電視臺升級高清播出系統的技術問題探討

龐宏杰

（大連廣播電視發射臺，遼寧 大連 116000）

0 引 言

電視作為傳統媒體的代表，新媒體的出現對其造成了巨大的沖擊。電視節目并非人們獲取信息資訊或娛樂的主要途徑，因此電視臺應開辟、創新發展道路，以滿足時代發展要求。結合現狀分析，很多基層電視臺仍采用標清播出系統，已難以滿足廣大受眾的需求，同時由于很多標清攝錄設備已被淘汰，電視臺需要購買高清攝像設備，導致高清與標清設備混用現象嚴重，對觀眾的收看體驗造成不利影響，因此，推動電視臺播出系統的升級具有重要意義。

1 電視臺高清播出系統概述

1.1 播出格式

完成播出系統的升級后，高清播出系統與標清系統的操作流程并無明顯差異，但是播出內容傳輸格式發生明顯的變化，由原來的IPB格式轉化為MXF格式，也就是素材交換格式。該格式文件包含諸多信息內容，如音頻節目信息、數據信息以及高標準上下轉換方式采用的AFD描述信息等。之后由播出服務器進行識別，確定播出素材的方法，合理設置圖像比例。

雖然標清系統的播出格式為IPB格式，但是該格式同樣支持高清格式的播出，在信號質量、傳輸效能等方面與MXF格式并無較大差異。但是因為高標清上下轉換的AFD信息無法有效嵌入IPB文件的幀數中，因此MXF格式是目前高清播出系統的優先選擇文件格式[1]。將其嵌入AFD信息中，能夠實現高標清的有效播出，且相關設備能夠結合AFD值提供相應信息，按照需要實現對信號的高標清轉換，應用手段更為靈活。現如今，MXF格式已得到國內省級及地市級電視臺的廣泛應用。

1.2 組成部分

電視臺高清播出系統由多個子系統構成，如傳輸系統、播出控制系統、視頻服務器以及硬盤播出系統等。多數情況下，視頻服務器主要由多個模塊及編碼通道構成。與過往采用的視頻文件、傳輸形式有所不同，視頻服務器能夠有效打包相關素材信息，提高信息傳輸效率，滿足高清電視節目播出的要求。

數據庫服務器是高清播出系統的重要組成部分，存儲了全部播出素材，其穩定性直接影響整個系統的運行質量。過往所采用的數據庫服務器由于存儲空間不足，因此安全性和穩定性較差，極易導致文件信息遺失等情況，對電視臺相關工作開展造成不利影響[2]。為了提高自身的競爭實力，電視臺不但要加強對節目制作的重視，更需要積極拓展和延伸業務范圍，如電視游戲、購物等，因此對信息安全性提出了更高的要求。目前，新型數據庫服務器得到了廣泛應用，其具有存儲空間大的優勢，安全性更高，能夠實現對信息認證、權限等多方面的管理。通常情況下，電視臺應采用主數據庫服務器和備用服務器，確保在主機發生故障問題后，備用數據庫能夠及時投入使用，避免對相關工作造成影響。

存儲系統也是高清播出系統的主要組成部分。高清節目數量的不斷增加，必然導致服務器存儲空間不足，采用二級存儲系統可以解決空間不足的問題。即將播出、重播及次日待播的節目，都能夠存儲在二級存儲系統中。節目播出前，由存儲系統遷移至視頻服務器。針對上載節目信息，可以及時遷移至二級存儲系統，服務器軟件根據節目單，執行預先制定的遷移方案，將當日播出節目信息傳輸至本地服務器，確保服務器播出的安全性[3]。即使二級存儲系統出現故障問題，也不會對視頻服務器的運行造成影響，能夠保證節目的安全、穩定播出。

播出控制系統能夠在節目播出當日調用完成編制的播出單，實現對各類播出設備如主備切換器、視頻服務器、字幕機等的有效控制，確保按照節目單的順序準確運轉。如果節目存在變動情況，經過嚴格審核后才能夠在機房修改或調用節目。如果某一播控系統發生故障問題，由于播出控制與服務器相分離，因此并不會影響到節目的安全、穩定播出，只需要工作人員及時修復并重啟播控系統便可，之后使用備用系統繼續控制服務器，工作人員則需要及時維修主系統。

