高清電視播出系統的設計與分析

袁 琦

（作者單位：無錫廣電集團）

高清電視播出系統的設計與分析

袁 琦

（作者單位：無錫廣電集團）

摘 要：隨著社會的快速發展，人們的生活水平在不斷改善，人們也更加注重精神層面的追求和享受，對電視播出節目的清晰度要求也越來越高，已經從標清狀態轉向了高清狀態。高清狀態的電視播出系統不僅可以保證節目的穩定流暢，還提升了企業的市場競爭力。因此，本文主要從高清電視在我國的發展、播出系統的設計及播出系統的使用三個方面進行分析，提出一些建議。

關鍵詞：高清電視；播出系統；應用設計；高清流暢

近年來，人們對電視節目的清晰度要求越來越高，從標清狀態轉變為高清狀態，為了滿足人們對電視節目清晰度的要求，從2006年1月1日起，中央電視臺就已經啟動了高清電視的播出系統，而高清電視行業也隨之開始運轉，成為推動我國傳媒行業發展的一股新興力量。

1　高清電視的發展現狀分析

人們對高清電視播出系統的要求越來越高，所以，根據廣播電視臺總局的統一部署安排，江蘇廣播電視總臺在2009年9 月28日就已經全面啟動了高標清同時播放的視頻通道，使高清電視行業正式進入商業運轉行列。高清電視播出系統的設計思路是依靠先進、可靠的科學發展技術，滿足廣播電視臺對高清節目的上載、播出、延時等功能的要求。而且整個高清電視播出系統的設計必須滿足3～5年的節目發展規劃，以及電視總臺對采集信號的調度要求，同時還要留有一定的升級空間，確保高清電視行業的穩步發展。

雖然高清電視播出系統已經開始運行，但是我國大多數電視節目接收到的視頻節目的清晰度仍然只是標清狀態，所以，設計人員在設計高清電視播出系統的過程中必須考慮到標清電視用戶的收視效果。目前，我國絕大多數電視臺所采集的電視節目素材還是以標清狀態為主，所以，在高清電視播出系統的設計過程中必須采用標清節目和高清節目同步播放的方式，逐步實現電視節目清晰度的轉變。

2　高清電視播出系統的設計

在高清電視播出系統的設計過程中，系統的先進性、高效性、安全性以及可擴展性是設計人員首先要進行考慮的因素。高清電視播出系統主要由高標清轉換系統、音頻播出系統、視頻播出系統以及電視字幕播出系統等組成。

2.1 標清高清轉換系統的設計

AFD一種全新的視頻元數據，英文全稱是Active Format Description。AFD的主要用途是對圖像最原始的高寬比以及圖像的活動信息進行詳細描述，通過AFD視頻元數據能確保在轉化為高清時為最佳形式。

標清電視轉換成高清是代碼之間的轉換，一般標清電視采用鑲邊的方式，AFD代碼為1001，轉化為高清時，AFD的代碼轉換為1011或1010。對于普通的高清電視就可以采用切邊的方法進行變化，AFD的代碼是1010；如果對畫面質量要求比較高，轉化為高清電視時可以采用信箱的方法，AFD的代碼保持1010不變。

2.2 音頻播出系統的設計

音頻播出系統設計的關鍵之處在于滿足人們對聽覺的需求。目前，滿足標清用戶需求的同時，還要滿足高清用戶對于環繞聲的需求，因此音頻播出處理是要考慮到多聲道輸出的重要性。

對音頻播出系統進行設計時，可以采用以高清為標準的5.1環繞立體聲對聲音進行輸出，因為這種模式不僅可以輸出雙語環繞立體聲、雙魚立體聲，還能輸出單語環繞立體聲。要想制作好的高清電視，關鍵技術在于立體聲的制作，在發展比較超前的電視臺里，節目組完全有能力來制作雙語立體聲播出和環繞立體聲播出，當然必須是在單聲道節目播出時能夠兼容2種播放模式。通過AFD技術，系統可以智能選擇不同的接收系統來調整輸出形態，從而滿足不同階層和不同設備的用戶需求。最新設計的播出節目聲道配置表如表1所示。

2.3 電視字幕播出系統的設計

網絡字幕播出系統一般由數據庫、制作站和播出工作站組成。與原有的單機版字幕播出不同，圖文系統的播出方式主要有2種：一是圖文系統讀取播出系統的串聯單獲取時段信息，生成圖文播出單，然后圖文系統控制圖文播出工作站，并根據圖文播出單進行工作；二是字幕內容完全共享，由播出系統的播出控制工作站控制字幕機的播出狀態，實現數據共享。此外，網絡字幕機通過網絡的互聯互通也實現字

