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高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

2007-02-02 上海文广新闻传媒集团 彭成 张煊皓 邹卓 吕毅 依马狮网


    【摘要】 作为新一代的高质量的电视业务,高清晰度电视无疑将给人以全新的感受,更真实的临场感和更强的艺术感染力,高清赛事的转播更是将这种身临其境的现场感以及高清电视的优势发挥得淋漓尽致。
    近年来,对高清电视播出的需求不断增加。2006年1月1日起,中央台和上海文广新闻传媒集团SMG相继开播了高清频道,开始高清电视的商业运作。SMG于今年4月份第一次转播了NBA高清赛事;中央台也成功地全程直播了高清世界杯。随着2008年奥运会和2010年世博会的临近,高清播出和传输的需求越来越迫切,高清电视的应用越来越广泛,将逐渐成为推动传媒事业进一步发展的新兴力量。
本文详细介绍了SMG高清新视觉频道在原有的纯高清录像机播控系统上如何升级为高清硬盘播出系统的设计思路和改建过程,并详述了以高清视频服务器为核心设备的NBA赛事直播方案。
    【关键词】 高清硬盘播出系统  系统升级  高清延时直播
  
    一. 原有的高清播控系统状况

高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    上海文广新闻传媒集团SMG互动公司开通的高清新视觉频道,视频采用1080i@50Hz的HD-SDI格式;音频采用AES格式。自2006年1月正式开播以来,每天播出15小时,通过有线网络和卫星向全国观众发布。系统采用较保守的高清录像机播出方式,用PESA高清矩阵作为核心设备,配备1台播控机。由于是单播控矩阵和单播控机系统,没有高清切换台,没有很完善的应急通路,安全性不高。
    而上海本地自办标清频道的节目播出都是由硬盘播出系统完成,采用GROUP的硬盘播出方式,每个GROUP分管4个标清频道,播出数年,系统运行稳定良好。SMG的传送播出部对相关系统的建设、维护有了相当的经验。而市场上也已推出了各类高清设备,选择余地比较大,技术上也趋于成熟。对于高清视频服务器,前期我们已经做了大量的测试工作,掌握了第一手数据,为后期设备选型提供了技术上的支撑。
    在这一背景下,我们建设一个高清硬盘播出系统,希望能够满足集团对高清电视播出和传输的技术要求。
  
    二. 改建后的高清硬盘播出系统
    新的高清硬盘播出系统采用GROUP的方式,从原有的标清系统上升级完成。这样做的好处是可以最大限度地利用原有的线路,只需将相应的标清设备换成高清的即可。SMG在组建标清硬盘播出系统时没有采用嵌入音频,主要是考虑到安全播出。所以高清系统仍是视音频分离的系统,而音频部分将延用原来的标清线路,大局上无需任何改变。
    目前先考虑一个高清频道的组建,将GROUP E的第4个频道升级成高清频道。根据以前GROUP的经验,日后可以方便地升级到多频道播出。高清硬盘播出系统建成后,将有力地保障节目播放的安全性。
    高清硬盘播出系统的核心是高清矩阵和高清信号播出切换台。为了与原先的标清分组系统相统一,采用的仍然是Quartz的高清设备,分别是Xenon系列的32×32高清矩阵(主路)、16×2高清开关(备路)和QMC-2高清型号切换台,高清视频分配器用的是Leitch的HFS和HSE板卡,其中HFS是带同步的。播出系统示意图如下:
高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    各信号源经分配后,一路用于监看,另两路分别进高清矩阵和手切开关。高清矩阵的PGM和PST输出进QMC高清切换台。QMC的PGM输出经分配后,作为基带部分末级主路输出。高清矩阵的PGM输出经分配后,一路接入手切开关(正常播出中开关切这路PGM信号),16×1手切开关输出经分配即为基带部分末级备路输出,另有两路信号接入QMC高清切换台的EMG和BYPASS端,作为主路应急。高清台标机和字幕机用KEY/FILL方式接入QMC。
    与原有的高清录像机播出系统一致,基带主备路信号最后进入Divicom高清编码复用系统,视频码率24Mb/s,音频320Kb/s。
高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    所有的视音频链路和控制链路与标清系统的完全一样,应急方案也一致,为使用和日常维护工作提供最大的通用性。系统的组建也只需将高清的核心设备换上,将标清的视频分配器换成高清的就行了,非常方便。
    SMG的高清视频服务器测试选型工作历时一年多,通过性价比较,作出了最终选择。在测试中,各类服务器都能在我们的高清硬盘播出方案下安全稳定地工作。由于高清新视觉频道全程直播NBA的2006-2007新赛季比赛,我们决定在NBA新赛季开始前完成改建工作,预留视频服务器的接口。改建后暂时延用高清录像机的播出方式过渡,待高清视频服务器到货后接入启用。
    高清硬盘播出系统于10月13日开始组建,由于前期作了充分地准备,所以改建工作较快完成,10月18日正式开始试播,于11月2日正式启用新系统。

