精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業海南AVS3D高清電視頻道營運實施方案（Version1.2）中國有線網絡有限公司海南分公司廣州高清視信數碼科技股份有限公司2010年9月目錄1.項目背景及意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2高清視信公司介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.4項目實施的意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81、項目背景及意義1.1AVS國家標準介紹：AVS標準（GB/T20090）是我國具備自主知識產權的第二代信源編碼標準。它是其后數字信息傳輸、存儲、播放等環節的前提，是數字音視頻產業的共性基礎標準。國際上音視頻編解碼標準主要兩大系列：ISO/IECJTC1制定的MPEG系列標準；ITU針對多媒體通信制定的H.26x系列視頻編碼標準和G.7系列音頻編碼標準。1994年由MPEG和ITU合作制定的MPEG-2是第一代音視頻編解碼標準的代表，也是目前國際上最為通行的音視頻標準。經過十年多演變，音視頻編碼技術本身和產業應用背景都發生了明顯變化，后起之秀輩出。目前音視頻產業可以選擇的信源編碼標準有四個：MPEG-2、MPEG-4、H.264（即MPEG-4AVC）和AVS。MPEG-2是第一代信源標準，其余三個為第二代標準。MPEG-4是MPEG-2的1.4倍，AVS和H.264相當，都是MPEG-2兩倍以上。由于技術陳舊需要更新及收費較高等原因，MPEG-2即將退出歷史舞臺。MPEG-4出臺的新專利許可政策被認為過于苛刻令人無法接受，導致被眾多運營商圍攻，陷入無法推廣產業化的泥沼而無力自拔，前途未卜。而AVS是基于我國創新技術和部分公開技術的自主標準，編碼效率比MPEG-2高2-3倍，與H.264相當，而且技術方案簡潔，芯片實現復雜度低，達到了第二代標準的最高水平。綜上所述，AVS可稱第二代信源標準的上選。AVS標準具有以下的優勢特點，也因此成為我國音視頻產業做大做強的必然選擇：技術優勢——AVS做為第二代視頻編碼格式的突出代表，比第一代標準提升2-3倍的壓縮率，節約頻帶利用效率和降低存儲、傳送成本。成本優勢——AVS相對于第二代標準H.264，技術復雜度低30%從而降低了設備成本，而且專利費低幾十倍(AVS僅對每個終端收取1元人民幣)。政策優勢——AVS是第一個由中國主導的音視頻標準，其推廣應用對民族自主創新、產業升級、國家安全具有重大的現實意義和戰略意義。2009年11月19日，中央政治局常委李長春同志視察參觀了廣州大學城國家數字家庭示范應用產業基地，并對陪同的廣電總局局長王太華等作出了加強AVS的推廣應用的重要指示。2009年2月，經國家發展改革委員會批準，依托北京大學建設“數字視頻編解碼技術國家工程實驗室”（簡稱“AVS國家工程實驗室”），這是我國視頻技術領域唯一的國家級工程實驗室，是數字音視頻產業基礎性國家標準AVS的領導者。為發揮“數字視頻編解碼技術國家工程實驗室”的產業支撐作用，北京大學和廣州市人民政府經友好協商，于2009年6月3日在廣州大學城簽約共建“數字視頻編解碼技術國家工程實驗室研究開發與產業化中心”，此舉意味著以AVS為核心數字視頻編解碼技術，依托廣州市的區位優勢，引領我國的數字音視頻產業進入新的發展里程碑。2009年6月3日北京大學和廣州市人民政府在廣州大學城簽約共建“數字視頻編解碼技術國家工程實驗室研究開發與產業化中心”。1.2高清視信介紹廣州高清視信數碼科技股份有限公司是在中國科學院、北京大學、國家AVS標準工作組以及廣東省、廣州市兩級政府的大力支持下，由北京大學深圳研究生院，北京大學數字媒體研究所、深港產學研基地等單位，于2007年10月18日在廣州市大學城聯合發起成立，是一家以AVS國家標準在我國音視頻領域應用推廣和產業化為核心的，集科研、生產、銷售為一體的高科技股份企業。企業使命：推動自主國標應用，突破國外專利壟斷。企業定位：AVS產業化推動者，AVS整體解決方案提供者。企業目標：在AVS產業鏈中處于領先和領導地位。AVS編碼器產品達到國際領先水平，AVS數字電視終端產品和軟件、AVS視頻監控產品達到國內領先、國際先進水平。高清視信擁有AVS3D高清編碼器、AVS3D高清機頂盒及AVS3D高清數字電視整體解決方案等核心產品，并已研制出全球首個AVS3D高清電視播出與接收系統。同時與北京大學數字媒體中心建立了3D高清電視內容制作平臺，為3D高清電視頻道的開通和經營提供了強有力的技術支持和內容支持。1.3我國立體電視的市場需求立體電視是今年數字電視和新媒體領域的最大熱點。今年1月1日，韓國通過韓國數字衛星播出全球第一個立體電視廣播頻道SKY3D，1月31日，英國天空電視臺廣播（BSKYB）首播曼聯對阿森納的3D體育節目，今年南非世界杯有25場賽事將由ESPN進行立體電視直播，2012的倫敦奧運會將成為首次3D直播的奧運會。