延時(shí)技術(shù)在播出系統(tǒng)中的應(yīng)用論文

時(shí)間:2022-09-27 08:54:00

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延時(shí)技術(shù)在播出系統(tǒng)中的應(yīng)用論文

摘要:本文論述了延時(shí)技術(shù)播出系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)延時(shí)器的分類、各項(xiàng)功能要求、技術(shù)指標(biāo)等做了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞:延時(shí)器;直播;SD/HD;AES/EBUSDI

隨著電視事業(yè)迅猛發(fā)展,電視臺(tái)在節(jié)目播出中現(xiàn)場(chǎng)直播形式正在越來越多的廣泛應(yīng)用。出于安全直播的需要,現(xiàn)在電視臺(tái)的直播節(jié)目普遍采用了一種可延遲節(jié)目的視音頻信號(hào)的設(shè)備-延時(shí)器。延時(shí)器的出現(xiàn)從技術(shù)角度控制了非法信號(hào)和不適于播出的信號(hào)播放。利用延時(shí)播出,是一種最安全、最簡(jiǎn)單的解決方法。

一、延時(shí)器的工作原理及特點(diǎn)

1、視頻服務(wù)器延時(shí)播出系統(tǒng)的工作原理及特點(diǎn)

利用視頻服務(wù)器建立電視節(jié)目延時(shí)播出系統(tǒng)是利用視頻服務(wù)器的特性,采用M-JPEG或MPEG-2等壓縮格式,在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼,以滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊蟆J紫葘?shí)況直播節(jié)目先錄入硬盤,再按需要將實(shí)況播出時(shí)間延遲到適當(dāng)?shù)臅r(shí)間播出,節(jié)目導(dǎo)演和值班員利用這段時(shí)間在控制計(jì)算機(jī)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不宜轉(zhuǎn)播的畫面進(jìn)行剪切并替換為其它適宜素材,這樣可控制不當(dāng)素材的播出,同時(shí)實(shí)況轉(zhuǎn)播效果又不受任何影響。視頻服務(wù)器延時(shí)播出系統(tǒng)的延時(shí)可從幾分至幾時(shí),延時(shí)時(shí)間范圍大,可進(jìn)行多任務(wù)操作,素材編排、調(diào)度靈活。但相對(duì)操作復(fù)雜,價(jià)格較高。下面圖示是對(duì)視頻服務(wù)器延時(shí)播出系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介紹。

2、純硬件方式的固態(tài)延時(shí)器的工作原理及特點(diǎn)

純硬件方式的固態(tài)延時(shí)器的工作原理其實(shí)非常簡(jiǎn)單,即讓直播節(jié)目在預(yù)定開始播出時(shí)間前提前若干時(shí)間就開始錄制并將其存儲(chǔ)在延時(shí)器中(建立延時(shí)),到預(yù)定開始播出時(shí)間時(shí)播出延時(shí)器中預(yù)存的內(nèi)容(播出延時(shí)),其實(shí)現(xiàn)的延時(shí)量是短暫的幾秒,十幾秒,同時(shí)播出延時(shí)器繼續(xù)錄制直播節(jié)目,從而在延時(shí)和播出延時(shí)之間建立了一個(gè)時(shí)間差,稱之為延時(shí)時(shí)間。節(jié)目播出人員可以在延時(shí)時(shí)間內(nèi)將不適合播出的內(nèi)容進(jìn)行剪切等操作,從而保證了節(jié)目的安全和連貫播出。純硬件方式的固態(tài)延時(shí)器完全由硬件控制,操作簡(jiǎn)單,體積小,穩(wěn)定可靠,價(jià)格適中,但延時(shí)時(shí)間范圍小,且功能較弱。圖2是帶嵌入音頻的SDI接口視音頻延時(shí)器的工作原理框圖,其它接口的延時(shí)器內(nèi)部原理與此相仿,只是接口部分不相同而已。

