賴曉明,吳延師
(1.廣西防城港廣播電視臺,廣西 防城港 538000;2.安徽現(xiàn)代電視技術(shù)有限公司,安徽 合肥 230088)
長期以來,電視節(jié)目播出的安全性、穩(wěn)定性、可靠性及播出質(zhì)量是各個電視臺播出部門首要考慮的問題。然而電視節(jié)目播出的安全性和播出質(zhì)量涉及到節(jié)目的制作、傳輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié),任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將使得節(jié)目播出的質(zhì)量和安全性受到威脅。因此,大多數(shù)電視臺在電視節(jié)目播出前,都靠人工來進行檢查,這樣將導致兩個問題產(chǎn)生:首先是浪費大量的人力資源,且耗時較長;其次,人難免有懈怠的時候,電視節(jié)目檢查的精度、準確度會受到影響。當前大多數(shù)電視臺的節(jié)目都是通過數(shù)字磁帶上載給非編或通過數(shù)字錄像機直接播出,磁帶節(jié)目質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到播出質(zhì)量與安全,因此有必要對數(shù)字電視節(jié)目錄制磁帶進行自動檢測并報警以及記錄故障時的時碼。
筆者這里介紹一種數(shù)字錄像節(jié)目自動檢測系統(tǒng),圖1為系統(tǒng)組成框圖。JFR-100數(shù)字錄像節(jié)目自動檢測系統(tǒng)主要由控制計算機、JFR-100、錄像機3部分組成。VTR在JFR-100的控制下,輸出SDI信號,JFR-100對SDI數(shù)字信號進行處理,轉(zhuǎn)換成CCIR656信號,輸入到FPGA進行運算處理。
JFR-100數(shù)字錄像節(jié)目自動檢測系統(tǒng)可以對國家廣播電影電視總局科技司2010年頒布的 《國家廣播電影電視總局電視節(jié)目技術(shù)質(zhì)量獎(金帆獎)獎勵辦法(試行)》(下稱《辦法》)標準清晰度節(jié)目錄制技術(shù)質(zhì)量獎評定辦法所規(guī)定的內(nèi)容進行檢測。該《辦法》規(guī)定節(jié)目的載體(數(shù)字錄像磁帶或限定的專業(yè)新記錄介質(zhì))應嚴格按照有關(guān)錄制和交換規(guī)范中規(guī)定的內(nèi)容依次進行錄制。其中,對數(shù)字錄像磁帶有如表1所示規(guī)定。
表1 標準清晰度節(jié)目錄制要求(載體為數(shù)字錄像磁帶)
JFR-100能夠?qū)藴是逦裙?jié)目技術(shù)質(zhì)量進行自動的客觀測試,包括圖像質(zhì)量和聲音質(zhì)量兩項。測試項目包括:圖像信號方面主要有引帶彩條亮度信號峰值電平、引帶彩條R-Y信號幅度、引帶彩條B-Y信號幅度、節(jié)目復合信號峰值電平、節(jié)目亮度信號峰值電平、黑電平與消隱電平差(底電平)以及時碼測試;聲音信號方面,對于單聲道節(jié)目有CH1(混合聲)和CH2(國際聲)引帶或引導區(qū)1000 Hz正弦波校準信號電平、CH1(混合聲)和CH2(國際聲)節(jié)目聲音峰值電平,對于立體聲節(jié)目有 CH1(左聲道)、CH2(右聲道)、CH3(混合聲)和 CH4(國際聲)引帶或引導區(qū)1000 Hz正弦波校準信號電平及節(jié)目聲音峰值電平。具體指標見文獻[1]。
JFR-100還可以對正式節(jié)目播出中的圖像和聲音進行監(jiān)測并報警。故障檢測的判定標準為:
1)彩場持續(xù)時間≥50幀,判定為停播;
2)黑場持續(xù)時間≥5 s,判定為停播;
3)靜幀持續(xù)時間≥5 s,且聲音電平<-60 dBFS,判定為停播;
4)彩條持續(xù)時間≥1幀,判定為停播;
5)視頻中斷持續(xù)時間≥1幀,判定為停播;
6)聲音電平≥-9 dBFS,且持續(xù)時間≥1 s,判定為劣播;
7)-60 dBFS≤聲音電平≤-38 dBFS,且持續(xù)時間≥120 s,判定為劣播;