今年11月廣州亞運會如果實現立體電視直播，不僅將是全球首次3D直播的大型綜合性賽事，在亞運歷史上留下重要一筆，也將成為引領我國立體電視技術和產業發展的重要里程碑。數字音視頻編解碼技術國家標準（AVS）為立體電視提供了多種標準方案，當前高清視信的AVS高清編碼器和AVS高清機頂盒已經可以支持3D立體電視的播出和接收。TCL等電視廠商已經開發出立體電視接收機和立體投影系統等產品，已于5月份以來陸續上市。在AVS產業聯盟、中國立體視像（3D）產業聯盟、中國高清光盤產業聯盟等組織推動下，涵蓋立體視頻拍攝、錄制、編輯、制作、播出、編碼、傳輸、解碼、顯示、應用的立體電視產業鏈正在形成，在廣州亞運會期間播出立體電視的條件已經基本具備。實現AVS立體電視廣播，其創新性包括三個方面：(1)基于我國自主知識產權的AVS國家標準進行3D視頻的實時編碼傳輸，是我國自主創新戰略實施的重要案例；(2)整合國內外先進3D技術，全球首次對大型綜合運動會進行3D電視播出，將在國際范圍內產生重大影響；(3)帶動3D內容制作和3D采編播設備和終端設備的產業化，推動我國的數字視聽產業發展，引領國際數字視聽行業發展潮流。隨著視頻技術的發展，立體電視必將成為新的下一代媒體形式。AVS立體電視的普及應用，對立體顯示產品的需求也必將急劇增加。發展基于AVS的立體電視系統可以幫助我國平板顯示企業發展自己的多種立體顯示技術，盡快占有3D顯示器的市場份額。隨著AVS視頻產品的逐步推廣和產業化，發展基于AVS的立體電視系統可以強化我國平板顯示產業的競爭力，有助于提升我國平板顯示產業的核心價值。下表列出了3D平板顯示技術潛在的應用領域及其范例，很明顯地，此技術在各式各樣的消費電子以及專業應用領域將能夠創造高額的產值，因此對我國平板顯示產業將帶來正面的作用，并且提高我國平板顯示器的市占率，促進其在多媒體、通訊、計算機以及消費電子產品上中下游產業鏈的發展，包含上游的IC設計、制造、封裝、測試，中游的平板面板制造，組裝，下游系統的開發，設計，制造及終端產品的銷售等。因此，此技術可以促進國內以及國際企業對我國平板顯示產業的投資，并且提供大量的工作機會，對帶動我國經濟的發展無疑是錦上添花。3D平板顯示潛在應用的領域及其范例領域范例信息展覽、運動、游戲娛樂電視/傳播廣告更具效果的表現立體的實物自然觀察大自然觀賞，如鳥瞰及海底博物館具互動及實景的數位博物館藝術新型態的數字藝術創作資料保存文件更完整的保存多視角的信息教育交互式的遠距教學醫療實物的虛擬測驗、手術、教育保全、監看商店、工廠、街道交通運輸智能型運輸系統1.4.項目實施的意義“展望未來影壇，請先戴好立體眼鏡”，這是好萊塢夢工廠總裁卡森伯格對全球影視傳媒工業的發展所做的著名預測，2009年底《阿凡達》的電影神話更促使全球電影工業的決策者和工作者們達成共識：3D將是未來電影、電視技術革新的新方向，也是影視藝術發展的新領域和新趨勢。今年美國各大影視專業頻道的主打招牌就是“讓節目立體起來”，“幾乎每個人都能從3D技術中獲益，就像當年每部電影都從彩色技術中獲益一樣”。詹姆斯·卡梅隆的《阿凡達》已經標志著一個科幻動作片的新紀元，在3D電視領域也同樣如此。3D影視制作的整個流程中的各項技術瓶頸均被一一突破，高清晰度數字攝像機匹配與同步、高精度雙鏡頭操控系統、距離和夾角計算軟件、高速同步傳輸等技術的實現和發展基本解決了拍攝領域的所有難題；3D影像后期剪輯、合成、校色系統也日趨成熟，各種輔助工具也不斷涌現，后期制作領域各項難題也應聲而解；在電視顯示終端領域，高效率3D音視頻編解碼技術飛速發展使得成本大幅降低，數字電視網絡使得3D電視能很快進入千家萬戶。在巨大產業前景和經濟效應的驅動下，中國國家廣電總局也開始布局3D影視行業的發展，多次開會論證和協調產業發展步驟，全國有多個電視臺和影視制作機構也開始籌建3D頻道：2010年3月，北京電視臺與Sony公司簽訂高達10億元人民幣的框架性協議合力建設3D電視頻道和3D電視節目制作平臺；湖南衛視從2009年10月就完成了搭建3D頻道的可行性論證；上海文廣互動電視臺借助世博會的東風已經搭建起3D電視頻道實驗平臺；天津衛視、大連電視臺、山東衛視也正在做這方面的準備工作；中央電視臺也打算爭取明年開通3D電視頻道。如果在廣州亞運會前開通海南3D立體電視頻道，它將成為國內首批商業電視3D頻道。該頻道具有以下三大創新：(1)采用我國自主知識產權的AVS國家標準，實現自主創新；(2)整合國內外先進3D技術，全國首播3D立體有線電視頻道，實現集成創新；(3)建立3D內容制作和3D采編播設備、終端設備的產業鏈，實現產業創新。率先開通立體電視頻道將在全球范圍內展示中國在立體電視標準化及產業化的綜合實力，大大提升我國在該領域的話語權。實現海南有線3D立體電視的播出，將成為拉動海南視像、創意文化產業的有力抓手。海口市作為我國首批國家創新型試點城市之一，在傳統平面視像產業、創意文化產業領域已經建立起了強大的產業優勢，是我國消費電子最主要的研發和生產制造基地，在3D產業浪潮已經來臨之際，需要推進傳統高清編解碼芯片、播放設備、顯示終端、電子影音娛樂器材、影視與游戲動漫等傳統產業的可持續健康發展，以實際行動踐行產業結構優化的歷史責任，積極推動海南在傳統2D信息、電子、文化創意領域逐步建立起來的產業集聚優勢向3D轉型邁進，最終實現傳統電子信息及創意文化產業的可持續發展，培育相關產業的核心競爭力。