工信部、廣電總局、中央廣播電視總臺(tái)聯(lián)合發(fā)布的《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022年)》，提出了未來(lái)三年加快超高清電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)任務(wù)和行動(dòng)舉措。

隨著政策和標(biāo)準(zhǔn)的相繼出臺(tái)，各地紛紛加快推進(jìn)4K電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)，廣東廣播電視臺(tái)早在2017年開(kāi)始設(shè)計(jì)和籌建4K超高清頻道播出系統(tǒng)，2017年12月啟動(dòng)試播，2018年10月16日，廣東綜藝4K超高清頻道正式開(kāi)播，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，播出效果令人滿意。本文結(jié)合4K超高清播出系統(tǒng)總體架構(gòu)，重點(diǎn)就該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行介紹與探討。

4K超高清播出系統(tǒng)總體框架?

1.建設(shè)理念

廣東廣播電視臺(tái)4K超高清播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)建設(shè)遵循國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合超高清的新技術(shù)、新工藝，以簡(jiǎn)潔、可行、高效為原則，構(gòu)建播控、管理、監(jiān)控三位一體的播出平臺(tái)，采用硬盤(pán)自動(dòng)播出結(jié)構(gòu)，播控軟件完成節(jié)目串聯(lián)單自動(dòng)播出、圖文控制以及來(lái)自總控的直播信號(hào)播出(包括臺(tái)內(nèi)演播室及外來(lái)信號(hào))。

2.制定播出文件編碼規(guī)范及主要參數(shù)

4K超高清電視節(jié)目，在分辨率、動(dòng)態(tài)范圍、色域空間、數(shù)字量化、三維音頻等方面的質(zhì)量都有極大提高，對(duì)采編播也提出了極高的要求，為避免采編播環(huán)節(jié)中因多次編解碼導(dǎo)致信息丟失，而導(dǎo)致圖像、聲音出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)一步規(guī)范播出文件編碼、制定臺(tái)內(nèi)統(tǒng)一節(jié)目文件參數(shù)極為必要。

3.總體框架

4K超高清播出系統(tǒng)架構(gòu)由播出控制系統(tǒng)、總控系統(tǒng)、整備系統(tǒng)、編單系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)和監(jiān)管系統(tǒng)等七大部分組成。

4.視音頻鏈路

視音頻架構(gòu)方面，4K超高清播出系統(tǒng)采用4路3G-SDI基帶系統(tǒng)架構(gòu)，播出控制系統(tǒng)根據(jù)播出串聯(lián)單控制AllinOne視頻服務(wù)器和末端4×1倒換器，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)定順序的硬盤(pán)播出、線路直播、圖文混合疊加和應(yīng)急切換等功能。

關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)?

1.基于50p的時(shí)碼控制技術(shù)

廣東廣播電視臺(tái)的4K系統(tǒng)依據(jù)GY/T307-2017標(biāo)準(zhǔn)，采用50Hz逐行掃描幀頻，傳統(tǒng)高/標(biāo)清播控系統(tǒng)中基于25p的播控邏輯和相關(guān)技術(shù)不能適用，因此必須對(duì)50p的4K超高清播出控制的核心技術(shù)進(jìn)行改造創(chuàng)新。

2.4K凈切換

視音頻鏈路中播出信號(hào)包括主備播出視頻服務(wù)器、異構(gòu)二備播出視頻服務(wù)器、墊片播放器共計(jì)輸出4路4K信號(hào)。

3.4K畫(huà)面一致性比對(duì)

視音頻信號(hào)鏈路中的4K信號(hào)需要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，分別對(duì)4路分量進(jìn)行采集，制定相關(guān)監(jiān)控KPI，并按照一定的真值邏輯進(jìn)行監(jiān)控判斷，視頻檢測(cè)包含視頻丟失、靜幀、黑場(chǎng)、藍(lán)場(chǎng)、綠場(chǎng)、彩場(chǎng)(其他任意純色)，音頻檢測(cè)包含靜音、音量過(guò)高、音量過(guò)低、音頻反相等。

廣東廣播電視臺(tái)4K超高清系統(tǒng)目前實(shí)現(xiàn)每天24小時(shí)無(wú)間斷播出，大部分是臺(tái)內(nèi)自辦及外購(gòu)的4K節(jié)目，主要以硬盤(pán)播出為主，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，播出效果令人滿意，此外還圓滿完成CBA及廣州羽毛球總決賽等4K直播。但也存在過(guò)一些待解決的問(wèn)題，比如直播過(guò)程中出現(xiàn)的偏色現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)多方檢查，是傳輸過(guò)程中編解碼的設(shè)置問(wèn)題，希望能夠盡快統(tǒng)一各個(gè)傳輸環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，提高節(jié)目質(zhì)量，進(jìn)一步提升觀眾觀看體驗(yàn)。