电视台数字化网络化建设白皮书

1、 电视台数字化网络化建设白皮书电视台高标清同播技术策略研究(2009电视台数字化网络化研究报告编写组2009年12月版权声明©国家广播电影电视总局科技司所有,2009年。本文档是中国国家广播电影电视总局科技司关于电视台数字化网络化建设的指导性文件,任何组织、机构或自然人均不得篡改或转意。前言高清是电视发展的主流趋势。当前,在国际上延续了几十年的标准清晰度电视正向高清晰度电视全面跃进。高清电视以高分辨率的图像、16:9的画面、环绕声的音响,极大地满足了观众对电视节目欣赏不断增长的需求。1998年,美国等发达国家开始播出数字高清电视,目前,高清电视在发达国家已逐步成为现实。高清电视在我国

2、也受到了各方面的广泛关注,其产业与市场正在快速成长。2005年中央电视台开播了我国第一个有线高清频道。随后,上海文广、电影频道等相继开播了有线数字电视付费高清频道。特别是2008年,北京奥运会首次全程进行高清信号的制作,对我国高清发展起到了很大的推动作用。发展高清电视,是社会发展和科技进步的必然趋势,是新的历史条件下满足人民群众精神文化需求的必然选择,对于拉动内需,带动高清电视机、机顶盒等电子制造业,以及内容制作业等相关产业发展,提高公共服务水平都有至关重要的作用,因此是广播电视系统义不容辞的责任。目前,平板显示器消费市场已充分启动,传输通道具备,许多电视台已具备高清节目制作能力,电视节目生产

3、已向高清迈进,可以说我国发展高清电视的时机与条件已经成熟。为进一步推动高清电视的发展与普及,考虑到我国的基本国情和经济社会发展的实际情况,广电总局及时制定了我国高清电视发展的基本思路:抓住模拟电视向数字电视转换的战略机遇期,积极推进现有电视频道节目的标清电视与高清电视同播,逐步实现标清电视向高清电视的过渡。所谓高标清同播,就是把现有的频道节目,以标清和高清同播的方式来同时播出,实现现有节目逐步的高清化,而不是开办新的频道。高标清同播方式可以减少初期投入成本,并解决节目层面的源动力问题,解决高清频道产业化运营问题,是我国推进高清技术发展的新举措,也是广播电视由标清向高清过渡的必由之路。2009年

4、8月6日,总局发了58号文广电总局关于促进高清电视发展的通知,正式批准中央电视台第一套节目和北京卫视、上海东方卫视、江苏卫视、湖南卫视等5个频道(后又增加黑龙江卫视、广东卫视、深圳卫视、浙江卫视等4个频道在9月28日进行高标清同播。该文件的出台,使我国高清电视发展迅速跃上一个新台阶。不仅明确了高清发展的方式和时间表,而且通过新上9个频道(加上原有的央视、电影、北京、上海4个高清频道,共13个高清频道,初步实现了高清电视的规模化、集约化发展,有利于在社会上形成高清收看的氛围,进而加快高清市场和产业的发展。随着高清电视的发展,各级电视台将迅速构建高清制播系统,新建的高清制播系统将与原有的标清制播系

5、统共同形成高标清混合制播体系。但是高清电视不仅是技术上的一场革新,而且会给电视节目制作工艺、配套标准、管理政策等方面带来重大变革。由于高清电视在画幅、清晰度、码率等方面与标清有根本的不同,因此在高标清同播方式下,如何处理好标清和高清的关系,兼顾高清和标清的收视效果,实现标清向高清的逐步平滑过渡,显得尤其重要。为了进一步理清思路,做好全国高清电视发展的整体规划和统一实施,促进我国高清电视产业健康、有序发展,广电总局专门设立了“高标清同播技术策略研究及试验”项目,项目规定的主要研究任务是:完成高标清同播试验,撰写项目研究报告,提出科学合理的高标清同播技术策略,以及标清向高清逐步过渡的策略。江苏广电

6、总台承担了该科研项目。作为全国首批开展高标清同播的9家电视台之一,江苏广电总台结合项目研究,对高标清同播技术策略、实施手段等进行了深入思考,积极做好高标清同播技术筹备工作,并在9月28日顺利开播卫视高清频道。同时,项目组通过调研问卷和实地走访等形式,了解第一批高标清同播的其他8个台的详细情况,拿到了第一手资料,并进行了研究、分析。项目组在综合9家电视台高标清同播实践宝贵经验和教训的基础上,最后形成高标清同播技术策略研究报告。该报告经过总局科技司组织的专家杜百川、丁文华、王联、孙苏川、张建平、宋宜纯、陈默、田方、杨勇、盛志凡、范创奇、贾占林、肖亮、徐济众、李迅、黄伟、傅峰春、霍秋林、邓向冬、姚永

7、辉、常健、黄永洪、王亚明、孙奉明、李军、王赋生、鲁泳、韩钢、徐静等同志的讨论、修改和审定,作为广电总局电视台数字化网络化建设白皮书的系列专题报告发布,希望为正在或将要开展高标清同播的电视台提供规范和指导,为厂家设计高安全、高质量、高效率、高管控的高标清同播网络化系统提供参考。本报告指导单位:国家广播电影电视总局科技司本报告的主要起草单位:江苏省广播电视总台本报告的主要起草人:王联张建平孙苏川肖亮盛志凡顾建国薛兵何宁朱光荣吴昊王炯心李世萍王珂张和林马晨阳沈劲松席鲁江汪波李发枝徐忠强毛敏明梁枫葛加刚董璐徐斌轩献在项目研究和报告起草过程中,项目组先后参加了多次高标清同播峰会、论坛和研讨活动,包括10

