2009年2月17日将标志着电视广播行业不可扭转地向全数字未来的转移。在那个日子，所有的高功率模拟发射机将被关闭，让广播公司再也没有理由维持老化的模拟基础设施。
向数字电视转移早在FCC 1977年宣布这一数字电视时间表以前就开始了。从1990年代开始，视频设备的数字化一直在进行之中。从那时起，绝大多数被购买的摄像机、VTR、制作交换机以及其它演播设备均采用了数字处理技术，并且可能配备了数字接口。它们还可能保留了模拟接口，以便于集成进沿用下来的模拟设备之中。例如，绝大多数现代的、以计算机为基础的视频设备的“图像系统、服务器以及非线性编辑系统”均为固有的数字设备，因此，实际上肯定配备数字接口。
然而，广播台的基本基础设施—包括传输和处理设备、核心路由器、连接面板以及布线的情况怎么样？在过去几年的新建设备或台站可能拥有的基础设施主要或甚至100%是数字设备。然而，很可能该台站是围绕着一个主要或甚至100%模拟的核心设备构建的。
在数字电视转换阶段，模拟基础设施并不是一个严重的负债。这是因为标准清晰度的模拟节目服务一直是广播台站的主要盈利来源。数字电视占总数的比例不高。然而，当模拟台站关闭时，各个台站100%的营业收入将依靠它们的数字服务。在2009年2月17日，数字电视将不再是科学展览会上的试验，而实际上成为业务部门的重要任务。
除了从模拟向数字节目传输转移之外，数字电视正产生一种转换，以平衡高清晰度与标准清晰度节目和电视观众的总数。在许多台站，高清晰度信道已经“准备就绪”。然而，高清晰度电视机销售量的快速成长已经产生了消费者对高清晰度节目的巨大需求。节目制作上通过制作更多的高清晰度节目而做出响应。接下来，竞争节目传输系统—地面广播、有线电视以及卫星广播—通过把更多的高清晰度内容传输给他们的观众而做出响应。
绝大多数广播网络已经宣布打算在2008年秋从混合标清/高清切换至全高清会员节目传输方式。假设这在传输成本上有所节省，但是，假设其它网络效仿就是合理的。从这一转移显然可见，高清晰度将是未来主要的节目制作和传输格式。如果有时在某地需要标准清晰度节目，那也将是从高清晰度节目转化而来的。
电视台站的其它节目来源—企业组合节目、本地制作的新闻、公众事务节目以及商业节目—业已越来越多地采用高清晰度格式制作。在不太远的将来的某一天，各台站的主要频道将主要或完全由高清晰度内容主宰。因为这一趋势清晰可见，不少台站最近所构建的新“绿色现场”设备100%选用高清晰度设备、
为了在将来成功地参与竞争，必须认真地考虑尽可能快地转向全数字、具备高清晰度能力的核心基础设施，这样才能支持多种节目流的原创。
过去，归因于数字电视观众数量有限，在系统基础设施中，大多数设备投资均是最小限度的，以便于ATSC兼容。这通常是利用小型高清晰度路由器，把本地和网络高清晰度内容直接馈入数字电视发射机。
路由系统
广播台的路由交换机及其相关控制系统是设备的核心。核心路由器涉及广播台工作流程的每一个方面，包括摄取、QC、节目准备、制作、后期制作以及在空中运作(广播)。因此，极端重要的就是制定出从模拟向数字转移的策略，确保所有台站自始至终的连续运作。
如果现有的核心路由器是全模拟或主要是模拟的，那么，要认真地考虑大规模的替换问题。严格地说，应该采用性能足够强大的高清晰度数字路由器来处理广播台现有的数字源以及目的地。要确保选择一种能够方便地被扩展至处理将来增长的路由器平台。
要考虑在广播台中随着时间的推移，高清晰度信号的数量可能增加，而标清信号将维持不变，或逐渐减少。要选择针对所有高清晰度运作而设计的路由系统，那台路由系统最初可以被配置为混合了标清和高清，并且能够被灵活地扩展或重新配置以处理将来的要求。
为了使路由器真正具有高清性能，它必须被设计为具有备用附加量的100%高清工作的方式。整个交叉点核心路由器必须能够处理数据率高达1.5Gbps以上的各种信号。帧、主板以及I/O系统必须能够处理各种高清信号。电源系统和冷却系统必须能够提供高清信号处理设备所需要的额外功率和冷却性能。
I除了高清和表情数字视频之外，核心路由系统可能需要处理其它信号格式以及分离的AES音频或机器控制。要仔细选择一家路由器制造商，其产品线能够处理你需要的所有格式。
在过去10年左右的时间里，路由系统的复杂性已经大增。现代的路由系统可能处理多样性的信号类型并由各种各样的用户控制，每一客户均拥有独一无二的运营要求。路由器控制系统的责任就是以友好的方式光里实际交换硬件的复杂任务。
