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基于文件的视频内容质量监测利器——泰克Cerity新技术探究

2008-02-15 福建省广播影视集团 卞德森 依马狮广电资讯网


一. 引言
  传统的模拟环境,视音频的信号质量往往与时域里的信号波形保持一定的对应关系,因此,我们通过波形监视器、矢量示波器和监视器,来直观地检验和判定信号的质量。由于模拟系统设备之间的连接是通过信号流的方式连接,因此,通过上述检测设备可以实时地检测信号的质量,视频的内容质量也从而得以判定。

  随着数字化和网络化时代的来临,视音频信号经过数字化后形成的数字流信号,在设备间的连接虽仍然采用了信号流的连接方式,只是信号流是数字形式而不是模拟形式,此时,泰克公司也应时推出了WFM601、WVR611、AM768、VM700T(在本届BIRTV上都有支持高清等后续更新的产品型号)等系列的数字视音频监测产品,满足了对数字信号流的监视需要。但数字化后,数字信号的时域波形与内容的质量并构成相对应的关系。实践已经证明,数字信号波形好,并不代表内容质量好;数字化信号波形差,内容质量并不一定差,它仍保持与源一样的质量。因此,在上述这些仪器中都带有了数字信号格式的监测。

  但仅仅这些是不够的,因为数字化后的视频信号码率很高,当需要通过基于IT的网络系统传输和存储时,必须进行高效的压缩,使基带SDI码流压缩为TS或PS码流降低码率以满足网络传输需要,同时也需要形成特定的流文件存储在磁盘阵列里。网络化不仅改变了传统的基于信号流的工作流程,也带来了资源共享、传输便利等好处,但却对数字域的监测提出了更高的挑战。首先是如何评价基带视频信号压缩后的质量?我们已见证了,泰克公司实时推出的PQA200、PQA300、PQA500等质量分析仪,填补了基带视频压缩后质量分析技术的空白。而对于码流的传输质量可以借助MTS400、MTM400等仪器进行保驾护航。

  当电视台建立起了硬盘播出系统、非编制作网络时,视音频压缩文件在网络中的传输、迁移、转码和服务器间拷贝后的质量却无法得以有效的监测。如上载过程中间出现的黑场、音频中断、拷贝的文件不完整等往往不能即时的得以发现。当进行轰轰烈烈的全台网建设和媒体素材要针对不同媒介提供多种播放文件格式时,呼唤着基于文件的内容质量检测技术的诞生。

  在今年的BIRTV上,我们终于一见泰克Cerity的风采了。
  
二. 泰克Cerity概述
  泰克Cerity是基于在数字化网络化大环境下,由于越来越多的视音频节目被存储为数字文件,为了能让视音频在被传输之前对内容进行质量验证,以保证为终端用户提供高质量的服务内容而设计的基于文件的视频内容自动检查/验证系统。其外形如图1。

基于文件的视频内容质量监测利器——泰克Cerity新技术探究

  Cerity测试范围很全面。视频方面:包含了Letterbbox/Pillarbox的文件压缩、量化、比特率、格式测试以及基带类型视频测试、色域、亮度、色度、视频信号电平等项目。音频方面:包含了音频通道中的音频峰值、最小电平、音频损耗、削波、默音和测试单音等项目。

  支持如下技术参数标准的压缩格式文件。(1)视频格式:NTSC、PAL、SECAM、24fps;(2)分辨率:QCIF、CIF、SD、D1、720p、1080i/50、1080i/60。同时也支持其它非标准尺寸,从16×16至HD+;(3)系统级:MPEG-2  TS、PS、PES,MPEG-4第1、14、15部分,3GPP,ASF;(4)视频:MPEG-2、MPEG-4第2部分、H.264/AVC(MPEG-4第10部分)、VC-1/WMV9、H263+、H263、H261;(5)音频:MPEG-2、MPEG-2AAC、ACC-Plus(MPEG-4 AAC)、HE-AAC、AC3。

  Cerity检查/验证的基准是ISO/ITU/SMPTE制定的相应标准。它还可监测上述文件的比特率、GOP结构、视频结构、视频色域、色深、一帧画面的大小、宽高比、字符框及编码句法等情况。也能监测该文件所代表视/音频的信号电平、视频亮度、视频色度和视频色域、音频限幅、音频通道数等情况;也可监测该文件所代表的视音频文件的质量等级,如有无黑帧、块效应、量化误差等情况。

三. 硬件架构和组网方式
  Cerity有CYC100、CYS100、CYM100等系列产品,它们的外形均如图一所示。它是基于标准的工业服务器架构;内置双XEON 3.8GHz 64位CPU处理器;6Gb DDRII PC3200内存;4个SATA(Serial ATA)500Gb硬盘,其中1个用作为热备份;采用64位Linux操作系统;所有应用软件基于网页方式的用户图形界面;内置千兆以太网接口以与被测设备网络连接。

  CYC100是内置了控制器和媒体监测单元的可独立运行的主机。具备双通道基于文件的自动监测。该主机承担了任务分配、数据库管理、网页服务器、任务管理器和测试引擎等多项任务。组网方式如图2。

基于文件的视频内容质量监测利器——泰克Cerity新技术探究

  用户可以通过网络上的任一台计算机通过浏览器进行各项控制和查询监测结果。所有的报警信息和详细项目也可以方便地查询到。

  CYS100是独立的控制器单元,用于需要多点自动监测的场合,做为整个监测系统的服务器,CYM100是内置双通道的媒体监测单元,它比CYC100便宜。多点内容自动监测组网方式如图3,扩展监测路数十分方便。

基于文件的视频内容质量监测利器——泰克Cerity新技术探究

四. 人性化的操作方式
  Cerity的操作方式十分人性化,用户可以自定义自动监测模板,用户可根据具体情况设置文件验证的优先级,以满足用户的特殊需要。对视音频文件进行连续(24小时/7天)的全面查验。图2可以同时监测二路文件的内容质量;图3可以同时连续的监测多路文件的内容质量。
  
  所有的测试结果分级显示,每个发生错误的帧以缩略图的形式显示,所有信息都有详尽的文本提示信息,测试情况具备可重复性,详见图4。

基于文件的视频内容质量监测利器——泰克Cerity新技术探究

  由于基于B/S浏览器查询方式,只要能与被监测设备的网络联网,包括无线接入方式的计算机都能通过浏览器进行监测控制和查询。出错情况以日志形式保存,还可以通过设定将这些信息以E-Mail形式即时地自动发给每个管理员的信箱。

五. 小结
  正如引言中所提到的,由于全台网的建设和媒体素材的多重应用,视音频以文件为载体形式将是未来电视台内节目交换、传输、存储、发布和再利用的主要形式,在没有Cerity类似产品推出的时候,我们要想确认文件的内容质量,唯一的办法是用播放器将该文件进行播放,且需从头到尾地人工监看,并用测试数字流的监测仪进行监看,人力和物力都不许可,所以一般都是在极为重要的节目场合下,才会去进行人工的监测。而在通常情况下,也只能很无奈地闲着眼睛,希望文件在传输、拷贝、转码等过程中不要出错。Cerity最大的亮点是不仅可替代手工实现了文件内容质量的自动检验,而且基于网络技术可以实现便利的大规模的自动监测和查询。

泰克

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