8、月6日华东电视技术协作体在厦门召开的高峰会议,12月4日中国广播电视协会在哈尔滨召开的高标清同播专题峰会,12月10日中国影视协会在西双版纳召开的高标清同播论坛,12月22日总局科技司在北京召开的高标清同播技术规范研讨会。通过这些会议和研讨活动,项目组获得了各电视机构及业内厂商在高标清同播方面的素材和研究成果,也得到了各位专家宝贵的意见和建议,并充实到研究报告中,对研究报告进行了修改、完善,在此表示诚挚的感谢!目录1 概述 (12 节目形态分析 (22.1高标清同播比例要求 (22.2各台卫视频道节目分析 (22.3各台高标清同播情况分析 (32.4各种形态节目同播特点分析 (42.4.1 新

9、闻类节目同播特点 (42.4.2 综艺类节目同播特点 (52.4.3 影视剧类节目同播特点 (62.4.4 专题类节目同播特点 (72.4.5 广告类节目同播特点 (83 技术管理策略分析 (93.1高标清同播质量要求 (93.2高清节目制播码率策略 (93.3高标清同播图像制作策略 (103.4高标清同播图形字幕策略 (113.5高标清同播特技制作策略 (123.6高标清同播音频处理策略 (123.7高标清同播幅型变换策略 (133.7.1 幅型变换分析 (133.7.2 下变换策略 (143.7.3 上变换策略 (163.7.4 多次变换策略 (183.7.5 幅型变换的自动匹配 (203

10、.8高标清同播节目播出策略 (213.9高标清同播质量控制策略 (213.10高清节目磁带录制规范 (233.11高标清同播制播流程设计方式 (243.11.1 高、标清共享播出通道同播 (243.11.2 高、标清采用独立播出通道分离播出 (254 前期采集环节同播策略 (274.1技术改造策略 (274.2技术管理策略 (274.2.1 构图策略 (274.2.2 聚焦策略 (284.2.3 照明、布景策略 (284.2.4 曝光策略 (294.2.5 轮廓校正 (295 新闻制播环节同播策略 (315.1技术改造策略 (315.1.1 网络化制播方案 (315.1.2 非网络化制播方案

11、(335.2技术管理策略 (335.2.1 拍摄构图策略 (335.2.2 幅型变换策略 (345.2.3 图形字幕策略 (345.2.4 代理码率编辑策略 (356 演播室环节同播策略 (366.1技术改造策略 (366.1.1 总体策略 (366.1.2 同步策略 (376.1.3 逐行策略 (386.1.4 监视策略 (396.1.5 视音频同步策略 (396.1.6 网络化策略 (406.2技术管理策略 (416.2.1 拍摄构图策略 (416.2.2 幅型变换策略 (416.2.3 图形字幕策略 (427 制作环节同播策略 (437.1技术改造策略 (437.1.1 非网络化高清制作

12、系统 (437.1.2 全高清制作网络 (437.1.3 立足标清制作的高标清混编同播网络 (457.2技术管理策略 (467.2.1 幅型变换策略 (467.2.2 上、下变换质量控制策略 (477.2.3 图形字幕策略 (488 播出环节同播策略 (508.1技术改造策略 (508.1.1 纯高清模式 (508.1.2 独立同播模式 (528.1.3 共享同播模式 (538.2技术管理策略 (548.2.1 节目编单策略 (558.2.2 节目录播策略 (558.2.3 节目直播策略 (568.2.4 上下变换策略 (578.2.6 节目监播策略 (598.2.7 播出应急策略 (599

13、音频制播策略 (619.1技术管理策略 (619.2高标清同播音频播出策略 (619.3支持环绕声的制播系统改造策略 (629.3.1 采用编码方式传输与交换的环绕声制播系统 (629.3.2 采用分立多声道方式传输的环绕声制播系统 (639.3.3 两种方式的优缺点比较 (649.4在播出环节实现高标清同播音频处理策略 (649.5在制作环节实现高标清同播音频制作策略 (659.6高标清同播声画同步处理策略 (669.7高标清同播电视节目响度一致性问题处理策略 (679.8音频声道指配 (671概述本报告主要包括:节目形态分析、技术管理策略分析、前期采集环节同播策略、新闻制播环节同播策略、演

14、播室环节同播策略、制作环节同播策略、播出环节同播策略、音频制播策略等八个部分。节目形态分析通过调研,对9个高标清同播频道的节目形态组成,新闻、综艺、专题、影视剧、广告等不同节目形态的特点、制作难度等进行了分析,对不同形态节目的高标清同播实施情况进行了介绍。技术管理策略分析按照兼顾高标清收视效果、推动高清发展的总体要求,对高清制播码率、图像制作、图形字幕、特技制作、音频处理、幅型变换、节目播出、质量控制、磁带录制规范、制播流程设计等高标清同播的技术管理策略进行了分析、总结和规范。前期采集环节同播策略、新闻制播环节同播策略、演播室环节同播策略、制作环节同播策略、播出环节同播策略、音频制播策略对高标

15、清同播环节的业务需求、流程进行分析,总结各个环节的技术改造策略和管理策略,重点对网络化架构下实现高标清同播的策略进行了阐述。2节目形态分析2.1高标清同播比例要求按照国家广电总局要求,发展高清电视,主要采取现有频道高、标清同播过渡的方式,积极稳妥推进。高、标清同播,是指同一频道内容,同时采取高清和标清方式播出。同播的高清频道第一年度的节目同播率和高清播出率要高于50%,第二年度要高于70%,力争第三年度达到全高清播出。第一、二年度高清频道黄金时段(18:30-23:00应该全部播出高清节目,高清时段播出的广告、气象等节目,也应做到高清播出。2.2各台卫视频道节目分析总局对节目同播率和高清播出率

