高、標清同播頻道轉播 CCTV-1《新聞聯播》的技術實現路徑研究

岳紅麗 梁業江

【內容摘要】目前，高清視頻設備的部署和系統播出能力已是各電視播出機構的基本配置，但考慮到終端收視及覆蓋等問題，各電視播出機構上星主頻道通常選擇相同節目內容的高清、標清兩種格式信號同時播出。本文對有轉播CCTV-1《新聞聯播》需求、且采用同源高清下變換標清播出方式的高、標清同播系統方案的優缺點及部分方案實施細節進行了分析研究。

【關鍵詞】高標清同播;“高清”字符;轉播;輸出分離

一、引言

在各省級以上電視播出機構高清頻道開播初期，高、標清同播①頻道的技術實現通常根據各電視播出機構原標清播出系統狀態，選擇“源分離”和“輸出分離”②兩種方式?！霸捶蛛x”是指當前標清播出系統處于可用狀態時，新建一套高清播出系統以實現高、標清頻道同播。此時，高、標清信號從節目源端即為分離狀態，其播出系統完全獨立，轉播CCTV-1《新聞聯播》自然也高、標清分別處理，故僅需在高清系統本臺信號播出時考慮疊加“高清”字符即可完美實現各種播出需求，其技術實現本文不再贅述。下面重點論述“輸出分離”方式。

二、“輸出分離”高、標清同播系統轉播CCTV-1方案及問題

大多數播出系統在進行高清化改造或建設時，標清信號一般通過將高清輸出信號擠壓下變換方式得到，③即采用“輸出分離”方式。此時，為實現轉播CCTV-1《新聞聯播》任務，通常有以下幾種方案選擇：

方案（一）：標清處理部分不增加切換設備

播出分頻道信號處理系統結構如圖所示（見圖1），該系統可實現本臺節目素材或信號高、標清同播要求。但在轉播CCTV-1《新聞聯播》時，若選擇信號源為高清格式，則下變換后的標清信號中會出現CCTV-1頻道已疊加的“高清”字符，故選擇信號源為高清格式無法實現同播轉播要求。若在轉播時信號源選擇標清格式，因系統中切換設備配置為高清模式，需將標清信號首先上變換為高清信號再送播出分控。此時可避免標清信號中出現CCTV-1頻道疊加“高清”字符的問題，且播出分控系統結構及控制實現簡單，僅需部署一套主備CCTV-1標清信號光纜/衛星接收設備;缺點是需要在播出分控前端增加上變換設備，且同播頻道末級輸出的CCTV-1《新聞聯播》高、標清信號均經過格式變換處理，其高清信號質量會有較明顯降低。

方案（二）：標清處理部分增加廣播級切換設備

該方案系統結構如圖所示（見圖2）。在播出本臺高清節目素材或信號時，標清切換設備須保持在高清信號下變換輸入源;在轉播時，標清與高清切換設備須同時分別切換至CCTV-1相應格式信號源。因此，該系統部署方式在轉播時等同于“源分離”高標清同播系統，可比較完美地實現轉播任務。缺點是需要額外配置SDI凈（靜）切換開關④主機和面板，增加信號處理節點，且投入較高。

方案（三）：標清處理鏈路前選擇具備切換功能的下變換設備

方案（二）是實現轉播CCTV-1《新聞聯播》最直接的方式，但因一套廣播級凈（靜）切換設備價值不菲，且僅在每天19：00轉播CCTV-1標清《新聞聯播》時發揮一次作用，其投入產出比低且需增加信號處理環節，同時鑒于很多變換設備具備信號源切換功能，故可選用支持信號源切換及格式變換兩種功能（見圖3）的設備。如PESA的BBG-1002-2UDX、GV的3901等。下面以GV的XVP-3901為例闡述其實現細節。

XVP-3901設備支持高清、標清格式交叉變換，具備2路電信號及2路光信號輸入、兩組共4路信號輸出接口，且可通過RS-422（平衡電壓數字接口電路）⑤或GPI/O（通用輸入/輸出）接口實現4×2信號切換功能（2路電輸入信號中選擇1路輸出，2路光輸入信號中選擇1路輸出）。

