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全数字高清广播时代，你的核心基础设施是否准备就绪？ |
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作者：NVISION公司 Jay Kuca |
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2009年2月17日美国电视广播行业将停止模拟信号广播。当天，所有大功率模拟发射机将被关闭，广播公司也将没有理由继续保留老旧的模拟基础设施。
数字转换的起始点远早于美国联邦通信委员会(FCC)在1997年发布的数字电视(DTV)时间表。20世纪90年代初，视频设备的数字化工作就已展开。从那时起，用户购买的大多数照相机、VTR、节目切换机及其它演播设备都采用了数字处理技术，并且可能具有数字接口。这些设备可能也同时具有模拟接口，以便简化将其整合进传统模拟设施内的过程。而大多数基于当代计算机的视频设备，例如图形系统、服务器和非线性编辑系统等，本身就是数字产品，所以必然有数字接口。
不过，电视台的基础设施 (包括分布和处理设备、核心路由器、接线板和配线)的情况又如何呢？新近构建的设备或基础设施也许是以数字为主甚至是全数字的。但事实上，更可能的情况是，电视台的基础设施是围绕一个以模拟为主，甚至全模拟的核心部件来完成。
在向DTV的转换过程中，模拟基础设施之所以没有成为严重负担，主要是因为标准清晰度模拟节目服务一直是电视台的主要收入来源。收看DTV的观众数量仅占总观众数的很小一部分。但在关闭模拟广播后，电视台的收入将全部来自数字服务。到2009年2月17日，DTV将不再是实验室内花哨的表演，而将成为商业领域内不可或缺的、极其关键的一部分。
除了从模拟节目发送向数字节目发送的转变之外，DTV还将打破高清(HD)和标清(SD)节目放送的格局。在许多电视台，高清频道曾一度是“凑热闹的事”。但随着高清电视机销量的激增，用户对高清节目的需求也与日俱增。节目制作商通过录制更多的高清节目来应对用户要求。这样，竞争性节目放送系统，例如地面广播、有线电视和卫星电视等也被迫通过向各自的订户传送更多高清内容来迎合这一趋势。
目前已经有一家大型广播网络公司已宣布到2008年秋季将把标清/高清混合节目全部改为高清节目。考虑到此举所能节省的放送成本，可以推断其它网络公司也将步其后尘。这一转变表明，高清放送将是今后主要的节目制作和放送格式。如果某些时候需要标清节目，也可以从高清节目中得到标清内容。
图１：目前大多数广播设施中常见的系统架构
电视台的其它主要播出节目，例如综艺节目、本地新闻、公共事务和商业节目等也越来越多地呈现高清趋势。在不久的将来，电视台的主要频道将主要是或完全是高清内容。该趋势的一个明显迹象是，最近许多构造新建设施的电视台已把这些设施全部建成高清制式。
为了在未来竞争中占得先机，应认真考虑如何尽快地转向一个全数字、支持高清并支持多节目流数据源的核心基础设施。过去收看DTV的观众十分有限，大多数电视台对系统基础设施都作了最低限度的投资以便这些设施能兼容ATSC标准，通常这是利用一个小的高清路由器，将节目通过本地和网络高清馈送路径，直接送至DTV发射器实现的。
路由系统
电视台的路由交换机及辅助控制系统是该设施的核心。核心路由器涉及电视台工作流程的方方面面，从编辑、质量检查(QC)、节目准备、录制、后期制作一直到发送。因此，制定出一个从模拟到数字的转换策略，以确保在整个转换过程中电视台全部运作正常就极其重要。
如果现有核心路由器是完全模拟的或以模拟为主，则在大规模替换过程中应十分谨慎小心。最低限度是增加一个支持高清信号的数字路由器，它应足以处理电视台目前所有的数字节目源和目的地。同时要确认所选的路由器平台能够方便地通过扩容来支持未来的发展。
图２：为了更新系统以满足新兴市场对高清新增主要产品的需求,现有的路由器内核和小的高清岛将伴随着模拟NTSC发射机的消失而在系统设计中互换角色。