16、提出了非常严格的要求,考虑到原有制作体系存在的大量标清制作资源,以及卫视频道已经外购的标清影视剧节目情况,为了最大限度保护投资,减少高清发展初期的投入,同时满足总局要求,有必要对各种类型节目的播出量、节目特点、高标清同播实施难度等进行分析。项目组对第一批实现高标清同播卫视频道的版面编排和节目类型进行了分析,结果如下表所示: (数据统计日期:2009年11月16日-11月22日由表格可见,影视剧占的比例最高,平均达到44%,其次是专题、新闻,最后是综艺。其他类节目包括广告、宣传片、专题广告、信息类节目等,共占全天的21%左右。 各个台的情况不尽相同,在几个卫视频道中,江苏卫视播出的影视剧节目最多

17、,北京卫视播出的新闻、专题栏目类节目最多,湖南卫视播出的综艺类节目最多,黑龙江卫视播出的其他类节目最多。2.3各台高标清同播情况分析第一批实现高标清同播的9个卫视频道,其对应不同类型节目的高清同播率如下表所示: (数据统计日期:2009年12月14日注:1、该表格数据为人工观察统计得到,有一定的误差;2、高清同播率=该类型节目高清同播时间/该类型节目在高清频道的总播出时间,其中高清同播时间指的是既同播、又高清播出的时间。根据上表,各节目类型高清同播比率由高到低分别是: 该排序基本反映了各类型节目实施高标清同播的难度。2.4各种形态节目同播特点分析2.4.1新闻类节目同播特点虽然新闻类节目高清同

18、播比率较高,但是这是由于我们只对新闻节目提出了演播室高清化的要求,目前首批开播高清频道的9家电视台全部实现了新闻演播室的高清化,但是实现新闻素材高清化的只有北京、湖南、黑龙江三个台。根据调研,新闻类节目无论在技术平台建设还是技术管理策略上,都是实施最困难的一个节目类型。从技术平台来说,既有演播室高清制作、演播室高清服务器播出,又有ENG 前期采集、后期制作,还涉及到高清的SNG卫星连线等等,并且必须保证新闻的实效性,兼容不同宽高比画面构图,对技术系统提出了非常高的要求。从技术策略来说,新闻类节目特别是时政新闻具有很强的政治性,例如有时必须保证高标清画面上出现的领导人数量完全相同,按照这样的要求

19、很难实现画面兼容取景。可以说,对于时政新闻类节目,宽高比变换已经不是一个简单的技术问题,而是成为政治问题。首批开播高清频道的9家电视台相应情况如下:北京、湖南、黑龙江三个台实现了ENG自采新闻高清化,都采用4:3保护框进行取景,在标清播出时采用左右切边的模式进行下变换。包括央视在内其他六家电视台目前采用标清拍摄新闻素材,央视在国庆60周年直播时,采用了4:3画幅的高清(对16:9的宽幅画面进行两边切边,同时用灰底填充。 采集, 3采集, 62.4.2综艺类节目同播特点综艺类节目(包括体育赛事等有直播、录播两种形式,直播节目与制作无关,只需要高清转播车、高清演播室和高清播出系统,实现起来较为容易

20、,录播节目一般需要进行后期制作,实现难度要稍大一些。从技术策略来说,综艺节目一般都偏重于娱乐,不涉及政治,因此画幅变换较为自由,可以根据导演的想法选择不同的变换模式。首批开播高清频道的9家电视台相应情况如下:大多数台都采用4:3保护框取景,在标清播出时采用左右切边模式进行下变换,保证在标清电视机上图像撑满电视机画面,但是在高清电视机上观看时构图不是很理想。中央台较多采用16:9构图取景,采用上下加黑边的模式进行下变换在标清频道播出,优点是不损失画面信息,不存在构图上的问题,缺点是标清电视机观看时,上下有两个黑边。较多采用16:9构 2.4.3影视剧类节目同播特点从实施的角度来说,影视剧类节目与

21、台内制作流程无关,只需外购节目,配置高清播出系统就可以了,是实施难度最小的。但是由于高清节目源稀缺,价格比较高,加上有的台已经签订了较长时间的电视剧购买协议,不容易变更,造成目前高清同播比率并不高。影视剧类节目高标清同播的技术策略包括:购买一个版本还是两个版本?如果只购买高清版本,采用什么样的下变换策略?如果购买两个版本,如何解决在保证同播的情况下,分别进行缩编和广告插入的问题?如果只有标清版本,采用什么样的上变换策略?首批开播高清频道的9家电视台相应情况如下:1.只购买高清版还是同时购买高标清两个版本除湖南卫视外,其他频道基本上都采用购买两个版本电视剧的方式。 购买一个版本的好处是效率较高、

22、成本较低;购买两个版本的好处是高清版本的字幕打在16:9高清画面上,标清版本字幕打在标清画面下方镶黑边的位置上,确保两个版本特别是标清版本的收视效果达到最佳。2.下变换模式湖南卫视高清电视剧在标清频道播出时,大部分采用左右切边模式下变换播出,部分采用上下黑边的信箱模式下变换播出。其他卫视基本上购买高、标清两个版本的电视剧,不存在下变换问题。标清电视剧制作、播出流程不变,高清电视剧以标清版本为参考进行缩编和插入广告,保证总时长的一致。3.上变换模式对于只有标清版本的,大多数采用左右加黑边的模式进行上变换在高清频道播出,但黑龙江台对于遮幅式标清电视剧,采用上下切边模式进行上变换在高清频道播出。2.