二、視音頻延時(shí)器的功能要求

目前,基于數(shù)字高、標(biāo)清固態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)的視音頻延時(shí)器產(chǎn)家較多,其設(shè)備外形大同小異,盡管各家設(shè)備的外形相仿,其主要功能也大致相同,但具體接口和一些處理細(xì)節(jié)還是各有特點(diǎn)的。從應(yīng)用的角度分析,延時(shí)器應(yīng)具備下列基本功能:

1、首先能提供卓越的視、音頻質(zhì)量,其視、音頻指標(biāo)要達(dá)到或超過國(guó)家廣電總局規(guī)定的廣播甲級(jí)指標(biāo)。

2、視音頻一體化延時(shí)功能,才能確保視、音頻同步。音、視頻延時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)間多為1分鐘,延時(shí)時(shí)間最小可進(jìn)行逐幀步進(jìn)調(diào)整至少要達(dá)到1幀。現(xiàn)在有的產(chǎn)品可以做到最大延時(shí)6分鐘,數(shù)字高清的延時(shí)時(shí)間可達(dá)到60秒。

3、支持高、標(biāo)清數(shù)字、解嵌、數(shù)字及模擬信號(hào)間的互相轉(zhuǎn)換功能。兼容任意格式的數(shù)字高清、標(biāo)清視音頻信號(hào)(包括高、標(biāo)清數(shù)字嵌入信號(hào),高、標(biāo)清數(shù)字SDI視頻、數(shù)字AES/EBU音頻,標(biāo)清模擬復(fù)合視頻,模擬立體聲平衡音頻等)。

4、具備時(shí)基校正器和幀同步器的功能;所以延時(shí)器還可以做為幀同步器使用。

5、具備外同步鎖相接口,這是廣播級(jí)專業(yè)設(shè)備都必須的,以保證能與播控系統(tǒng)同步鎖相。

6、在正常情況下,視、音頻由于采用一體化延遲,能自動(dòng)保證同步。為了讓應(yīng)用上更具靈活性,一般音頻還應(yīng)可在-24幀至+24幀時(shí)間范圍內(nèi)微調(diào),即讓音頻超前視頻或滯后視頻若干幀,以保證視頻與音頻有更精確的時(shí)間關(guān)系。

7、由于延時(shí)器內(nèi)部采用數(shù)字處理技術(shù),所以無論輸入的是何種信號(hào)格式,最后都以數(shù)字信號(hào)的形式進(jìn)行處理,所以一般視頻信號(hào)采用10bit量化,也有的延時(shí)器采用8bit量化。音頻采用24bit量化,48kHz取樣。

8、視頻輸入/輸出接口一般都具備:復(fù)合端子、SDI端子、YUV分量端子。可以根據(jù)需要選擇不同的輸入/輸出信號(hào)格式。也有產(chǎn)品同時(shí)具備上述輸入/輸出接口形式,也就是說無論輸入采用上述三種中的哪一種格式輸入,輸出也可以同時(shí)輸出三種不同格式的信號(hào)。這會(huì)在應(yīng)用上帶來許多方便。

9、目前音頻輸入/輸出接口多為模擬端子,有些產(chǎn)品有AES/EBU(數(shù)字)端子。但不知何故,同時(shí)具備模擬和AES/EBU數(shù)字接口的機(jī)型還未見到,視頻多接口技術(shù)已做到了,但音頻未做到,有點(diǎn)遺憾,視頻多接口的優(yōu)點(diǎn)可能因此打了折扣。另外,還有一種可以處理嵌入音頻的SDI接口的延時(shí)器,輸入的是帶有嵌入音頻的SDI信號(hào),輸出的是帶有嵌入音頻的SDI信號(hào),視音頻數(shù)字信號(hào)在延時(shí)器內(nèi)部解嵌,一體化延時(shí)后,再將音頻嵌入SDI中后輸出。

