4K超高清電視在傳統(tǒng)播出中面臨的問題及系統(tǒng)建設規(guī)劃探討

覃海洪

摘要：本文主要分析4K超高清電視播出系統(tǒng)的現(xiàn)存問題，并從三個方面進行闡述，包括信號傳輸、數(shù)字化播出和網(wǎng)絡化播出，同時對系統(tǒng)架構(gòu)、播出實現(xiàn)過程、向IP轉(zhuǎn)型、全媒體發(fā)布和HCl架構(gòu)等建設進行分析。

關(guān)鍵詞：4K超清電視;傳統(tǒng)播出;系統(tǒng)建設

隨著電視行業(yè)的不斷發(fā)展，4K超高清電視能夠為人們帶來更加優(yōu)質(zhì)的畫面，但是相對應的要求電視播出系統(tǒng)具有更高的水準。4k超高清播出系統(tǒng)的假設需要很長的時間才能完成。怎樣針對4k超高清播出系統(tǒng)中存在的問題采取針對性的播出系統(tǒng)是當前存在的工作重點，因此賦予了系統(tǒng)建設以現(xiàn)實意義。

一、4K超清電視在傳統(tǒng)播出中存在的問題

1.信號傳輸問題

傳統(tǒng)電視臺使用同軸電纜進行傳輸，如使用75歐電纜傳輸SDI標清電視信號，傳輸距離在400米之內(nèi)，速度為270mb/s，傳輸SDI高清電視信號傳輸距離小于300米，速度為1.485gb/s.要求超高清4k電視信號的傳輸速度為12gb/m，傳輸距離約為60米，所以妖氣電纜具有一定的傳輸能力。在同一種傳輸線路中由于傳輸?shù)木嚯x不是很長，所以很多現(xiàn)存的播出系統(tǒng)不符合4k超高清信號的傳輸條件，僅僅依靠升級播出系統(tǒng)設備也無法滿足播出需求所要求的高清品質(zhì)。面對這一問題，主要有兩種解決方案，首先，將4k信號進行拆分，將4k信號進行轉(zhuǎn)化后再傳輸，將其轉(zhuǎn)化為4路SDI高清信號，同時在信號還沒有輸出的時候?qū)ζ溥M行重新組合，組成成為超高清4k信號，采用這種方法對系統(tǒng)具有較高的要求，因為著需要占據(jù)大量系統(tǒng)中的資源，除此之外還需要再擴容方面投入大量的資金。第三，采用IP化的形式進行傳輸，交換機傳輸速度在10gb/s之上，與4k信號的傳輸要求相符合，二壓縮域的IP播出方式可以通過千兆交換網(wǎng)絡來實現(xiàn)，保證信號傳輸速度符合4k傳輸速度。

2.數(shù)字化播出問題

傳統(tǒng)電視臺使用播出服務器，播出節(jié)目的方式為文件的形式。標清文件碼率為15mb/s，單頻道24小時節(jié)目傳輸容量為527.3gb。但是超高清文件的文件碼率則更高，目前普遍采用500mbps，磁盤容量占用大大超過高清文件，所以要求服務器的讀寫能力比較強大，同時還需要較大的存儲容量。

3.網(wǎng)絡化傳輸問題

傳統(tǒng)的電視臺采用的播出方式為網(wǎng)絡化送播，通過主干平臺將子網(wǎng)素材傳輸?shù)讲コ鱿到y(tǒng)。由于文件的超高清特點，因此文件的容量較大，且要求具有較高的傳輸速率，使用傳統(tǒng)的播出系統(tǒng)會使系統(tǒng)難以承受太大的負荷，因此增加壓力，要想順利傳輸信號且不改變傳輸速率，會導致傳輸?shù)臅r間延長，從而影響節(jié)目的正常播出。所以，這就需要對主干系統(tǒng)進行擴大容量處理，可以通過光纖交換機，環(huán)節(jié)超高清文件傳輸對系統(tǒng)造成的負擔。

