湖南卫视高标清同播的战略规划与技术实施

湖南卫视高标清同播的战略规划与技术实施湖南电视台技术部办公室主任李叔安

湖南广播影视集团副总工程师黄伟关键字：战略规划、高标清同播、应对策略、上下变换、音频制作格式内容提要：本文通过回顾湖南卫视发展高清之路所作出的战略规划和思索，具体而全面地介绍了湖南卫视高标清同播所进行的技术应对策略和实施状况，尤其对探究和创新音频制作格式进行了较为详尽的分析。一、湖南广电发展高清的思索源于3年前湖南广电对于高清的思索源于2006年，相比央视和国内很多省级电视媒体这个时间不算早，甚至有点晚。但是，有关“高标清同播”的理念对于“敢为天下先”的湖南广电人于07年上半年就已经基本形成、起先战略思索、谋划并实施高标清同播了。2年多来，我们始终致力于高清采、编、播、存、传等各个技术环节的规划、探讨与和实施。每个环节、各个系统、大小项目加起来经过数百次的技术研讨和方案论证，最终于今年9月28日，与国内几个兄弟台一道正式实行高标清同播。由于规划得早，所以，我们对总局今年8月下达“高标清同播的通知”没有感到特殊有压力。总局“8.10通知”下达后，除播出环节作了扩容外，其他环节，我们基本上是依据原规划进行。可以说，即使没有总局的“8.10通知”，湖南卫视最晚也会于今年年底实行高标清同播。因为，湖南广电早在08年就已向总局有关部门先口头提出、后又书面形式正式向总局报告，申请批准湖南卫视实行高标清同播同传。湖南卫视的高标清同播与总局的“8.10通知”或许是不约而同，或许是总局受湖南高标清同播的启发，这不得而知。总之，事实证明，国内发展高清、普及高清，走高标清同播之路、走免费收看路途是正确的。二、湖南卫视高标同播战略规划之回顾湖南广电高层从思索高清，到战略规划高清并决策湖南卫视实行高标清同播，其决策过程并不是一件很简洁的事情。大家知道，2006年时，高清设备价格仍旧高企，国内众多电视媒体除央视和少数几个经济势力强大的省级媒体在努力尝试外、多数媒体难以承受大量购买高清设备的压力。大都在隔海相望，07、08年即使有北京奥运概念的强势吸引、国内外设备公司的极力渲染和推动，但对“高清”真正做出主动反应的电视台并不多，更不用说高标清同播了。那么，湖南广电原委是什么缘由早在3年前就起先思索虑筹备高标清同播的呢？总结回顾，我认为主要基于以下二方面缘由。北欧贷款让湖南广电敲开了高清大门06年时，地处中部区域经济并不富有的湖南广电（包括湖南卫视），虽然广告收入每年都在大幅增长，但经济总量并不大，与东部及沿海发达地区相差很远，根本拿不出大量资金来搞高清。跟很多台一样，发展高清心有余而力不足。06年初，有个机会来了。一笔900万美元北欧政府贷款落户湖南广电，正是这笔国外低息贷款让湖南广电引进一批高清设备，从而走上发展高清的道路。这笔贷款事实上是湖南经视操办的。湖南经视利用这笔贷款打算引进一批高清转播车、高清卫星车和高清播控系统。06年4月底完成高清项目立项，8月底完成方案论证、12月底完成项目招标，07年7月项目合同正式生效。除高清播出平台，这批高清车设备全部都在国外改造完成，于08年3月底国外厂家海运发货。巧合的是，2008年5月12日（也就是四川汶川特大地震的那一天，1辆16讯道高清车、1辆5.1CH音频车、3台卫星车组成的、长长的高清设备车队缓缓开进了湖南广电。去年，我们的高清车和音频车参与了北京奥运转播赛事。技术层面酝酿整合与设备长期缺乏和亟待升级促使湖南卫视切入高标清同播2007年初，湖南广电集团技术中心成立，成立之初，湖南广电技术并没有急于快速进行整合。但高层给予了技术中心有大宗设备统一由技术中心规划、选购 的职能，这个决策很大程度影响并确定了现在的技术状况。当时，各个频道各自为政，各个频道的人、财物、技术与设备都相对独立，各频道经济实力疲软，长期缺乏技术投入，湖南卫视作为湖南广电的龙头老大，其技术设备是01年搬迁大楼时由模拟整体换代成数字标清的，也用了7-8年，已经渐显疲态，高标清同播前，湖南卫视甚至连一台高清设备都还没有。湖南卫视有“欢乐大本营”、有“超女、快男”等，“电视湘军”名声在外，“软实力”的确有了，可“硬实力”却不敢跟兄弟媒体拼比。在中国广电整个行业快速竞争中，湖南电视台须要找到新的竞争优势，湖南卫视也急须要进行技术升级改造。