通過海南有線3D立體電視的播出，一方面將充分吸收和利用當代最先進的立體視像科技成果，促進立體視像技術先進的科學技術成果的開發和引進，另一方面也必將推動海南視像產業和技術的升級換代，推動海南高科技和戰略性新興產業的迅速發展。這必將有力地推進海南科技創新工作，奠定海南在新興的立體視像行業的先行、高端地位，提高海南自主創新能力和科技服務于經濟、社會發展的水平，促進高科技跨越式發展，同時向世界展示中國和海南的自主科技創新成就，加快海南科技創新能力的不斷提高，引領海南經濟和社會向科學發展模式轉型。海南立體電視頻道的開通還將有助于海南建立完整的立體電視產業鏈，包括立體視頻的采集設備、編輯、內容制作、存儲、播出、立體視頻編碼、立體視頻傳輸、解碼、顯示等，將大大增強AVS產業基地及國家數字家庭應用示范產業基地的實力。海南作為我國知名的旅游勝地，吸引著越來越多人的目光，從“海角天涯”到博鰲論壇、從五指山到萬泉河，海南的每一寸土地都散發著它獨特的魅力。今年初，中央批準《海南國際旅游島建設發展規劃》后，海南更為全世界所矚目。如何向全世界更加全方位地、立體地展現海南的美麗風光、人文風情？3D高清電視頻道正是一個最佳的平臺，在這里，人們足不出戶就能走遍海南的山山水水，體驗到從未有過的觀感，領略海南的獨特文化。3D高清世界會讓每一個未到過海南的人有身臨其境的體驗，并且為之震撼和傾倒；而海南的本土觀眾，也會體驗到不同于他們以往感受的海島椰樹風情，從而大力推動海南旅游業的發展。為配合海南數字電視整體轉換及“數字家庭行動計劃”的推進，加快現代信息服務的模式創新，拉動自主創新產業的升級和消費升級，實現海南電視事業高水平、高科技含量的可持續發展，我們建議海南在今年10月開播“AVS3D高清電視實驗頻道”。2.AVS3D高清電視頻道技術系統介紹立體電視系統主要包括立體視頻的拍攝、錄制、編輯、制作、播出、編碼、傳輸、解碼、顯示、應用等環節，總體上可分為三個子系統：采編播子系統、編碼傳輸子系統、立體終端子系統，本項目將按照上述三個系統進行設計和實施，總體系統集成由數字視頻編解碼技術國家工程實驗室廣州研究開發與產業化中心及廣州高清視信公司負責。系統總體方案如下：偏振立體顯示偏振立體顯示紅青立體顯示播控室紅青立體顯示播控室AVS編碼陣列播控系統3D現場拍攝AVS編碼陣列播控系統3D現場拍攝海南有線電視網海南有線電視網快門立體顯示快門立體顯示采集編輯播出編碼傳輸顯示圖SEQ圖\*ARABIC1立體電視播出總體系統流程下面分別為三個子系統的具體實施方案的介紹。2.13D采編播子系統2.1.13D直播轉播工作流程分析系統描述：采用8臺專業攝像機組成4套3D拍攝系統，其中1套固定位為主機位，3套固定位輔機位。每個機位都配備1臺6英寸3D監視器，供攝像師監看和校正3D圖像。每套3D拍攝系統通過光端機將雙路HD-SDI視頻信號和音頻信號轉換為光信號輸送給光端機，經過專用光纖輸送到該場館的專用3D轉播編控室，再通過光端機將光信號還原成雙路HD-SDI音視頻信號。4路3D高清信號和音頻信號到達編控室后全部進入3D切換臺，進行選擇、編輯，再加入事先拍攝制作好的3D節目，然后加入3D字幕和在線圖文包裝，最后切換臺以雙路非壓縮形式送給3D視頻處理器。雙路HD-SDI音視頻信號進入3D視頻處理器以后，將對左右信號進行校準，以保證左右眼焦距、夾角、色彩、亮度、幀同步、場景轉換完全匹配，并通過專用3D圖像處理軟件對攝像機的夾角、焦距等進行計算，以便及時調整。3D視頻處理器將校正好的信號分成兩路3D信號輸出，分別送往AVS編碼器和3D錄像機。雙路HD-SDI音視頻信號進入AVS編碼器以后，進行實時編碼。3D編碼器分為兩種，一種是雙拼編碼器，輸出的3D雙拼碼流適合于快門眼鏡方式及偏振光方式的顯示終端（3D電視機/3D顯示器，偏振光雙臺投影機）；另一種是紅藍編碼器，輸出的3D紅青碼流適合于紅青眼鏡方式的顯示終端（普通的2D電視機/2D顯示器，普通的單臺投影機）。相同的雙路HD-SDI音視頻信號進入3D錄像機后不僅被錄到磁帶上，還直接進入Quantel3D影像制作系統，對現場3D圖像進行編輯、整理和加入特效，最終以精彩回放形式重新被送回到切換臺，送往AVS編碼器。節目編控：現場拍攝3D信號達到編控室以后直接進入Sony公司專門開發的3D切換臺（SonyMVS-8000）進行實時選擇、編輯、切換。切換臺除接入4路現場3D信號外，還需接入事先做好的3D影像，如場館介紹、海南風光、人文、歷史等3D專題影片，以及彩排時的一些3D內容；還需接入新奧特公司專門開發的3D字幕系統以及3D在線圖文包裝系統，包括各種3D轉場特技、3D字幕模版，以實現實時3D信息介紹和包裝。編控室內部的Quantel3D影像制作系統，是3D轉播的關鍵所在，不僅需要依靠它提前制作一系列3D宣傳短片，在賽前賽后輪播，還需依靠它編輯比賽的精彩片段，以供精彩回放。記錄和存儲：現場3D音視頻信號將被索尼開發的3D錄像機SRW-5800記錄下來，供賽后高品質精彩節目制作；還有一部分保存到Quantel3D影像制作系統之中，供回放和準直播使用。