前言
经过2008年北京奥运会的检验，高标清同播技术得到应用实践。张海涛副局长代表广电总局作BIRTV2008主题报告和CCBN2009主题报告，宣布推进高标清电视同播的技术管理政策。通过现有电视频道以标清与高清两种方式同时播出节目，逐步实现标清电视向高清电视的技术过渡。虽然，中央电视台对高标清同播的重大技术问题已经积累了宝贵的实践经验，但还需更多地探讨高标清同播技术管理的标准诠释。
回顾同为划时代变革的黑白电视向彩色电视过渡时期，由于模拟彩色电视兼容了黑白电视，系统总体结构变化并不大。从节目内容的上游到接收终端的下游，再到黑白电视用户对彩色业务的理解程度，社会自组织能力完全自适应业务的划时代变革。而标清电视向高清电视过渡则不然，它们之间不仅铺垫了一个重要的“数字鸿沟”，而且，视觉感官的震撼来自于信源处理中“类与级”的显著跨越，描述内容细部的数据量成倍提高，直接影响到信道传输。因此，仅就广电工程技术的核心—制播系统而言，高清电视已经不能与标清电视同日而语，系统内质发生了根本性变化。
更为重要的是，当今社会层次化密度显著增强。社会自组织能力在层次化社会中被分散、被稀释，以至被再分散、再稀释。特别是改革开放后，全球化与层次化的社会特征交织，弱化了高清电视产业链上下游之间的自组织，当宏观管理者调控产业上下游之间粘合度不力时，松散的产业链不足以推动和造就标清向高清转型的内部与外部环境，导致市场和观众难以达到预期。这将进一步延长标清电视向高清电视转型的过渡状态。
一. 信道的频谱利用率问题
自从2008年元旦开始，北京市民可以通过定制的国标无线数字电视机顶盒，接收中央电视台以频道为节目基数的数字电视公益性高清节目。我国由无线信道第一次正式传送公益性高清节目的事实和宣传，给人们造成一种错觉，似乎高清信道只能使用无线传输，而接收模式也只能是单载波的固定接收方式。因此，包括从事国标推广的很多业内友人，为此而产生一种极度误解的奇怪逻辑：高清频道→社会公益服务→无线传送→单载波模式→非“一体机”固定接收。
信道资源中最为保贵的是不可再生的物理频谱资源。无论是无线传输还是有线传输，追求有限频谱的最大化服务，历来都是工程技术的最高境界。根据频谱利用率最大化原则，在应用国标的无线信道中，最高频谱利用率确实是单载波的应用模式，但是，即便牺牲了传输效果，国标单载波应用模式的最大频谱利用率，也仅仅能够达到3.62bit/s/Hz；倘若采用有线信道传输，即使不在光波段做深度开发利用，以有线数字电视惯用的64QAM传输方式，频谱利用率就能轻松达到4.82bit/s/Hz，更不必说在无线信道几乎无法承受、但有线信道能够顺利实现的128 QAM数字传输，此时有线信道频谱利用率将达到6.02 bit/s/Hz。这就是说，比较同档次工程应用的数字传输，有线信道比无线信道节省资源开销达到66.3%，甚至还可以进一步冲高。
造成这种误解的根本原因是，建国初期“我国地大物‘博’”的流行意识根深蒂固，虽然资源保护和资源深度开发已经成为我国可持续发展的基本国策，但是并没有深入人心。我国现行广播段频率规划产生于“地大物‘博’”的甚嚣尘上时期，以后发生的无线电视和有线电视的频率使用，与国际先进国家相比，频谱利用率处于绝对从属的原始初期水平。
综合利用有限物理频谱资源的国家广播频率规划迫在眉睫。虽然只见“过门”一遍遍起奏，却不见主角出场亮相。但在当今数字技术不断进步，还将加速进步的前提下，57万广电大军要进步，只有在具体项目实施中，比较无线电视与有线电视的传输优劣，择优选择传送高清节目的信道，将更加利国利民。正因为如此，高标清同播的举措更显得既及时，又重要；也有中数传媒从经营事实中猛醒，将有线数字电视的付费高清频道，转向与无线数字电视同质性的有线高清公益服务。
二. 高标清同播业务系统的应变策略
高标清同播是将一种节目内容应用于标清与高清两种技术规格的业务系统。于是，两种技术规格的系统机制和管理策略发生了明显变化。这种变化涉及面很宽，重要的是在生产与发布的制作播出系统中，标清与高清两条线上的内容是“统”还是“分”；是任务合一还是系统合一；是对象（业务）优先还是条件（技术）优先；这些都是必须首先解决的现实问题。然而，按照解决方案的系统需求，“统”能完成任务，“分”也能完成任务。因此，在业务第一性的前提下，虽然技术和方案都是必不可少的保证措施，但是只有适应性策略才是系统效益与效率的最优化保障。
