电视台移动外场4K超高清网络制播系统的设计与应用探究

毋 冰

（广东广播电视台，广东 广州 510000）

随着时代的发展，电视网络制播技术也得到了快速发展，该技术的提升，不仅提高了电视节目转播的质量，同时也促进了我国网络转播行业的发展。目前在网络电视转播过程中应用范围最广的系统为电视台移动外场4K超高清网络制播系统，该系统在实际应用过程中能够对转播信号进行高效处理，缩短节目转播中存在的信号时差，实现了全兼容资源共享。

一、电视台移动外场4K超高清网络制播系统的组成

电视台移动外场4K超高清网络制播系统出现在2017年，在此之前，网络制播系统设计依旧停留在纯单机模式，该形式无法完成文件化的网路传播，也无法形成全共享、文稿串联的驱动程序，因此需要对目前的网络制播系统展开完善，制定一个将技术化、网络化融于一体的4K制播系统。电视台移动外场4K超高清网络制播系统主要在IP网络架构上展开，由收录通道、单边收录通道、核心存储系统、工作站组成，以上设备之间相互协调，保证电视台移动外场4K超高清网络制播系统整体的运行质量。另外，电视台移动外场4K超高清网络制播系统是我国首个4K一体化的IP网络制播系统，在实际应用中能够处理大量的节目类型，具有时效高、产量大、跨度大以及复杂性强等特点，同时电视台移动外场4K超高清网络制播系统的应用价值较高。

二、电视台移动外场4K超高清网络制播系统的设计方法

（一）存储网络的设计

电视台移动外场4K超高清网络制播系统中的核心存储是全IP的以太存储体，存储文件系统在分布式架构的基础上进行的，存储节点之间的通信数据在交换过程中主要通过以太网展开。例如，在平昌冬奥会期间，电视台移动外场4K超高清网络制播系统共计6座存储节点，该6座存储节点采用叠加的方式展开，这种方式能够提升存储点的性能以及容量，进而达到外场的弹性规模要求，在转播赛事的过程中，主要提供4K/HD节目空间为550TB，设备在访问存储体过程中主要通过CIFS网络展开。

在网络架构的过程中，需要采用接入层以及汇聚层展开网络架构，这种方式能够将存储点接入终端访问网络中，在此过程中，存储点的交汇部位与汇聚交换机相互连接。其中的存储节点设计方式为双上联对称设计方式，这种设计方式能够实现存储结构的高度冗余，在此过程中，6个IP节点需要全部接入到汇聚层中，该种接入方式能够将提升电视台移动外场4K超高清网络制播系统的存储性能，同时保证其中的负载平衡。

（二）多通道编码收录的设计

多通道编码收录设计主要包括以下几方面内容：

第一，在电视台移动外场4K超高清网络制播系统中，收录系统中的一台服务器需要满足收录双4K通道，在此过程中需要增加收录设备的密度。在传统收录设备中，一台服务器只能接收一条通道，必须使用大量的收录服务器，才能完成相应指标，但是如果一个服务器能够接收多个通道，则会大大减少收录设备的应用数量，进而降低电视台移动外场4K超高清网络制播系统的运行成本。

第二，确定其中的主编码格式，在此过程中XAVC的编码格式应用价值较高，该种编码格式能够在500MPBS的码率环境中保证画质不出现下降。在此过程中可以使用双千兆以太链路绑定的方法，提升单机工作站中的网络性能，提升XAVC中的码率，提升网络制播系统的运行质量。

第三，对低码率展开拓展，服务器在高码率编码的过程中还会产生低码率文件，这种类型的低码率文件在转播中作为数据资料，提供给相应的媒体资料系统，这种方式能够在短时间内完成归档。另外，根据电视台移动外场4K超高清网络制播系统的运行要求，还需要产生低码质量的TS流，主要用于后场远程信号切换以及后场编辑等，提升转播过程中后方联动制播质量。

（三）HDR编辑的设计

在节目转播过程中，不仅需要转播的实效性，同时还需要转播的高效性以及精细化制作流程。电视台移动外场4K超高清网络制播系统中的主流摄像机在实际应用中采用XAVC、VAC ULTRA、DNXHR编码，针对其中4K格式的编码，其设计重点为显卡，在此过程中需要对GPU资源展开充分利用，使其能够在四层以上的50P全幅编辑中得到应用。其中横向压缩编码技术能够对GPU解码资源展开充分应用，能够在六层以上的半实幅展开编辑，进而有效解决其中多层编辑的问题，提升电视台移动外场4K超高清网络制播系统的合成效率，最终达到实时渲染合成的目的。

在节目制作的过程中，电视台移动外场4K超高清网络制播系统通过智能实时变换HD SDR技术，利用2020色域还原了709中的显示效果，同时制作HD节目，进而提升了电视台移动外场4K超高清网络制播系统整体制作质量。

（四）文件化播出的设计

在文化播出的过程中，设计人员在节目现场搭建了一套能够4K同步播出的串联单影子播出系统，该系统能够在播控以及播调的基础上，实现主信号、备用信号、预监信号以及大屏信号输出功能。在技术应用过程中，采用专属文件保护系统，保护电视台移动外场4K超高清网络制播系统以及节目播出的安全性和完整性，同时，采用边迁边播的方式，保证节目转播过程中的实效性，进而提升电视台移动外场4K超高清网络制播系统整体的运行质量。例如，在平昌冬奥会转播的过程中，将央视专区作为试点，对赛事以及前场拍摄展开了专题访问，利用外场工作站进行编辑和压缩之后，将其发布到央视专区。

三、电视台移动外场4K超高清网络制播系统的应用

电视台移动外场4K超高清网络制播系统经常应用在节目制作的过程中，其中涉及的节目类型较多、范围较广，包括新闻类、直播类、专题类以及包装类等，因此需要电视台移动外场4K超高清网络制播系统具有较强的综合性。例如，在冬奥会期间，开幕式直播、闭幕式直播、短道速滑直播、花样滑冰直播以及自由滑雪直播的过程中，都采用4K信号展开处理，其中包括电视信号的收录、电视节目的剪辑以及电视节目的发布等内容，大大提升了电视转播的质量。

由此可以看出，应用电视台移动外场4K超高清网络制播系统转播电视节目，能够为节目推送、制作进行全面保证，在赛事转播的过程中，共计收录信息589小时，制作了177条4K节目制作，共计时长为240小时。通过以上数据能够发现，电视台移动外场4K超高清网络制播系统在实际应用过程中打破了传统技术的限制，根据实际需求不断完善自身技术，提升自身的应用水平，对目前电视台移动外场4K超高清网络制播系统展开优化，最终为观众呈现出完美的电视节目转播。

四、结论

综上所述，随着人们对电视台移动外场4K超高清网络制播系统的关注程度越来越高，如何提升电视台移动外场4K超高清网络制播系统的运行质量，成为有关人员关注的重点问题。本文通过研究电视台移动外场4K超高清网络制播系统的设计应用发现，对其进行研究，能够有效提升电视台移动外场4K超高清网络制播系统的设计质量，同时还能够促进高清网络制播行业的良好发展。由此可以看出，研究电视台移动外场4K超高清网络制播系统的设计以及应用，能够为今后电视台移动外场4K超高清网络制播系统的发展奠定基础。