23、4.4专题类节目同播特点与影视剧、综艺、文体等类型节目相比,专题类节目实现高标清同播难度较大,既有演播室口播,也有ENG采录,需要高清演播室、高清ENG、高清节目制作系统、高清播出系统的支撑。从技术策略应用来说,专题类节目也比较灵活,在高标清同播的前期阶段,一般采用4:3保护框构图取景拍摄,采用左右切边模式下变换播出,对偏重于专题片性质的节目,则采用16:9构图,采用上下加黑边模式进行下变换。首批开播高清频道的9家电视台相应情况如下:大多数电视台采用全高清的制播体系进行专题类节目的高标清同播,采用左右切边模式下变换在标清频道播出。江苏卫视建设了高标清融合的制播体系,前期拍摄、演播室采用高清系统

24、,制作环节在保留原有标清流程不变的基础上,通过标清工程文件的上变换,实现高清素材的自动识别、替换和高清节目的自动生成。少数电视台还没有完全实现专题节目的高清化制作,制作的标清节目采用左右黑边模式上变换播出。2.4.5广告类节目同播特点按照总局的要求,高清时段播出的广告、气象等节目,也应做到高清播出。广告类节目一般有几种播出方式:一是以素材方式直接在播出系统播出,二是串编打包后作为节目在播出系统播出,三是串编打包后插入节目与节目一起播出,四是串编打包后在演播室播出。由于与台内制作流程关系不大,因此实现起来比较容易,目前的问题是高清版的广告还比较少。由于目前主要还是标清电视观众为主,因此广告商更加

25、关注标清播出的收视效果。为此,一般采用高清、标清两个版本的方式进行广告节目的同播,对于暂时没有高清版本的,采用标清版本上变换的方式在高清频道播出。首批开播高清频道的9家电视台相应情况如下:大多数电视台采用两个版本播出的方式,个别电视台采用高清版本左右切边模式在标清频道播出,虽然流程上较为简单,但会造成画面信息的丢失。对于只有标清版本广告节目的,大多数采用左右加黑边的模式上变换,但也有少数电视台采用拉伸变形的方式进行上变换。3技术管理策略分析3.1高标清同播质量要求电视的发展是先有黑白后有彩色,在彩色电视诞生之前,黑白电视已经得到广泛普及,彩色电视要想占领市场,必须与黑白电视兼容。因此设计彩色电

26、视制式充分考虑黑白与彩色电视的兼容性,即当电视台播放彩色电视节目时,彩色电视机接收显示彩色图像,黑白电视机接收黑白图像。与黑白、彩色电视的相互兼容不同,标清和高清是两种不兼容的电视制式,电视台播放高清节目时,标清电视机(机顶盒无法接收,必须下变换后在标清频道播出,才能被标清电视机接收。标清、高清电视在宽高比、清晰度、伴音等方面都有很大差异,特别是高清电视采用了与标清不同的16:9画幅,在充分体现电视画面效果的同时,也对高标清同播带来了复杂的宽高比管理问题。在高、标清同播的方式下,必须兼顾高、标清的收视效果,但要完全做到高、标清收视效果的兼顾是不可能的,必须做到有所侧重。根据同一频道标清、高清观

27、众数量的变化,我们把高标清同播分为前期阶段和中、后期阶段。在前期阶段,高清的到达率还不高,频道的收视份额、广告市场主要还在标清,因此在画面构图以及上下变换等策略上必须照顾大多数标清观众的欣赏习惯,确保标清观众的收视效果,同时兼顾高清的收视效果。相反,在中、后期阶段,已经发展了高清观众为主,这时就可以优先考虑高清观众的收视效果,同时兼顾标清观众的收视效果。3.2高清节目制播码率策略高清节目制播码流的选择必须兼顾质量和效率。码率选择低,会影响节目技术质量,特别是多代转码复制后的技术质量,码率选择高,有利于提高节目质量,但同时也带来成本的增大和生产效率的下降。参考EBU(欧广联R124建议书,结合我

28、国高清摄录设备的实际使用情况,建议如下:1主流高清节目的采集和制作推荐采用4:2:2取样(亮度1920x1080像素,色度960x1080像素,在制作流程中不应进行水平和垂直方向上的亚取样处理;2主流高清节目至少采用8比特量化,更高质量的节目采用10比特量化;3主流高清节目采用帧内编码时记录、制作码率推荐采用100Mbps或以上,采用帧间(长GOP结构编码时码率不应低于50Mbps;4常规高清节目采用比MPEG2编码效率更高的帧内4:2:0取样(亮度1440x1080像素,色度720x540像素算法时码率推荐采用50Mbps或以上,采用帧间(长GOP结构编码4:2:0取样(亮度1440x108

29、0像素,色度720x540像素或亮度1920x1080像素,色度960x540像素时码率不应低于35Mbps。主流高清节目制作编码格式及码率建议如下: 3.3高标清同播图像制作策略按照广电总局关于电视台高标清同播节目制作、播出技术要求的若干意见,为最大程度减少幅型变化对高标清同播频道收视效果的影响,高标清同播的图像制作要坚持三个原则:一是制作用于同播的高清节目时,在一个节目内或一条新闻内,画面幅型比应当保持统一;二是制作用于同播的标清节目时,原则上不能上下遮幅,如果要制作上下遮幅的标清节目,图形字幕必须位于画面内;三是高清节目制作采用标清素材,在幅型变换时,不应当产生图像变形。不同类型节目的图