在高标清同播业务的系统集成中，以标清与高清两条制作生产线，对应于一种热转码机制的上下变换代理服务，或以高清播控系统发布，或以标清播控系统发布，形成先“分”后“合”的制播系统，不愧是现行的主流技术方案。然而，这种对象优先、任务合一的系统集成，除了具有分系统成熟度高的优势以外，系统突兀总体劣势，主要是提高造价，软管理柔韧度不够而显现拓展性差，特别不利于投资保护型的高标清兼容制播平台的 建设。因此，针对高标清同播的业务系统，建议采用对象优先、系统合一的集成方案，以求对未来高标清兼容业务的自适应管理能力。
具体方案是在一个全台存储网络的支持下，优先建立高标清兼容的节目制作系统，再以上下变换的热转码服务代理，变无创意的人工操作变换为自动逻辑变换的代理服务，最后经过基础网络平台，互联互通高清播控或标清播控的发布系统，构成统一管理体系下的高标清同播的制播平台。这种方案，已经成为主流厂商的重点推荐。
三. 内容存储的基本策略
在制播平台上一般存在两种技术可能性，一种是制播分离体系；另一种是制播同平台，甚至是互联互通的全台制播一体化业务平台。然而，无论是哪一种类型的平台模式，只要是正规的广电播出机构，就必须能够自编本地化节目，必然由此发展成为节目生产的内部内容管理机制，其中必不可少的就是内容存储机理。或在节目编辑制作的前期，采集存储并入网纳入分布式统一存储网络的管理体系；或在节目制作后期，通过存储内容的深加工和编审，达到节目播出的成品要求；或在节目播出前后，通过内容存储的内容整合和节目交换，达到内容重组的新频道；样样流程离不开内容存储的鼎立支撑。
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一般节目的内容存储需要根据元数据的属性，依据标准被定义为镜头与片段、素材与片花、成品与半成品、节目与广告等。在不同应用与不同内质的分层与分类处理中，除了分层次分类别的标准定义外，为了做到帧精准的编辑与检索，对所需存储的视/音频内容，往往还需要以低码流的形态，作为实质流的浏览和标识。这样一来，节目存储总量上就出现了高中低3档基本码流：高码流显然是指高清节目及其素材；中码流是指标清节目及其素材；低码流是指以Web浏览形态出现的高压缩比视/音频流。那么，对此并非一致的基本码流，以何种策略制订制播平台的存储基点？由于其中存在一个不可逆转的逻辑定式：高码流可以顺利变换为较低码流，但较低码流却不能变换为高码流；假如一定要实现由低向高的逆变换，必然是以无效数据填充在有效数位中，必然丢失视/音频细部的描述数据，视频像素和音频原码的损失，必然造成图像视觉劣化。因此，确定内容存储的技术策略极为重要。
可行的存储策略是在总体上放弃高码流与低码流两种应用流的技术方案，实行高码流＋低码流＋过渡状态码流的三种原始码流的存储方案。在具体实施中，重视不可互逆的码流特征，重点区分可重复制作的内容素材和可重复播出的高清与标清节目成品。其中，必须参考节目生命周期管理机制，注重存储体动态管理的资源开销，以最优化的动态管理策略，实现最高性能的存储目标。
然而，在没有应用标准的前提下，说起来容易做起来难。通常的处理策略是以复杂问题简单处理的方法，可将所有信源处理一般化地分为模拟节目与数字节目两类，首先解决模拟系统数字化问题，当建立数字化制播平台后，再行统一处理数字信源之实。另外，对数字信源存储还可规划为可重用的内容素材和可重播的高清与标清两类成品节目。在物理层上，依据分布式管理环境（Distributed Management Environment，DME），构建分级存储的系统架构，将不同时期、不同任务、不同建设地点的物理存储体，有条件地纳入系统管理机制之中统管；在逻辑层上，以素材对应于生产网，以成品对应发布网；同时利用虚拟存储的“逻辑卷”，实现分发配送的自动迁移服务。此外，剩下的就是因地制宜地细分内容存储的数据规格和容器空间。
在没有建立动态统计调控机制之前，存储系统的节目生命周期管理可以依据周、月、年时效的简单划分，定制迁移和写保护策略，同时还要打破依据存储池静态水线管理模式，改变硬性分配存储体的惯例，建立区分任务和业务的存储池动态水线管理模式，以降低存储系统开销成本，求得存储体的最高利用率。至于存储的数据规格，应以系统需求为准，并没有严格统一的必要。原则上素材和成品的原版实来实走，但考虑到存储池的开销代价，还应以最终发布节目的数据规格，在管理细节中设置适当的数据规格，比如为了便于分类管理，也可以细分80Mb、50Mb、18Mb、4.5Mb以下四档。
四. 实播的宽高比变换策略
