安徽衛(wèi)視開放式新聞高清演播室視頻系統(tǒng)

方正陽 蘇吉焰

【摘要】本文主要介紹了安徽廣電新中心600㎡高清新聞演播室概況、視頻系統(tǒng)構(gòu)成，主要設(shè)備的性能、特點、使用等。作為一個高清新聞直播系統(tǒng)，直播安全放在第一位，從系統(tǒng)設(shè)計到管理制度，詳細介紹了系統(tǒng)的安全性設(shè)計;從新聞節(jié)目生產(chǎn)的時效性出發(fā)，字幕、播出等環(huán)節(jié)，介紹了與生產(chǎn)制作非編網(wǎng)、和其它演播室互聯(lián)等交互性設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)構(gòu)成;安全性設(shè)計;交互性設(shè)計

1.概況介紹

安徽廣播電視臺600㎡開放式高清新聞演播室系統(tǒng)位于安徽廣電新中心6、7層，12米挑高設(shè)計，單層占地600平米，挑高設(shè)計，于2012年底開始系統(tǒng)設(shè)計和招標，其中演播室環(huán)境設(shè)計由專業(yè)的美國BDI公司完成，該設(shè)計充分考慮了燈光、聲場、不同新聞類型場景景別設(shè)計、大屏幕背景下主持人的取景、以及安徽臺形象標識、參觀等方面功能。場景工程由上廣電文廣集團旗下的公司進行施工，演播室視頻系統(tǒng)由北京冠華公司集成。于2013年10月22號正式啟用。場景設(shè)計有聯(lián)播區(qū)、訪談區(qū)、社會新聞區(qū)和夜新聞區(qū)等。其中聯(lián)播區(qū)背景采用的是70英寸BARCO（巴可） 2*6 ?DLP一體化背投大屏，訪談區(qū)背景采用的是42英寸3*5和一組1*5韓國ORION（歐利安）無縫拼接等離子屏，社會新聞區(qū)采用的是國產(chǎn)8臺32英寸液晶懸掛電視。系統(tǒng)設(shè)計充分考慮了高清信號和標清信號的上下變換，以及在線包裝字幕、提詞器與非編網(wǎng)的互聯(lián)互通和系統(tǒng)直播的安全性、背景大屏與演播室系統(tǒng)的交互性。

圖1 600㎡新聞演播室演播廳

2.視頻系統(tǒng)構(gòu)成

視頻系統(tǒng)由核心的SONY MVS6000系列MVS-6530SYL雙切換臺加SONY IXS-6600SYL矩陣構(gòu)成。具體信號源如下：

圖2 600㎡新聞演播室控制室

2.1 攝像機

配有6臺SONY高清演播室便攜式攝像機HDC2580/L。1臺安裝在10米的美國JIMMY（占美）搖臂上，另外2臺配備SONY的箱式大鏡頭適配器HDLA1503/W。攝像機前端視頻端口有測試信號輸出，SDI輸出（帶嵌入音頻），SDI-MONI監(jiān)看輸出。采用3片2/3英寸型CCD，電子色溫5600K，靈敏度達到了F11，信嗓比-60DB，內(nèi)置濾光鏡，光學濾片（共五檔1、CLEAR;2、1/4ND;3、1/16ND;4、1/64ND;5、CROSS），信號格式為：1080/50i，有效像圖像像素（水平*垂直）：1920*1080;基站具有指示燈、通話、雙路TALLY等外接設(shè)備的輸入端口，19英寸全機架尺寸，每個CCU可同時輸出4路（HD/SDI可轉(zhuǎn)換）信號，支持疊加字符輸出（主要用于疊加攝像機編號，在電視墻上方便識別）;支持16：9/4：3轉(zhuǎn)換;接受高清三電平和模擬黑場（BB）做為外同步鎖相信號;雙通道攝像員4線通話及雙色繼電器TALLY指示;1路提詞器視頻輸入通道。其OCP面板菜單區(qū)采用的是觸摸式液晶屏，方便菜單的設(shè)置和參數(shù)調(diào)整。