效果監看：立體電視因為左右眼雙路高清信號必須同步傳輸，整個工作流程中的任何一個環節出現小問題和延遲都會導致左右眼信號不匹配，立體效果就會蕩然無存，因此需要對所有環節進行全程監看。不僅需要在采編環節采用PGM、PVW、WAVE監看以外，還需要通過大型立體投影機進行大畫幅審查以及通過有線電視網傳送的普通3D電視效果進行監看，以便及時調整。圖SEQ圖\*ARABIC2立體高清直播轉播系統拓撲圖2.1.2實時3D字幕和在線3D圖文包裝系統諸多數據顯示，在新世紀的第二個十年里，立體電視技術將和“高清晰化”、“數字化”一起成為三個最重要的電視技術發展方向。目前在電影電視字幕和圖文包裝領域所通用的3D實際上并非真正的3D，因為屏幕先天即是2D，并且拍攝電影也是使用單鏡頭的攝像機，所以就算用3D技術制作的動畫電影，輸出到顯示屏也是平面的，在電視節目中傳統意義上的3D在線圖文包裝效果也是在單視點下透視渲染而來的，因此這種3D被稱為“平面3D”。事實上，我們觀察景物時左、右眼所見是不同的，從而讓我們的眼睛能夠判斷事物的縱深感，這種視覺上的不同即為“視差”。立體電視技術即是要將這個“視差”持續在電視屏幕上表現出來。在立體電視產業鏈中，攝錄設備、終端接收和顯示設備是走在前面的，重要的電視機制造商都已經獲將要實現立體電視批量生成和銷售。但是，制約該產業發展的重要因素之一是立體電視節目源有限。立體電視節目的制作必然要求立體電視圖文制播系統，以使圖文效果和視頻效果實現完美的立體融合。當前，基于3D圖形實時渲染的三維虛擬演播室已經廣泛應用于傳統電視節目制作中，3D圖形與演播室實景有機融合的制作手段也很常見，如CCTV在歐洲冠軍杯和冬奧會體育比賽轉播節目制作中。在重要體育比賽，如北京奧運會和冬奧會轉播中，3D虛擬體育技術也廣泛采用，使電視觀眾能夠看到泳道上的虛擬國旗、跳水池上空的虛擬標尺、田賽場地上虛擬的紀錄線，等等。所有這些“浸入”比賽場中3D虛擬圖形能夠提供電視觀眾更好的視覺效果。所以，傳統3D圖文已經在電視節目制作和體育比賽轉播中廣泛使用，而接下來立體電視節目制作也必然要求立體電視圖文制播系統。從國內技術發展看，立體電視圖文還沒有對應產品推出，在國際也寥寥無幾，技術水準參差不齊。因此，新奧特借助廣州亞運會推出自主知識產權的立體電視圖文制播系統，將填補該領域國家空白，使國產品牌在圖文領域繼續領跑市場。2.1.3支持3D實況轉播的立體拍攝裝備杭州立體世界公司在經過30年對于立體視覺理論研究及20年立體電視的制作經驗基礎上，設計了一套涉及到立體拍攝、編輯與播放的設備，為國內外眾多3D電視電影制作單位提供了各類產品。其中拍攝設備包括：a）立體拍攝支架為實現良好的立體效果，可隨著物體與攝像機之間的距離的變化，兩臺攝像機之間的立體攝像機垂直或平行地放置在支架上，進行左右、高低及水平方向上的精密調整，以保證左右眼焦距、夾角、色彩、亮度、幀同步、場景轉換完全匹配。b）立體攝像機同步控制器3D拍攝系統鏡頭操控技術：攝像機與事件之間的距離一旦發生變化，兩臺攝像機之間的間距也需要隨之變化，兩臺攝像機之間夾角、焦距、光圈和變焦及聚焦實現精確同步控制，并可同時開啟/關閉攝像機。c）視頻信號轉換器這是一種電影與廣播級的視頻信號轉換器，由杭州立體世界攝影器材有限責任公司與哈爾濱奇升世紀科技發展有限公司共同開發。具有自主知識產權。它可以實現各種3D圖像格式及單路與雙路接口之間的轉換，配有兩個HDSDI輸入接口和兩個HDSDI輸出接口。每路都能支持1080P60的處理，使之可以實時處理四路1920*1080的視頻信號。該轉換器上的FPGA可編程實現各種各樣的處理，比如兩路攝像機攝制信號轉為單路前后幀疊加的立體信號、轉成水平交錯的偏振光立體電視信號、轉成左右及上下排列的立體視頻信號、或各種立體信號雙路轉單路及單路轉雙路等互相之間轉換。還可以擴展比如OSD菜單疊加，帶運動補償的隔行轉逐行，幀率轉換，3D降噪（可用于減少CMOS相機拍攝時產生的噪聲）等功能。采用FPGA作為視頻信號處理與轉換的核心部件；FLASH器件為128-Mbit；內存單元包括兩路32位寬的DDR2SDRAM和一路8位寬的SDRAM。2.23D編解碼子系統在立體視頻系統部署中，視頻編解碼技術是一項非常關鍵的技術，具有巨大的產業需求。在數字電視、網絡電視等媒體應用中，編碼器用于前端（電視臺或運營商），負責將視頻節目編碼為符合標準的壓縮流，通常是專業設備，解碼器則是視聽消費電子產品的核心，典型產品形態是芯片或數字信號處理器。隨著數字視頻技術的廣泛應用，個人數字攝像機、視頻監控終端等對編碼芯片的需求也在迅速增長。在視頻編解碼技術方面，AVS是中國自主知識產權的先進視頻編碼標準，其主要的核心編碼技術，包含了幀內預測，可變塊大小運動補償，多參考運動圖像補償幀間預測，8x8幀數變換，增強的直接模式和對稱模式，內容自適應的2D算術熵編碼等先進編碼工具。所有這些技術等使得AVS在編碼性能和運算復雜度上進行了更好的平衡。針對三維電視的需求，以AVS編解碼技術為核心，設計的編解碼系統方案如下圖：圖SEQ圖\*ARABIC3AVS編解碼端到端系統系統包含了從三維視頻的采集，預處理，編碼，傳輸到終端處理和顯示，以實現高可靠性、高效率、高品質編碼為目標，為數字視頻技術的產業化提供基礎的編碼處理平臺。