播音教學(xué)四訊道高清演播室系統(tǒng)設(shè)計

涂中文，王克敏，楊曉輝

（中國傳媒大學(xué) a.播音主持藝術(shù)學(xué)院；b.計算機(jī)學(xué)院，北京 100024）

中國傳媒大學(xué)播音主持藝術(shù)學(xué)院是中國建立最早、影響最大的培養(yǎng)廣播電視播音主持藝術(shù)專業(yè)高層次人才的教學(xué)基地，也是中國廣播電視語言傳播研究和應(yīng)用語言學(xué)研究的科研基地。隨著當(dāng)前高清節(jié)目制作的深入普及發(fā)展以及現(xiàn)代化教學(xué)對高清演播室的需求，在經(jīng)過詳細(xì)調(diào)研和論證后，中國傳媒大學(xué)播音主持藝術(shù)學(xué)院組織建設(shè)了廣播級高清錄播演播室，為學(xué)院師生提供了良好的實踐教學(xué)平臺。本文主要對高清演播室的視音頻系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的論述和探討。

1 系統(tǒng)設(shè)計概述

中國傳媒大學(xué)播音主持藝術(shù)學(xué)院高清演播室建成四訊道廣播級高清錄播演播室，其中一個訊道配備搖臂及軌道，系統(tǒng)搭配目前新聞節(jié)目流行的演播室背景大屏系統(tǒng)、觸摸屏系統(tǒng)構(gòu)成多景區(qū)互動式演播室，可完成訪談、新聞播報等類型的電視節(jié)目制作。

演播室系統(tǒng)的設(shè)計主要依據(jù)國家廣電總局的數(shù)字演播室視音頻標(biāo)準(zhǔn)，施工過程嚴(yán)格執(zhí)行ISO9001系統(tǒng)工程質(zhì)量體系，確保工程安裝質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)定要求。系統(tǒng)的設(shè)計原則為系統(tǒng)簡單、易操作、配套合理，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)擴(kuò)展性和靈活應(yīng)用性，同時單機(jī)性能好、功能強(qiáng)、穩(wěn)定性高。

系統(tǒng)設(shè)計采用錄播形式系統(tǒng)架構(gòu)，配備廣播級高清演播室攝像機(jī)、緊湊型1.5級M/E切換臺，以及其他監(jiān)視監(jiān)看設(shè)備和周邊設(shè)備。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，系統(tǒng)核心設(shè)備均采用國際知名品牌，其他國產(chǎn)設(shè)備也是在電視臺廣泛使用品牌。

2 視頻系統(tǒng)設(shè)計

四訊道高清演播室的視頻系統(tǒng)圖如圖1所示，整個系統(tǒng)可以分為信號源部分、信號切換調(diào)度處理部分、監(jiān)看部分、傳輸錄制部分、訊道擴(kuò)展部分[1]。

信號源分為攝像機(jī)信號、錄像機(jī)信號、外來信號、字幕信號[2]。其中攝像機(jī)信號通過專用光纜傳輸?shù)綌z像機(jī)基站（CCU），由基站將光信號轉(zhuǎn)成電信號也就是HDSDI信號傳入系統(tǒng)繼續(xù)處理。硬盤錄像機(jī)的2個播放通道信號輸出直接進(jìn)入切換臺。同時，也將磁帶錄像機(jī)、點評系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)入本系統(tǒng)，輸出信號均進(jìn)入切換臺，進(jìn)行切換。

另外本系統(tǒng)還配置了具有幀同步功能的解嵌器，在系統(tǒng)中可以靈活應(yīng)用，作為外部信號輸入。通過此解嵌器，既可以使信號符合臺主同步，無縫融入本系統(tǒng)，也可使該信號解嵌出數(shù)字音頻，進(jìn)入音頻系統(tǒng)進(jìn)行混音制作。