CCU基站提供的1路提詞器BNC接口視頻輸入通道，對應(yīng)的輸出是攝像機前端PROMPTER路端口。攝像機輸出端TEST ?OUT口為模擬信號，信號源的選擇在攝像機菜單中可設(shè)置為返送的PGM或本機信號，SDI ?MONI端口輸出為數(shù)字信號。我們搖臂上安裝的二個小5寸小監(jiān)，就充分利用了這二路信號。在實際工作中，我們還充分利用了OCP面板上的SKIN DETAIL功能，讓播音員的皮膚細節(jié)柔化。

2.2 VTR

由4臺SONY ?XDCAM ?PDW-F1600藍光盤高清錄放機組成，2放2錄。其盤片容量目前常用有23GB和50GB二種，可重復(fù)擦寫，保存壽命長。50GB大小的能存儲高清HD422 ?50Mbps格式的節(jié)目大約90分鐘。它支持傳統(tǒng)的視頻格式，包括標清MPEG IMX、DVCAM和高清XDCAM HD422 格式，具有上、下變換功能。除了傳統(tǒng)的XLR 2路音輸入輸出口，還具有單獨的數(shù)字音頻（AES/EBU）BNC接口輸入輸出端2個（4路）。由于是半機架式，體積小，缺點是視頻HD輸出路數(shù)少，只有2路。

2.3 CG

字幕機由2臺ORAD（傲威）在線包裝和1臺新奧特A10高清字幕機組成。ORAD在線圖文包裝服務(wù)器和另外一個200㎡高清演播室的2臺傲威在線包裝在同一個網(wǎng)段里，互為備份。新聞的標題字幕由責編在新聞中心非編網(wǎng)文稿工作站文稿系統(tǒng)中通過MOS協(xié)議，直接進行發(fā)送，減少了手工輸入和錯誤的發(fā)生。除了在線圖文包裝字幕機，演播室中視頻播出服務(wù)器、題詞器等都采用了標準的MOS協(xié)議方式與非編網(wǎng)進行通訊交互，一方面可以有效的解決不同廠商的通訊接口問題，另一方面能方便的把串聯(lián)單信息發(fā)送到不同的目標設(shè)備中，節(jié)省人工操作和紙面?zhèn)鬟f的工作量。其工作流程如圖3所示：

圖3

2.4 非編工作站（應(yīng)急站點）

該應(yīng)急站點非編工作站是索貝的1臺精編站點。該站點能完成PGM信號的采集。其作用主要有：1）責編利用文稿系統(tǒng)臨時修改標題、串聯(lián)單等信息;2）方便字幕人員了解相關(guān)信息;3）用非編軟件打開正在編輯的節(jié)目，在應(yīng)急情況下，將尚未合成送審遷移到本地服務(wù)器的節(jié)目實現(xiàn)在線網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)播出。

2.5 高清外來信號

共有5路。其中2路由荷蘭AXON（艾崧）公司的一個U的標準件X85HD構(gòu)成，該設(shè)備還能完成2路標清信號或2路模擬信號的上變換;同時具有下變換功能，完成高清、標清、模擬視頻信號和解嵌數(shù)字音頻的輸出;并且具有幀存功能;另外3路由AXON機箱的板卡HFS05D完成幀存并且解嵌出數(shù)字音頻。我們利用了其中的2路與另一200㎡新聞高清演播室實現(xiàn)了視頻信號的互通，因為通話系統(tǒng)二個演播室已經(jīng)互通，為下一步多演播室同時直播打下了基礎(chǔ)。