2.2.13D高清編碼器在采集端，將兩個視點的攝像機拍攝到的原始數據，經HD-SDI接口送入AVS編碼器；編碼器實時采集輸入的兩個視頻信號可以通過三種模式進行拼接；拼接成的一路視頻信號使用AVS進行編碼。如下圖所示。圖SEQ圖\*ARABIC4雙拼高清3D-AVS編碼器對于雙拼高清，編碼器將兩路視頻流拼接再編碼處理，拼接過程共分為三種，分別通過對行的下采樣、列的下采樣和奇偶場的提取后進行拼接。以列的下采樣為例，如上圖所示，首先通過預處理過程分別對兩個視點下的序列進行列的下采樣，兩幅圖像的寬度會減半。經下采樣的兩路視點序列中的同步圖像按side-by-side方式左右拼接成一幅圖像，并生成合成的視頻流送入編碼器端進行編碼。經過傳輸接受和解碼后，進行拆分，也就是將每幅拼接的圖像拆成左右兩眼視覺的圖像，進行上采樣后進行呈現。上述雙拼高清系統北京大學數字視頻編解碼技術國家工程實驗室已經研制成功，并于2010年4月11日在廣州市國家數字家庭應用示范產業基地成功地進行了演示。AVS3D編碼器預期達到的性能指標如下表：輸入視頻雙路HD-SDI接口（BNC），支持左右視3D視頻輸入和拼接3D視頻輸入音頻內嵌SDI音頻、平衡模擬音頻輸入（可選）輸出TS流ASI輸出、MPEGTSoverIP碼率8~30Mbps視頻編碼編碼技術支持AVSP2JizhunProfile@Level6.0清晰度1080p,可選1080i、720p、720i、D1、CIF、QCIF、QVGA制式支持PAL、NTSC預處理3D視頻拼接、分辨率轉換、視頻格式轉換編碼方式可變比特率和固定比特率可選；GOP長度可以由用戶設定，支持0.5S~5S的變化范圍；提供用戶可以選擇的編碼參數音頻編碼編碼技術支持MPEG-1LayerII/III和AAC編碼采樣頻率支持32KHz、44.1KHz、48KHz碼率范圍64K~384Kbps，步長16Kbps系統復用TS流符合AVS標準第一部分，完全兼容MPEG-2系統層控制界面本機界面按鍵控制，LCD和指示燈狀態顯示遠程控制以太網接口（RJ-45插座）物理特性機箱尺寸1U，免工具固定軌道、支持的第三方機架整機重量16.3千克（最大配置）為了提高編碼系統的可靠性，還可以對AVS3D高清編碼器進行雙機備份。雙機備份方案如下圖所示。使用HD-SDI備份矩陣將輸入左右視HD-SDI信號分為4路，左右視各兩路。兩對左右視HD-SDI信號分別接入兩臺AVS3D高清編碼器同時進行編碼。兩臺編碼器輸出的AVS傳輸流接入ASI智能切換矩陣，由智能切換矩陣選擇一路AVS傳輸流進行輸出。ASI智能切換矩陣通過對輸入的ASI信號的檢測，判斷ASI信號是否正常。若當前選擇輸出的那一路傳輸流中斷或異常，則發出警報，并且切換至輸出另一路AVS傳輸流。右視HD-SDI右視HD-SDI左視HD-SDIAVS3D高清編碼器HD-SDI備份矩陣（2x2）AVS3D高清編碼器（備份）ASI智能切換矩陣AVS傳輸流圖SEQ圖\*ARABIC5雙機熱備方案2.2.2高可靠性AVS3D編碼器高可靠性AVS3D編碼器采用為電信級刀片機設計。對于雙拼高清AVS3D編碼器，一個機柜安裝6臺編碼器和一臺監控器。其中4臺用作編碼4路雙拼高清視頻；2臺用作備份。對于雙高清AVS-3D編碼器，一個機柜安裝10臺編碼器和一臺監控器。其中，8臺用作編碼8路（4組）高清視頻；2臺用作備份。刀片服務器機柜提供統一的直流電源和散熱系統，保證刀片服務器的穩定運行。編碼器組采用N+2備份的方案以保證編碼的高可靠性。對N路節目，我們使用N+2臺編碼器進行編碼。攝像機采集到的原始音視頻，輸入HD-SDI切換矩陣，由HD-SDI切換矩陣接入每臺編碼器。正常情況下，N個編碼器對N路節目進行編碼，編碼器輸出的碼流接入ASI切換矩陣，由ASI切換矩陣輸出正常信號的傳輸流。如下圖(a)：(a)(b)圖SEQ圖\*ARABIC6高可靠性AVS3D編碼器正常編碼時，其余2臺編碼器處于空轉待命狀態。編碼過程中，使用監控器不斷探測每臺編碼器的編碼狀態以及輸出狀態，一旦發現承擔編碼任務的N個編碼器中某一個或幾個編碼器崩潰或者不再輸出碼流，則立刻通知HD-SDI切換矩陣和ASI切換矩陣，并自動重啟崩潰的編碼器。HD-SDI切換矩陣將崩潰的編碼器對應的節目接入處于待機狀態的編碼器，由這些編碼器接管編碼任務并輸出碼流。ASI切換矩陣則將輸出無縫對接到這些接管任務的編碼器。在對接碼流的時候，輸出控制矩陣會根據GOP劃分，將新接入的碼流第一個I幀開始的碼流接入輸出碼流，以保證輸出碼流在解碼時不會出現畫面破損的情況,如上圖(b)。高可靠性AVS3D編碼系統結構如下圖所示。每一臺編碼器包括監控器、HD-SDI切換矩陣、ASI切換矩陣由局域網相連。監控器通過局域網監視每個編碼器的編碼狀態，同時通過局域網控制系統中各個設備：每個編碼器將編碼之后的數據通過組播發送至局域網；監控器監聽或接收每個編碼器發送出的組播數據。當一個編碼器發送的組播數據停止，則認為該編碼器崩潰。監控器發現有編碼器崩潰的時候，立即通過局域網控制HD-SDI切換矩陣將該路信號接入備份編碼器；立即通過局域網控制備份編碼器將該路信號對應的傳輸流信息（如節目ID等）發送至備份編碼器并要求備份編碼器修改設置；立即通過局域網控制ASI切換矩陣，切換至該備份編碼器。