高清电视画面的宽高比是16:9，而大部分标清电视画面的宽高比是4:3，但高清与标清节目宽高比上、下变换的组合直接影响播出内容的图像服务质量。事实上，无论是否是真正的高清（1080i）平板电视机，只要是较大屏幕的宽高比都是16:9。若以宽屏电视机接收当前标清节目，或是呈现“哈哈镜照全景”的内容曲解，以又矮又胖的变形场景蹂躏观众，或是裸露黑屏（切边模式）的视觉障碍，以痛失血汗钱换来的有效屏幕伤害用户。不仅损害了广大电视受众群体的收视权益，而且直接影响到广播电视的服务意识，造成消费类电子与现行广播电视体系的严重脱节。可见，实播中的宽高比变换是高标清同播的重大管理策略。
(1)内容优先原则
无论何种电视业务，在播出前要求做出何种变换，在节目制作时，都必须遵循内容优先原则，即使是通常不会出现的标清素材以高清播出，在内容需要时，也有必要使用上变换措施。而且，为了保持受众一方内容画面的一致性，只要内容需要，切边模式的上、下变换，都可能随时出现，此时，就不能迁就画面细部的一致性，应以内容的一致性为主。
(2)下变换为主，上变换为辅原则
前面已经提到，上、下变换之间是一个不可任意变换的互逆过程。然而，上、下变换的取舍完全在于内容需要，而不是业务必须。在内容需要时，节目制作的操作策略是“下变换为主，上变换为辅”的原则。根据业务取向的内容需要，将上、下变换的节目制作，作为一个权衡内容与视觉差异、量体制裁的逻辑处理过程。在下变换经常出现切边模式时，注意特技与字幕工序，防止可能出现的必要字幕和特技渲染被误切，造成图像失实。
最好的方法不是分离字幕制作方式，对标清和高清画面分别插入字幕，这样将产生同一节目内容的两种版本，额外增加了不必要的存储开销；而是在前过渡阶段的节目制作时，尽可能将字幕布置在4:3画面范围内，在播出前以热转码变换的代理服务，最后实现高清与标清节目的同播。
五. 阶段性技术管理策略
在前过渡阶段是以高清节目在标清电视模拟频道播出为主，此时高清观众处于培育期，而标清观众成为事实多数，也可谓准高清观众，需照顾标清观众业已养成的欣赏习惯。此阶段高清迁就标清，技术管理策略是以4:3构图的高清节目摄像取景为主，多采用切边模式的下变换，兼顾16:9；字幕布置在4:3画面范围内，摄像机可以设置为NTSC或EBU色域，摄像机限幅电平控制在103%或100%，以高标清兼容的测试信号评价系统指标。
在始过渡阶段是从模拟标清向全数字高清长期过渡的中间过程，此时观众的收视习惯逐渐适应高清节目特征，只要高清节目内容具有推动助力，大量准高清观众将毅然转向高清接收。此阶段应侧重高清内容的渲染力，技术管理策略是以16:9画面为主，兼顾4:3构图的高清节目摄像取景，多采用上、下变换的组合方式，但需要避免用标清素材制作高清节目时单一使用信箱模式上变换与切边模式下变换的组合，这种组合方式将在变换中失去原始画面四个边缘的内容，致使准高清观众欲求不得而放弃热消费冲动。为了表现高清节目的渲染优势，此时节目摄像及制作的色域与亮度指标，应更加贴近高清，以高清测试信号评估系统服务质量。
在后过渡阶段是基于高清制作和播出的节目为主，此时高清观众业已进入初阶成熟期，此阶段标清迁就高清，技术管理策略是以16:9构图的高清节目摄像取景为主，多采用切边模式或半信箱模式的下变换，字幕可以布置在16:9画面范围内，摄像机色域ITU-R.709，摄像机限幅电平提高到103%以上，以高清测试信号评价系统指标。
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六. 技术管理中的指标控制
在高清与标清视/音频变换中，亮度与色度、以及限幅电平的控制是可以依据现有国际通用的标准，如ITU-R.709、SMPTE等，利用系统设备的调控机理加以校正。但在主观评价中，以何种标准的高标清兼容测试卡，作为校正播出和传输系统的调控依据，我国尚无确定的现行标准。摄像机及播控系统生产厂家推荐采用SMPTE RP 219彩条测试标准信号，虽然SMPTE RP 219标准包含16:9高清与4:3标清兼容的主观评价内容要素，但是不能像行标SDTV/HDTV综合测试图（眼图）那样，既包括前端制播系统，又包括终端电视机接收系统的调校内容。因而，特别需要研究制订适合我国高标清同播时期的标准综合测试卡（眼图）。
七. 结束语
综上所述，虽然高标清同播是标清电视向高清电视过渡的重大战略之举，却不是一蹴而就的旦夕之举。标清电视转向高清电视的划时代变革，需要经历一个漫长的过渡阶段。3年、5年恐怕不够，也许要经过一个特定的时代周期。
虽然高清技术推动高清业务的节奏加快，但是系统整合与内容整合的复杂度与难度同比大幅提高。因此，在漫长的过渡期中，值得深入考量的技术管理策略还很多。然而，只要把握技术管理的法规和策略，借助社会和市场的自组织，就有条件利用科学发展观，因地制宜地实现标清电视向高清电视的技术转型，进而达到传统电视向现代电视的管理转轨