要想成功地開展高清服務(wù)，需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題，一是如何監(jiān)控幅型比不一樣的素材，二是如何有效地處理音頻信號，以便能保護(hù)好元數(shù)據(jù)，播出由5.1環(huán)繞音頻下縮混及由立體聲上縮混而成的高質(zhì)量的電視伴音。
當(dāng)然，這些格式問題的復(fù)雜程度取決于廣播機(jī)構(gòu)開展高清服務(wù)的規(guī)模，但在即將到來的SD/HD過渡時(shí)期所有的高清播出機(jī)構(gòu)都可能會(huì)碰到這些與信號處理有關(guān)的問題。
幅型比轉(zhuǎn)換
在可預(yù)見的未來，許多廣播機(jī)構(gòu)都將同時(shí)需要處理HD和SD素材，他們需要維持獨(dú)立的HD和SD播出頻道，同時(shí)還要能夠在HD或SD頻道中播出SD或HD的節(jié)目內(nèi)容。典型情況是，雖然一些廣播機(jī)構(gòu)將繼續(xù)接收16:9和4:3幅型比的節(jié)目內(nèi)容，但在節(jié)目采集方面卻必須全部以HD格式進(jìn)行。他們可能還需要處理已歸檔的4:3格式的素材。如何有效地處理這些不同幅型比的節(jié)目內(nèi)容，已成為困擾當(dāng)前許多廣播機(jī)構(gòu)的一個(gè)重大難題。
為了使觀眾能夠?qū)吹降墓?jié)目內(nèi)容滿意，廣播機(jī)構(gòu)需要解決日常運(yùn)轉(zhuǎn)中處理不同幅型比內(nèi)容過程中所遇到的多種難題。以前，廣播機(jī)構(gòu)經(jīng)常會(huì)選擇一種幅型比轉(zhuǎn)換器（ARC）設(shè)備，并一直使用它，盡管這樣做有可能導(dǎo)致“四周切邊”式的節(jié)目外觀及其他一些不良效果。為了解決這個(gè)問題，廣播機(jī)構(gòu)必須針對HD內(nèi)容來選擇適用的幅型比轉(zhuǎn)換器，以便能保持畫面的寬高比一致，并避免切掉畫面中的一些關(guān)鍵元素。
針對市場存在的各種各樣的ARC設(shè)備，廣播機(jī)構(gòu)還使用了自動(dòng)和通信系統(tǒng)來規(guī)定各個(gè)節(jié)目內(nèi)容的格式。這一設(shè)置可由HD和SD信號通道的輸出卡調(diào)用。盡管使用自動(dòng)系統(tǒng)能確定幅型比轉(zhuǎn)換器是否針對臺內(nèi)輸出正常工作，但它卻不適用于臺內(nèi)的其他設(shè)施，如演播室、在線編輯系統(tǒng)，以及收錄機(jī)房等。更為嚴(yán)重的是，將所有這些信息添加給自動(dòng)系統(tǒng)會(huì)給播出工作帶來更大的復(fù)雜度，而且，由于它依賴于多個(gè)操作人員輸入正確的ARC信息，因此也易于出錯(cuò)和使用錯(cuò)誤的ARC格式播出。
為了解決上述問題，Miranda公司制定出了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)，稱為“Image Formatting Information-Active Format Description （AFD），Bar Data，and Pan-Scan”，其目的就是為了識別各種不同類型的幅型比轉(zhuǎn)換器，并對所有這些畫面寬高比轉(zhuǎn)換進(jìn)行自動(dòng)處理。該新標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已提交給了SMPTE，目前正處于頒布前的表決階段。與此同時(shí)，一些美國主要的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和廣播機(jī)構(gòu)已在過去幾個(gè)月里使用了該標(biāo)準(zhǔn)。Miranda公司的XVP系列上/下/交叉轉(zhuǎn)換器和信號處理器即運(yùn)用了這種AFD標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、幀精確的幅型比轉(zhuǎn)換。
在HD和SD信號共存的情況下，AFD信息被插入“縱向輔助數(shù)據(jù)”（VANC）域，不僅用來識別信號的幅型比（4:3或16:9），還用來識別視頻信號的ARC類型，如16:9全屏、 帶四周切邊的16:9、4:3全屏、或4:3信箱等。對于SD，用戶也可利用修訂版的SMPTE RP-186標(biāo)準(zhǔn)識別素材的ARC類型。由于這一信息已成為視頻信號的一部分，因此它在素材在廣播機(jī)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)的過程中將被一直保留。
AFD信號的插入可由多種設(shè)備完成，包括幀同步器、輸入信號卡、上/下/交叉轉(zhuǎn)換器，還可以是AFD標(biāo)記插入卡。可以對每一路進(jìn)入電視臺的信號打標(biāo)記，這一過程可以是自動(dòng)的，也可以是手動(dòng)的。借助上/下/交叉轉(zhuǎn)換器，打標(biāo)記可以在轉(zhuǎn)換的同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行。
