湖南廣播電視臺高清演播室系統(tǒng)集成及應(yīng)用

王榮

（湖南廣播電視臺 經(jīng)視頻道，湖南 長沙 410003）

湖南廣播電視臺高清演播室系統(tǒng)集成及應(yīng)用

王榮

（湖南廣播電視臺 經(jīng)視頻道，湖南 長沙 410003）

介紹了湖南廣播電視臺經(jīng)視頻道2控2高清演播室的概況，具體介紹了系統(tǒng)的設(shè)計思路，系統(tǒng)中設(shè)備的性能特點，以及在集成和使用過程中遇到的問題和解決方案。經(jīng)視頻道2控2高清演播室投入使用1年多，對湖南臺的技術(shù)革新起到了積極的推動作用。

演播室；高清；系統(tǒng)設(shè)計

湖南廣播電視臺經(jīng)視頻道2控2高清演播室2012年集成完畢交付使用，成為全國第一家使用高清制作和播出的地面頻道，是湖南廣播電視臺技術(shù)革新的重要里程碑，意義十分重大。湖南廣播電視臺對這個演播室十分重視，在設(shè)計和集成過程中派遣了技術(shù)人員同步跟進(jìn)，并針對具體情況提出合理的改進(jìn)意見。筆者參與了整個系統(tǒng)的設(shè)計、組裝集成和調(diào)試。

2控2系統(tǒng)由2個演播室控制系統(tǒng)和2個演播廳組成，每個導(dǎo)控室可以單獨控制任意一個演播廳，突出2個演播室可以分別錄制節(jié)目，也可以連起來做大型節(jié)目，通過矩陣把2個演播室緊密的連接起來，實現(xiàn)資源的共享。有復(fù)雜的Tally提示和源名跟隨的功能，給節(jié)目制作帶來極大的靈活性。

1 系統(tǒng)特點

該系統(tǒng)使用維護(hù)方便，可以滿足棚內(nèi)節(jié)目和外場節(jié)目統(tǒng)一調(diào)度的制作要求[1]。可實現(xiàn)6+7攝像機(jī)訊道（可根據(jù)節(jié)目需求增加攝像機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)便于導(dǎo)播切換）。監(jiān)看采用42 in（1 in=2.54 cm）等離子4分割畫面的方式，可以根據(jù)節(jié)目制作需要靈活變換分割布局和信號源，分割畫面的Tally指示及源名顯示也能同步跟隨。配備完善的通信設(shè)備，各工位之間通話非常方便。導(dǎo)控室工作環(huán)境如圖1所示。

2 系統(tǒng)設(shè)備

2.1 切換臺及矩陣

切換臺選用的是Sony公司的MVS-6000，2.5級，24路直切鍵。由于經(jīng)視頻道高清演播室系統(tǒng)主要制作新聞和小型綜藝節(jié)目，對特技功能要求比較高，經(jīng)常使用多通道開窗特技，最多的時候使用了6通道開窗特技。經(jīng)視頻道演播廳使用了大屏系統(tǒng)，也經(jīng)常需要放置多通道畫面，以及播出特技獨立使用。而MVS-6000每級M/E最多可以開4個窗口，這4個窗口可以改變位置、大小、寬高比、加邊等。

圖1 導(dǎo)控室工作環(huán)境

此外幀存的存儲容量可以擴(kuò)展到1 030幀，而且可以進(jìn)行全部幀存畫面的動畫播放。這個功能使用起來靈活性非常大，例如可以作為節(jié)目的全屏標(biāo)版，同時也可以指定到鍵，作為節(jié)目Logo。節(jié)目制作中經(jīng)常需要播放循環(huán)片段，這個功能以前是硬盤錄像機(jī)完成的，現(xiàn)在切換臺可以直接抓取活動視頻，設(shè)置出入點后流暢地播放[2]。

除了以上功能，衛(wèi)星面板可以將任意一級信號獨立切換，這樣每個單獨的系統(tǒng)就具備同時制作2套節(jié)目的能力。

系統(tǒng)的信號調(diào)度采用HARRIS的128×128矩陣完成。多格式矩陣同時處理標(biāo)清和高清信號，按需調(diào)配。在常態(tài)下，矩陣主要作為應(yīng)急備用切換以及大屏幕的信號分配。

2.2 攝像機(jī)和錄像機(jī)

配備了6臺HDC1580攝像機(jī)，這是國內(nèi)普遍使用的機(jī)型[3]。HDC1580采用Power HAD EX HD CCD（220萬像素）。系統(tǒng)可以通過MSU和RCP在2個導(dǎo)控室分別控制6臺攝像機(jī)。Sony采用的光纖傳輸平臺具有1.5 GHz的帶寬，能夠以4∶2∶2的全數(shù)字方式傳輸分量信號，同時使得攝像機(jī)到CCU的距離最大擴(kuò)展到3 000m。