30、像制作策略建议如下:1新闻类节目该类节目(包括外拍素材、高清演播室图像按照高清格式制作时,建议采用16:9构图拍摄、制作,并兼顾4:3保护框。2重大事件转播建议该类节目按高清格式,采用16:9构图拍摄、制作。3综艺、电视剧类节目建议该类节目按高清格式,采用16:9构图拍摄、制作。4体育类节目建议该类节目按高清格式,采用16:9构图拍摄、制作。根据节目需要,兼顾4:3保护框。5专题类节目建议该类节目按高清格式,采用16:9构图拍摄、制作。根据节目需要,兼顾4:3保护框。6广告类节目建议该类节目按高清格式,采用16:9构图拍摄、制作。在制作完成后,也可以提供高、标清两个版本。3.4高标清同播图形字

31、幕策略图形字幕贯穿于电视节目制作和播出的各个环节,由于高标清画面的宽幅比不一样,如何在同播的高标清节目中将这些信息完整且美观地呈现出来,是值得注意的问题。在高标清同播的过渡期内,高清制作的节目大部分都要在标清电视频道播出,观众的收视仍以标清为主。在此环境下,高清节目下变换后,图文字幕可能存在以下问题:1高清节目采用切边模式下变换:部分高清画面中的字幕会因切边而丢失,特技、图文元素因切边而不完整;2高清节目采用上下黑边(信箱模式下变换:有效画面变小,字幕缩小像素降低,不符合观众收视习惯;3高清制作经下变换后字幕可能不够清晰。为此,可制定如下基本策略:1采用16:9构图的高清节目,字幕的字体字号应

32、兼顾标清收视效果,或另行制作标清版本字幕;2采用4:3保护框构图的高清节目,应将所有图形、字幕放在4:3的保护框内,避免因切边下变换造成部分高清画面中的字幕不完整;3在台内数字化、网络化成熟的条件下,推荐采用视音频与字幕分离制播方式,使高、标清节目的字幕清晰度、质量、效果都达到最佳。3.5高标清同播特技制作策略当高清下变换采用切边模式时,部分高清特技过程会因切边而变得不完整或出现时间误差,为此在高清节目特技制作时,应遵循以下几个原则:1应避免采用突显画幅比例的特技效果,并谨慎处理从画面的角或边开始的特技。2对于在标清同播频道中使用左右切边方式下变换播出的高清节目,在特技制作过程中应兼顾使用4:

33、3模式监看,防止在标清同播中出现问题。3.6高标清同播音频处理策略各台普遍实行立体声或双声道播出。除黑龙江、广东全部双声道播出外,其他台专题、综艺立体声制播,新闻等节目双声道播出。目前各台高清频道音频播出的情况如下: 各台普遍部署了环绕声制作系统,但是目前环绕声制作还处于探索阶段,除央视、黑龙江台在大型运动会转播中实际播出环绕声节目,其他各台无环绕声节目实际播出。各台音频制播体系现状: *磁带:立体声节目采用AES格式、环绕声节目采用杜比E格式;基带传输方式为分立8声道。高标清同播音频处理策略建议如下:1在高标清同播过渡期内,高清伴音应采用立体声格式进行制作、播出,有条件的,应加大5.1环绕声

34、制作、播出比例。2对于制作的5.1或立体声高清节目,在下变换时需要下缩混成单声道音频,用于在标清频道播出。为保证下混至立体声或单声道的使用需求,各声道间应保持正确的相位关系。3对于单声道的标清节目,在上变换时需要将1声道PGM信号复制到2声道,制作成双声道高清节目。3.7高标清同播幅型变换策略3.7.1幅型变换分析高标清的混合编辑及同播问题离不开高标清的幅型变换问题。上变换有加边、切边、拉伸三种模式,下变换有信箱、切边、挤压三种模式。幅型变换对高标清同播有几下影响:1对构图的影响高清下变换、标清上变换,都存在对画面的裁剪或加边和画面的缩放。这会造成原始画面信息的缺失或无用画面的填充,影响画面效

35、果。2对画面质量的影响上下变换不是一个可逆的过程,标清上变换的节目或者是使用了标清上变换的素材,经过变换,图像质量下降。3幅型变换不当可能造成播出事故素材的幅型与成品节目的幅型,节目源的幅型和播出后的幅型都存在多种组合变换的可能,如果匹配不当就可能造成播出事故。采用不合适的上下变换模式会严重影响观众收看的画面效果,为尽可能减少幅型变化对高标清同播频道收视效果的影响,建议遵循以下原则:1以保持画面不变形、不影响画面主要内容传达为基本原则,尽量避免出现四面黑边的画面;2制作用于同播的高清节目时,在一个节目内或一条新闻内,画面幅型比应尽可能保持统一;3无论是高清播出还是标清播出,应尽量减少上下变换次

36、数,上下变换次数不应超过两次。3.7.2下变换策略高清画面的宽高比为16:9,大部分标清画面的宽高比为4:3,高清制作标清播出最重要的问题是制定恰当的下变换宽高比管理策略,正确的宽高比管理策略可以保护标清观众的利益,不当的上、下变换组合会降低高清制作、标清播出的图像质量。下变换有信箱、切边、挤压三种模式。 信箱(Letter box:在画面的上下两侧加黑边,保留了全部画面内容,画面比例正常,但清晰度有损失;切边(Edge crop:画面左右两侧被剪切,清晰度好,画面比例正常,但损失了一部分画面内容;挤压(Squeeze:将画面横向压缩,保留了全部画面内容,清晰度好,但画面产生变形。各台下变换策