8)聲音電平<-60 dBFS,且持續(xù)時間≥60 s,判定為停播。
將 CCIR656 信號轉(zhuǎn)換成 CCIR601 Y∶U∶V=4∶2∶2 模式,以像素為單位進行計算。各彩條區(qū)段的各像素點的值分別記為 Ai(白),Bi(黃),Ci(青),Di(綠),Ei(紫),F(xiàn)i(紅),Gi(藍),Hi(黑)。 分量 Y 按 576×720 建模,分量 U和V按576×360建模。
1)色差信號U
式中:n 為取樣的像素點數(shù)(對應區(qū)域),n=360÷8×576=25920。
2)亮度信號Y
式中:m為對應區(qū)域取樣的像素點數(shù)。m=720÷8×576=51840。
3)檢測的邏輯準則
Y,U,V信號首先分別按各自數(shù)學模型進行判決,給出“1”(是)或“0”(不是)的判據(jù),然后再把上面得到的Y,U,V判據(jù)聯(lián)合起來進行判決。其邏輯關(guān)系如下:
式中:CY為亮度信號檢測后給出的彩條信號判據(jù);CU為色差信號檢測后給出的彩條信號判據(jù);CB亮度信號檢測后給出的彩條信號判據(jù)和色差信號檢測后給出的彩條信號判據(jù)相與,即只有同時滿足了CY和CU的判據(jù)則為彩條信號。
圖2和表2給出了電視屏幕上的彩條信號和CCIR 601標準中有關(guān)彩色數(shù)字電平(8 bit)之間的對應關(guān)系。如白條對應的Y值為235,Cb,Cr為128。
圖2 電視屏上的彩條信號
JFR-100檢測到彩條開始和結(jié)束時,均報告給計算機并記錄當時的時碼,如有超過標準所規(guī)定的電平立即報警且記錄時碼。表3為磁帶校準段被測參數(shù)對應模擬量和ITU.RBT656數(shù)字量 (HEX)之間的關(guān)系。
表2 CCIR601彩色信號電平值
表3 被測參數(shù)對應模擬量和ITU.RBT656數(shù)字量(HEX)之間的關(guān)系(磁帶校準段)
在磁帶正式節(jié)目段被測參數(shù)對應的模擬量和ITU.RBT656數(shù)字量(HEX)之間的關(guān)系見表4,并按表中要求設(shè)置故障參數(shù)。
表4 被測參數(shù)對應模擬量和ITU.RBT656數(shù)字量(HEX)之間的關(guān)系(節(jié)目段)
彩場及黑場信號檢測與彩條信號檢測原理基本相似,本文不再贅述。
輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):符合ITU-R BT 656及799中規(guī)定的運行的默認形式,即四聲道,48 kHz同步采樣,按20 bit量化的AES/EBU的音頻數(shù)據(jù)。
輸入數(shù)據(jù)量化電平:ADC滿刻度電平為0 dBFS,正常工作電平為-20 dBFS,峰值儲備量為-9 dBFS。
音頻檢測信號的定義:音頻數(shù)字電平<-60 dBFS持續(xù)60 s以上為音頻信號中斷;音頻數(shù)字電平在-38~-60 dBFS之間且持續(xù)120 s以上者為音頻信號劣播;音頻數(shù)字電平在-9~-38 dBFS之間為音頻信號正常。
如上所述,JFR-100系統(tǒng)不僅能夠按照《辦法》中標準清晰度節(jié)目錄制技術(shù)質(zhì)量獎評定辦法所規(guī)定的內(nèi)容進行檢測錄像帶節(jié)目制作的標準,而且還能夠?qū)︿浵駧д焦?jié)目當中出現(xiàn)的彩條、彩場、黑場、靜幀、音量過大、音量過小等故障進行自動檢測并記錄發(fā)生故障時的時碼,通過網(wǎng)絡(luò)自動傳送到任一個計算機終端,便于工作人員處理。該系統(tǒng)克服了人工檢測的種種不足,提高了檢測進度和效率,對電視播出質(zhì)量和播出安全帶來了良好的保障。
[1]國家廣播電影電視總局電視節(jié)目技術(shù)質(zhì)量獎(金帆獎)獎勵辦法( 試 行 )[EB/OL].[2010-06-05].http://www.chinasarft.gov.cn/shanty/resource/appendix/2010/04/21/20100422131401240727.doc.