2.6 標清外來信號

共有5路。由5塊AXON的SDB10板卡和5塊HSU110板卡完成外來標清數(shù)字信號的音頻解嵌和上變換以及數(shù)字視分功能。雖然安徽衛(wèi)視已經(jīng)實現(xiàn)全高清頻道的播出，但充分考慮到新聞節(jié)目的特殊性，和過去的標清素材再利用。系統(tǒng)設(shè)計中我們是利用標清上變換三種方式之一的左右兩邊加黑邊方式完成。在非編軟件系統(tǒng)中的標清素材，在節(jié)目合成中統(tǒng)一在左右兩邊加動態(tài)藍色循環(huán)襯底。

2.7 硬盤錄像機

它是由1臺Sobey（索貝）公司MSV555服務(wù)器。能同時實現(xiàn)雙路高清信號采集和1路高清信號的播出。因為安全性的考慮，目前主要是用于節(jié)目的錄制備份和直播節(jié)目的備份播出。硬盤空間3.6T，能錄制將近70小時的高清節(jié)目。

2.8 播出服務(wù)器

共有3臺Omneon視頻播出服務(wù)器。其中有2臺播出服務(wù)器互為備份，由索貝非編網(wǎng)節(jié)目合成遷移到此，實現(xiàn)本地播出。另外一臺播出服務(wù)器由制作生產(chǎn)非編網(wǎng)廠家索貝公司自己設(shè)置的一臺獨立播出服務(wù)器，作為第三備。

2.9 切換臺

主備切換臺采用的是SONY MVS-6530中型多格式切換臺。3級M/E，48路輸入，32路輸出。P/P有8個鍵控器，ME上每級配有4個鍵控器，可實現(xiàn)豐富的畫面疊加。面板和主機之間采取數(shù)據(jù)網(wǎng)和控制網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保網(wǎng)絡(luò)不會阻塞。切換臺支持2通道多畫面顯示輸出，可選4分屏或者10分屏，我們監(jiān)看的電視墻充分利用了此功能，采用的是10畫分，內(nèi)容設(shè)定為常用的PGM、PVW和6路攝像機、2路主備播出服務(wù)器的信號。主備切換臺的畫分輸出放置在電視墻兩端，一是節(jié)約了AXON畫分板卡HQW220 ?4塊，二是實現(xiàn)了電視墻上信號源顯示備份。切換臺還提供了高容量的“幀存系統(tǒng)”，可將視頻幀以靜態(tài)圖像的格式進行抓拍和存儲，也可以存儲30秒的高清視頻; 在P/P級上，所有的輸出均可指配輸出，輸出信號可為：節(jié)目輸出，預(yù)監(jiān)輸出，鍵預(yù)監(jiān)輸出，干凈輸出和輔助輸出。

2.10 視頻矩陣

采用的是SONY IXS-6600 SYL系列64*34多格式數(shù)字視頻矩陣。用于演播室信號調(diào)度和應(yīng)急備份。配置1個X-Y型控制面板，用于技術(shù)監(jiān)看;1個16鍵多母線可編程控制面板，用于總控，6個單母線控制面板，分別用于應(yīng)急切換、信號源藍光盤VTR收錄、BARCO大屏的視頻信號輸入和ORION拼接屏視頻信號輸入、音頻監(jiān)看、燈光監(jiān)看、ORAD在線圖文包裝視頻輸入。

2.11 電視墻布局和畫面分割

電視墻由10塊三菱55英寸液晶屏一字組成。左右兩端的兩塊屏，10畫面分割，由主備切換臺完成，畫分的視頻內(nèi)容由常用的視頻信號6組攝像機和主備播出服務(wù)器加上PGM、PVW 10路信號構(gòu)成。其余利用AXON的板卡HQW220進行配置，每塊屏需要2塊HQW220板卡可實現(xiàn)8畫分，畫面大小、布局可由AXON公司提供的Cortex軟件在普通的電腦客戶端進行配置設(shè)置，包括常用的輔助功能如每幅畫面音柱的顯示，動態(tài)源名跟隨、顏色顯示方案等。系統(tǒng)設(shè)計中充分考慮到了如果某塊屏壞掉，關(guān)鍵信號源如何通過矩陣調(diào)度，在其他屏幕上顯示，從而不影響節(jié)目的制作和播出。