在具體實現過程中，為保證系統穩定并達到國家廣播電視總局安全播出各項要求，需要解決以下幾個問題：

1.確定控制方式

XVP-3901支持GPI/O及RS-422兩種控制方式。GPI/O控制接口通過26針D型連接器實現，可通過引腳7、17與26、18及1根地線組成受控電路。因其控制觸發僅需保持約10ms低電平即可完成，可實現無源切換且具有低能耗、低延時的優點;缺點是在播控機一般采用RS-422控制方式時，需定制設備實現RS-422與GPI/O控制信號轉換。

XVP-3901設備的RS-422接口通過RJ45插座實現，可通過4根信號線和1根地線實現全雙工的發送和接收通道，該方式通信時不必控制數據方向，可通過軟硬件與被控設備實現“握手”通信而獲得較高的可靠性，缺點是需要專門的處理電路且要考慮不同設備存在不同的響應時間。

在實際應用中，上述兩種常用的控制接口其電氣特性及控制機制各有優缺點，可以參考播出系統選用的自動控制主機或控制精度需求選擇確定。

2.設計定制切換面板

為提升安全播出應急處置效率，按照《廣播電視安全播出管理規定》（廣電總局令第62號）“電視播出機構實施細則”的要求，所有切換設備均需具有手動和自動兩種控制方式。因此，需為上述帶切換功能的變換設備設計定制切換面板。該面板須具備自動及手動兩種控制模式的選擇按鍵，自動模式下接收播出控制機通過RS-422接口發送的命令，并發送RS-422或轉換為GPI/O協議命令至切換變換設備。手動模式下通過按鍵直接觸發RS-422命令或GPI/O低電平信號至切換變換設備，從而實現本臺高清播出信號（IN1）和CCTV-1標清信號（IN2）的切換功能。同時，為增加按鍵易辨別易操作性，可將兩個輸入按鍵的LED背光配置成不同顏色;為提升設備安全級別，切換面板應配置雙電源，并設計支持無源手動切換功能。

3.轉播信號源處理

采用方案（三）播出分控系統信號處理環節結構較簡單，但會出現變換設備的兩個輸入分別為本臺高清、CCTV-1標清兩種格式信號的情況，因此當輸入信號被切換時，由于變換設備對不同格式信號的識別會導致信號閃斷現象。為解決此問題，需將標清CCTV-1信號源首先上變換為高清格式再接入切換變換設備。雖然二次變換會對標清轉播信號質量產生一定的影響，但節目播出綜合質量主觀評價的結果仍令人滿意。且此方案深度利用了變換設備的功能，以較小的成本實現了高、標清同播頻道分別同時轉播CCTV-1《新聞聯播》的需求。

4.應急處置機制

前文提到在設計切換變換設備面板時已考慮手動、自動應急處置功能，但因切換變換設備一般僅有兩路輸入（已接入本臺高清播出信號及CCTV-1信號），不具備主、備CCTV-1信號源同時接入條件，即切換變換設備選擇輸入CCTV-1的信號源只有一路，一旦該路信號源出現異常，只能使用標清末級信號選擇來恢復播出;此時會出現因為信號源不可用導致應急操作旁路了一半分控系統?；谏鲜隹紤]，可在總控系統內仍采用支持切換功能的上變換設備，其兩路輸入分別接自主、備CCTV-1標清信號，同時部署前述切換變換設備面板，實現單路CCTV-1標清信號異常時的手動應急切換功能。此外，可利用接收解碼器（如Harmonic7100解碼器）通過GPI/O接口輸出報警狀態的功能來自動觸發該上變換設備選擇信號。即當前解碼器輸入信號出現某些異常（可配置）時，解碼器的GPI/O報警信號會立即觸發變換設備切換至另一路輸入信號，從而全面提升轉播CCTV-1《新聞聯播》安全保障能力。

三、小結

綜上所述，“輸出分離”的高、標清同播系統轉播CCTV-1信號的實現方案各有優勢，設計時可根據各臺整體設備部署情況、投入成本等因素選擇確定。在實現時除了要考慮系統結構簡潔清晰、應急處置靈活便捷外，其自動控制策略和機制等問題也需要根據系統結構方案綜合考慮。

注釋：

①②《高標清同播的關鍵技術及應對策略》，長春教育網，http：//www.lyqqyxx.com/zhjy/23143.html，2020年2月8日。

③程宏、王麒、張德軍：《高標清同播時期標清節目品質提升的技術探索與實踐》，《現代電視技術》2016年第7期。

④羅建光：《視頻切換開關在電視播出系統中的應用》，《中國傳媒科技》2017年第2期。

⑤周子學：《各類控制接口在播控當中的應用》，《才智》2011年第34期。