37、略如下表所示: 所有电视台的新闻类节目采用切边模式进行下变换,大多数电视台专题、综艺栏节目采用切边模式下变换,大多数电视台影视剧节目采用上下黑边的信箱模式下变换(大多由电视剧制作机构完成,大多数电视台广告节目采用两个版本分别播出。在高标清同播的前期阶段,为照顾大多数标清观众的欣赏习惯,建议下变换采用以下原则:1原始的发送信号不能变形,就是下变换中的挤压变形(squeeze在最终发送时不能使用。2尽可能采用保证标清电视机画面满幅的切边模式,减少标清电视受众的不满。为保证下变换后的画面构图正常,高清拍摄时需要在16:9的寻像器中加入4:3标志线,取景时画面以4:3构图为主兼顾14:9或16:9。3

38、考虑电视观众的观看习惯问题。大部分观众已经接受了影视剧类节目采用信箱模式,虽上下有黑条,但观众基本已经接受,黑条部分也是字幕的最佳位置。对于准备采用信箱模式下变换的影视剧、纪录片、专题片,以及部分文娱、体育等节目,在拍摄时应采用16:9构图进行取景。4对于制作网打包服务器、播出上载工作站或者播出服务器输出信号的下变换器设置默认的下变换模式,尽可能简化流程,避免出错。当需要与默认模式不同的下变换模式时,再手工配置。高标清同播的中、后期阶段,可直接采用上下黑边模式下变换到标清播出。3.7.3上变换策略在高标清同播初期,高清播出率达不到100%,因此需要将部分标清节目上变换为高清格式后在高清频道播出

39、。同时,在高清节目编辑过程中,不可避免使用到标清素材,也需要进行上变换调整。上变换有切边、加边、拉伸三种模式。 切边(Full width:将画面进行纵向剪切,画面比例正常,但损失了一部分画面内容;加边(Pillar box:在画面的左右两侧加黑边,保留了全部画面内容,画面比例正常;拉伸(Stretch:将画面横向拉伸,保留了全部画面内容,但画面产生变形。各台标清节目的上变换策略如下表所示: 除个别案例,基本上所有台所有类型节目都采用加边模式进行上变换,总局在广电总局关于促进高清电视发展的通知、关于规范高清同播频道播出的函中均明确要求,过渡期内,高清频道中的标清上变换节目、栏目,应按4:3格式

40、播出。对于标清素材的上变换,总局要求在高清节目、栏目中使用标清节目素材时,必须按16:9的格式调整,但是对于如何调整并未做具体规定。目前九家高标清同播电视台使用的策略不尽相同,大多数采用加边模式,只在在加黑边、加材质或者开窗口上有所区别,少数也有采用切边和拉伸模式进行上变换。建议各高标清同播频道按照广发200958号广电总局关于促进高清电视发展的通知要求,加快提高高清播出率和高标清同播率,确保2010年达到70%以上。同时加强高清频道编排的科学性、灵活性,确定高清、标清节目播出时段板块,避免节目画幅频繁变化,影响观众收看,提高高清频道的收视效果,在高标清同播的前期阶段,为提高高清频道节目质量,

41、建议上变换采用以下原则:14:3满幅标清节目上变换后高清播出的,建议采用左右黑边模式,建议考虑两点:一是要结合节目类型来定;二是要防止填充区的边缘出现问题;2上下遮幅的标清节目上变换后在高清播出的,建议采用上下切边模式,从而避免四周黑边的情况。但是如果字幕在标清画面下方镶黑边的位置上,为了避免切边上变换后字幕信息丢失,也可采用左右黑边模式;3制作用于同播的标清节目时,原则上不能上下遮幅,如果要制作上下遮幅的标清节目,图形字幕必须位于画面内。在高清节目中使用标清素材时,采用的上变换模式可根据节目和素材特点加以选择,但需注意以下几点:1在一个节目内或一条新闻内,画面幅型比应当保持统一;2高清节目制

42、作采用标清素材,在幅型变换时,不应当产生图像变形;3不能因为幅型的变化影响画面主要内容的传达。3.7.4多次变换策略在高标清同播过渡期内,高清节目需要在高清频道和标清频道同播,而节目编辑过程也会混合使用高标清素材,这就带来多次上下变换的问题。1标清上变换后再下变换模式:高清节目的制作过程中,使用了标清格式的拍摄素材或历史资料,制作的成品节目以高清格式输出,并在标清频道同播或者下变换后送标清频道播出。下图为标清素材被高清节目引用后,多次变换的各种情况。从图中可以看出,如果上下变换方案选择的不恰当,会出现标清素材经过上变换和下变换后,产生画面内容损失或严重变形的结果。因此,选择合适的上下变换策略对

43、于保证节目播出效果至关重要。 2高清下变换后再上变换模式:高清素材被标清节目引用,然后又到高清频道同播或者将成品节目上变换后送高清频道播出。下图为高清素材被标清节目引用后,连续变换的各种可能情况。 选择合适的上下变换策略对于保证节目播出效果至关重要,对于多次上下变换,建议遵循以下原则:1尽量避免或减少多次变换情况的出现,节目制播过程中上下变换次数应小于2次。例如在高清节目制作时尽量采用高清素材,或者建立高、标清融合的制作系统,标清节目用标清素材单独打包生成,避免标清素材上变换后再下变换的情形。2针对高清制作后需要下变换成标清节目的情况,如果节目最终要采用左右切边模式下变换,那么使用标清素材时应