所有信號源進(jìn)入切換臺，導(dǎo)播通過切換臺控制面板對信號源進(jìn)行切換，切換過程中可以使用切換臺的各種特技轉(zhuǎn)場效果，完成節(jié)目的制作。其中，切換臺輸出2路信號給演播室背景大屏系統(tǒng)，方便背景大屏進(jìn)行相應(yīng)背景的切換。

在節(jié)目的制作過程中不可缺少的是系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)信號的監(jiān)看，導(dǎo)播或技術(shù)人員要清楚方便地看到各個信號源以及切換臺輸出和準(zhǔn)備輸出的信號。本系統(tǒng)的導(dǎo)播監(jiān)看采用切換臺輸出畫面分割信號到等離子顯示器的方式來監(jiān)看系統(tǒng)中所有的信號。

系統(tǒng)最終的信號會經(jīng)過分配放大、加嵌的周邊板卡將信號送至錄像系統(tǒng)或其他演播系統(tǒng)，并預(yù)留接口到接口板。錄像系統(tǒng)可以分為硬盤錄像機(jī)和磁帶錄像機(jī)，分別通過不同的錄制方式完成節(jié)目的錄制工作，方便節(jié)目的保存和素材的繼續(xù)使用[3]。

圖1 系統(tǒng)視頻流程圖

3 音頻系統(tǒng)設(shè)計

四訊道高清演播室的音頻系統(tǒng)圖如圖2所示。音頻系統(tǒng)包括4個傳聲器、放像機(jī)、解嵌器等信號源，傳聲器接入調(diào)音臺帶前置話放的模擬輸入接口，放像機(jī)、解嵌等音頻信號采用數(shù)字音頻接入調(diào)音臺數(shù)字處理卡，輸出信號立體聲監(jiān)聽輸入監(jiān)聽音箱，數(shù)字PGM信號接入加嵌器和采集，同時調(diào)音臺1路AUX輸出至通話系統(tǒng)，主持人通過此鏈路進(jìn)行PGM返聽。

圖2 系統(tǒng)音頻流程圖

4 系統(tǒng)核心設(shè)備選型

視頻系統(tǒng)分為信號源（源信號預(yù)處理）、信號處理（信號混合）和周邊設(shè)備（輔助等）3個部分。信號源部分包括攝像機(jī)系統(tǒng)、磁帶錄像機(jī)、硬盤錄像機(jī)、外來信號等；信號處理部分包括數(shù)字切換臺、技監(jiān)和同步系統(tǒng)；周邊設(shè)備包括監(jiān)視器、內(nèi)部通話系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、TALLY系統(tǒng)、信號分配放大設(shè)備、加解嵌等。下面詳細(xì)介紹各系統(tǒng)核心設(shè)備。

4.1 信號源部分

1）攝像機(jī)

本系統(tǒng)配置了Sony HDC-2580高清攝像機(jī)系統(tǒng)組件，包括Sony全性能攝像機(jī)頭HDC-2580、全機(jī)架尺寸攝像機(jī)控制單元（CCU）HDCU-2080以及針對多種多樣的拍攝應(yīng)用所專門開發(fā)的配件，HDC-2580攝像機(jī)還裝載了新開發(fā)的高性能2/3 in（1 in=2.54 cm）CCD成像器，以及1個帶有16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號處理器（DSP）。

2）攝像機(jī)鏡頭

系統(tǒng)其中的3個訊道的攝像機(jī)配置了佳能（Canon）17倍全伺服標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，另外的搭配有搖臂系統(tǒng)的攝像機(jī)配置了佳能14倍高清便攜超廣角鏡頭，用于搖臂的拍攝，可實現(xiàn)演播室大全景的拍攝。

