梁紹祖

（云浮廣播電視臺，廣東 云浮 527300）

1 上載方式的歷史演變

1.1 早期上載方式

早期的硬盤播出的特點(diǎn)之一就是集上載和播出一體化，硬盤服務(wù)器具有多個(gè)采集及播放通道，素材經(jīng)過視頻服務(wù)器編碼直接保存到本地存儲中，然后通過播出通道進(jìn)行解碼輸出。之所以采用這種上載方式，一是因?yàn)樵谠缙跁r(shí)候，國產(chǎn)設(shè)備起步較晚，相對來說進(jìn)口視頻服務(wù)器編解碼較為成熟；二是因?yàn)樵缙谟脖P服務(wù)器所占播出量不大，主要完成廣告、片頭等短節(jié)目播出工作，空閑時(shí)間較多，同時(shí)作為播出能夠充分利用資源；三是因?yàn)楫?dāng)時(shí)主要的視頻服務(wù)器依靠進(jìn)口，昂貴的價(jià)格讓用戶難以購買多臺來專門用于上載。

1.2 上載方式的發(fā)展

隨著廣電技術(shù)的發(fā)展以及民族企業(yè)的崛起，上載播出的架構(gòu)出現(xiàn)了變化，從“集上載和播出一體化”開始向“上載和播出分離”轉(zhuǎn)變[1]。上載和播出一體化固然有其優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)構(gòu)架簡單，但與此同時(shí)上載人員和播出人員全部和服務(wù)器直接打交道，這在現(xiàn)如今視頻服務(wù)器作為主要節(jié)目播出源的情況下是不適用、不安全的。而上載和播出分離主打的就是其分工明確，專機(jī)專用，上載與播出互不干擾。分離指的不是簡單的物理分離，而是電氣結(jié)構(gòu)的分離，通過專用的上載工作站將節(jié)目端和播出端隔離，播出服務(wù)器只專注于播出，這樣的方式使得播出更為安全，流程也更為明晰。

1.3 現(xiàn)階段上載方式

如今，上載的架構(gòu)已經(jīng)比較成熟，形成“上載—二級存儲—播出”的流程，通過專用的上載工作站集群對素材進(jìn)行上載并傳輸?shù)讲コ鱿到y(tǒng)二級存儲中，再通過智能遷移在播出之前將素材高速遷移到播出視頻服務(wù)器進(jìn)行解碼輸出。同時(shí)，上載工作站獨(dú)立于視頻服務(wù)器之后，在其功能上也有了長足的發(fā)展，包括緩沖存儲傳輸技術(shù)、基于硬件的上載文件再解碼審看，以及最近成為熱點(diǎn)的上載嵌入式文件技審、嵌入式音頻響度控制技術(shù)、上載傳輸?shù)腗D5校驗(yàn)技術(shù)，都使上載更為安全、更為高效。這些功能多為國內(nèi)的一流廠商所開發(fā)，配合專用的上載工作站來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫M(jìn)口的上載設(shè)備基本都采用視頻服務(wù)器，國外的設(shè)備廠商不開放其開發(fā)接口，很難在其平臺之上增加這些功能。而在形成上載與播出分離的架構(gòu)后，則促進(jìn)了更多新技術(shù)的發(fā)展。上載系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2 電視臺高效上載方式設(shè)計(jì)思路

目前的上載系統(tǒng)具備緩沖存儲傳輸功能、基于硬件的上載文件再解碼審看功能，以及上載嵌入式文件技審、嵌入式音頻響度、上載傳輸?shù)腗D5校驗(yàn)功能。

2.1 高效上載方式好處

從日常播出工作來看，這些功能帶來了諸多好處：1）工作流程明晰，人員分工明確；2）上載功能豐富，安全性高，工作效率高；3）分布式上載，部署靈活方便。其中體會最深的就是上載嵌入式文件技審、嵌入式音頻響度控制及上載傳輸?shù)腗D5校驗(yàn)技術(shù)所帶來的高效性，這也是目前視頻服務(wù)器本地上載方式所不具備的。

2.2 高效安全的嵌入式技審上載

技審是指通過軟件分析被檢素材的每一幀視頻和音頻信號，并將解析出的數(shù)據(jù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，從而確定被檢素材中是否含有黑場、靜幀、彩條、靜音等技術(shù)問題，并在認(rèn)為有問題的地方打標(biāo)記點(diǎn)，以供人工復(fù)檢使用。這些工作在以前的系統(tǒng)中需要對上載素材進(jìn)行解碼，人工審看節(jié)目費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且仍然擔(dān)心某些視音頻問題沒有發(fā)現(xiàn)。

嵌入式技審“嵌入”的概念是指將技審功能實(shí)時(shí)嵌入到上載中，即在上載的同時(shí)就能夠?qū)σ呀?jīng)生成的文件進(jìn)行自動的軟件分析，并實(shí)時(shí)產(chǎn)生技審信息，對視音頻問題進(jìn)行報(bào)警提示。通過這一功能，不需要另外花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行技審，而且使得對于文件的檢查更為精細(xì)準(zhǔn)確。

嵌入式技審對于文件的檢測包括以下方面：

1）在文件檢測方面，包括文件大小、比特率、文件頭信息、素材打包信息等。文件檢測主要針對的是造成的視頻服務(wù)器解碼器解碼失敗的某些文件錯(cuò)誤問題，避免停播問題。