二、4K超清電視播出系統(tǒng)建設

目前，很多家庭都安裝了超高清電視，且效果較好，傳統(tǒng)的播出系統(tǒng)會逐漸被超高清播出系統(tǒng)所取代。很多電視臺已經(jīng)建設了4k播出系統(tǒng)，國家廣電總局在2018年年底正式發(fā)布4k超高清電視的播出技術(shù)，但是在應用實踐過程中需要進一步檢測和完善系統(tǒng)設備的穩(wěn)定運行。

1.4K播出系統(tǒng)架構(gòu)

4k超高清電視播出系統(tǒng)的建設需要依靠傳統(tǒng)電視的播出架構(gòu)，和主流技術(shù)相融合，順應未來技術(shù)的發(fā)展方向，設計出全新的，符合4k電視播出的架構(gòu)。4k電視播出系統(tǒng)主要包括外媒資、制作等系統(tǒng)，充分利用云平臺交互播出素材。利用專用通道在電視臺外部進行用戶上傳。制作系統(tǒng)通過IP總控平臺在演播室中對4k信號進行調(diào)度。在這一系統(tǒng)中有審計平臺，能夠?qū)⑺胁コ鏊夭膮R集一體，且統(tǒng)一在審計平臺上接受審核和送播。素材在接受審核之后統(tǒng)一到4k播出系統(tǒng)上提交，并在媒體上進行發(fā)布。這一系統(tǒng)不僅為4k超清電視的播出提供了平臺，且能夠滿足網(wǎng)絡和手機等設備對節(jié)目播出的需求。除此之外，全媒體分發(fā)模塊在這一系統(tǒng)中也存在，最后分別發(fā)放到各大播放平臺和移動終端，這一系統(tǒng)處理信號使用的主要時SDI over IP，在發(fā)布時使用TS over IP進行處理。

2.播出實現(xiàn)過程

在建設4 k播出系統(tǒng)之后，節(jié)目效果會顯著改善，同時，要求信號具有較強的傳輸性能和存儲性能。4k電視的播出過程要考慮多個方面的問題，包括收錄采集和制作存儲以及分部播出等等，這也是該系統(tǒng)發(fā)布面臨的主要問題。要想解決這一問題，要重點解決信號傳輸問題。4k超高清電視分辨率高，原始碼在沒有壓縮的情況下傳輸速度為12gb/s。大多數(shù)我國高清電視對信號傳輸速度的要求是1.5gb/s，部分支持3gb/s。所以可以通過ip等技術(shù)的使用完成信號傳輸。為了充分利用寬帶，節(jié)省信號傳輸成本，可以將4k超高清信號進行淺壓縮。

3.向IP化轉(zhuǎn)型

傳輸標準中明確規(guī)定要使用以太網(wǎng)和交換機來實現(xiàn)傳輸。在傳輸信號的過程中要借助IP化傳輸壓縮視頻和未壓縮視頻在網(wǎng)絡狀態(tài)下實時傳輸。同時，還包括壓縮和未壓縮視頻在傳輸過程中的保護機制。確保信號無中斷傳輸。當前很多廠家嘗試占星，生產(chǎn)了很多相互轉(zhuǎn)化的設備。隨著相關(guān)規(guī)范的逐漸細化，設備廠商之間進一步合作，逐漸普及的SDI，并利用這些設備建設4k超高清系統(tǒng)。

三、結(jié)論

綜上所述，在普及4K終端的過程中，4K超高清播出系統(tǒng)的建設，利用編碼和傳輸技術(shù)將4K信號進行傳輸，隨著超高清信號需求的越來越高和越來越大的市場需求，建設4K超高清播出系統(tǒng)能夠明確電視行業(yè)的未來技術(shù)重點發(fā)展方向。

參考文獻：

[1]李煥英.淺析4K超高清電視視頻壓縮編碼技術(shù)[J].電子世界，2019（24）：166-167.

[2]崔建偉.4K超高清電視標準化的進程[J].廣播電視信息，2019（09）：9.

[3]宋嬰.4K超高清電視中心基礎(chǔ)架構(gòu)分析[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2019（09）：56-61