3）錄放設(shè)備

系統(tǒng)的硬盤錄像機(jī)選用Grass Valley公司的T2硬盤錄像機(jī)，可實現(xiàn)1個通道的錄制及2個通道播放功能，硬盤錄像機(jī)作為IT化的廣電設(shè)備，具備高效、快捷的素材訪問、上下載能力，具備USB、網(wǎng)絡(luò)等接口設(shè)備，基于Windows的系統(tǒng)平臺使其各項操作均簡便易懂，同時T2具備專業(yè)的演播室設(shè)備設(shè)計，具備各種專業(yè)接口，包括HDSDI、AES/EBU、模擬音頻等輸入、輸出接口，極大滿足了演播室系統(tǒng)的應(yīng)用，可以達(dá)到直播級別。

磁帶錄像機(jī)選用Sony數(shù)字錄像機(jī)HDW-D1800，該錄像機(jī)采用HDCAM格式來記錄高清數(shù)字信號。HDCAM格式有著高度可靠和成本低廉的特點，可提供一流的圖像質(zhì)量。該錄像機(jī)能夠記錄和重放多種信號格式的素材，提供功能強(qiáng)大的傳統(tǒng)格式重放能力，允許在現(xiàn)場靈活使用各種采集工具，并易于集成到現(xiàn)有的編輯環(huán)境內(nèi)。

4.2 信號處理部分

信號處理部分是整個視頻系統(tǒng)的核心，有信號處理部分組成的導(dǎo)演控制區(qū)也是轉(zhuǎn)播工作的核心區(qū)域。數(shù)字制作切換臺可以完成信號混合和鍵混合等操作。

本系統(tǒng)的數(shù)字切換臺選用FOR.A的HVS-350HS切換臺。該切換臺選擇1.5級M/E面板，具備20個直切鍵，支持2個全功能鍵，4個下游鍵，以及2個畫中畫功能鍵。這樣極大方便了制作人員的操作，同時可以滿足制作人員對節(jié)目進(jìn)行復(fù)雜制作。同時該切換臺標(biāo)配8路SDI輸入，選配1塊HVS-30PCIN輸入板，可以支持VGA或DVI-D輸入，在系統(tǒng)中，可以接入計算機(jī)等消費級別信號。這樣配置，既可保證所有信號源輸入，同時也豐富了信號源類型。在節(jié)目制作時，可根據(jù)需要選擇不同類型信號源進(jìn)行切換。該切換臺標(biāo)配8路SDI輸出，選配1塊HVS-30HSDO輸出板，達(dá)到10路SDI輸出，這樣，輸出接口可滿足錄制、傳輸、監(jiān)看等需要。

4.3 周邊設(shè)備部分

周邊設(shè)備也是系統(tǒng)中很重要的環(huán)節(jié)，其中監(jiān)視器系統(tǒng)負(fù)責(zé)全部信號制作前后的監(jiān)看。內(nèi)部通話系統(tǒng)負(fù)責(zé)演播室內(nèi)工作人員與工作人員的通話。時鐘系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個的系統(tǒng)的時鐘基準(zhǔn)。TALLY系統(tǒng)為導(dǎo)演和攝像員提供輔助提示功能。

1）同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)配置的是日本Leader的LT 4400同步信號發(fā)生器，作為高清系統(tǒng)信號發(fā)生器，LT 4400具備BB、三電平同步發(fā)生功能，以及各類高清測試信號，在系統(tǒng)中起到同步發(fā)生作用，同時也為系統(tǒng)提供各類測試信號，方便技術(shù)人員進(jìn)行信號質(zhì)量測試。

2）監(jiān)視器系統(tǒng)

監(jiān)視器配置的是松下的58 in PDP監(jiān)視器，并配備HDSDI輸入卡，主要為導(dǎo)播提供監(jiān)看，2臺監(jiān)視器通過切換臺輸出多畫面，進(jìn)行監(jiān)看，可分配為4畫面、10畫面或16畫面，選擇這些監(jiān)看布局，監(jiān)看面可達(dá)到14 in或29 in，使得制作人員可以清晰地觀察到畫面內(nèi)容，并且具備TALLY提示，制作人員可以從容地進(jìn)行信號制作。