一旦這一識別信息被插入視頻內(nèi)容，它即可被轉(zhuǎn)換卡用來自動(dòng)識別ARC類型。廣播機(jī)構(gòu)僅需要預(yù)先確定想得到的上/下轉(zhuǎn)換后的信號外觀，然后所有使用AFD信息的轉(zhuǎn)換卡都能在無需臺內(nèi)自動(dòng)或手動(dòng)干預(yù)的情況下，完成適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換工作。這種解決方案的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是上/下/交叉轉(zhuǎn)換卡能自動(dòng)進(jìn)行ARC轉(zhuǎn)換，且是逐幀地進(jìn)行，從而確保了幀精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
保衛(wèi)音頻元數(shù)據(jù)
對于那些多格式、HD/SD并存的電視臺而言，它們在音頻處理方面所遇到的挑戰(zhàn)也是巨大的。廣播機(jī)構(gòu)一般都要在SD節(jié)目播出中提供立體聲伴音（LoRo）或Pro-Logic（LtRt）伴音；而在HD節(jié)目播出中提供AC-3編碼的5.1環(huán)繞聲伴音，或直接在原始HD內(nèi)容中加入離散式音頻信號。這里的主要挑戰(zhàn)是如何在整個(gè)流程中維持和運(yùn)用音頻元數(shù)據(jù)。
處理5.1環(huán)繞聲、Dolby E或AC-3音頻時(shí)往往涉及到處理一些相關(guān)的元數(shù)據(jù)，其中包括類型信息如5.1、2.0、2+2+2+2等，刻度值、動(dòng)態(tài)范圍，以及其他關(guān)于信號的細(xì)節(jié)描述信息。元數(shù)據(jù)必須與視頻信號相伴，因?yàn)樗请娨曈^眾家中AC-3解碼器正確解碼以在需要時(shí)提供正確的聲效還原的保證。
直到最近尚無一種能在不需Dolby E或RS422互聯(lián)的前提下在臺內(nèi)維持元數(shù)據(jù)的有效手段。Miranda公司與用戶及其他廠商共同開發(fā)出了可在HD-SDI信號輔助域內(nèi)攜載元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)椋热辉贖D-SDI信號中嵌入音頻信號是可行的，那么為什么不能在HD-SDI信號中嵌入音頻元數(shù)據(jù)呢？由于廣播機(jī)構(gòu)現(xiàn)在可以在整個(gè)工作流程中攜載音頻元數(shù)據(jù)，因此這種解決方案也進(jìn)一步擴(kuò)展了使用5.1音頻制作節(jié)目的面。
音頻的上縮混和下縮混
保留好音頻元數(shù)據(jù)對于音頻信號的下縮混非常關(guān)鍵。因?yàn)殡m然會(huì)有越來越多的節(jié)目采用5.1音頻制作，但廣播機(jī)構(gòu)仍然需要播出帶有立體聲或立體聲編碼（Dolby Pro Logic或Pro-Logic II）的標(biāo)清版本節(jié)目。有些廣播機(jī)構(gòu)可能會(huì)同時(shí)提供5.1環(huán)繞和立體聲信號，但其他廣播機(jī)構(gòu)可能根本就沒有足夠的頻道這樣做，特別是在需要提供5.1環(huán)繞、SAP，以及描述性圖文字幕的情況下。比如，在一個(gè)八通道的服務(wù)器系統(tǒng)中，就沒有通道供傳送立體聲伴音用。
當(dāng)然，廣播機(jī)構(gòu)可以提供一個(gè)在5.1環(huán)繞音頻基礎(chǔ)上經(jīng)立體聲編碼的下縮混信號來克服這一問題。立體聲編碼的輸出可使具有杜比環(huán)繞聲解碼器的家庭用戶解碼收聽多個(gè)音頻通道的伴音分離。下縮混也被用于整個(gè)臺內(nèi)的配音，提供一個(gè)類似于家庭用戶在欣賞標(biāo)清節(jié)目時(shí)聽到的音頻采樣。
基本的立體聲下縮混相對簡單些，但相比之下立體聲編碼輸出則要更復(fù)雜。僅使用帶元數(shù)據(jù)的5.1環(huán)繞音頻可簡化音頻結(jié)構(gòu)。當(dāng)信號依舊是2.0（雙聲道即立體聲）時(shí)，用來下縮混的設(shè)備必須能自動(dòng)檢測出信號是2.0的，并提供一路立體聲編碼的帶正確元數(shù)據(jù)的信號。在元數(shù)據(jù)可用的情況下，設(shè)備本身還必須能夠?yàn)?.0元數(shù)據(jù)生成一個(gè)默認(rèn)值，以便與音頻信號一同發(fā)送。
在5.1環(huán)繞聲制作漸成趨勢的情況下，一些廣播機(jī)構(gòu)寧愿舍棄2.0音頻，但卻希望能用2.0信號制作出5.1音頻。用2.0音頻制作出5.1環(huán)繞音頻的過程即是我們常說的上縮混，這種功能有助于創(chuàng)作出希望的音效。它能簡化臺內(nèi)的音頻路徑和功能，為家庭用戶帶來較2.0立體聲質(zhì)量更高的聽覺體驗(yàn)。因此，創(chuàng)作和管理高質(zhì)量的音頻上縮混和下縮混的能力，對于電視臺成功開展高清電視業(yè)務(wù)而言也是一個(gè)基本要求。