随着广播电视技术的飞速发展,电视节目制作和播出从原来的模拟时代向数字化网络化时代全面过渡,网络化制播系统得到大规模应用。然而,针对网络制播环境下的节目质量控制手段并没有同步跟上,在节目质量控制方面出现了许多新的问题,遇到了新的困惑。内容资源是媒体的核心资产,如何保证良好的节目技术质量并对其进行有效控制是大家所关心的问题。本文将针对网络制播环境下的节目质量控制进行研究和探讨。
一、 网络制播环境下的节目质量控制要点
1、 网络制播环境下影响节目质量的主要问题
在网络制播环境中,影响节目质量的因素有很多,系统的物理架构和设备的性能参数、系统整体的稳定性、节目业务流程的合理性、管理制度的配套性、人员操作意识和操作规范和故障损伤等等,可以将之归纳为4大类质量问题:
■系统性质量问题——与节目业务流程自身密切相关的基础性质量问题,是导致节目质量的劣化和部分损伤的主要因素。
■操作性质量问题——由于人员不按规程操作引发的质量问题。
■管理性质量问题——在流程设计、规章制度、质量管理方面的不足而导致节目质量问题。
■损坏性系统故障——不可预期的偶然性错误或者系统故障
在节目生产流程中,节目质量的劣化是难以避免的质量现象,节目的部分损伤虽然保持了图像可用性,但也带来了节目质量的下降。管理性的质量问题和操作性的质量问题间接影响节目质量;损坏性的故障现象是偶然的、不可预期的、非常态的质量问题,需要经验的积累来避免和解决。可见,通过控制系统质量能够在较大程度上保证节目质量,系统质量控制是节目质量控制的重点。我们将着重围绕系统质量控制开展对节目质量的控制。
2、 网络制播环境下系统质量控制的实质
虽然不同网络制播环境从具体的系统结构、系统规模和系统管理上来讲各有不同,但从实际业务应用的层面来分析,可以相对统一到同一种层次体系中,如下图所示:
上图包含了如下四个业务层次:
■制播环境:主要由网络制播系统构成;
■制播系统:为了适应各种不同的业务需求而构建的网络化系统;
■业务流程:为了完成相应的节目业务工作任务存在的多个节目业务流程;
■功能模块:通过类型变换和组合变换形成不同的节目业务流程的业务功能模块。
网络制播环境下的节目质量控制,就是控制以多种组合方式形成业务流程的功能模块的质量,控制网络制播环境中的节目业务流程的质量,最终控制流程出口的节目质量,实现从输入到输出的系统化控制。
3、 网络制播环境下的节目主要存在形式
在网络制播环境中,原始的节目图像和声音信号转换为文件和流的形式进行一系列的制作和处理,节目的质量问题也反映在了这两种形式上。其中,流是一系列携带着时钟信息和同步标识的包的序列,实现节目从信号源到目的动态传送,如收录的节目流;而文件是封装好后以相对静态的形式存在,而其传输则基于网络协议进行,也是存储域里的主要存在形式。
如上图所示,网络制播环境中的节目业务流程,主要涉及上载采集、收录、编辑制作、打包合成、存储、格式转换、下载和播出几种不同的业务功能。要控制网络制播环境下的节目质量,需要控制在业务流程和业务功能模块上的节目质量。而文件广泛参与各个业务功能模块的读写存储操作,和节目业务流程中的各个业务功能模块都发生了联系。可见,文件是网络制播环境下质量控制的对象。通过控制文件质量能够在系统质量层面体现节目质量控制的效果。
4、 网络制播环境下的质量控制分层模型
网络制播环境下的节目在制作播出过程中,需要经历一系列的处理,对图像、声音信号进行编码和解码,打包生成文件,存储和迁移等等,这些转换操作均可能对节目质量产生影响,出现节目质量劣化和部分操作现象,甚至出现损坏性故障现象。为了便于进行有针对性的分析和研究,我们提出了质量控制对象分层模型——由上至下分成4层,分别是文件传输,文件封装,编解码和基带信号。其中,文件封装包含了流数据的打包,编解码中考虑合成和转码的影响。具体如下图所示:
二、 网络制播环境下常用的节目质量检测手段
在网络制播环境中,节目存在形式有传统信号、流、文件。其中,传统信号在模拟和数字化时期得到了很好的统一,有共同的信号标准和检测要求。节目以文件形式存在时,格式多样并且缺乏统一的标准。即使相同的封装格式,视音频格式也常常不统一,例如,常用的视音频格式都可以被封装成AVI文件形式。结合质量控制对象分层模型,网络制播环境下实际使用的质量控制方法有:
1、 针对基带信号即还原图像、声音质量的检测
即通过将文件还原为基带信号后实施检测,检测的方法包括主观评价和客观监测两个方面,已有较为完善的质量检测手段。在网络制播环境下,对于这一部分的检测可以借鉴这些已有的标准。由于基带信号处于质量控制对象的基础层,通常使用主观评价方式评价最终的质量。
2、 针对编码质量的检测
主要包括编码视音频参数检测和编码质量检测两方面。
■编码视音频参数检测
检测的对象是编码过程的具体参数,也就是和视音频相关的元数据。这项检测是为了掌握编码过程的准确性。从编码协议来看,各项参数非常多,我们主要关注视频参数和音频参数等。
■编码质量检测
对于这些已经编码的视频内容的质量,在理论上有FR和NR两种检测方法:
FR(Full Reference)方法需要参考信号或基准图像,典型算法有MSE,PSNR,SSIM。其中,SSIM方法与主观评测结果有很好的一致性。
NR(No reference)方法不需要参考信号,实施起来要简单得多,但算法通常非常复杂。据大量研究表明,NR方法只有当具有了图像失真类型的先验知识,才能达到可靠的审查效果。首先假定图像失真类型的先验知识,然后从接收的视频流中提取相关参数,再计算出一个判定图像质量的值。
从目前实际的检测过程来看,通常对于编码质量的检测,是通过某种参考模型,比较源图像和编码后图像的差异来完成的,如PQA300,就有PQR和PSNR值作为考量的参数。可以检测经编码还原后的动态的图像质量,也得到了较大范围的使用,但是可以有效检测的编码格式比较有限,只能在一定程度上解决对某些编码格式质量的关注。
3、 针对文件封装的检测
广泛应用于网络制播环境的文件封装格式有很多,包括MXF、AVI、DV、MP4、ASF等等,即使是纯音频的文件封装形式也很多,如AAC、AC3、AIFF、BWF、LPCM、MP3等等。由于许多文件封装格式在规范制定的初期,为了更好地适应形势发展的需要预留了较大的灵活空间,即使是名字相同的文件封装格式,在版本或者细节上也有许多不同。所以,目前能够适用执行的封装参数检测范围是很有限的。
目前,对于文件封装的检测主要是对于文件格式整体情况的确认,看看是否符合对应的协议规定,相关元数据的定义是否准确,数据位是否正 |