并且將該備份編碼器設定為工作編碼器，而將已經崩潰的編碼器設定為備份編碼器。監控器發現編碼崩潰的時候，除了控制各設備切換線路，還向已經崩潰的編碼器發出重啟命令。并繼續監控該編碼器的狀態。如果一定是時間之后仍然接收不到該編碼器重啟之后通過組播發送的空白序列碼流，則發出警報，通知工作人員手動重啟編碼器。AVS3D編碼器AVS3D編碼器AVS3D編碼器(備份)AVS3D編碼器AVS3D編碼器AVS3D編碼器AVS3D編碼器(備份)監控器刀片機機柜(統一直流供電)HD-SDI切換矩陣ASI切換矩陣局域網HD-SDIASI圖SEQ圖\*ARABIC7高可靠性AVS3D編碼系統設備示意圖基于以上設計，我們的高可靠性AVS3D編碼系統的主要特性包括：電信級高可靠性刀片式機柜設計，N+2冗余直流供電，支持刀片單元熱插拔；8+2備份（雙高清方案）或4+2備份（拼接高清方案）；編碼器單元自檢和監控機自動故障檢測、自動切換、自動報警.2.33D終端顯示子系統本項目3D終端顯示子系統選用的終端產品包括：2.3.1快門眼鏡方式立體電視快門眼鏡方式立體電視產品今年五一前后投放市場，并被普遍看好為今后立體電視的主流產品。有媒體預測，今后1-2年內將可能銷售超過100萬臺這類電視機。該類電視機因為是剛上市，目前每臺售價在2萬元左右。立體電視機目前已有眾多國內外品牌的產品上市，預計今年底前各大電視廠商均將規模化銷售立體電視機。2.3.2偏振光眼鏡方式立體投影國外已經試驗或者規劃的立體電視足球比賽轉播主要觀看場地是酒吧，所使用的3D顯示設備主要是立體電視投影儀。我國大連華錄、杭州立體世界攝影設備公司等都已經研制出利用偏振光眼鏡的立體投影儀，其核心是兩臺普通高清投影儀，和一臺信號轉換器。該類設備主要價格由投影儀檔次決定，每套售價在3-50萬元之間。為了提高3D電視的受眾面及宣傳效果，將選擇適合投影的場所部署基于偏振光的立體顯示系統進行3D電視節目的播出。偏振光的立體顯示系統由立體播放機、立體投影機、立體偏振光眼鏡組成。立體播放機。前端由AVS解碼器輸出的立體前后幀交替的1080p60Hz全高清視音頻的單路信號經HD-SDI接口輸入到立體播放機內，經FPGA芯片實時編碼成雙路1080p60Hz全高清視音頻的視頻信號，輸出給投影機以實現實時3D視頻播放。立體投影機由兩臺投影機配上立體機架組成。立體偏振光眼鏡鏡片為圓振光片。由具有觀看歪斜立體影像不竄像的良好效果，價廉物美，達到國際影院的標準。偏振光3D投影系統設備列表設備名稱數量備注投影設備投影儀2高亮度投影儀MP777，4000流明，帶有HDMI，接口豐富。（投影儀的標準顯示分辨率為1024*768）支架1弧型金屬幕布3幕布+支架，約需3平米偏光鏡23D工作站品牌高端機1要求酷睿i5750或以上4核CPU。可選用DELL，顯示器另配；或選用Acer，并選配其120Hz顯示器3D液晶顯示器1AcerGD245HQCABLE接收卡1用于接收TS流雙口顯卡2NVIDIAGeForceGTX260或以上，如麗臺A340PCI128M/64bit，FX5200核心HDMI接收卡2眼鏡立體偏振光眼鏡200另配2個nVidia3D眼鏡用于調試其它HDSDI信號分配器12.3.3紅青濾色眼鏡方式電視/電腦該種方式是最便宜的實現方式，可以直接利用現有電視機以及電腦，加上一副成本極低的濾色眼鏡，就可以使用。這種方式的缺點是體驗效果遠不及前兩種。我們可以考慮在普通電視方式和互聯網方式中，采用這種老百姓可以觀賞的方式播出，并在爭取通過承接廣告等市場運作，廣泛配發該種眼鏡。為了在公眾電視網播出3D電視節目并讓普通電視機的用戶能夠收看立體電視，將同時采用紅青模式在普通電視頻道進行紅青3D電視節目的播出。紅青立體顯示是向普通大眾推廣立體電視的一種價格低廉的模式，它是將立體電視數字節目采用紅青兩色混合成普通視頻，可以在現有數字頻道、模擬頻道進行播出，用戶只需要佩戴紅青眼鏡（簡易型眼鏡價格0.3-1元/副）即可觀看，適合于大規模普及式推廣。雖然觀看效果不如立體電視和立體投影系統，但是對于調動全面參與的熱情十分有效，美國已經采用這種方式進行全民性推廣，美國總統奧巴馬也曾通過這種方式觀看立體電視。2.3.4裸眼方式立體電視該種方式的優點是不用帶眼鏡，缺點是內容攝制困難，立體體驗效果不如前兩種。該類設備由于尚在研發中，成本較高，通常價格在20萬左右。2.3.5高清AVS3D機頂盒和3D硬盤播放機機頂盒如果具備AVS高清解碼能力，則有可能支持雙拼形式的AVS3D高清節目。高清AVS3D機頂盒和3D硬盤播放機的硬件總體結構如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC8高清AVS3D機頂盒和3D硬盤播放機硬件結構圖上述高清AVS3D機頂盒和3D播放機的主要功能和性能由SoC芯片決定，在進行SoC選型時我們著重考慮以下幾個方面：是否支持AVS高清視頻解碼；是否具備完善的數字電視功能；是否能有效地支持AVS高清視頻的硬盤播放；是否能提供HDMI1.3/1.4接口。除上述主要因素外，還需要考慮SoC芯片成本以及硬件PCB的整體成本、功耗和散熱等各方面的因素。