近年来，广电行业的数字化进程不断加快，广播影视技术由模拟向数字转换已成为各级广电机构的重点工作，由此也推动了广播影视由传统媒体向现代媒体转变的进程。特别是随着2008年北京奥运会的临近，数字电视特别是高清晰度电视受到了越来越广泛的关注。

高清晰度电视具有清晰度高、画面尺寸大、幅型比宽、色彩鲜艳、临场感强等诸多特点，其图像质量可与35mm的影院电影相媲美，所以高清晰度电视常常被看作是数字电视最高级的业务形式。中央电视台在2005年就开展高清晰度电视节目制作和播出进行了多次研讨，认识到发展高清晰度电视不光关系到我国广电事业的发展，还关系到保持媒体竞争的优势和满足国家推动信息技术进步的需求。经过多方努力和筹备，中央电视台高清频道于2006年1月1日正式开播。

为了保障高清频道每天至少1.5小时高清自制节目的播出，必须要建立一个具备一定规模的制作播出系统，该系统从一开始就要考虑到节目流程的优化和高效制作体系的建立，因此必须实现高清晰度电视与标清电视两种制作手段紧密结合的制作播出体系；而从长远上来说，高清与标清兼容的制作工艺不仅在目前高清晰度电视起步阶段至关重要，对未来电视台节目制作模式的发展也具有十分重要的指导意义。

在频道建设初期，中央电视台搭建了高清非线性编辑网络作为高清制作系统。高清制作系统实现字幕与无字幕播出素材版本的制作，通过台内的SATA缓存备播系统进入播出系统，在播出端进行视频与字幕的分离播出，播出后进入资料馆对无字幕版的播出带和成品字幕文件进行绑定保存，以实现无字幕版播出带的保存和利用，使现有的视频资源可以得到最大的保护，为今后对视频素材的再次利用提供方便。而为了完成高清字幕的制作和播出任务，需要搭建字幕制作播出系统，该系统的总体目标是：利用先进的计算机和网络通信技术，建立中央电视台高清节目字幕制作播出辅助系统，实现对高清非编网中制作节目的字幕叠加，提供功能完善的字幕制作软件，建立方便快捷的字幕叠加方式和高标清兼容的整体字幕资源管理模式；实现高清节目的标清版本制作，建立低码流审片发布系统；实现高清节目多语种字幕版本保存、视频字幕分离保存、播出线字幕叠加等功能。字幕制作和播出系统的基本任务包括：

·由高清非编网输出高清clean feed节目，下变换成16:9标清视频，输入到标清非编工作站，制作并叠加字幕，输出标清磁带播出版。

·将叠加字幕后的节目转化成低码流文件，传输到审片服务器，供审片人在终端下载后进行内容审片。

·通过高清网络字幕机与高清成片配合输出，进行高清播出版的技术审片。

·字幕工程文件通过网络传送到高清非编网络系统，与无字幕节目成片文件一起绑定存储、传输和播出。

·整个字幕系统的设计要与中央电视台现有的节目生产管理系统、SATA系统进行有效挂接。

简易流程示意图

在明确了系统需求之后，经过对多家公司的评测，中央电视台选用了大洋非线性编辑系统及大洋高清网络字幕机组成了高清字幕制作及播出系统。大洋公司根据项目的实际特点，将该系统分为制作域系统和播出域系统两部分。制作域系统主要完成高清字幕的制作，播出域系统将制作域制作完成的字幕文件传送到播出系统，在播出线上与高清视频文件进行绑定，与时码联动播出。制作域系统与播出域系统的整体流程依托台内的节目生产管理系统和SATA备播系统进行信息和数据的有效传递和互通。在设计方案中，大洋公司对高清字幕系统所承担的业务目标进行了具体的系统设计，在设计中遵循以下原则：