但是，究竟如何在有限的资金投入下来发展湖南广电的电视技术？首先，有以下问题须要作出决策，有些决策不仅仅是个技术问题：1、是接着走标清改造路途还是走高清改造路途？2、假如考虑要发展高清、究竟该怎么走？走到哪一步？3、是部分高清改造，买辆车、建一个演播室、购几台高清摄像机还是一步到位建个完整的高清频道？4、假如上一个完整的高清频道，究竟是走高清专业频道（比如电影频道），走付费电视之路还是走免费路途干脆上综合频道？5、是走高、标清分开播出还是高、标清同播？这几个代表不同层次的决策看起来简洁，可实际要作出正确的决策并不轻松。通过分析国内外高清发呈现状（——国外高清普遍免费、发展很快、快速，国内几个高清频道走收费路途，事实证明高清收费是高清发展最大的瓶径），分析整个电视产业的技术现状和发展趋势，并对受众、市场做了充分的调研之后，我们慎重地选择了不同于国内媒体发展高清之路。湖南广电7-80%广告收入来源于湖南卫视，湖南卫视是湖南广电的核心，湖南卫视在国内电视媒体中有相当的竞争力，湖南卫视仅有“软实力”还不够，同时也要硬实力。湖南广电优先湖南卫视发展高清是天经地义的事情。在参照并吸纳了国际与国内、胜利与失败的阅历之后，湖南广电高层决策将湖南电视台卫星频道整体技术升级改造，技术上整体由标清升级到高清，并走高标清同播路途、免费收看高清的路途。我认为，当时，湖南广电高层没有盲目跟随、能做出正确的、符合高清发展规律的技术决策是全面调查、深化分析的结果，是付出了心血的。事实证明，我们湖南卫视高标清同播的决策被总局认同并被确定高标同播试点和推广。三、高标清同播的技术应对策略要实行高标清同播，无论实行什么样的同播方式，有几个与标清时代不一样、不行回避的特殊技术问题：1、高标清同播方式：高清、标清播出才合用一个播出平台还是高、标清播出有各自的播出平台？2、宽高比变换问题：16：9和4：3幅型变换究竟采纳什么样上下变换方式？3、色域变换问题4、5．1音频制作和播出。5、字幕处理6、传输和播出文件格式及带宽问题等等。下面就我们对上述问题所实行的技术对策阐述如下。确定高标清同播方式，依据全台网规划制定高标清制播流程依照总局要求，所谓高、标清频道同播，是指同一套节目，同时以标清和高清两种格式播出。湖南广电北欧贷款项目中做了一个高清播出系统，同时，高清节目制作系统（含节目存储、传输）也同时在建，假如加上现有的标清播出系统和标清制作系统，则湖南卫视高标清同播则可以采纳2种方式播出。一种方式可以是：制作一版高清节目的同时制作一版标清节目，两个版本节目分别上载到高标清播出服务器，同时播出。另外一种方式是，完全抛弃原有的标清制作和播出系统，将卫视频道现有的标清技术系统整体技术转型到高清系统。从节目外采到制作、从节目传输再到播出，从新闻节目制作到各类综艺专题节目制作，全部环节全部高清化。其标清播出可以在高清播出端经下变换成标清格式播出。经过慎重考虑，湖南卫视高标清同播采纳了其次种方式。即高清播出和标清播出拟采纳同一套播出系统，标清播出则由高清播出端经下变换成标清格式后再播出。然后，高、标清两种格式的电视信号经过各自的卫星传输链路和有线网络，再传送到高、标清电视用户。这种高标清同播的方式，高、标清节目由同一个技术系统播出，高、标清信号由同一个系统输出。包括节目上载和播出，平台只有一个。简洁说，就是“一个平台，两种格式播出”。这种方式的最大好处，我认为省人、省工、省时，一步到位。依据这个高标清同播方式，我们制定出如下在高、标清同播阶段混合制播阶段下的制播流程：对自制节目：高清素材采集→上载→高清非编→编辑完成后三级审核（责任编辑、制片人、台领导）→分别上传至媒资存储库和播出备播库→总编室节目编单→总编室领导审核节目单→节目单审核后依据节目单把相应的素材从播出备播库往播出专用二级存储迁移→播出部门调取节目单后由播出二级存储往播出服务器迁移→高清素材播出。卫星或光纤干线的外来高清信号源可干脆高清播出参与高清播出。本台卫星频道节目虽然高清化了，但是，目前标清节目素材还大量存在，标清节目在什么环节进行上变换？这是必需考虑的问题。我们实行的原则是：谁用谁变换。（例如：综艺编导、新闻记者要用标清素材，他们分别在各自编辑时或者高清综艺演播厅、或新闻演播室）先进行上变换成高清格式，送往播出的一律是高清信号或者高清格式的文件。