2.12 巴可大屏和歐利安拼接屏

巴可大屏視頻處理器Encore具有各種接口，支持分量和復(fù)合模擬、SDI/HD-SDI、VGA/DVI，能實時處理多路視頻信號，在我們的系統(tǒng)設(shè)計上，通過視頻矩陣可以支持6路HD格式不同的實時視頻信號開窗，窗口的大小和動畫處理，以及視頻的相關(guān)處理通過巴可控制器操作臺來完成的。投影光源拋棄了原先的燈泡技術(shù)，采用了最新的LED光源，R、G、B每路由多個單色LED燈組成，通過巴可獨特的Sense6技術(shù)不間斷地測量亮度和色彩輸出，并實時加以糾正。

歐利安拼接屏，分為二組，均采用42英寸等離子屏。一組為1*5，一組為3*5，可實現(xiàn)拼縫1mm拼接，采用二組視頻處理器獨立處理，1*5組5個屏之間的視頻信號采用串聯(lián)，所以顯示的視頻是一樣的;3*5拼接屏視頻處理器支持DVI-D、HD-SDI、網(wǎng)絡(luò)接口的HDbaseT輸入，后者接口解決了HDMI接口傳輸距離只有20米左右的限制，能達到100米左右。視頻開窗的處理，如大小、數(shù)量、視頻信號來源等，通過專門軟件來進行設(shè)計、處理。與巴可的投影屏相比，等離子屏的缺點是靜止圖像的屏幕灼傷。在現(xiàn)實工作中，我們要求播放動態(tài)視頻，盡量減少長時間播放靜態(tài)圖像。

2.13 同步系統(tǒng)

在同步系統(tǒng)設(shè)計中我們采用了2臺美國TEK公司的TG700主備同步信號發(fā)生器，為保證同步系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，配置了1臺TEK ECO422D同步倒換器，主備2路同步信號發(fā)生器BB同步信號送入倒換器的A、B路，經(jīng)選擇后送入同步視頻分配器，向系統(tǒng)中所有需要同步鎖相的設(shè)備提供BB信號。

2.14 技術(shù)監(jiān)看檢測系統(tǒng)

技監(jiān)采用的是SONY 24英寸廣播級高清液晶監(jiān)視器LMD-2451W/CCN2，分辯率達到了（像素）1920*1200（WUXGA）;寬高比16：10;具有多格式輸入，包括3G-SDI輸入，尖端的隔行/逐行轉(zhuǎn)換和隔行/逐行模式選擇，波形圖監(jiān)視，音頻電平表和時間碼顯示等功能。

另外還配有日本LEADER公司的具有四路輸入模擬波形示波器LV5381兩臺，高清數(shù)字多功能波形示波器LV7800一臺;LV5381有圖像質(zhì)量管理無法缺少的波形、矢量顯示;可以輸入4路高標清SDI信號，同時顯示多臺攝像機信號，切換1路信號顯示模式時可以直觀的確認被攝場景的亮度分布，主體亮度，RGB等;矢量顯示時4路SDI信號同時分屏顯示或重疊顯示，各SDI信號波形用不同的顏色顯示，便于監(jiān)視;選購件音頻單元 LV58SER40A ，支持數(shù)字（AES/EBU）/嵌入/模擬音頻;波形，矢量，圖像，嵌入音頻功能可以組合顯示。

3.視頻系統(tǒng)的安全性設(shè)計和交互性設(shè)計

做為一個每天都承擔有新聞節(jié)目制作、直播的系統(tǒng)，安全性顯得尤為重要。在整個演播室系統(tǒng)建設(shè)之初，我們就充分設(shè)計、論證，從各個環(huán)節(jié)進行充分充慮。從電源、演播室系統(tǒng)設(shè)備物理備份到應(yīng)急方案等，以及日常工作管理等方面全方位考慮。具體有如下措施：