選擇合適的元器件以盡可能控制成本，同時也要考慮產品硬件必須能夠滿足當前及今后若干年應用的要求；控制產品的電氣性能、電磁兼容性能等各項指標，使其能滿足國家及行業相關標準的要求。產品PCB設計和元器件選擇對這些指標也有直接影響；產品的硬件應具有良好的可生產性，有利于減少生產工時、提高生產效率、降低生產成本。3、AVS3D高清電視系統的技術可行性為配合全國數字電視整體轉換及“數字家庭行動計劃”的推進，加快現代信息服務的模式創新，拉動自主創新產業的升級和消費升級，實現全國數字電視事業高水平、高科技含量的可持續發展，并配合今年的廣州亞運會盛事，2010年4月11日由高清視信和AVS國家工程實驗室廣州研發與產業化中心聯合在大學城數字家庭基地主辦了“AVS編解碼標準3D電視亞運賽事轉播方案研討會”，與會領導及各界專家就2010年廣州亞運實現3D立體電視直播的可行性進行了深入研討，一致認為基于AVS標準的3D立體電視播出與接收系統技術先進、方案可行。2010年5月15日在廣東科學中心的廣州科技周亞運成果展上，廣東省副省長、廣州市市長萬慶良，廣州市副市長徐志彪，科技部領導，中國工程院院士專家等現場參觀了AVS3D立體電視播出與接收系統，一致給予高度評價并要求積極推進3D電視系統的產業化發展目前，《廣州市亞運AVS3D電視試直播實施方案》已經在廣州市科信局立項，AVS國家工程實驗室廣州研究開發與產業化中心及高清視信已經在國家數字家庭應用示范產業基地搭建了AVS3D電視試直播演示系統，可為海南AVS立體電視頻道的開通提供充分的技術保障。4、開通海南AVS3D高清電視實驗頻道實施方案4.1技術方案AVS3D高清電視實驗頻道以海南有線現有的有線數字電視廣播系統為基礎，只需增加1個頻點及1塊碼流播發卡，以NVOD的方式即可開通AVS3D實驗（測試）頻道。開通后，海南有線將通過2個AVS節目頻點，開通1個AVS3D頻道（NVOD方式，碼率為16-17M）,并根據節目源情況逐步實現1-4個AVS高清頻道（NVOD方式，碼率為11-12M）。播出的3D及高清節目源由高清視信負責提供（具備節目播放版權），節目內容為亞運會測試賽內容、亞運宣傳片、國際級藝術團體在的文藝演出等。AVS3D高清電視實驗頻道系統示意圖AVS3D高清電視實驗頻道可目前支持三種播出形式：直播，使用AVS高清實時編轉碼器實時編碼（或轉碼）實現AVS3D/高清節目播出。準視頻點播（NearVideoonDemand，NVOD），使用NVOD播出服務器實現AVS3D高清節目的播出。視頻點播（VideoonDemand，VOD），使用VOD服務器實現AVS3D高清節目的點播。由于直播形式需要投入3D高清的采編播的相關設備和專業操作人員，投入較大，所以暫不考慮。視頻點播形式是指提供AVS3D高清節目源給VOD互動點播平臺進行AVS3D高清視頻的點播播出。準視頻點播形式是AVS3D高清電視實驗頻道的主要播出形式，其結構示意圖如下圖所示：NVOD系統由視頻服務器、播控服務器和存儲設備組成。流程：把編制好的AVS3D高清節目源上傳到NVOD系統，由NVOD系統進行節目播出后經復用調制送入大網，電視用戶通過AVS3D高清機頂盒進行節目收看。4.2營運方案1、合作形式由海南有線出電視頻道、經營場地、經營人員及經營費用，高清視信出技術方案及節目內容，雙方努力在短時間內盡快開通全球首個AVS3D高清電視實驗頻道。2、合作雙方的職責、權利、義務海南有線負責實驗頻道的日常管理和營運工作，保證實驗頻道在開播時間內正常運行。高清視信負責實驗頻道的技術方案、技術指導及播放內容，為實驗頻道播出提供強有力的技術保障和足夠的內容支持。3、利益分配由于實驗頻道沒有廣告收入，因此建議在互動電視的影視點播欄目上增加一個“高清視信3D節目”子欄目，提供精彩的3D類影視、體育、高端演出、游戲等節目給用戶點播，點播收入由雙方共同分配（分配比例雙方協商確定），以彌補雙方經營費用的支出。4.3推廣形式1、制作30秒和1分鐘開通全球AVS3D高清電視實驗頻道廣告各一條，開通前后在海南有線電視上輪播三個月，30秒廣告每隔20分鐘輪播一次，1分鐘廣告每隔1小時輪播一次。2、開通前后在海南有線大樓、各分公司營業廳、用戶較多的小區、各大電器市場均申請掛開通3D實驗頻道宣傳橫幅三個月。3、開通前后三個月內，向海南有線用戶寄送宣傳單張，每周寄送一次。4.4投資預算需海南有線規劃增加1個播出頻點，以及在已有一塊碼流播發卡（品牌"StreamHighway"，型號為"SHP-S1R0"）再增加購買一塊即可，費用約為8000元。4.5實施時間表1、2010年10月，需海南有線增加1個頻點及1塊碼流播發卡，以NVOD的方式開通AVS3D實驗頻道。2010年11月，海南有線通過2個AVS節目頻點，開通1個AVS3D頻道及1個AVS高清頻道。播出的3D及高清節目源由高清視信負責提供（具備節目播放版權），節目內容為亞運會測試賽內容、廣州亞運宣傳片、國際級藝術團體在的文藝演出等。5、開通海南AVS3D高清電視正式頻道實施方案5.1技術方案海南有線AVS3D高清電視頻道的系統設計方案如下圖：a）記者外勤3D新聞拍攝：根據海南有線的實際情況，設計3組3D新聞拍攝組，每組攜帶松下最新研制的便攜式3D攝錄一體機以及三腳架和話筒，與常規新聞采訪一樣，以存儲卡的形式記錄拍攝內容。