前言
經過2008年北京奧運會的檢驗，高標清同播技術得到應用實踐。張海濤副局長代表廣電總局作BIRTV2008主題報告和CCBN2009主題報告，宣布推進高標清電視同播的技術管理政策。通過現有電視頻道以標清與高清兩種方式同時播出節目，逐步實現標清電視向高清電視的技術過渡。雖然，中央電視臺對高標清同播的重大技術問題已經積累了寶貴的實踐經驗，但還需更多地探討高標清同播技術管理的標準詮釋。
回顧同為劃時代變革的黑白電視向彩色電視過渡時期，由于模擬彩色電視兼容了黑白電視，系統總體結構變化并不大。從節目內容的上游到接收終端的下游，再到黑白電視用戶對彩色業務的理解程度，社會自組織能力完全自適應業務的劃時代變革。而標清電視向高清電視過渡則不然，它們之間不僅鋪墊了一個重要的“數字鴻溝”，而且，視覺感官的震撼來自于信源處理中“類與級”的顯著跨越，描述內容細部的數據量成倍提高，直接影響到信道傳輸。因此，僅就廣電工程技術的核心—制播系統而言，高清電視已經不能與標清電視同日而語，系統內質發生了根本性變化。
更為重要的是，當今社會層次化密度顯著增強。社會自組織能力在層次化社會中被分散、被稀釋，以至被再分散、再稀釋。特別是改革開放后，全球化與層次化的社會特征交織，弱化了高清電視產業鏈上下游之間的自組織，當宏觀管理者調控產業上下游之間粘合度不力時，松散的產業鏈不足以推動和造就標清向高清轉型的內部與外部環境，導致市場和觀眾難以達到預期。這將進一步延長標清電視向高清電視轉型的過渡狀態。
一. 信道的頻譜利用率問題
自從2008年元旦開始，北京市民可以通過定制的國標無線數字電視機頂盒，接收中央電視臺以頻道為節目基數的數字電視公益性高清節目。我國由無線信道第一次正式傳送公益性高清節目的事實和宣傳，給人們造成一種錯覺，似乎高清信道只能使用無線傳輸，而接收模式也只能是單載波的固定接收方式。因此，包括從事國標推廣的很多業內友人，為此而產生一種極度誤解的奇怪邏輯：高清頻道→社會公益服務→無線傳送→單載波模式→非“一體機”固定接收。
信道資源中最為保貴的是不可再生的物理頻譜資源。無論是無線傳輸還是有線傳輸，追求有限頻譜的最大化服務，歷來都是工程技術的最高境界。根據頻譜利用率最大化原則，在應用國標的無線信道中，最高頻譜利用率確實是單載波的應用模式，但是，即便犧牲了傳輸效果，國標單載波應用模式的最大頻譜利用率，也僅僅能夠達到3.62bit/s/Hz；倘若采用有線信道傳輸，即使不在光波段做深度開發利用，以有線數字電視慣用的64QAM傳輸方式，頻譜利用率就能輕松達到4.82bit/s/Hz，更不必說在無線信道幾乎無法承受、但有線信道能夠順利實現的128 QAM數字傳輸，此時有線信道頻譜利用率將達到6.02 bit/s/Hz。這就是說，比較同檔次工程應用的數字傳輸，有線信道比無線信道節省資源開銷達到66.3%，甚至還可以進一步沖高。
造成這種誤解的根本原因是，建國初期“我國地大物‘博’”的流行意識根深蒂固，雖然資源保護和資源深度開發已經成為我國可持續發展的基本國策，但是并沒有深入人心。我國現行廣播段頻率規劃產生于“地大物‘博’”的甚囂塵上時期，以后發生的無線電視和有線電視的頻率使用，與國際先進國家相比，頻譜利用率處于絕對從屬的原始初期水平。