由于2控2系統(tǒng)是由2個演播廳組成，經(jīng)常需要同時制作節(jié)目（往往一個演播廳制作新聞節(jié)目，一個演播廳制作綜藝節(jié)目），這就使得攝像機(jī)數(shù)量不夠，因此系統(tǒng)使用了HARRIS高清幀同步板SFS6803，最多可以擴(kuò)充9臺外采攝像機(jī)，成為6+9訊道，能夠滿足節(jié)目的制作需要。

錄像設(shè)備使用4臺HD-1600和2臺索貝MSV555錄制高清信號，其中2臺錄像機(jī)和MSV555的3路信號來自矩陣，可以靈活調(diào)配錄制信號，另外2臺HD-1600通過跳線接PGM信號。由于目前提倡多通道錄制，每個收錄設(shè)備都接進(jìn)時碼信號，保證了后期編輯的需要。

2.3 監(jiān)看系統(tǒng)

每個導(dǎo)控室采用14個松下42 in等離子屏作為電視墻，輸入信號由固定信號和矩陣信號組成，進(jìn)入HARRISQVM6800的4畫面分割器，分割后的畫面通過DVI線纜接入液晶屏實現(xiàn)監(jiān)看。為了保證直播的安全，防止因為DVI線纜的問題而導(dǎo)致畫面監(jiān)看出現(xiàn)問題，關(guān)鍵信號由DVI線纜和視頻線分別傳輸。每個工位都通過矩陣輸出監(jiān)看畫面。電視墻如圖2所示。

HARRIS分割器的設(shè)置主要通過Zconfigurator軟件完成。根據(jù)使用需要，設(shè)計了10種畫面布局，涵蓋了大部分節(jié)目的制作需求。設(shè)計中不光要考慮單個大屏的分割，還要考慮14個大屏的整體使用效果。另外對于UMD指示條的處理，使用了兩種方案。一個是把UMD指示條放到畫面內(nèi)部，將背景透明化，只保留字符顯示。這種方案的優(yōu)點是可以最大化可視面積，分割窗口之間比較緊湊，缺點是當(dāng)畫面色彩與字符接近時，字符難以辨認(rèn)。另一種方案將UMD指示條放在畫面外部貼緊下方，優(yōu)缺點正好相反。將兩種方案都存儲進(jìn)HARRIS控制面板，一共可以存儲10種預(yù)設(shè)，這樣在使用時可以根據(jù)情況靈活調(diào)用。

圖2 電視墻

Zconfigurator軟件的另一個功能是設(shè)置畫面參數(shù)，使之實現(xiàn)源名跟隨和Tally指示。本系統(tǒng)使用紅綠兩種Tally，分別指示輸出和預(yù)監(jiān)狀態(tài)。

2.4 周邊設(shè)備

該系統(tǒng)使用了7個2U機(jī)箱處理周邊信號，所有板卡都可熱插拔，帶備份電源，其機(jī)箱設(shè)計充分考慮了小空間散熱、防震等因素，非常適合系統(tǒng)集成的應(yīng)用。每個機(jī)箱都通過網(wǎng)線接進(jìn)交換機(jī)，可以隨意通過計算機(jī)設(shè)置。

由于目前高標(biāo)清信號同時存在，外來信號很多都是標(biāo)清信號，為了更廣泛地應(yīng)用外來信號，系統(tǒng)有5臺HARRIS的X85，能夠自由地上下變換，同時X85也可以作為加嵌器使用，把PGM視音頻接進(jìn)其中一臺X85，如果系統(tǒng)加嵌器出現(xiàn)問題，也可以馬上跳線播出。另外演播廳里有大屏作為主持人的背景，經(jīng)常需要外來信號進(jìn)大屏，而外來信號很多為標(biāo)清信號，需要經(jīng)X85上變換，一般的上變換是4∶3加黑邊，這在大屏里顯示不美觀，而X85有加圖片作為標(biāo)清信號的底的功能，美編可以設(shè)計一個Logo作為標(biāo)清信號的底，經(jīng)X85合成后進(jìn)大屏，從而在一定程度上彌補(bǔ)標(biāo)清信號上變換有黑邊的弊端。

2.5 通話系統(tǒng)

通話系統(tǒng)的核心是數(shù)字通話矩陣。其他分站包括攝像機(jī)控制單元、通話面板、無線通話基站等，各個基站都只通過LAN交換機(jī)與矩陣相連，基站可以任意添加，只需要一根網(wǎng)線連接。同樣，通話系統(tǒng)直接通過IE瀏覽器進(jìn)行設(shè)置，可以方便地管理任意分站中的工位分配權(quán)限（只聽，只說，或可聽可說），可以設(shè)置通話對象的范圍。

