AFD在高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)的應(yīng)用探討

【摘要】為了加快廣電行業(yè)向高清轉(zhuǎn)換的速度，廣電總局要求各級電視臺加快高標(biāo)清同播頻道的建設(shè)速度，而如何構(gòu)建高標(biāo)清同播頻道，使得高清和標(biāo)清播出均達(dá)到最佳的收視效果，是很多電視臺即將面臨的現(xiàn)實(shí)問題。本文主要就高標(biāo)清混合制播下的高標(biāo)清畫面幅型變換進(jìn)行分析，在高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)中AFD的具體應(yīng)用探討。

【關(guān)鍵詞】一體化播出系統(tǒng)上下變換AFD

一、高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)與變換匹配

所謂高、標(biāo)清頻道同播，就是同一套節(jié)目，同時以標(biāo)清和高清兩種格式播出。在高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)中將會存在大量4：3格式和16：9格式兩種幅型比，勢必牽涉到幅型比轉(zhuǎn)換即為圖像的上下變換。所謂上下變換，實(shí)際就是對視頻信號或者文件的時空采樣結(jié)構(gòu)進(jìn)行變換———即在時間和空間上實(shí)現(xiàn)分辨率的變換。

二、AFD（活動畫面格式描述）的標(biāo)準(zhǔn)

AFD是活動圖像格式描述符（Active Format Description）的縮寫。它主要用來描述一個視頻編碼幀中，人們感興趣的那部分活動圖像的顯示格式。

AFD和Bar Data是基于幀精度的，通常和它們所描述的視頻信號一起傳輸。將它們與視頻信號捆綁起來的方式主要有兩種：（1）當(dāng)視頻信號以流的形式傳輸時，將AFD和Bar Data插入到視頻SDI信號的垂直輔助數(shù)據(jù)（VANC）中。（2）當(dāng)視頻信號以文件的形式傳輸時，將AFD和Bar Data經(jīng)過KLV編碼后，作為視頻信號的SMPTE元數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。

無論使用這兩種傳輸方式中的哪一種，AFD這個4bit的碼字在傳輸時都要被加入到一個8bit的字節(jié)中。

當(dāng)利用第一種方式將AFD插入到VANC中傳輸時，包含AFD的數(shù)據(jù)包需要滿足SMPTE 291M標(biāo)準(zhǔn)。具體的數(shù)據(jù)包構(gòu)成如表：

SMPTE 2016-3-2007標(biāo)準(zhǔn)中并沒有規(guī)定AFD數(shù)據(jù)包必須插入到VANC的哪一行。理論上講從SMPTE RP 168規(guī)定的切換行（第7/320行，625行系統(tǒng)）后的第二行到VANC的最后一行都可以。但為了給下游解析AFD信息的設(shè)備留出足夠的處理時間，同時考慮到收錄設(shè)備通常能夠收錄從切換行后的第二行開始連續(xù)三行的內(nèi)容（即9，10，11行），所以這幾行是AFD數(shù)據(jù)包插入的首選行。

第二種傳輸方式是將AFD和Bar Data作為視頻元數(shù)據(jù)插入到MXF文件進(jìn)行傳輸。作為一種開放的文件格式，MXF文件為節(jié)目生產(chǎn)系統(tǒng)中，不同環(huán)節(jié)設(shè)備間視音頻節(jié)目素材、相關(guān)數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)的交換提供了一種通用的文件格式。

三、AFD在高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)應(yīng)用

在高標(biāo)清一體化播出系統(tǒng)中AFD的寫入可以采用下邊幾種方式結(jié)合：①對于在播出系統(tǒng)上載端進(jìn)入視頻服務(wù)器的素材（假若是標(biāo)清素材我們采用VTR自身的上變換采用加邊模式采集），由于我們采用的是Thomson的K2服務(wù)器，它自身的K2.net協(xié)議支持AFD的寫入，因此在采集的同時AFD會和素材一起捆綁存儲于服務(wù)器中，在播出時將AFD嵌入到HD-SDI輸出信號的VANC輔助數(shù)據(jù)中。

②通過全臺網(wǎng)過來的文件素材，由節(jié)目制作端輸出成品節(jié)目時將AFD信息嵌入MXF文件的元數(shù)據(jù)（metadata）；在播出時，由K2視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)識別嵌入到MXF文件元數(shù)據(jù)（metadata）中的AFD信息，并在播出時，將其實(shí)時嵌入到HD-SDI輸出信號的VANC輔助數(shù)據(jù)中。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：

③由于全臺網(wǎng)傳輸過來沒有攜帶AFD信息的素材和直播類型的節(jié)目，我們將會在編輯節(jié)目單的時候?qū)FD信息進(jìn)行設(shè)置提交于播出數(shù)據(jù)庫中，通過Rs422外控的方式控制下邊換板卡進(jìn)行相應(yīng)的變換。

四、結(jié)束語

在從全標(biāo)清向全高清轉(zhuǎn)換過渡的“前高清”時代下，廣電行業(yè)將迎來新的機(jī)遇，同時也意味著更大的挑戰(zhàn)。除了上述的幅型變換之外，還有很多關(guān)鍵的技術(shù)問題需要解決，由于問題本身及問題處理的復(fù)雜性，應(yīng)制定出適應(yīng)高標(biāo)清混合制播環(huán)境，用于規(guī)范業(yè)務(wù)流程各環(huán)節(jié)的操作規(guī)程，并在系統(tǒng)設(shè)計中配備必要的檢查手段，以確保播出安全。