还要考虑这样一种情况：随着时间的推移，电视台的高清信号会增多，而标清信号将维持不变或减少。因此要选一款专门为全高清操作设计的、在初期可配置成能处理标清和高清混合信号，而以后可通过灵活地扩展或重新配置满足新增要求的路由系统。
为了确保路由器真正“支持高清”，该路由器必须是完全为高清操作设计的，而且有充足的功能和性能余量。整个交叉点内核必须能够处理1.5Gbps以上的数据速率。框架、母板和I/O系统必须能处理高清信号。电源和冷却系统必须能满足高清系统额外的功率和制冷需求。
除高清和标清数字视频外，核心路由系统也许还需要处理其它信号格式，例如独立的AES音频或机器控制。在选择路由器制造商时应充分考察该厂家的系列产品是否能处理所有需要的格式。
在过去10年左右时间里，路由系统的复杂性急剧增加。现在的路由系统可能要处理多种信号类型，需要被各种用户控制，且每个用户都有各自的操作要求。以一种“用户友好”的方式管理实际的复杂任务是路由器控制系统的职责。
选择路由器控制系统时的主要考虑因素有：该系统灵活性；对该系统进行配置和动态重新配置的便利度；该系统能支持的控制面板数量和种类；该设计的鲁棒性。如果路由系统无法根据电视台的具体需求进行“裁剪”，或无法保证提供全天候(24/7)无故障运行，那么这种路由器的适用性就大打折扣。此外，还需要考虑的另一个因素是该系统支持第三方路由器的能力。在现有路由器仍将继续提供服务的场合，这点尤其重要。
主控交换机
主控交换机常常被称为电视台的“收银机”，因其主要功能是管理产生营收的事务处理(例如商业广告插入)。过去，电视台一直只有一个收入来源。而在DTV时代，电视台将拥有多个收入来源。
简单的经济常识要求我们在不增加成本的情况下从单频道模型向多频道模型转变。为实现该目标，在固定设备成本或运营成本方面的支出都应被限制在最低程度。也就是说，设备的每频道成本要低，运营成本也要最小化 。为了避免工作人员增加带来的运营成本的增加，需要实现更多的自动化管理。目前没有实施自动化管控的电视台若想提供多频道节目，或者增加工作人员，或者实施自动化管理。
为把每频道的固定设备成本保持在低水平，需要采用与传统方法不同的主控交换机。理想系统是在建构时牢记要进行多频道操作这一需求，这个理想系统应该是在一个公共平台上支持多个频道的模块化系统。
交换机的电子功能应足够灵活地支持各种操控需要。主要频道可能需要一组完整特性：切换、混合、多级视频键控、台标插入和多画面squeezeback特技等。而次要频道大概只需类似切换、混合和台标插入等基本功能。交换机电子功能应具有足够扩展性，以便根据每个频道量身定制其特性。由于主控系统出问题造成停机的代价十分高昂，所以系统内的冗余和热插拔部件也应重点考虑。
信号处理设备
信号处理设备有许多名称，如终端设备、模块化产品等。无论什么样的称谓，这些将系统整合在一起的各种零部件在任何设备中都是至关重要的。过去，遍布在底层的放大器曾一度是最常见的此类器件。如今更常见的可能要数帧同步器、上/下/交叉变频器，以及封装在单个模块内的多用途产品等更复杂的功能模块。
当选取处理设备时，最好确认一家或最多两家主要供应商。每家供应商都有其自己的专有平台、模块格式和控制系统。如果在同一系统内整合进太多制造商的设备，那么在资金和运营成本方面都代价高昂。应该从以下几个方面对入选的处理设备供应商进行评估：产品的技术性能；产品的种类和范围；产品对特定系统全部要求的支持程度。
芯片制造商、设备制造商和类似SMPTE等机构都在从事支持3Gbps数字视频的器件、设备和标准的开发。要支持1080P/60信号就需要这么高的速率。该工作主要涉及节目制作和后期制作产业的利益。虽然广播公司看起来不太需要在其设施内处理3Gbps信号，但该技术的确能给270Mbps和1.5Gbps信号处理带来性能提升以及更大的操作余量。 (end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(8/21/2008) |
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