2.6 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是以上幾個系統(tǒng)的“神經(jīng)網(wǎng)”，貫穿于各個設(shè)備中。每個設(shè)備在控制系統(tǒng)中都有一個固定的IP地址，維護(hù)用計算機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)與特定設(shè)備相連，設(shè)置好相應(yīng)的IP就可以維護(hù)管理。

3 使用心得

以上是湖南廣播電視臺經(jīng)視頻道高清演播室概況，目前該演播室投入使用已經(jīng)1年多，筆者介紹一些經(jīng)驗和心得：

1）監(jiān)視區(qū)使用的多畫面分割方式在帶來靈活的可能性的同時，也存在一定隱患。例如，在一次直播中遇到一塊分隔屏熄滅的情況，屏上所有的信號都無法監(jiān)看，緊急通過矩陣將需要的信號分配到周邊的屏上才得以應(yīng)對。之后檢查發(fā)現(xiàn)是一塊分割器的電源損壞。由于4畫面分割器集合的信號比較多，一旦分割器本身出故障（已經(jīng)做了備份），意味著可能有4個信號都看不到，這在工作中是很危險的，只能通過平時的保養(yǎng)和工作時提前做好備份來完善。

2）現(xiàn)在節(jié)目制作的手段日益繁多，越來越不局限在演播室已有集成的設(shè)備上。這意味著很多節(jié)目都需要臨時在演播室和演播廳增加設(shè)備和工位，所以在設(shè)計之初，預(yù)留這種空間和接口是很有必要的。筆者建議演播室和演播廳應(yīng)安裝豐富的接口板，供臨時安裝的設(shè)備使用。最典型的例子就是各種計算機(jī)和各種字幕機(jī)。最近湖南經(jīng)視頻道每天在直播中加入了一臺手語系統(tǒng)，需要同步、監(jiān)看、鍵和填充輸出。這些信號需要在一個固定工位的接口板上接進(jìn)系統(tǒng)，這些信號都需要經(jīng)由路由接入系統(tǒng)，在切換臺上鍵，同時新聞直播有5路3G信號和2路SNG信號，也同樣需要路由進(jìn)入系統(tǒng)切換。

3）系統(tǒng)在設(shè)計之初就應(yīng)該考慮到眾多計算機(jī)信號的變換問題。該系統(tǒng)在設(shè)計之初就考慮到將有很多的計算機(jī)信號需要轉(zhuǎn)換，所以配置了2臺TVONE，可以轉(zhuǎn)換4路VGA信號，但是在使用過程中，實際需要大量的計算機(jī)信號。比如在2013年四川雅安地震發(fā)生后，湖南經(jīng)視頻道馬上啟動應(yīng)急直播，和湖南衛(wèi)視聯(lián)動直播，成為全國地方衛(wèi)視中反應(yīng)速度最快的頻道，在直播中，不僅需要衛(wèi)星信號，也需要眾多四川地方頻道的信號（而地方頻道很少能用衛(wèi)星信號傳輸），這就需要更多的計算機(jī)通道。在當(dāng)今新聞瞬間發(fā)生的時代，時刻準(zhǔn)備做直播，大總控依靠總臺的一個小型總控機(jī)房來調(diào)度各路外來信號，計算機(jī)信號的轉(zhuǎn)換是必不可少的。

4）機(jī)房在建立之初，未考慮光纖接口是一個失策?，F(xiàn)代的電視系統(tǒng)是一個大的系統(tǒng)，任何大型節(jié)目都不是一個演播系統(tǒng)可以獨立完成的，比如湖南廣播電視臺去年制作的節(jié)目“我是歌手”，就動用了57個機(jī)位，這不是任何一個獨立的系統(tǒng)能制作的，必須動用若干個控制系統(tǒng)。這就需要每個控制系統(tǒng)之間進(jìn)行級聯(lián)，而光纖接口是最便利簡潔的辦法。湖南廣播電視臺“中國新聲代”本來也是要通過和經(jīng)視頻道控制系統(tǒng)級聯(lián)來做總決賽的，但是由于沒有光纖接口，無法傳輸視頻、音頻、通話數(shù)據(jù)，只能作罷。因此，考慮到未來的發(fā)展，在演播室系統(tǒng)設(shè)計之初，光纖接口是必不可少的。

[1]WHITAKER JC，BENSON K B.數(shù)字電視技術(shù)工程手冊[M].陳曉春，譯.北京：科學(xué)出版社，2005.

[2]高玉陽.云南電視臺12訊道數(shù)字高清轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)集成及運用[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2013（10）：62-66.

[3] 王健，胡彩蓮，伊向超.高清攝像機(jī)系統(tǒng)的性能對比與選用[J].電視技術(shù)，2010，34（S1）：58-60.

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??健男

2014-03-09

【本文獻(xiàn)信息】王榮.湖南廣播電視臺高清演播室系統(tǒng)集成及應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2014，38（18）.