10、有些延時(shí)器具有標(biāo)準(zhǔn)彩條輸出,可作臨時(shí)的信號(hào)源。

11、內(nèi)部視頻處理采用數(shù)字技術(shù),一般按ITU601標(biāo)準(zhǔn)處理,其畫面格式按ITUR656-3標(biāo)準(zhǔn),即PAL為720X576/25FPS。

12、由于用于直播場(chǎng)合,所以對(duì)設(shè)備的安全措施要求比較高,在功能上要求具有斷電旁通功能和手動(dòng)旁通功能。

三、視音頻延時(shí)器的技術(shù)指標(biāo)

隨著技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備也在不斷的更新和改進(jìn),很多延時(shí)器的技術(shù)指標(biāo)也在提高,如表1這是新一代數(shù)字高、標(biāo)清固態(tài)延時(shí)器的技術(shù)指標(biāo)。

四、現(xiàn)有延時(shí)器需增加的功能

目前,視、音頻延時(shí)器在直播等場(chǎng)合應(yīng)用十分普遍,但在實(shí)際應(yīng)用中,還覺得有一些需要廠家做好的事情。

1、雖然產(chǎn)品在不斷的改進(jìn),但應(yīng)增加適合虛擬演播室用來解決傳感器及口形同步問題。

2、在相位調(diào)節(jié)方面,在使用連接的過程中,如果需要對(duì)鎖相行相位進(jìn)行調(diào)解時(shí),先要將延時(shí)時(shí)間調(diào)小,再進(jìn)行行相位的調(diào)解,否則,會(huì)因?yàn)檎{(diào)整后的初始化時(shí)間較長(zhǎng),而不能即時(shí)看到調(diào)整的效果,在這方面希望廠家能對(duì)調(diào)整延時(shí)器的步進(jìn)幅度調(diào)節(jié)范圍有所改善。

3、由于外同步鎖相的鎖相信號(hào)為穩(wěn)定的復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)黑場(chǎng)或彩條信號(hào),無論將鎖相模式設(shè)為內(nèi)同步鎖相還是外同步鎖相模式,若不小心或者忘記接GENLOCK接口上的BNC終結(jié)器就會(huì)造成不同步的現(xiàn)象,最好能在后面設(shè)置一個(gè)帶環(huán)接匹配電阻的開關(guān)。公務(wù)員之家

4、現(xiàn)在除帶嵌入音頻SDI輸入/輸出接口的延時(shí)器具備視、音頻預(yù)監(jiān)功能外,其它產(chǎn)品都不具備,實(shí)際應(yīng)用時(shí),如果有預(yù)監(jiān)功能在某些場(chǎng)合還是很有用處的。

5、現(xiàn)在延時(shí)器沒有信源監(jiān)測(cè)功能應(yīng)考慮增加輸入端視、音頻信號(hào)丟失的報(bào)警功能,因?yàn)樵谀承﹫?chǎng)合,這個(gè)功能還是必須的。

6、以硬盤系統(tǒng)為核心技術(shù)的數(shù)字化播控系統(tǒng)將比其它方式實(shí)現(xiàn)的數(shù)字播控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單的多,起碼在目前數(shù)模設(shè)備混用的過渡階段延時(shí)器應(yīng)能多增加A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口,使大量模擬設(shè)備不必另設(shè)A/D和D/A轉(zhuǎn)換而直接與硬盤系統(tǒng)連接,即可實(shí)現(xiàn)模擬與數(shù)字信號(hào)之間的雙向轉(zhuǎn)換,從而大大提高了設(shè)備的利用率。

五、結(jié)束語

延時(shí)系統(tǒng)能夠輕松應(yīng)對(duì)節(jié)目播出(直播)過程中的突發(fā)事故,做到節(jié)目最及時(shí)、最準(zhǔn)確的播出。延時(shí)系統(tǒng)能為電視直播提供可靠,安全,完美的電視效果。由此可見延時(shí)系統(tǒng)在電視直播中是非常必要的,是電視播出的一道重要的環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn):

《現(xiàn)代電視技術(shù)08年2期延時(shí)技術(shù)在播出系統(tǒng)中的應(yīng)用》