綜合利用有限物理頻譜資源的國家廣播頻率規劃迫在眉睫。雖然只見“過門”一遍遍起奏，卻不見主角出場亮相。但在當今數字技術不斷進步，還將加速進步的前提下，57萬廣電大軍要進步，只有在具體項目實施中，比較無線電視與有線電視的傳輸優劣，擇優選擇傳送高清節目的信道，將更加利國利民。正因為如此，高標清同播的舉措更顯得既及時，又重要；也有中數傳媒從經營事實中猛醒，將有線數字電視的付費高清頻道，轉向與無線數字電視同質性的有線高清公益服務。
二. 高標清同播業務系統的應變策略
高標清同播是將一種節目內容應用于標清與高清兩種技術規格的業務系統。于是，兩種技術規格的系統機制和管理策略發生了明顯變化。這種變化涉及面很寬，重要的是在生產與發布的制作播出系統中，標清與高清兩條線上的內容是“統”還是“分”；是任務合一還是系統合一；是對象（業務）優先還是條件（技術）優先；這些都是必須首先解決的現實問題。然而，按照解決方案的系統需求，“統”能完成任務，“分”也能完成任務。因此，在業務第一性的前提下，雖然技術和方案都是必不可少的保證措施，但是只有適應性策略才是系統效益與效率的最優化保障。
在高標清同播業務的系統集成中，以標清與高清兩條制作生產線，對應于一種熱轉碼機制的上下變換代理服務，或以高清播控系統發布，或以標清播控系統發布，形成先“分”后“合”的制播系統，不愧是現行的主流技術方案。然而，這種對象優先、任務合一的系統集成，除了具有分系統成熟度高的優勢以外，系統突兀總體劣勢，主要是提高造價，軟管理柔韌度不夠而顯現拓展性差，特別不利于投資保護型的高標清兼容制播平臺的 建設。因此，針對高標清同播的業務系統，建議采用對象優先、系統合一的集成方案，以求對未來高標清兼容業務的自適應管理能力。
具體方案是在一個全臺存儲網絡的支持下，優先建立高標清兼容的節目制作系統，再以上下變換的熱轉碼服務代理，變無創意的人工操作變換為自動邏輯變換的代理服務，最后經過基礎網絡平臺，互聯互通高清播控或標清播控的發布系統，構成統一管理體系下的高標清同播的制播平臺。這種方案，已經成為主流廠商的重點推薦。
三. 內容存儲的基本策略
在制播平臺上一般存在兩種技術可能性，一種是制播分離體系；另一種是制播同平臺，甚至是互聯互通的全臺制播一體化業務平臺。然而，無論是哪一種類型的平臺模式，只要是正規的廣電播出機構，就必須能夠自編本地化節目，必然由此發展成為節目生產的內部內容管理機制，其中必不可少的就是內容存儲機理。或在節目編輯制作的前期，采集存儲并入網納入分布式統一存儲網絡的管理體系；或在節目制作后期，通過存儲內容的深加工和編審，達到節目播出的成品要求；或在節目播出前后，通過內容存儲的內容整合和節目交換，達到內容重組的新頻道；樣樣流程離不開內容存儲的鼎立支撐。
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一般節目的內容存儲需要根據元數據的屬性，依據標準被定義為鏡頭與片段、素材與片花、成品與半成品、節目與廣告等。在不同應用與不同內質的分層與分類處理中，除了分層次分類別的標準定義外，為了做到幀精準的編輯與檢索，對所需存儲的視/音頻內容，往往還需要以低碼流的形態，作為實質流的瀏覽和標識。這樣一來，節目存儲總量上就出現了高中低3檔基本碼流：高碼流顯然是指高清節目及其素材；中碼流是指標清節目及其素材；低碼流是指以Web瀏覽形態出現的高壓縮比視/音頻流。那么，對此并非一致的基本碼流，以何種策略制訂制播平臺的存儲基點？由于其中存在一個不可逆轉的邏輯定式：高碼流可以順利變換為較低碼流，但較低碼流卻不能變換為高碼流；假如一定要實現由低向高的逆變換，必然是以無效數據填充在有效數位中，必然丟失視/音頻細部的描述數據，視頻像素和音頻原碼的損失，必然造成圖像視覺劣化。因此，確定內容存儲的技術策略極為重要。
