一. 引言
傳統的模擬環境,視音頻的信號質量往往與時域里的信號波形保持一定的對應關系,因此,我們通過波形監視器、矢量示波器和監視器,來直觀地檢驗和判定信號的質量。由于模擬系統設備之間的連接是通過信號流的方式連接,因此,通過上述檢測設備可以實時地檢測信號的質量,視頻的內容質量也從而得以判定。
隨著數字化和網絡化時代的來臨,視音頻信號經過數字化后形成的數字流信號,在設備間的連接雖仍然采用了信號流的連接方式,只是信號流是數字形式而不是模擬形式,此時,泰克公司也應時推出了WFM601、WVR611、AM768、VM700T(在本屆BIRTV上都有支持高清等后續更新的產品型號)等系列的數字視音頻監測產品,滿足了對數字信號流的監視需要。但數字化后,數字信號的時域波形與內容的質量并構成相對應的關系。實踐已經證明,數字信號波形好,并不代表內容質量好;數字化信號波形差,內容質量并不一定差,它仍保持與源一樣的質量。因此,在上述這些儀器中都帶有了數字信號格式的監測。
但僅僅這些是不夠的,因為數字化后的視頻信號碼率很高,當需要通過基于IT的網絡系統傳輸和存儲時,必須進行高效的壓縮,使基帶SDI碼流壓縮為TS或PS碼流降低碼率以滿足網絡傳輸需要,同時也需要形成特定的流文件存儲在磁盤陣列里。網絡化不僅改變了傳統的基于信號流的工作流程,也帶來了資源共享、傳輸便利等好處,但卻對數字域的監測提出了更高的挑戰。首先是如何評價基帶視頻信號壓縮后的質量?我們已見證了,泰克公司實時推出的PQA200、PQA300、PQA500等質量分析儀,填補了基帶視頻壓縮后質量分析技術的空白。而對于碼流的傳輸質量可以借助MTS400、MTM400等儀器進行保駕護航。
當電視臺建立起了硬盤播出系統、非編制作網絡時,視音頻壓縮文件在網絡中的傳輸、遷移、轉碼和服務器間拷貝后的質量卻無法得以有效的監測。如上載過程中間出現的黑場、音頻中斷、拷貝的文件不完整等往往不能即時的得以發現。當進行轟轟烈烈的全臺網建設和媒體素材要針對不同媒介提供多種播放文件格式時,呼喚著基于文件的內容質量檢測技術的誕生。
在今年的BIRTV上,我們終于一見泰克Cerity的風采了。
二. 泰克Cerity概述
泰克Cerity是基于在數字化網絡化大環境下,由于越來越多的視音頻節目被存儲為數字文件,為了能讓視音頻在被傳輸之前對內容進行質量驗證,以保證為終端用戶提供高質量的服務內容而設計的基于文件的視頻內容自動檢查/驗證系統。其外形如圖1。
Cerity測試范圍很全面。視頻方面:包含了Letterbbox/Pillarbox的文件壓縮、量化、比特率、格式測試以及基帶類型視頻測試、色域、亮度、色度、視頻信號電平等項目。音頻方面:包含了音頻通道中的音頻峰值、最小電平、音頻損耗、削波、默音和測試單音等項目。
支持如下技術參數標準的壓縮格式文件。(1)視頻格式:NTSC、PAL、SECAM、24fps;(2)分辨率:QCIF、CIF、SD、D1、720p、1080i/50、1080i/60。同時也支持其它非標準尺寸,從16×16至HD+;(3)系統級:MPEG-2 TS、PS、PES,MPEG-4第1、14、15部分,3GPP,ASF;(4)視頻:MPEG-2、MPEG-4第2部分、H.264/AVC(MPEG-4第10部分)、VC-1/WMV9、H263+、H263、H261;(5)音頻:MPEG-2、MPEG-2AAC、ACC-Plus(MPEG-4 AAC)、HE-AAC、AC3。
Cerity檢查/驗證的基準是ISO/ITU/SMPTE制定的相應標準。它還可監測上述文件的比特率、GOP結構、視頻結構、視頻色域、色深、一幀畫面的大小、寬高比、字符框及編碼句法等情況。也能監測該文件所代表視/音頻的信號電平、視頻亮度、視頻色度和視頻色域、音頻限幅、音頻通道數等情況;也可監測該文件所代表的視音頻文件的質量等級,如有無黑幀、塊效應、量化誤差等情況。
三. 硬件架構和組網方式
Cerity有CYC100、CYS100、CYM100等系列產品,它們的外形均如圖一所示。它是基于標準的工業服務器架構;內置雙XEON 3.8GHz 64位CPU處理器;6Gb DDRII PC3200內存;4個SATA(Serial ATA)500Gb硬盤,其中1個用作為熱備份;采用64位Linux操作系統;所有應用軟件基于網頁方式的用戶圖形界面;內置千兆以太網接口以與被測設備網絡連接。
CYC100是內置了控制器和媒體監測單元的可獨立運行的主機。具備雙通道基于文件的自動監測。該主機承擔了任務分配、數據庫管理、網頁服務器、任務管理器和測試引擎等多項任務。組網方式如圖2。
用戶可以通過網絡上的任一臺計算機通過瀏覽器進行各項控制和查詢監測結果。所有的報警信息和詳細項目也可以方便地查詢到。
CYS100是獨立的控制器單元,用于需要多點自動監測的場合,做為整個監測系統的服務器,CYM100是內置雙通道的媒體監測單元,它比CYC100便宜。多點內容自動監測組網方式如圖3,擴展監測路數十分方便。
四. 人性化的操作方式
Cerity的操作方式十分人性化,用戶可以自定義自動監測模板,用戶可根據具體情況設置文件驗證的優先級,以滿足用戶的特殊需要。對視音頻文件進行連續(24小時/7天)的全面查驗。圖2可以同時監測二路文件的內容質量;圖3可以同時連續的監測多路文件的內容質量。
所有的測試結果分級顯示,每個發生錯誤的幀以縮略圖的形式顯示,所有信息都有詳盡的文本提示信息,測試情況具備可重復性,詳見圖4。
由于基于B/S瀏覽器查詢方式,只要能與被監測設備的網絡聯網,包括無線接入方式的計算機都能通過瀏覽器進行監測控制和查詢。出錯情況以日志形式保存,還可以通過設定將這些信息以E-Mail形式即時地自動發給每個管理員的信箱。
五. 小結
正如引言中所提到的,由于全臺網的建設和媒體素材的多重應用,視音頻以文件為載體形式將是未來電視臺內節目交換、傳輸、存儲、發布和再利用的主要形式,在沒有Cerity類似產品推出的時候,我們要想確認文件的內容質量,唯一的辦法是用播放器將該文件進行播放,且需從頭到尾地人工監看,并用測試數字流的監測儀進行監看,人力和物力都不許可,所以一般都是在極為重要的節目場合下,才會去進行人工的監測。而在通常情況下,也只能很無奈地閑著眼睛,希望文件在傳輸、拷貝、轉碼等過程中不要出錯。Cerity最大的亮點是不僅可替代手工實現了文件內容質量的自動檢驗,而且基于網絡技術可以實現便利的大規模的自動監測和查詢。