44、采用左右加边模式上变换,这样经过高清制作得到的节目采用切边模式下变换后原有画面内容不变。3如果节目最终要采用上下黑边(信箱模式模式下变换,那么使用标清素材时应避免采用左右黑边模式上变换,从而避免四周黑框的情况,如果画面内容允许,可采用切边模式上变换。4尽可能避免高清素材下变换后用于标清节目制作,然后又到高清频道同播或者将成品节目上变换后送高清频道播出的情况,一方面是为了避免节目质量的下降,另一方面也是为了避免多次上下变换的问题。5对于采购的已经经过信箱模式下变换的标清电视剧,如果采用上下切边模式进行上变换,虽然不会产生画面内容损失和画面变形,而且也不会形成四周黑边的情况,但是会造成电视剧字幕消

45、失或者显示不完整,以及画面质量粗糙,因此建议还是按照总局关于严格规范高清节目和标清节目画面规格的有关规定,采用左右加边的模式上变换播出。3.7.5幅型变换的自动匹配素材的幅型与成品节目的幅型,节目源的幅型和播出后的幅型,都存在多种组合的变换可能,如果不能够自动匹配,将加大运行复杂程度,尤其在演播室和频道,可能由于幅型变换不当造成播出事故。因此,统一采用AFD(Active Format Description,有效幅型描述能够降低运行成本,提高幅型变换的自动化程度。SMPTE提供了幅型变换的标准,采用AFD对于文件和信号的画面幅型比进行统一标示。目前,主要的周边设备生产厂家,如Harris、E

46、vertz、Miranda等均支持AFD的通过或对应幅型变换AFD识别与修改。包括Harris、Omneon、Thomson、Seachange在内的各个视频服务器厂商,也均支持根据注入的AFD信息自动识别并作出相应的上下变换操作。幅型变换直接影响高标清过渡的节目运行规划和技术系统设计,涉及前期拍摄、总控、后期制作、演播室和频道播出多个技术系统,需要制定针对制播各环节的具体运行规程,运用技术管理手段,使幅型变换得到正确处理,以便信号和文件在节目生产过程的各个工艺系统间流转时AFD信息能够正确继承和使用。在播出环节实现幅型变换的自动匹配需要注意以下事项:1确认在前期拍摄采集、后期制作、演播室等各

47、个环节能够对所有的文件和信号都嵌入正确的、播出上下变换器(包括播出服务器所支持的AFD标识;2确认所选用的播出服务器或者播出系统中上下变换器支持AFD,并且对AFD的编码规范、使用流程的理解与标准相一致;3确认在技术实现上能够做到连续播出节目幅型变换的帧精度切换;4合理规划AFD嵌入及处理的流程,并严格进行AFD信息的检查,确保AFD信息的合法性,AFD信息与节目单信息的一致性,变换效果的正确性。3.8高标清同播节目播出策略高标清同播有四种播出方式:高清节目源高清播出、高清节目源标清播出、标清节目源高清播出、标清节目源标清播出。其播出策略如下: 3.9高标清同播质量控制策略为了提高高标清同播的

48、技术质量,建议考虑以下质量控制策略:1节目制作人员在完成节目后,负责在节目单上增加注明高标清类型、幅型比、声道等信息。2采用AFD(有效幅型描述标识进行幅型自动变换时,播出前要严格进行AFD信息检查,确保与节目单幅型比信息的一致性,以及变换效果的正确性。3加强节目的播前技术审查,避免播出质量不达标或者不符合幅型要求规定的节目,确保播出效果。4在进行前期拍摄、后期制作、上下变换等设备的选型时,不仅要关注厂家给出的性能指标,还要认真进行测试比较,并且充分重视主观评价测试。5加强对编码格式和码率的科学规划,既要考虑降低成本、提高效率,更要考虑对节目质量的影响,具体可参考EBU(欧广联R124建议书,

49、及本报告前面对高清节目制播码流的分析。6加强对高标清同播制播流程的优化,规划设计科学高效的下变换流程,上下变换次数不应超过两次,并尽量减少不同格式间的多次转换。在高标清混合制播体系中,上、下变换是制播链路中的关键环节之一,从理论上说,高清制作标清播出的节目质量应该比标清制作的更好,但是如果上、下变换质量不好,也可能会出现高清制作标清播出的节目质量比标清制作的节目质量还差的现象。因此在制定技术策略和方案时,除了关注上、下变换模式,还要重视上、下变换的技术质量。目前,中高端上、下变换硬件设备的变换质量均能达到广播级标准,相对来说,软件或非编板卡的变换质量出现的问题较多。建议在系统建设或改造时,重视

50、对相关硬件、软件进行变换质量的测试,选用高质量的上、下变换设备。由于还没有被行业广泛认同的客观测试方案,用人眼观察的主观评价就显得更加重要。主观评价使用的测试序列应包括多种静止和运动的不同画面,特别是必须包括含有静止和移动的斜线、圆形等不规则物体的画面序列。鉴于目前播出的主要是隔行扫描的高清信号,应重点选择隔行扫描的测试序列。对比观察是进行主观评价的最有效方法。具体方法是把经过A和B两个不同变换器变换的相同测试序列画面同时显示在并列摆放的同型号监视器上,或把两个画面用划像的方法分左右或上下同时显示在同一台监视器上,这样就可以非常直观的观察到A 与B两个画面的差别从而得出正确的判断。3.10高清

