輸。

無論使用這兩種傳輸方式中的哪一種，AFD這個4bit的碼字在傳輸時都要被加入到一個8bit的字節中。

當利用第一種方式將AFD插入到VANC中傳輸時，包含AFD的數據包需要滿足SMPTE 291M標準。具體的數據包構成如表：

SMPTE 2016-3-2007標準中并沒有規定AFD數據包必須插入到VANC的哪一行。理論上講從SMPTE RP 168規定的切換行（第7/320行，625行系統）后的第二行到VANC的最后一行都可以。但為了給下游解析AFD信息的設備留出足夠的處理時間，同時考慮到收錄設備通常能夠收錄從切換行后的第二行開始連續三行的內容（即9，10，11行），所以這幾行是AFD數據包插入的首選行。

第二種傳輸方式是將AFD和Bar Data作為視頻元數據插入到MXF文件進行傳輸。作為一種開放的文件格式，MXF文件為節目生產系統中，不同環節設備間視音頻節目素材、相關數據及其元數據的交換提供了一種通用的文件格式。

三、AFD在高標清一體化播出系統應用

在高標清一體化播出系統中AFD的寫入可以采用下邊幾種方式結合：①對于在播出系統上載端進入視頻服務器的素材（假若是標清素材我們采用VTR自身的上變換采用加邊模式采集），由于我們采用的是Thomson的K2服務器，它自身的K2.net協議支持AFD的寫入，因此在采集的同時AFD會和素材一起捆綁存儲于服務器中，在播出時將AFD嵌入到HD-SDI輸出信號的VANC輔助數據中。

②通過全臺網過來的文件素材，由節目制作端輸出成品節目時將AFD信息嵌入MXF文件的元數據（metadata）；在播出時，由K2視頻服務器負責識別嵌入到MXF文件元數據（metadata）中的AFD信息，并在播出時，將其實時嵌入到HD-SDI輸出信號的VANC輔助數據中。系統結構如圖所示：

③由于全臺網傳輸過來沒有攜帶AFD信息的素材和直播類型的節目，我們將會在編輯節目單的時候對AFD信息進行設置提交于播出數據庫中，通過Rs422外控的方式控制下邊換板卡進行相應的變換。

四、結束語

在從全標清向全高清轉換過渡的“前高清”時代下，廣電行業將迎來新的機遇，同時也意味著更大的挑戰。除了上述的幅型變換之外，還有很多關鍵的技術問題需要解決，由于問題本身及問題處理的復雜性，應制定出適應高標清混合制播環境，用于規范業務流程各環節的操作規程，并在系統設計中配備必要的檢查手段，以確保播出安全。