标清播出流程：高清播出净信号下变换后作为标清播出信号。字幕和台标：高标清播出分别配有高、标清台标机，网络字幕机，一次制作后分送高、标清字幕机。高、标清字幕机各自独立。高、标清字幕和台标分别通过键混独立存在于高清播出端和标清播出端。上面的播出流程从技术上来说，是建立在这样的基础之上：以全台网主干平台为基础，以高清播出为核心，以网络化文件传输为主，磁带方式为辅的高清播出方式。很明显，网络化文件传输方式可以提高效率，磁带则是为进一步考虑平安播出，在标清播出时采纳过实践证明这是一种简洁而有效的备播方式。高标清上下格式变换所带来的宽高比幅型变换策略虽然湖南卫视的节目制作与播出平台已经高清化了，但是，大量存在的标清素材不行能不被用于在高清播出，有人推断说，中国高标同播至少维持15—20年，因此，湖南卫视高标同播时其上下格式变换就不行避开。目前，标清节目有4：3满幅和上下切边或称“遮幅”形成所谓宽屏效果的画幅格式，高、标清两种格式上下变换时可以分别有3-4种。假如将各变换方式进行交叉组合，上下变换方式总共可以有10多种。考虑到高、标清同播时，标清素材可能用于高清，高清素材也可能被用于标清，同时，为照看我国电视播出目前现状标清为主，用户电视机收也是以4：3屏幕的为主。综合上述变换方式的各种利弊之后，为简洁起见，我们实行的方式是：无论在制作域还是在播出端，其上变换实行：左右加黑边；下变换：左右切边。如下图所示：

图14:3标清上变换加边方法

图2SD→HD→SD对“遮幅”类标清电视剧，经总编室批准，标清上变换时则采纳“信箱模式”播出。播出“遮幅”电视剧时之所以采纳“信箱模式”播出方式，是为照看高清用户的满足度，若采纳左右加黑边的上变换模式，高清用户观看“遮幅”电视剧时，16：9的高清屏幕四周会出现黑边，高清观众满足度会较差。这是我们9。28开播前试播观看时临时作出的决策调整，但一般不建议采纳。在节目制作域，因卫视频道自制节目已经全高清数字化，因此，只存在格式上变换，不存在下变换问题，其下变换原则是：谁用谁变换，前面已提到，絮不赘述。创新确定音频制作格式和5.1CH环绕声制作问题为迎合市面绝大多数家用电器标准，在世界各国（包括中国）的高清播出中，多数采纳AC-3编码标准播出立体声或5.1声道音频，这是世界各国（包括中国）多数所采纳的标准，不行变更。为高保真，尽量削减音频损失，对外节目交换或台内节目传输时在制作域则采纳比AC-3编码质量更好、编码时压缩比相对较小的杜比-E编码方式，甚至有采纳DTS编码方式。由于DTS编码比较困难，设备也较昂贵，少有电视台采纳。我国多数电视台在制作域也多采纳杜比-E编码方式。能不能找到比杜比-E编码质量更好，更省钱、省事的音频制作方法呢？答案是确定的。通过探讨、摸索和实践，我们从松下HD-D5录象机中找到了答案。我们知道，松下HD-D5数字录放象机有8个音频通道，这种磁带录象机由于采纳无压缩的音视频记录方式。因此，是目前世界上质量最高的磁带录象设备。在台内制作域和播出域，我们全部D5格式录象机，奇妙地利用D5格式录象机的8个音频通道或者4对AES数字音频通道来作为传输5。1CH数字音频。由于无压缩，因此是原码流制作和传输，其理论上的音频质量比杜比-E编码更好。利用D5录象机进行5。1音频制作方法如下：凡自制节目，全程采纳5。1声道LPCM原码流编辑制作，其声道严格依据杜比数字定义的要求，如下表所示：杜比数字编码声道格式定义声道1声道2声道3声道4声道5声道6声道7声道8立体声左声道右声道无声无声无声无声无声无声5．1CH前置左前置右中置重低音环绕声左环绕声右无声无声在节台内节目制作域（新闻节目前期音频采集和后期制作定位为立体声除外—但新闻非编网络和播出系统有支持通过5。1声道的实力）我们在包括各演播室、转播车和非编网络等在内的制作域的节目上下载和节书目制中，普遍采纳了松下HD-D5格式录像机，利用D5录像机的音频有8个音频声道和4对AES数字音频通道的特性，完全满足杜比数字5。1格式必需具备6声道的要求，这样，在节目制作域可以省却昂贵的杜比-E编解码器。达到即满足5。1音频制作要求，又能省钱、质量相对优良的目的。采纳D5格式录象机进行5。