摘 要：從系統架構上看，高標清同播系統建設主要分為輸出分離和源分離兩種技術方案。在高標清同播系統建設過程中，可能會涉及到16∶9與4∶3幅型變換、音頻監聽、字幕處理等技術問題，解決這些問題的思路因系統采用的架構不同，具體實現方式也不盡相同。本文在分析對比高標清同播技術方案基礎上，結合CCTV新址播控系統建設經驗、浙江衛視/廣東衛視等高標清同播改造項目的實踐經驗，針對上述關鍵問題給出設計思路和應對策略建議。

　　引言

　　2009年8月6日，國家廣播電影電視總局發布了《廣電總局關于促進高清電視發展的通知》([2009]58號)，CCTV-1、北京衛視、上海東方衛視、江蘇衛視、湖南衛視、廣東衛視、浙江衛視、黑龍江衛視、深圳衛視等9個衛視頻道于2009年9月28日開始高/標清同播。根據《“十二五”廣播影視事業發展規劃提綱(草案)》的指導思想，到2015年，中央電視臺、我國經濟比較發達的東中部省級電視臺和計劃單列市電視臺衛視頻道實現高清播出，我國西南、西北部省級電視臺衛視頻道實現高/標清同播。這標志著我國大規模發展高清電視已進入了實質階段，我們由此也可以看出，從目前到2015年將是大多數省級衛視頻道高清系統建設期，也是由標清向高清過渡的重要階段。

　　本文結合CCTV新址播控系統建設經驗、浙江衛視/廣東衛視等高標清同播系統改造經驗，針對系統建設中涉及的諸如高標清同播方式、幅型變換、音頻監聽等關鍵技術，給出設計思路和應對策略建議，為各臺今后深入開展高清播出系統建設提供參考意見。

　　高標清同播方式

　　依照總局要求，所謂高、標清同播，是指同一套節目，同時以標清和高清兩種格式播出。目前已經開播的九家電視臺實現高標清同播的系統架構、技術方案不盡相同，概括起來主要包括兩種模式：

　　第一種采用輸出分離方式，系統定位為面向高清系統建設，標清部分是通過輸出端下變換方式得到。系統拓撲圖如圖1所示。采用該同播系統架構的單位包括央視新址和湖南衛視播出系統。

　　第二種采用源分離方式，其系統定位是立足標清、面向高清，高清/標清系統獨立建設、并行播出，系統拓撲圖如下圖2所示。采用該方式的電視臺包括江蘇臺、北京臺、浙江臺、廣東臺、黑龍江等電視臺。

　　由于篇幅限制，我們不過多探討上述兩種系統架構的優缺點，而是重點從具體實現層面討論相關技術關鍵點，包括幅型實現方式、控制精度、播出應急處理等方面。

　　對于第一種技術方案(輸出分離方式)，基于AFD技術實現自動幅型變換是其典型應用模式。在這一應用模式下，控制精度和幅型變換多樣性問題相對容易解決，上下變換設備通過識別嵌入SD/HD SDI信號輔助數據中的AFD信息，不同節目間可實現幀精度的幅型變換，同時，該方式對于播出控制來說相對透明，無需增加額外控制邏輯;應急處理方式方面，由于采用輸出端分離方式，相應的應急處理方式可參考原播出系統的應急處理流程。總之，采用該技術方案，可以減少幅型變換不當造成播出事故的可能性，同時也簡化了運行維護難度，確保節目多次變換的正確銜接和精確切換。

     

圖1：高標清同播實現方式1——輸出分離方式    圖2：高標清同播實現方式2——源分離方式

　　在高標清過渡階段，特別是關于AFD相關規范尚未完備的初期，播控系統還可以針對不同節目實現逐條上下變換方式的自動控制，如控制上下變換器或者矩陣方式(不同變換方式的上下變換器通過調度矩陣環通)實現幅型變換。

　　該方式需要注意的是控制精度問題，設備控制方式在實際應用過程中非常容易出現夾幀現象，即不同節目在幅型變換時提前或者滯后若干幀，如圖3所示。

　　為最大限度地避免夾幀現象，解決節目銜接和切換精度問題，要求高標清同播系統中的控制系統必須配置必要的同步裝置，播控設備與受控設備、信號源等同步源保持一致，基于正確的時序控制，從而實現幅型變換的幀精度控制，該方式同樣適用于矩陣控制方式。

　　對于第二種技術方案(源分離方式)而言，由于高清系統相對獨立于標清系統，即高清和標清節目源是分離的，如何確保高標清系統播出節目同步，包括正常播出，Take、Hold等應急處理情況，是采用該方式的設計關鍵;大洋數字播控平臺提供的克隆(clone)播出技術，能夠很好的滿足上述需求，其實現原理如圖4所示。利用該克隆播出技術，可實現高清播出系統與標清播出在以下3個層面方面的同步，確保高標清播出系統節目播出的準確同步：

