利用AFD进行播出级的自动幅型比控制..docxVIP

利用AFD进行播出级的自动幅型比控制(zhuanzai)?一． 引言 2008年5月，备受关注的中央电视台高清综合频道正式开播，标志着中国高清数字电视时代的全面来临。2008年8月，北京奥运会向全世界全程提供高清电视转播信号，创造了奥运电视转播的历史，也推动了中国高清数字电视迅速前进。由此可见，我国高清数字电视发展的软硬件、用户需求和政策环境等条件已基本具备，中国广播电视产业即将步入了高清晰度数字电视的快速发展期。 作为中国电视产业发展的主力军，中央电视台一直走在行业的最前端。除了已经开播的高清频道外，中央电视台拟在新台址工程建设中全面启用高清的制作和播出系统，采编播各个工艺环节形成完整的高清节目生产链路。 从标清播出到高清播出不是一蹴而就的，为了实现之间平滑过渡，完成高标清成品节目的兼容播出，不同的幅型比转换必不可少。如何进行不同幅型比节目内容的有效转换和自动处理，已经成为中央电视台面临的重要课题和严峻挑战。二． 幅型比转换 幅型比是电视画面宽度和高度的比值，高清晰度电视要求电视屏幕幅型比为16:9，这是高清数字电视的一个重要指标。与标清电视4:3的幅型比相比，16:9的宽屏效果更符合人眼的视角特性，能够让观众获得更加真实的临场感，给观众带来更好的视觉享受。 中国的电视产业经过几十年的发展，有大批4:3格式的电视系统和设备正在运行，而且在不久的将来仍将使用；现已归档的海量的4:3标清节目素材仍会在高清频道中作为资料被引用；而新采集、制作的16:9高清节目素材也会应用到标清频道中。这些因素均将导致在节目制作、播出和交换的各个环节中两种幅型比混合存在，而且这个阶段会持续相当长的时间。16:9和4:3两种幅型比转换有边条、裁剪和变形等多种方式。在电视台中的节目播出端，我们认为选择各种变换方式的前提是不能造成图像的失真变形，并尽量减小幅型比转换对图像的损失；另外应尽可能充分的利用整个画面，确保为观众提供更完整的画面，保留最重要的信息。因此，结合实际需求，电视台通常会选择如下几种常用的转换方式： ·现有4:3格式标清节目素材用于16:9格式高清节目播出（即标清节目上变换）时，宽荧幕电影或电视剧标清素材转换成高清素材采用“裁剪方式”，其它标清素材转换成高清素材采用“边条方式”。 ·新制作的16:9格式高清节目用于传统的4:3格式标清节目播出（即高清节目下变换）时，采用以下不同的方式进行处理。新闻类高清节目下变换采用“裁剪方式”，需在制作时，通过在摄像机和编辑软件中增加4:3的画面区域保护虚框，来确保其主要内容集中在4:3的画面区域内，下变换后不会损失重要信息。其它类型高清节目转换成标清素材采用“边条方式”，完整保留画面信息。三． AFD的引入 由于节目的需求，电视的幅型比转换将是一个渐进的过程。在以往的应用中，广播机构一般都选择上/下变换设备的某种固定转换方式来完成4:3和16:9两种不同幅型比格式的转换。由于播出信号原有的幅型比格式不确定，固定的转换方式有可能造成四周切边的“邮票”情况出现。而这种对画面的严重破坏是电视台播出不能容忍的。 按照上文所提到的幅型比转换规则，希望转换出来的图像如图4所示： 要完成这种基于图像内容的自适应转换方式，就要求在播出的视频信号中插入标识其画面特征的描述信息，这样上/下变换设备就能够自动识别在播节目原有的有效幅型比格式，并按照一定的转换规则采用不同的幅型比转换方式。 其实在广播电视的发展过程中，早就有了关于不同幅型比如何显示方面的考虑。宽屏信令（Widescreen Signaling，WSS）标准就是一个指导用户端采用正确画面格式来还原图像显示的标准。WSS嵌入在视频信号的场逆程VBI中。用户端的电视接收机依照信令规定的显示方式可以自动完成不同幅型比节目的还原。然而WSS标准主要用于模拟电视，它虽然给出了接收端显示光栅的幅型比，但对显示光栅内活动图像范围的描述却很有限。随着数字电视的飞速发展，ETSI在DVB系统中引入了用于描述画面格式的元数据：活动图像格式描述符（Active Format Description，AFD）和边条数据（Bar Data），它们的作用与WSS类似，但比WSS对画面的描述更详细。随后，ATSC和SMPTE也采纳了ETSI的建议，制定了AFD和Bar Data的相关标准。这些标准虽然稍有差异，但它们的制定为数字电视行业从标清到高清的平滑过渡提供了有力的依据。 本文将以SMPTE 2016-1-2007（AFD和Bar Data的格式）和SMPTE 2016-3-2007（AFD和Bar Data在垂直辅助数据的插入位置）为例，详细解析AFD。四． AFD的含义 AFD是活动图像格式描述符（Active Format Description）的缩写。它主要用来描述一个视频编