51、节目磁带录制规范参考总局金帆奖对参评节目带的要求,建议高清节目磁带录制规范如下:播出节目带录制方式一(立体声: 播出节目带录制方式二(环绕声: 1保护引带不做严格要求,如果录制有控制磁迹和时间码,应与随后的控制磁迹和时间码保持连续。2视频校准信号为100/0/100/0/彩条。多讯道记录时,此信号应是经过信号处理和切换系统输出的标准彩条;用ENG方式记录时,彩条信号与随后的节目图像信号应取自同一编码器输出。使用多盘素材磁带进行编辑时,由录机记录在节目磁带引带上的彩条信号可取自该制作系统的标准信号发生器。复制时,由录机记录在节目磁带引带上的彩条信号必须是用放机从素材带引带上原录彩条重放的信号。3

52、音频校准信号为基准电平+4dBu(或-20dBFS的1000Hz正弦波。立体声记录时,两个声道应使用相位相同的校准信号,其左声道宜采用约每间隔3秒间断约0.25秒作为识别。3.11高标清同播制播流程设计方式从大的制播架构来说,目前主要有两种:高标清共享播出通道同播,高标清采用独立播出通道播出。目前九家电视台中,只有湖南台采用了高标清共享播出通道同播架构,高清和标清播出采用同一套播出系统,标清播出信号由高清播出信号经下变换后得到,即“一个平台,两种格式播出”。采用一个播出通 道, 83.11.1高、标清共享播出通道同播在这种架构下,高标清同播采用一个播出通道,包括节目上载和播出,平台只有一个,可

53、以实现完全的高标清同播,优点是系统简洁、工作量小、成本较低,缺点是标清频道也通过高清播出系统进行播出,在需要应用较为复杂的上下变换策略时,灵活性不够,风险较大,同时无法适应同播初期高、标清频道不一定完全同播的需要。 3.11.2高、标清采用独立播出通道分离播出在这种架构下,高、标清频道采用两个独立的播出通道进行同播,同播的高清频道完全作为一个新的频道进行管理。优点包括:1目前标清频道播出系统运行已经相当安全稳定,采用这种方式,新建一个高清播出系统,不影响原标清播出系统,原标清频道的播出业务流程不变,可以最大程度保证标清频道的播出安全。2同播初期高清和标清频道的内容不一定相同,即不一定完全同播,

54、即使同播,标清节目也不一定是由高清节目简单下并换而来,在这种情况下,采用两个播出系统实现起来就比较方便。3不同节目下变换到标清的策略可能不同,例如有的节目采用切边模式下变换,有的节目需要采用信箱模式下变换,考虑到这种情况,在制作系统进行下变换处理显得更加灵活、安全。 目前除了湖南台外,其他电视台都采用了上图所示的这种同播架构,只是在细节实现上有所不同,例如有的采用文件送播,有的采用磁带送播;有的在播出上载时进行下变换,有的在制作打包时进行下变换;有的在上载或播出服务器进行上变换,有的在标清播出后用上变换器进行上变换。这些都跟各台的技术系统、业务流程、管控模式等方面的情况有关。4前期采集环节同播

55、策略4.1技术改造策略前期素材拍摄高清化是实现高标清同播的前提和基础,高清ENG设备的采购主要需要考虑以下方面:1性能指标高,操作性和稳定性好;2图像质量高,包括客观测试和主观评价两个部分;3记录介质先进,适应网络化流程;4记录格式先进,并与本台后期非编制作网相一致或兼容;5具有良好的性能价格比,并且耗材费用较低。4.2技术管理策略与单纯的高清节目或者标清节目制播相比,高标清同播给素材拍摄带来很多新的问题,例如取景构图、肤色轮廓校正等。此外新闻画面要求以真实还原为主,色彩再现平实而自然、清晰度高、亮度层次丰富,这对高清拍摄在聚焦、照明和曝光方面也提出了更高要求。4.2.1构图策略对于高标清同播

56、的节目,拍摄构图需要兼顾16:9和4:3画幅,具体如何构图,需要考虑以下几个方面:1高清发展的不同阶段,拍摄构图策略不同。高标清同播的前期阶段,拍摄构图以4:3为主兼顾14:9或16:9构图;高标清同播的中、后期阶段,拍摄构图以16:9为主兼顾4:3。2下变换策略不同,拍摄构图策略不同。对于用左右切边模式下变换进行标清播出的高清节目,应以4:3构图为主,兼顾16:9构图,即在保证4:3画幅取景完整性的情况下,位于4:3画幅以外的画面内容也应尽量保证一致性和完整性。对于用上下黑边模式下变换进行标清播出的高清节目,应按16:9构图。3节目类型不同,对拍摄构图要求不同。对于新闻类节目,考虑到政治因素

57、,在按照高清格式制作时,建议采用16:9构图拍摄,并兼顾4:3保护框,在按照标清格式制作时,建议采用4:3保护框构图,并兼顾16:9;对于重大事件转播,考虑到素材的重要价值,应采用16:9构图拍摄;对于其他类型节目,可由导演根据需要选择构图方式,一般来说,综艺、电视剧类节目建议采用16:9构图拍摄,体育、专题类节目建议采用采用16:9构图拍摄,根据节目需要,兼顾4:3保护框。4采用4:3构图为主拍摄时,可在16:9寻像器内加入4:3区域标志线,便于取景。4.2.2聚焦策略高清系统具有更小的像素点,尤其是16:9宽画幅扫描密度更高,因此,在原来扫描线较少的标准清晰度图像中看不出来的焦点粗糙,在高清晰度电视节目中会表现得非常明显,所以聚焦要格外小心,即便用变焦镜头进行广角拍摄时,也不要自认为所有焦点都已调实。建议使用标准监视器,而且尺寸越大越好。在拍摄新闻和专题节目时,若不便于使用监视器,摄像就要更加注意焦点调整问题。此外,我国高清电视采用1080/50i格式,在奇数场获得540行的静态信息,在偶数场获得54