可行的存儲策略是在總體上放棄高碼流與低碼流兩種應用流的技術方案，實行高碼流＋低碼流＋過渡狀態碼流的三種原始碼流的存儲方案。在具體實施中，重視不可互逆的碼流特征，重點區分可重復制作的內容素材和可重復播出的高清與標清節目成品。其中，必須參考節目生命周期管理機制，注重存儲體動態管理的資源開銷，以最優化的動態管理策略，實現最高性能的存儲目標。
然而，在沒有應用標準的前提下，說起來容易做起來難。通常的處理策略是以復雜問題簡單處理的方法，可將所有信源處理一般化地分為模擬節目與數字節目兩類，首先解決模擬系統數字化問題，當建立數字化制播平臺后，再行統一處理數字信源之實。另外，對數字信源存儲還可規劃為可重用的內容素材和可重播的高清與標清兩類成品節目。在物理層上，依據分布式管理環境（Distributed Management Environment，DME），構建分級存儲的系統架構，將不同時期、不同任務、不同建設地點的物理存儲體，有條件地納入系統管理機制之中統管；在邏輯層上，以素材對應于生產網，以成品對應發布網；同時利用虛擬存儲的“邏輯卷”，實現分發配送的自動遷移服務。此外，剩下的就是因地制宜地細分內容存儲的數據規格和容器空間。
在沒有建立動態統計調控機制之前，存儲系統的節目生命周期管理可以依據周、月、年時效的簡單劃分，定制遷移和寫保護策略，同時還要打破依據存儲池靜態水線管理模式，改變硬性分配存儲體的慣例，建立區分任務和業務的存儲池動態水線管理模式，以降低存儲系統開銷成本，求得存儲體的最高利用率。至于存儲的數據規格，應以系統需求為準，并沒有嚴格統一的必要。原則上素材和成品的原版實來實走，但考慮到存儲池的開銷代價，還應以最終發布節目的數據規格，在管理細節中設置適當的數據規格，比如為了便于分類管理，也可以細分80Mb、50Mb、18Mb、4.5Mb以下四檔。
四. 實播的寬高比變換策略
高清電視畫面的寬高比是16:9，而大部分標清電視畫面的寬高比是4:3，但高清與標清節目寬高比上、下變換的組合直接影響播出內容的圖像服務質量。事實上，無論是否是真正的高清（1080i）平板電視機，只要是較大屏幕的寬高比都是16:9。若以寬屏電視機接收當前標清節目，或是呈現“哈哈鏡照全景”的內容曲解，以又矮又胖的變形場景蹂躪觀眾，或是裸露黑屏（切邊模式）的視覺障礙，以痛失血汗錢換來的有效屏幕傷害用戶。不僅損害了廣大電視受眾群體的收視權益，而且直接影響到廣播電視的服務意識，造成消費類電子與現行廣播電視體系的嚴重脫節。可見，實播中的寬高比變換是高標清同播的重大管理策略。
(1)內容優先原則
無論何種電視業務，在播出前要求做出何種變換，在節目制作時，都必須遵循內容優先原則，即使是通常不會出現的標清素材以高清播出，在內容需要時，也有必要使用上變換措施。而且，為了保持受眾一方內容畫面的一致性，只要內容需要，切邊模式的上、下變換，都可能隨時出現，此時，就不能遷就畫面細部的一致性，應以內容的一致性為主。
(2)下變換為主，上變換為輔原則
前面已經提到，上、下變換之間是一個不可任意變換的互逆過程。然而，上、下變換的取舍完全在于內容需要，而不是業務必須。在內容需要時，節目制作的操作策略是“下變換為主，上變換為輔”的原則。根據業務取向的內容需要，將上、下變換的節目制作，作為一個權衡內容與視覺差異、量體制裁的邏輯處理過程。在下變換經常出現切邊模式時，注意特技與字幕工序，防止可能出現的必要字幕和特技渲染被誤切，造成圖像失實。