4.4 音頻部分

音頻系統(tǒng)采用日本YAMAHA的DM1000數(shù)字調(diào)音臺作為核心設(shè)備。緊湊型的DM1000數(shù)字控制臺增加了5個來自DM1000VCM的插件包。該控制臺總共有48路輸入和18個混音總線，所有輸入和輸出路徑上都配備了EQ和延遲功能。模擬輸入通道中沿用了DM2000和02R96的前置放大器。憑借其強(qiáng)大的24 bit AD/DA轉(zhuǎn)換器，DM1000VCM能提供出色的音質(zhì)和高達(dá)110 dB的動態(tài)范圍。在數(shù)字方面，DM1000VCM采用了SPX2000著名的REV混響算法，VCM插件如EQ，壓縮、磁帶飽和度以及吉他效果器能帶給用戶模擬電路般的溫暖音色。這臺控制臺能在現(xiàn)場擴(kuò)聲、制作等領(lǐng)域提供出色的表現(xiàn)力，無需依賴經(jīng)典效果器或外接設(shè)備就可以獲得最具音樂性的聲音。DM1000VCM能對NUENDO，CUBASE等數(shù)字音頻工作站進(jìn)行控制，對Windows和Macintosh版本的Studio Manager V2軟件具有良好的兼容能力。

總之，DM1000VCM是一臺緊湊而強(qiáng)大的控制臺，滿足數(shù)字調(diào)音臺易用性、擴(kuò)展性和靈活性的要求。本系統(tǒng)配備8通道數(shù)字音頻處理卡，處理可達(dá)到96 kHz取樣，可滿足本系統(tǒng)中錄像機(jī)等設(shè)備數(shù)字音頻制作。

4.5 演播室背景大屏系統(tǒng)

演播室背景大屏系統(tǒng)選用巴可交互式大屏幕顯示系統(tǒng)來實現(xiàn)。此3×2大屏幕系統(tǒng)具有高亮度、低噪音、與會議室和演播室相適應(yīng)的色溫及同步鎖相等特點，是專門為新聞中心背景顯示長時間連續(xù)工作而設(shè)計的，能滿足長時間連續(xù)運行的要求。

巴可大屏幕顯示系統(tǒng)包括了以下部分：投影顯示部分的顯示單元為DLP組合顯示屏，顯示單元規(guī)格為67 in，總共有6塊。拼接墻配置一套VisionCON1000圖形拼接處理器顯示控制系統(tǒng)，用于信號源選擇，高級視窗顯示，以及專業(yè)視頻顯示無縫切換，圖像視頻效果和集成控制。信號源部分配置為2路來自切換臺的SDI信號，2路DVI信號和2路VGA信號，這些信號源豐富了大屏幕的顯示。巴可大屏幕顯示系統(tǒng)圖如圖3所示。

5 小結(jié)

圖3 大屏幕系統(tǒng)圖

中國傳媒大學(xué)播音主持藝術(shù)學(xué)院高清演播室是本學(xué)院的首個高清演播室，經(jīng)過公開招標(biāo)和設(shè)備選型對比后，最終整個系統(tǒng)都采用了穩(wěn)定性高、功能強(qiáng)大且性價比高的設(shè)備來實現(xiàn)完成。在系統(tǒng)設(shè)計上本著簡單易操作的原則，同時兼顧系統(tǒng)擴(kuò)展性，該系統(tǒng)符合國際和國內(nèi)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。總之，該演播室系統(tǒng)的建設(shè)完成豐富了師生的實踐教學(xué)平臺，為培訓(xùn)專業(yè)突出、綜合能力強(qiáng)的播音人才打下了基礎(chǔ)。

[1] 張琦.數(shù)字電視中心技術(shù)[M].北京：北京廣播學(xué)院出版社，2001.

[2] 姜秀華.現(xiàn)代電視原理[M].北京：中國廣播電視出版社，2003.

[3] 史萍，倪世蘭.廣播電視技術(shù)概論[M].北京：中國廣播電視出版社，2003.