·适用性原则：业务流程符合用户的实际使用要求；

·易用性原则：业务流程简便，尽量实现自动任务处理，降低人工工作量；

·安全性原则：充分考虑字幕安全，在各个节点上确保不影响整个系统安全；

·扩展性原则：系统具备良好的业务扩展能力，充分考虑高清非编技术发展和中央电视台高清业务的运行，具有良好的扩展支持能力；

整个系统在业务流程上将充分结合中央电视台已有的和准备投入运行的系统，进行整体设计，并充分利用台内已建系统中的设备。在设计思路方面，实现字幕制作与播出的高标清兼容，即在标清上进行字幕制作，同时生成用于播出的高标清兼容的字幕成品文件，并且以网络化方式实现字幕制作工作站、网络字幕播出工作站的网络资源共享，采用网络字幕机进行串带播出，实现多种字幕叠加应用模式。在节目审片上，建立流程化审片机制，以简单实用方式实现节目审查，探讨在高清非编网络中的远程审片方式，对今后高清非编网络审片提供借鉴。

在播出中采用视频字幕分离同步播出的解决方案，在播出线上实现视频字幕的分离播出与叠加。由于节目是全部基于文件方式的播出，所以在整个系统的设计上充分结合台内的SATA缓存系统、节目生产管理系统和资料馆系统完成全部数字化数据的播出任务管理和数据迁移管理。同时由于视频字幕分离制作、迁移、播出，所以在设计上必须严格按照与节目统一的命名规则和精准的时码记录进行设计，以确保在播出线上能进行准确的字幕叠加播出，还要考虑实时播出、插播等多种播出方式对字幕服务器播出的影响。

在整个系统设计中，严格按照中央电视台节目生产管理系统为每个节目派发唯一节目ID这一原则进行设计，使高清视频文件和字幕成品文件采用同一ID，在整个流程中也始终根据这唯一ID，保证节目的唯一性以及高清视频素材和字幕成品文件的关联性；所以在字幕文件制作完成后需要将多个字幕工程文件打包成具备唯一ID的一个成品字幕工程文件，用于传输和播出。由于涉及到今后业务系统的扩展，所以成品字幕工程文件将按照统一的字幕标准规范进行设计，可以使不同厂家的字幕播出服务器，可以兼容业内主流厂家的成品字幕工程文件，用于播出线上的字幕的播出叠加。

在系统的整体流程设计中，根据中央电视台现有高清业务和今后高清业务的扩展，提出了在制作域系统内建设统一的信息接口层软件，进行制作域内节目工程的管理。在本次设计的高清字幕制播系统中，节目工程管理对处于同一制作域内不同制作区的高清成品字幕文件、高清视频文件和高清D5磁带进行集中管理。在制作域内为保证制作域系统的独立，所有与节目生产管理系统、SATA系统的对外接口统一由节目工程管理提供统一接口，同时由信息接口层软件配合打包中心、迁移中心完成数据的整体打包与迁移。信息接口层软件在设计上为一独立的采用BS方式进行设计的业务系统，只对本业务系统的数据工程有效。由于在设计上采用独立性和开放型设计，所以本系统还可以运用在台内其他类似的业务系统中，完成本系统的数据管理和对外的系统接口。在这种设计模式下，可以实现台内的其他业务系统与节目生产管理系统、SATA备播系统等系统进行挂接，都具备统一的提交界面和提交功能，同时该系统整合高清字幕文件、高清视频文件、磁带等成品节目文件的提交界面，在一个界面上完成不同媒体介质或者不同节目元素的统一提交，方便用户在各个业务系统上使用的方便性和易操作性。信息接口层软件是为本次央视项目专门开发的管理系统，在设计上涉及与业务系统、节目生产管理系统、SATA备播系统、打包迁移系统的多种接口设计，是本次系统整体方案设计中的亮点也是技术上具备难点最多的系统。[page]

根据高清字幕制播系统的实际情况，高清视频文件和字幕文件是在不同的业务系统内进行单独制作的，但是需要进行将视频与字幕进行打包后统一进入SATA备播系统，在进入播出域进行播出后，将打包完成的节目文件统一进入资料馆系统进行资料永久归档。所以在这个系统中还需规划视频文件与字幕文件统一的封装格式，在封装格式中设置一定的偏移量用于存储字幕文件，在封装完统一格式的文件后需要被业内主流的播出服务器识别，并且能在对该封装格式不进行重新解析而只是在通过设定的统一的偏移量的读取后就能正确识别。