表1　播出節目素材的聲道配置表

幕內容的共享與播出，豐富了圖文播出的手段，提高了效率。

表2　設備采購明細表

2.4 播出系統編單功能的設計

傳統的高清電視播出系統中各頻道只能對本頻道的錄播節目進行編單處理，遠遠達不到播控的要求，但是播出系統的編單工作與廣告、節目制作、影視劇編審、播出、媒資等部門的網絡聯動越來越頻繁，所以，必須提高對編單動態調整的要求，而圖文播出的編單工作量也會越來越大。因此，高清電視播出系統的編單工作不適合繼續由各頻道在各自樓層辦公室內實施，應該改為集中性的遠程編單，即在傳媒中心設立專門的編單工作室，將各頻道的編單工作站集中在一起。在設備采購方面，無錫電視臺根據現有需求制定采購列表，具體采購明細如表2所示。

播控工作站：現有2.5.19.10版15臺（3臺為提前播）、2.8.2.4版5臺（1臺為提前播），共計20臺工作站（4臺為提前播），需求30臺（6臺為提前播），計劃新購10臺（2臺為提前播），軟硬件升級20臺（4臺為提前播）。

圖文播出：現有4臺工作站（3臺播出，1臺制作），需求16臺工作站（12臺播出，2臺制作，2臺備機）和2臺數據庫服務器，計劃新購12臺工作站和1臺數據庫服務器。

上載/審片工作站：現有2.5.8.10版3臺、2.8.1.1版2臺，共計5臺（10個上載通道），需求6臺（12個上載通道），計劃新購1臺，軟硬件升級5臺。

上載服務器：現有2臺Vips大洋VIPS-4L-1150，需求4臺，計劃新購2臺。

3　高清電視播出系統的使用

3.1 控制播出系統狀態

在高清電視網絡播出系統插入播放素材之前，工作人員必須嚴格檢查錄像機的狀態，以確保錄像機處于受控狀態。素材的采集入口點與所用的磁帶當前時碼點之間的時間間隔不宜太長，以5分鐘之內為最好，如果間隔時間過長，就會很容易出現Cue超時錯誤。工作人員所選擇的高清電視播出系統的素材名稱必須是全新的名稱，不能采用播出系統數據庫中已經存在的素材名稱，而且選取的播出素材的長度不能小于5秒鐘。當高清電視播出系統的上載環節與審片環節所使用的視頻通道相同的時候，工作人員在采集播出素材之前必須確保該視頻通道的暢通性，即不可以被別的環節占用。在高清電視播出系統的工作過程中，上載環節與審片環節都會同時控制很多個視頻服務器編碼實現對播出素材的采集，所以必須要保證上載環節與所采集信息的對應關系，防止出現信息錯位現象。

3.2 確保播出系統工作順序

在高清電視播出系統工作之前，操作人員必須調配好各個部分的工作順序，避免出現程序混亂現象。首先需要啟動主播控工作站，其次啟動備播控工作站。在主播控工作站進行工作的過程中，主播控工作站中相應的播控軟件需要提前啟動，然后再啟動被播控工作站中相應的播控軟件。在電視節目播出完畢后，需要將各個軟件逐一關閉，其順序是：首先要關閉備播控工作站中的播控軟件，然后再將主播控工作站中的播控軟件進行關閉處理。對于播控工作站的關閉順

序，則先要關閉備播控工作站，再將主播控工作站進行關閉處理。

3.3 應急修改節目單設置

在高清電視播出系統的工作過程中，如果需要應急修改已經安排好的電視節目單，必須保證該應急修改節目的開播時間至少提前2分鐘。如果要在電視節目單中追加某些節目，那就必須保證該追加節目必須安排在原有安排節目結束之前至少30分鐘進行，這樣一來，即使操作人員在操作電視節目單的時候出現差錯，也仍然有充足的時間進行數據資源的故障排除工作。

3.4 及時應對服務器故障

在高清電視播出系統的工作過程中，如果播出系統的主服務器出現了故障，那么系統的播控軟件就會自動將電視節目信號傳送到備服務器上，從而進行高清電視節目的正常播放。而如果在主服務器出現故障之后，播控軟件沒有將電視節目信號自動傳送到備服務器上，就需要操作人員手動將電視節目信號傳送到備服務器的信號輸出通道，從而保證高清電視用戶能夠觀看到正常的電視節目。

4　結語

高清電視播出系統是在原有播出系統上對網絡架構、播出硬件、軟件和作業流程等的重構和優化，使之達到無錫電視臺大媒資、互聯互通、節目生產網絡化文件化和高清播出的要求。經過一年的運行，該系統的運行效率、穩定性、擴展性也得到驗證，歸并和取消了大量的重復勞動，提高了節目制作—播出—重播環節的工作效率。

參考文獻：

[1]何韻怡.電視臺高清播出系統研究與設計[D].廣州:華南理工大學,2009.

作者簡介：袁琦（1971-），男，浙江嵊州人，工程師。研究方向：廣播電視播出技術。