管理軟件也是保證高清播出系統穩定運行的重要基礎。管理軟件的功能完備，包括日志管理、基本配置、終端管理等多項功能，是保證系統正常運行的重要支持，能夠實現對系統運行數據的收集、整理和分析。用戶通過管理軟件能夠及時獲取節目播出單、節目信息、操作記錄等相關信息，同時能夠統計某一節目的播出時間和次數等信息。

2 電視臺升級高清播出系統的優勢和不足

結合現狀分析，盡管絕大多數電視臺積極開展播出系統的升級工作，但是很多電視臺只進行一個頻道的升級，其他頻道仍采用標清播出系統，因此在節目播出時，應關注高清節目與標清節目的不同播出比例。對于高清播出系統，在節目播出的過程中，應將高清和標清節目信息分別傳輸至播出系統，進而滿足不同頻道的播出要求。如果全部頻道均已升級為高清播出系統，工作人員只需要關注高清比例便可，也可通過下變換對同步標清頻道進行調整，只需要傳輸MXF格式的高清播出文件即可。為了進一步降低管理成本、人力成本，在資金充足的情況下，全部頻道均升級為高清播出系統的優勢更為明顯，另外也需要結合頻道類型、情況等合理升級。例如，針對非自辦頻道，廣告節目的播出多采用標清播出系統；針對自辦頻道的廣告節目，升級為高清播出系統十分必要[4]。如果將全部系統均升級為高清播出系統，則需要進一步完善配套設施、設備，如高清字幕機、高清音頻處理器及畫面分割機等，這樣才能滿足高清播出的要求。針對有線電視的自辦高清頻道而言，傳輸過程中應配備高清編碼器，由于國外設備價格高昂，為了降低成本，可采用國產設備。

3 電視臺升級高清播出系統的技術問題

3.1 存儲方面存在的問題

升級為高清播出系統后，自辦或外購節目內容均需要具備高清格式，這樣才能夠滿足節目播出存儲容量的技術要求。例如，某一高清非編系統的存儲數量約100 TB，實際可用空間約70 TB，而兩個自辦標清非編工作占用近半的空間。高清素材的容量約為標清素材的4倍，結合節目播出情況，為滿足全部節目制作的需求，約需要100 TB的空間容量。因此，高清播出系統的升級，還需要加強對存儲問題的關注，應結合實際增加存儲容量，具體可采用存儲陣列擴展箱。

3.2 畫幅比例存在的相關問題

3.2.1 變換方式

在變換方式方面，針對非自辦頻道，如果采用標清素材的播出比例為4∶3，將其拉寬至16∶9，必然會導致畫面變形，因此兩邊應采用黑邊遮幅，以確保畫面呈現效果，而在高清播出過程中左右兩邊會出現黑邊，而標清播出時左右兩邊并無黑邊，還原至以前的畫面。如果高清素材的播出比例為16∶9，高清播出呈現效果良好，而同步播出標清的過程中，在實時下變換的作用下，極易產生人為擠壓的4∶3畫面，對觀眾的觀看體驗造成不利影響。因此，工作人員應在制作端設置相應的AFD信息，在下變換的作用下輸出標清信號。結合應用實踐和經驗，新聞類節目的播出比例以左右切邊方式為主，4∶3框內包括拍攝素材及節目制作時的有效信息；對綜藝類節目而言，播出比例以上下加黑邊為主，也就是在原有16∶9比例增加上下兩個黑邊，模擬還原4∶3比例[5]。如果需要上載標清電視節目或者完成制作的4∶3畫面成品，仍通過兩邊黑邊遮幅的方法保證畫面呈現效果，將其播出于高清頻道，必然導致觀眾收看時存在不滿屏的問題。為了解決這一問題，需要非編時具備4∶3畫面擴張至16∶9畫面的功能，進而有效滿足觀眾的收看需求，強化其視覺體驗。