3.1 電源

整個演播室系統(tǒng)電源雙路UPS供電，到操作臺、設(shè)備機柜插座上分主、備路，將同類型設(shè)備按主用、備用接入供電;并且全臺統(tǒng)一考慮演播室系統(tǒng)設(shè)備接地，防止靜電對設(shè)備的影響。

3.2 設(shè)備物理備份

信號源上攝像機、錄像機、圖文在線字幕機、視頻播出服務(wù)器等都有主備，在物理上進行了備份;視頻系統(tǒng)的核心，切換臺我們也做了同樣的備份，并且還有矩陣，除了日常的信號調(diào)度，也起到了播出切換的備份作用;做為播出的主備PGM信號，在物理通道上，完全從二條通道并行走，消除系統(tǒng)通路環(huán)節(jié)上的單一結(jié)點，避免因單一結(jié)點崩潰而導(dǎo)致的播出癱瘓。我們在工作中曾經(jīng)發(fā)生過，因校播音員口形，在后端延時時將主備PGM信號同時進一個音頻延時器，盡管從信號源、終端播出都有主備二路，但因單一結(jié)點崩潰而出現(xiàn)的直播事故。目前存在的單點設(shè)備主要是做背景用的BARCO大屏，ORION等離子拼接屏。

其中的視頻系統(tǒng)PGM信號流程設(shè)計框圖如圖5所示，其中的2選1具有加嵌音頻功能：

圖5

3.3 管理環(huán)節(jié)

管理環(huán)節(jié)，也是保障直播安全播出非常重要的一部分。我們現(xiàn)在的提詞器、字幕機、MSV播出控制工作站都在操作臺上，這些電腦，我們首先在BIOS里屏蔽前端的USB端口，防止因U盤拷貝文件等操作而導(dǎo)致的電腦病毒;并且貼上警示語禁用U盤插入。從文稿系統(tǒng)通過MOS協(xié)議發(fā)送到在線包裝字幕機過程中，確保安全還設(shè)立了病毒隔離網(wǎng)關(guān)。在直播環(huán)節(jié)，提前一個小時與播出部做主備通路信號測試，直播前10分鐘再次檢查各個設(shè)備狀態(tài)。并且我們還針對現(xiàn)在的整個演播室系統(tǒng)做了一個完善的應(yīng)急預(yù)案，分別從電源、同步系統(tǒng)、時鐘、通話、TALLY、提詞器、攝像機、字幕機、錄像機、電視墻監(jiān)看大屏、視頻應(yīng)急系統(tǒng)、音頻應(yīng)急系統(tǒng)等方面制定了預(yù)案。

在系統(tǒng)交互性設(shè)計上，我們充分考慮了高清與標清信號之間的上、下變換問題，以來外來信號的處理和演播室之間的互聯(lián)互通。

我們有10路的外來信號輸入，5路高清，5路標清。其中配有二臺尺寸為一個U大小的HARRIS X85多通道幀同步轉(zhuǎn)換器，分別放在切換臺的信號源輸入端和PGM輸出端，能實現(xiàn)雙路模擬、標清、高清信號的輸入和輸出，有效解決不同信號格式的轉(zhuǎn)換，輸入和輸出問題。上變換采用的是標清信號水平方向左右加黑邊，高清下變換采用切邊方式。

全臺數(shù)字化通話系統(tǒng)的統(tǒng)一建立，有效解決了演播室之間的通訊問題。我們實現(xiàn)了600平米新聞演播室和200平米新聞演播室視頻信號之間的輸入輸出互聯(lián)，為以后新聞的多會場、大直播做好了準備。

到目前為止，從開播到現(xiàn)在將近半年時間里，我們600㎡新聞高清演播室系統(tǒng)一直在平穩(wěn)運行，可以說是符合了我們當初的設(shè)計預(yù)期。