2）在編碼檢測方面，包括編碼方式、寬度高度、碼率、文件長度、最大GOP長度、音頻格式、音頻采樣率、音頻聲道等信息。編碼檢測主要針對造成播出畫面馬賽克、音頻解析失敗的錯(cuò)誤編碼方式、音頻格式等問題。

3）在內(nèi)容檢測方面，視頻可以檢測黑場、彩場、彩條、靜幀，音頻可以檢測靜音、音頻過低、音頻過高。內(nèi)容檢測主要針對素材本身存在的問題，避免播出事故。

經(jīng)過上載的嵌入式文件技審，保證了素材上載的安全無誤，同時(shí)節(jié)省了大量人員審看的時(shí)間，提高了工作效率。而且在上載完成后提供技審報(bào)告，將素材文件、編碼及內(nèi)容方面的報(bào)警進(jìn)行記錄，同時(shí)通過雙擊信息快速的定位到問題位置再進(jìn)行人工的審看，給日常工作帶來了很大的便利。

2.3 上載同時(shí)實(shí)現(xiàn)嵌入式音頻響度控制

嵌入式音頻響度控制也是上載系統(tǒng)的重要功能之一，同樣是在素材上載的同時(shí)就對已經(jīng)生成的文件進(jìn)行自動的音頻響度調(diào)整，保證所有上載素材的音頻在一致的響度動態(tài)范圍內(nèi)[2-3]。這種響度的處理使聽眾感覺不到因音頻片段的拼接或因節(jié)目制作過程中的不規(guī)范造成的聲音忽大忽小。響度是電信號轉(zhuǎn)換為聲波振動時(shí)度量聲音能量的一個(gè)指標(biāo)，通常所說的音量其實(shí)就是指響度。所說主要是指感覺響度，它直接關(guān)系到人耳內(nèi)神經(jīng)活動，可以用數(shù)學(xué)模型來表示。根據(jù)EBU Mode（2010）標(biāo)準(zhǔn)，觀眾聽覺最為舒適的響度為-23 LUFS（Loudness Units referenced to Full Scale），以此為標(biāo)準(zhǔn)，在上升2.4 LUFS或下降5.4 LUFS范圍內(nèi)，觀眾的感受是較為舒適的。觀眾對于響度變化的舒適度感受如圖2所示。

響度的控制是以聽眾實(shí)際心理感覺的聲音的高低強(qiáng)弱為目的，比一般單純依靠限幅、增益的音頻處理器處理的聲音更易接受，因此也使得的節(jié)目質(zhì)量有質(zhì)的飛躍。本臺目前響度以-23 LUFS為標(biāo)準(zhǔn)，動態(tài)范圍在5～7 dB，上載的素材和以前相比，聲音更加穩(wěn)定，而且沒有失真、爆音等情況的發(fā)生。

2.4 保證素材完整準(zhǔn)確的MD5校驗(yàn)

嵌入式技審、嵌入式響度控制確實(shí)在上載的環(huán)節(jié)中起到了巨大的作用，經(jīng)過技審及響度處理的素材可以保證沒有問題，但同時(shí)還要保證素材傳輸?shù)蕉壌鎯υ俚讲コ鲆曨l服務(wù)器中不會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)丟包等而出現(xiàn)差錯(cuò)，那么在這里就又需要用到MD5校驗(yàn)功能。

MD5校驗(yàn)為文件產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)一無二的“數(shù)字指紋”，如果因?yàn)槿魏卧驅(qū)ξ募隽巳魏胃膭?，其MD5值也就是對應(yīng)的“數(shù)字指紋”都會發(fā)生變化，通過對MD5值的校驗(yàn)，能夠檢查出素材傳輸中是否出現(xiàn)了問題，而不至于造成文件在服務(wù)器播出時(shí)因?yàn)閭鬏敼收衔募p壞而停播的事故。

3 實(shí)施效果

在云浮電視臺播出系統(tǒng)改造后，上載系統(tǒng)具有了嵌入式文件技審、嵌入式響度控制及傳輸MD5校驗(yàn)功能，臺內(nèi)的上載工作更為高效、安全，上載人員對于上載素材的情況了然于心。此種方式，除了在本臺上載環(huán)節(jié)中使用，在包括與其他的系統(tǒng)如非編制作系統(tǒng)互聯(lián)進(jìn)行素材傳遞時(shí)也發(fā)揮了巨大的作用。在廣電行業(yè)高速發(fā)展的今天，技術(shù)的創(chuàng)新帶來了更為優(yōu)化的播出架構(gòu)及工作流程，發(fā)揮了更好的輔助作用，也滿足了播出高安全性的需求。希望有越來越多的新技術(shù)、新架構(gòu)能夠應(yīng)用，繼續(xù)推動行業(yè)的不斷前進(jìn)。也希望本臺的這種模式能夠?yàn)榇蠹姨峁﹨⒖冀梃b。

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[1]林琤.非線性網(wǎng)絡(luò)防病毒資料上載系統(tǒng)構(gòu)建[J].電視技術(shù)，2007，31（4）：86.

[2]李善農(nóng).淺談音頻響度控制在播出中的應(yīng)用[J].電聲技術(shù)，2010，34（7）：80-82.

[3]楊帆.論響度在計(jì)算機(jī)音樂制作及音頻錄制中的作用[J].電聲技術(shù)，2009，33（3）：83-85.