3.2.2 變換方法的選擇

新形勢下，4∶3比例的電視機必然會被時代淘汰，因此很多地區電視臺結合自身實際，通過壓縮、拉伸等手段實現畫面比例的上下變換。相較于傳統變換方法，該方法更具優勢，不管采用高清信號或標清信號，最終在用戶端16∶9電視設備呈現的畫面均具有理想的效果，也是電視機自動還原為電視臺制作的實際效果。但是部分采用標清4∶3電視機的用戶難以實現這一效果。因此，該方法主要用于標清4∶3電視機應用頻率較低的地區。針對標清4∶3電視機應用頻率較高的地區，尤其是農村地區，應以16∶9畫面比例的高清節目為主，進而有效解決相關問題。歷年來，一些優質展播節目多數以4∶3標清形式保存，因此可采用兩邊加邊的方法，進而有效提高畫面呈現效果，解決采用高清電視收看原標清節目存在的問題。

通過上述分析可知，播出服務器與下變換器是實現畫面比例變換的關鍵。播出服務器的功能主要是根據播出程序指令收集并整理相關文件，實時輸出節目信號；對于調度、播出及相關設備，確保其支持AFD格式的識別與傳輸。高清與標清同步播出的重點在于變換器，變換器對變換后的標清信號質量有直接影響。因此，做好設備選型工作十分必要。不應重點考慮成本因素，在資金充足的條件下，應選購質量性能最佳的變換器。

4 電視高清播出系統升級改造的主要策略

4.1 制定相應的流程圖表

首先，應結合節目播出和儲備方案明確節目的播出格式，是采用高清播出方式還是高標清結合方式，標清版播出圖像采用滿屏還是信箱方式，字幕覆蓋位置在圖像上還是信箱底端。結合播出格式，明確在哪一個流程需要變換以及需要增加字幕的流程。針對聲音制作而言，需要結合節目類型明確制作方法，如采錄、后期處理等。針對標清錄像帶中的聲音，后期處理需要明確需要加入高清版的環節。另外，還需要確定直播節目插播帶是否有其他特殊要求等[6]。

同時，應明確下述相關原則：針對高清攝像機的取景，應滿足標清4∶3畫面需求，下變換以標清滿屏格式為主；高清編輯增加字幕應滿足標清4∶3畫面需求；采用標清插播帶，需要及時更換標清播出版的插播畫面；制作高級聲音時，立體聲主要由聲道1記錄，節目聲主要由聲道3，4記錄。電視臺工作人員應充分了解節目制作、播出流程，明確相關工作原則，為節目的順利播出提供保障。

4.2 安全監測系統的建設

明確安全監測系統的建設要求，是高清系統規范化建設的主要內容。部分電視臺受到資金因素的限制，所配備的監測系統并不完善，播出事故發生頻率較高。通過高清播出系統的升級，配備完善、可靠的安全監測系統，能夠在監視屏幕上直觀、全面地呈現播出鏈路關鍵節點信號畫面以及相關技術監測數據信息。如果發生聲音異常、馬賽克等故障問題，監測系統可以及時告知值班工作人員，幫助其在短時間內了解目前高清播出系統的運行情況，有助于提高分析問題、處理問題的效率，避免故障范圍擴大。

4.3 實現高清播出系統與融媒體平臺、網絡系統的節目素材交換

高清播出系統與電視臺內融媒體平臺、網絡系統的底層流程接口具有無縫銜接的特點，能夠結合不同平臺的格式要求，在節目生成、發布過程中，自動傳輸至電視播出庫、客戶端等平臺，并不需要手動合成、導入導出等操作。

4.4 二級存儲系統的應用

高清播出系統配備可靠的二級存儲系統，能夠解決存儲空間不足的問題。上載服務器的節目完成上載后，及時傳輸至二級存儲系統，存儲于系統中。節目播出時，能夠及時從二級存儲系統傳輸至視頻服務器。

5 結 語

電視臺升級高清播出系統，有助于提高其綜合效益和播出效果。但是目前系統的升級工作受到資金、技術等因素的限制，仍存在一些技術層面的問題。工作人員應充分結合實際，了解相關問題，采取有效的解決對策，不斷提高系統的運行水平。