記者回到臺里，通過專門的讀卡器將采訪內容收錄到中央存儲，等待編輯。b）演播室新聞拍攝：根據海南有線現有演播室狀況，設計改造其中一個面積大的演播室，經過簡單改造，能夠實現3D、高清、標清節目的共用和通用。演播室將采用雙機位3D拍攝系統，可以直接輸入3D新聞，選擇3D信號中的一路就直接可以變成高清新聞，通過簡單的下變劃處理就可以變成標清新聞。演播室3D信號傳到控制室的3D切換臺，經過導播的選擇后將被收錄到中央存儲中等待下一步的編輯和制作。c）外勤和演播室音視頻數據上傳到中央存儲，也就意味著進入網絡編輯和管理階段，3D音視頻在這里被完成編輯、添加字幕、特效等各種后期制作。d）節目制作完后，將提交管理和審片環節。e）通過審批的節目將被提交到兩臺不同類型的AVS編碼器，一路將成為3D視頻流，一路單路高清視頻流，這路視頻流既可以直接高清播出，也可以經過簡單的下變劃成為標清播出。f）所有音視頻流都將被存入高清媒資管理系統中進行編排管理，成為正式節目流，等待播出。g）最后通過AVS硬盤播出系統，節目將傳進海南有線電視網。5.2節目內容來源a）本地新聞3D：自行攝制，每天首播30分鐘＋重播30分鐘b）高端文藝演出：北京大學數字媒體中心負責提供，3小時/天北京大學百年紀念講堂是中國國家文化、教育國際交流的重要場所，每年接受來自世界各國頂級演出團體的外事演出近180場左右，北京大學數字媒體中心有權全程錄像。亞運會前，我們將采用3D技術6機位全面錄制。海南有線3D頻道作為北大科研實驗的重要陣地，獲得這些3D節目內容可不存在版權糾紛。其他內容：高清視信自攝制節目、海南本地文化企業提供的3D影視、動畫節目。向其他3D節目商購買或交流3D影視節目。5.3營運方案1、合作形式在海南有線投資購買3D經營頻道的全部經營設備，安排好足夠的經營場地的基礎上，有以下兩種合作形式：1）、高清視信承包經營的方式：由海南有線向高清視信每年固定收取一定的頻道經營費用（價格雙方協定），高清視信自攝錄節目及購買和交流內容來開展頻道經營業務，經營人員、經營費用、經營風險及經營收益均由高清視信獨自承擔。2）、雙方合作經營的方式：海南有線出設備、場地、頻道，高清視信出技術方案、節目內容、營運團隊，雙方共同經營AVS3D高清電視頻道，頻道收入分成比例由雙方協定。2、合作雙方的職責、權利、義務海南有線負責向有關廣電部門辦理經營頻道的審批手續，保證維護頻道的正常運行。高清視信負責經營頻道的技術方案、技術指導、播放內容及營運推廣，為經營頻道播出提供強有力的技術保障和足夠的內容支持，盡早實現頻道經營有較好的經濟效益。3、利益分配如果是高清視信承包經營的方式，海南有線只需收取固定的頻道經營費用，頻道經營的所有收益歸高清視信；如果是合作經營的方式，則由雙方按商定的分成比例來分配頻道經營收入。5.4推廣形式海南AVS3D高清電視頻道作為國內首批3D電視經營頻道，無疑具有先發優勢和獨家優勢，企業利用3D高清電視頻道來宣傳推廣產品，絕對會更有現場立體感和視覺沖擊力和震撼力，對企業產品宣傳和旅游等服務性行業的宣傳具有很大的吸引力，關鍵是要做好宣傳推廣工作，充分利用亞運會這個最佳宣傳推廣時機，使經營頻道盡快度過市場培育期，步入盈利期。海南AVS3D高清電視經營頻道擬采用以下推廣形式：1、制作30秒和1分鐘開通全球AVS3D高清電視經營頻道廣告各一條，開通前后在海南有線電視上輪播三個月，30秒廣告每隔20分鐘輪播一次，1分鐘廣告每隔1小時輪播一次。2、開通前后在海南有線大樓、各分公司營業廳、用戶較多的小區、各大電器市場均申請掛開通3D頻道宣傳橫幅三個月。3、開通前后三個月內，向海南有線用戶寄送宣傳單張，每周寄送一次。4、在亞運會各主要場館，播放亞運3D宣傳片的同時播放海南3D高清電視頻道節目；5、亞運會期間選擇海口市30個主要公共場所結合亞運宣傳片同時播放海南3D高清電視頻道節目；6、在海南選擇30個大型樓盤（2000戶以上）合作，在售樓中心播放樓盤3D宣傳片，同時播放海南3D高清電視頻道節目，為樓盤增加一個能同時看到高清電視和3D高清電視頻道的區域的一大賣點，從而起到吸引買家到海南置業的效果；7、選擇海南各大型家電賣場與場內3D電視銷售廠家合作，播放海南3D高清電視頻道節目吸引買家，起到廠家與頻道雙贏的宣傳效果。5.5盈利模式海南AVS3D高清電視經營頻道的經營收入主要來自廣告收入和點播收入，因此其初期經營盈利擬通過以下方式來實現：1、聯系海南50強企業拍攝3D宣傳片、產品廣告；2、聯系海南各大型樓盤（2000戶以上）拍攝3D宣傳片、樓盤廣告；3、聯系國內外3D視像產業相關企業的廣告業務；4、聯系海口、三亞市各大型購物中心及高端百貨商場，拍攝商場布局展示及場內品牌的3D宣傳片；5、拍攝海口、三亞市各種大型文藝演出、體育賽事的3D廣告；6、拍攝海口、三亞市各大娛樂場所、高星級酒店的3D宣傳片；7、與各大旅行社合作，拍攝國內外著名旅游景點的3D宣傳片；8、選擇一家三維動漫制作企業合作，制作全國各大城市的3D地圖，配上自拍的3D景點風光片，提供給用戶VOD點播；9、與各大三維動漫游戲企業合作，制