最好的方法不是分離字幕制作方式，對標清和高清畫面分別插入字幕，這樣將產生同一節目內容的兩種版本，額外增加了不必要的存儲開銷；而是在前過渡階段的節目制作時，盡可能將字幕布置在4:3畫面范圍內，在播出前以熱轉碼變換的代理服務，最后實現高清與標清節目的同播。
五. 階段性技術管理策略
在前過渡階段是以高清節目在標清電視模擬頻道播出為主，此時高清觀眾處于培育期，而標清觀眾成為事實多數，也可謂準高清觀眾，需照顧標清觀眾業已養成的欣賞習慣。此階段高清遷就標清，技術管理策略是以4:3構圖的高清節目攝像取景為主，多采用切邊模式的下變換，兼顧16:9；字幕布置在4:3畫面范圍內，攝像機可以設置為NTSC或EBU色域，攝像機限幅電平控制在103%或100%，以高標清兼容的測試信號評價系統指標。
在始過渡階段是從模擬標清向全數字高清長期過渡的中間過程，此時觀眾的收視習慣逐漸適應高清節目特征，只要高清節目內容具有推動助力，大量準高清觀眾將毅然轉向高清接收。此階段應側重高清內容的渲染力，技術管理策略是以16:9畫面為主，兼顧4:3構圖的高清節目攝像取景，多采用上、下變換的組合方式，但需要避免用標清素材制作高清節目時單一使用信箱模式上變換與切邊模式下變換的組合，這種組合方式將在變換中失去原始畫面四個邊緣的內容，致使準高清觀眾欲求不得而放棄熱消費沖動。為了表現高清節目的渲染優勢，此時節目攝像及制作的色域與亮度指標，應更加貼近高清，以高清測試信號評估系統服務質量。
在后過渡階段是基于高清制作和播出的節目為主，此時高清觀眾業已進入初階成熟期，此階段標清遷就高清，技術管理策略是以16:9構圖的高清節目攝像取景為主，多采用切邊模式或半信箱模式的下變換，字幕可以布置在16:9畫面范圍內，攝像機色域ITU-R.709，攝像機限幅電平提高到103%以上，以高清測試信號評價系統指標。
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六. 技術管理中的指標控制
在高清與標清視/音頻變換中，亮度與色度、以及限幅電平的控制是可以依據現有國際通用的標準，如ITU-R.709、SMPTE等，利用系統設備的調控機理加以校正。但在主觀評價中，以何種標準的高標清兼容測試卡，作為校正播出和傳輸系統的調控依據，我國尚無確定的現行標準。攝像機及播控系統生產廠家推薦采用SMPTE RP 219彩條測試標準信號，雖然SMPTE RP 219標準包含16:9高清與4:3標清兼容的主觀評價內容要素，但是不能像行標SDTV/HDTV綜合測試圖（眼圖）那樣，既包括前端制播系統，又包括終端電視機接收系統的調校內容。因而，特別需要研究制訂適合我國高標清同播時期的標準綜合測試卡（眼圖）。
七. 結束語
綜上所述，雖然高標清同播是標清電視向高清電視過渡的重大戰略之舉，卻不是一蹴而就的旦夕之舉。標清電視轉向高清電視的劃時代變革，需要經歷一個漫長的過渡階段。3年、5年恐怕不夠，也許要經過一個特定的時代周期。
雖然高清技術推動高清業務的節奏加快，但是系統整合與內容整合的復雜度與難度同比大幅提高。因此，在漫長的過渡期中，值得深入考量的技術管理策略還很多。然而，只要把握技術管理的法規和策略，借助社會和市場的自組織，就有條件利用科學發展觀，因地制宜地實現標清電視向高清電視的技術轉型，進而達到傳統電視向現代電視的管理轉軌