    三. 高清NBA延时直播方案
    早在2006年4月底,SMG的高清新视觉频道曾经转播过4场NBA2005-2006季后赛的高清赛事,这也是中国电视转播史上首次以高清电视直播运动赛事。
    当时的高清新视觉频道仍旧是采用高清录像机的播出方式,也没有高清演播室,无法系统地承担高清直播NBA的任务。由于是试验性质地直播有限的几场比赛,因此最终决定:高清直播NBA视频信号直接用接受到的卫星信号(延时20秒),音频信号则由卫星信号与同时直播的标清体育演播室的纯主持人解说声混音而成,将调音台临时设在播出总控。而一套恰好在播出部测试的Leitch NX4200_HDX高清视频服务器,则通过它边录边放的功能来替代高清延时器,从而实现延时20秒的高清直播任务。
    随着SMG高清硬盘播出系统的组建完成与高清转播车的落实,同时汲取了4月底的直播经验,我们设计出一套相对更完善的高清延时直播方案,完全有信心安全可靠地完成NBA整个新赛季的高清直播任务。具体方案如下:

高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    卫星信号经TT1260解调器解调出TS流信号,再送到TT1282解码器解码为HD-SDI和AES/EBU基带视音频信号。由于美国的高清标准与我国不同,所以还特别配备了SNELL&WILLOX制式变换器将视频信号转为我国标准的1080i@50Hz信号。
    制转之后的信号分为两部分:一路通过高清光发机送至SMG现作为高清演播室用的高清转播车,配解说声,随后总控经高清光收机接收信号,进行分配;另两路制转后的信号直接送高清播出矩阵用作卫星信号的监看,同时也可以做应急。经HFS分配后的信号一路送高清播出矩阵作为备路,另一路送给Leitch NX3600HDI高清播出服务器的输入端,经过Delay延时播出软件延时45秒后,由NX3600HDI的输出端经分配后进高清播出矩阵作为主路延时直播信号。在总控高清光收机后的每个点都具有监看手段,同时还配备一台Sony高清录像机随时准备放NBA的宣传片,用来保证直播的安全性。
    4月底转播NBA时所用的是Leitch于2005年推出的世界上首款采用软件编解码的高清视频服务器NX4200HDX,而此次直播则用的是Leitch在今年发布的第二代产品NX3600HDI,性能上更趋完善。
高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    Leitch NEXIO视频服务器上均安装了NEXIO NXOS操作软件,它为终端用户提供一台视频服务器应具备的基本操作和控制功能,如实现全部素材片断的控制,包括:播放,回放,快退,快进,播出等等。除了支持对素材的精确到帧的剪辑之外,还可创建子素材。同时,它还自带了Delay延时播出软件,我们所用的就是它的软件。
高清电视硬盘播出系统与NBA赛事直播

    截止目前,SMG高清新视觉频道已经运用这套系统成功地直播了6场高清NBA常规赛,效果相当理想。
  
    四. 总结

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