该系统的优势体现在以下几个方面：

A、成品字幕文件

成品字幕文件是大洋为此项目单独开发的一个全新的字幕文件。DYC是一个图文故事板文件，包含完整的故事板时码信息和所有引用的字幕工程文件；在D3-Edit中DYC可以单独打开成为一个不包含视音频信息的故事板文件；也可通过大洋CG NET Player打开为一个播出任务，和录像机或视频服务器完成精确同步的播出。它采用和视音频素材同样的方式进行保存和管理；元素数据记录至数据库；文件存储到由指定的共享网络路径下；在网络客户端，可通过大洋统一的资源管理器进行浏览和调用。成品字幕DYC文件的引入完全实现了视音频节目和字幕的分别保存、管理和调用。

B. 开放式架构

网络化的插件方案，随时可按用户需求进行升级，或变化流程，适应性强。流程主体结构完全是模块化设计，各功能插件都可以进行单独的升级和扩展，具备独立的可维护性。得益于这种松散的耦合结构，用户不必再因为业务的提升而将现有设备全部淘汰，或者花费高额的软硬件升级费用，而只需针对升级部分进行局部维护即可。这种构架保证了系统的可升级性、可扩展性以及硬件平台适应性的最大化，充分保护了用户的投资。

C. 灵活的文件传输方式和流程

除了可以使用成品字幕DYC文件进行字幕受控播出。同时，还可以支持成品带播出，人工手动播出。特别是当网络出现问题时，可以使用U盘拷贝等模式，将DYC拷贝至播出机进行播出，不会耽误播出任务。拷贝至字幕播出服务器的文件，同样可以按照需求迁移至音像资料馆，而无需重新按照流程再次进行上载。根据用户的需求还可对现有流程随时进行变更，过渡十分灵活，并不会损失设备投入。

D. 灵活多样的播出模式

使用了VDCP播控协议，保证了播出完全跟随视音频文件进行播出，而不是简单的按照编单、或定时进行播出。基于VDCP协议，即可完成播出功能中必需的预准备、播出、停止、暂停/续播、优播等基本功能。每一个视音频文件对应于一个唯一的成品字幕DYC文件，保证的播出的一致性，灵活性。用户可以根据业务的不同需求，在播出过程中使用不同的播出模式。同时CG Net Player强大的播出功能，也提供手动临时信息的输入插播。

E．统一的提交界面和一次提交多种节目元素

信息接口层软件可以实现台内的其他业务系统与节目生产管理系统、SATA备播系统等系统进行挂接，并且具备统一的提交界面和提交功能，同时该系统整合高清字幕文件、高清视频文件、磁带等成品节目文件的提交界面，在一个界面上完成不同媒体介质或者是不同节目元素的统一提交，方便用户在各个业务系统上使用的方便性和易操作性。信息接口层软件是为本次央视项目专门开发的管理系统，在设计上涉及与业务系统、节目生产管理系统、SATA备播系统、打包迁移系统的多种接口设计，采用BS模式的设计方式。

F．将视频文件和字幕文件按统一格式进行封装[page]

由于本系统涉及众多的业务流程，并且制作域和播出域都采用视频与字幕分离的方案，但是制作域与播出域之间需要通过SATA备播系统进行数据传送，同时播后还需将视频与字幕进行统一归档，而且涉及到归档后回调进行重播的问题。所以考虑到网络传输的安全性和归档回调的安全性和方便性，本系统设计中采用将视频和字幕按MXF格式进行封装的方式进行数据传输和归档保存，在播出端进行字幕解析后用于播出。由于封装后是一个物理文件，所以非常适合网络传输和归档。

高清节目制作系统字幕制播系统的建设，将加快中央电视台高清节目制作的整体进程，解决电编合成加字幕的问题，提高高清节目制作效率。同时，由于该系统解决了字幕制作播出与视音频资源的制作播出分离，可在播出线上进行相应的字幕叠加，实现带字幕版本的播出，所以在资源的管理和保存方面，实现了字幕的保存管理和无字幕资源带的保存管理，最大限度地保存了节目素材资源。

本系统的搭建，标志着国内第一个高清字幕播出服务器的建立，也为今后建立和推广视频字幕分离播出系统提供了很好的参考案例，为后期大型高清统一网络的建设奠定了技术、理论基础。本项目的建设，将推进国内高清晰度电视制作从单机到网络、从研究实验到实际应用的发展，同时为高清非编网络提供实验基础，推动高清制作技术的发展。