在选择路由器控制系统中的主要考虑包括：它提供的灵活性的程度；它能够被配置和动态配置的方便程度；它支持的控制面板的数量和类型；其设计的鲁棒性。如果它不能根据广播台站的需要进行裁剪的话，或者说，如果它不能被赖以实现24小时/7天无故障工作的话，路由系统就不是非常有用的。
对于路由器控制系统来说，第二个考虑就是它如何很好地支持第三方路由器。如果存在沿用下来继续服役的路由器的话，这就是特别重要的事情。
如图1所示为大多数现有广播设备中常见的系统布局图。主要路由器/信号管理系统组成具有单声或立体声音频的模拟或SDI视频。广播台站的主要产品就是通过主控设备向NTSC模拟发射机传输标清信号。
主控交换机
主控交换机常常被称为广播台站的“现金出纳机”，因为它的主要功能就是管理产生营业收入的交易(商业广告插入)。过去，各个广播台站一直只有单一的营业收入来源。在数字电视时代，它们将拥有多种营业收入流。
简单的经济学规定，人们希求在不增加成本的前提下，从单一频道模式向多频道模式转移。为了实现这一目标，必须把固定设备或运营成本的增加最小化。这就转换为设备每个频道的成本要低，并且把任何运营成本上的增加最小化。
为了避免增加更多的操作员—服务员增加会导致运营成本增加，为此需要采用自动化的设备。目前，广播台站并不是自动化的，如果它们要播放多个频道的话，要么增加操作员，要么就要采用自动化设备。为了保持每个频道的固定设备的成本低廉，对于传统方法的一种替代方案就是采用主控交换机。理想的系统是一种业已构建过程中考虑了多个频道运营的、在通用平台上支持多个频道的模块化系统。
交换机电子系统应该足够灵活以支持各种各样的运营环境。主要频道可能需要完整的功能集：交换、混合、多水平操作、品牌标志插入以及回溯查询等等。次要的频道可能仅仅需要像交换、混合以及品牌标志插入这样的基本功能。交换机电子系统应该具有足够的可扩展性以分别裁剪每一个频道的功能。
因为主控系统的宕机成本非常、非常高，冗余和可拔插系统组件也是重要的考虑。
图2：为了满足即将出现的对高清晰度内容的需求，升级系统时受影响的主要领域。现有的路由器核心以及小型的高清岛，将随着模拟NTSC发射机的消失而在系统设计中交换角色。
信号处理设备
它具有不少名字，例如，终端设备、模块化产品以及胶合设备等。不论你选择称之为什么，在任何设备中把系统连接起来的各种各样的数字设备才是至关重要的。
从前，地位低下的传输放大器是这类设备中最为常见的单元。目前，在一个模块上很可能封包了像帧同步器、上行/下行/交叉转换器以及多用途产品这样的复杂功能。
当选择处理设备时，最好是确定一家或最多两家主要的供应商。每一家制造商有其专有的平台、模块格式和控制系统。在同一系统中混合来自太多制造商的设备，从资产和运营成本方面考虑可能是昂贵的。
要根据供应商的产品基本技术性能、他们提供的产品范围以及他们的产品满足特殊系统中总要求的满意程度，来评估哪些处理设备供应商是有希望的。
图3：最新的数字电视设备。主要信号核是配备5.1环绕声的HD-SDI。主控系统是能够向数字电视发射机传输数字电视多播节目多个频道。目前的主要产品就是高清配置，其下行变换/下行混合标清作为备用产品。
对3Gbps的评价
芯片制造商、设备制造商以及像SMPTE这样的组织正在向着支持3Gbps数字视频的方向开发组件、设备和标准。这一数据率需要支持1080P/60信号。这一工作对于制作和后期制作行业来说具有根本的利害关系。
尽管广播公司不可能需要在他们的设备内部处理3Gbps信号，但是，这一技术的确改善了270Mbps以及1.5Gbps信号的性能并提供了更大的工作裕量。有兴趣的读者应该在www.nvision.tv网站上访问应用指南，并阅读题为“3Gbps技术改善性能”的白皮书。
关于作者
Jay Kuca是NVISION公司的产品管理总监。他1969年在位于俄亥俄州代顿的WKEF-TV公司开始进入电视行业。在2000年加盟NVISION以前，他在Graham-Patten Systems公司以及Grass Valley Group担任高级产品管理职位。
（资料来源：电子工程专辑）
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