　　第一層：節目單同步。即高清系統和標清系統可以通過一次編單和節目單自動同步機制，實現播出節目單層面的高度共享和一致。

　　第二層：素材同步。即待播節目文件通過大洋數字播控平臺提供的全域媒體整備系統(GMP)，以節目單為驅動，基于節目代碼或者節目唯一標識，實現高清、標清播出系統待播節目文件的自動整備。

　　第三層：控制信息同步。這也是克隆播出系統中最為關鍵的一點，源系統和克隆系統通過網絡心跳及專門接口，實現控制信息的同步，包括Take、Hold等應急操作，真正實現高標清同播系統“一鍵式”應急。

　　克隆播出系統的典型應用模式包括兩種：

　　第一種：1∶1備份方式，該方式可以實現源系統和克隆系統同步播出、自動應急處理，典型應用場景包括高標清同播、重要頻道的1∶1備份播出。

　　第二種：1∶N備份方式，即一套克隆播出系統可以實現N個頻道的備份。該應用模式除了應用克隆播出技術外，還利用了大洋數字播控平臺特有的多頻道控制和設備池技術。

圖 3 不同幅型變換方式切換夾幀現象    圖 4 大洋數字播控平臺——克隆播出技術

　　幅型變換方式

　　在高標清同播系統建設過程中，對于待播節目文件，一種思路是采用兩版節目分別整備，即高清一版、標清一版。另外一種是僅提供一版節目源，上下變換則是通過在文件或者信號中嵌入AFD信息，依托視頻服務器、下變換器等設備，實現自動幅型變換;目前涉及到AFD的相關標準基本完備，包括SMTPE 2016-1、SMTPE 2016-3、SMTPE 2016-5、SMPTE 377-1-2009等標準，實現基于文件和基于信號嵌入AFD信息的技術和相關設備已經成熟，該實現方式將是未來的主流趨勢。

圖 5 標清節目上變換為高清的幾種典型模式

圖 6 高清節目下變換為標清的幾種典型模式

圖 7 標清節目上變換為高清再下變換為標清時的幾種組合模式

　　通過上述標準，可以自動實現標清節目上變換、高清節目下變換、標清上變換后再下變換等多種變換組合方式。具體變換方式如圖5〜圖7所示。

　　音頻監聽技術

　　對于高清節目而言，除了視頻方面的幅型變換外，另外一個不容忽視的環節就是音頻監聽。對于高清而言，難點在于如何實現對環繞聲節目的監聽，特別是基于文件實現對DolbyE的監聽，這是建設高標清系統必須要考慮的環節。

　　從目前看，對于高清播出系統而言，環繞聲的監聽可以通過多種途徑實現：

　　第一：通過切換臺提供downmix功能，實現監聽。

　　第二：配置帶Dolby解碼的專用音頻監聽設備，如wholer。

　　第三：在文件后備播階段，通過自動技審技術和人工復檢技術，實現基于文件的Dolby E監聽。當然，這需要具備Dolby公司相關產品授權和支持。

　　字幕處理

　　字幕處理問題實際上已不僅僅是高標清同播問題，廣電總局61號令頒布后，各地衛視播出系統在實現廣告倒計時這個問題上面臨的播出系統與字幕系統播出同步問題非常突出。舉例來說，當前是一個演播室信號，后續跟隨的是廣告時段，一旦由于某種特定原因，直播節目延遲，播出系統進行了Hold應急操作，此時如果字幕系統與播出系統沒有及時實現信息同步，極易造成提前出現廣告倒計時的播出事故。因此，實現廣告插播系統與播出系統間必要的信息同步是十分必要的。

圖 8 播出系統與字幕系統信息同步

　　圖8是大洋數字播控平臺與字幕系統(或頻道包裝、圖文包裝系統)實現信息同步的業務流程圖。在實現了節目單級別以及控制信息級別同步后，可確保播出節目、播出時序與字幕播出的高度一致。從某種意義上，也提高了播出系統的安全性。

　　小結

　　“十二五”期間將是我國廣播影視事業發展的關鍵五年，到2015年，全國各級廣播電臺、電視臺基本實現數字化、網絡化，隨著技術的發展，各臺的高清節目制作能力將得到全面提升。

　　本文就高清系統建設、高標清過渡階段可能會遇到的關鍵問題，結合前一階段電視臺高標清系統設計與實踐經驗，給出了部分設計思路和應對策略;隨著高清系統、高/標清同播系統的日益增多，視音頻技術的發展以及相關行業規范或者國家級別規范的陸續出臺，我們期待會有更多的解決思路和應對策略供業內同行參考，也期待與業界同仁共同迎接全高清時代的早日到來!