1数字音频制作，就这一点来说，国内外唯恐仅湖南台独家采纳，这是湖南台在高清节目制作中创新之处，对同行有参考价值。台内各演播室间可以采纳4路AES数字音频，送播出端的音频传输采纳5。1声道HD-SDI嵌入音频（音频线或光纤）而不是采纳杜比-E方式。当然，最终节目播出端，信号经总控矩阵输出，还须解嵌，得到6路独立的音频信号连接到AC-3编码器，最终以AC-3音频格式播出，这才符合市面绝大多数家用电器所支持的AC-3格式。外来节目或信号，其音频假如是杜比-E格式，则先杜比-E解码出立体声或6路独立的音频信号，再依据杜比数字5。1制作编辑、制作并嵌入SDI信号中并送往播出端。反过来，对于对外交换的节目我们才采纳杜比-E编码格式。当然，目前播出的节目尚未试行5。1环绕声制作。这有待我们去摸索和探究。高清文件格式与码流选择问题高清文件格式与码流选择相对简洁：高清制作、高清播出统一用MXF文件格式，在制作域兼容AVI、WAV格式；低码流1.5Mbps（代理码流）上载、阅读、50Mbps高码流编辑生成、包装：100Mbps。这点唯恐各台大都一样。上述关键技术，我们在9。28高标同播前都深化地、具体地进行过探讨和探讨，并制定出《湖南电视台卫星频道高标清同播阶段节目制作与节目播出技术规范》四、湖南卫视高标清同播技改总体规模及分项目介绍用2-3年的时间，改造现有湖南电视台卫星频道标清技术系统整体并一次性转型为全高清系统，整体转型就是无论新闻节目还是专题和综艺类等全部节目全高清制作和播出，并同时在高清播出端下变换播出标清信号的全部内容，保证湖南卫视实现高、标清节目同时播出。以湖南卫视现有的节目制作与节目播出的总量为依据，制定出总体改造规模。现有节目生产量湖南卫视系全天不间断24小时播出，全年播出总量为8700小时，除重播和购买的电视剧节目外，每年必需应具有2000小时以上的节目生产量。改造规模及内容依据年产2000小季节目量，湖南卫视须要以下改造规模及内容。高清摄像机及配套设备共80套：耗资1400万元。其中大小6个演播厅摄象机全部采纳池上HDK-79EXⅢ，3台高清转播车全部用摄象机采纳索尼HDC1580，专题节目外采摄象机用索尼HDCOM格式的录象机，新闻采纳索尼蓝光盘格式PDW-700。高清录象机、编辑机及配套附件50套：耗资760万元。采纳松下无压缩格式HD-D5录象机。主要用于制作域（含各演播厅、转播车）和播出域作磁带节目上下载、磁带备播用。大、小高清演播厅（室）6个：耗资4140万元。其中1200、600、400三个演播厅组成一个演播厅群，共用一个技术导控室，切换台采纳SONYMKS-8000G切换系统：1主机＋2面板（1主1副），矩阵系统采纳SONYIXS-6600：这样三个演播厅可以随意同时限制2个演播厅录制或直播。2个新闻演播室（150、120平米）各自用3台池上79摄象机。这两个新闻演播室主要设备可以单独运用，也可以相互备用，有须要时也可以由两个演播室组成一个6讯道演播室运用。500平米演播厅无音视频系统，一般采纳转播车录制或直播。高清转播车3辆（分别为16讯道、5。1CH音频车、8讯道高清BAF车），耗资4910万元。其中16讯道高清转播车采纳BOB标准B类转播车，车头采纳“卡车之王”瑞典SCANIAR380拖挂车，这是国内第一台采纳SCANIA车头和底盘的转播车。三个侧拉厢，（行进方向）右侧为全侧拉，左前侧为音频区侧拉，左后侧为第一制作区侧拉。16讯道高清车主要特点：切换台SONYMVS8000G。主副两套切换台面板：主面板为3级ME，输入带有上变换功能，输出带有下变换功能，1级ME卫星面板，因此，可以同时制作两套高、标清节目。3个高清非编网、1个高清包装网以及1个高清生产媒资系统，共耗资万元3790万元。2个非编制作网是：AVID后期高清非编网主要用于除新闻节目以外的各类节目制作，宽泰演播厅录编播高清非编网，主要用于各演播厅现场节目直播或录制。另外还有1个高清爽闻非编网和1个高清生产媒资系统。高、标清兼容的全台网及中心媒资系统：共耗资1570万元。高清传输设备：高、标清卫星车3辆，高清编码传输和数字微波传输设备2套：耗资2260万元。其中带6讯道SCANIA车头高清卫星车1辆、4讯道标清车1辆、捍马吉