中央電視臺3D演播室系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計

孫培

【摘 要】 使傳統(tǒng)演播室具有制作和轉(zhuǎn)播3D電視節(jié)目的功能，是3D技術(shù)在電視領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。本文以中央電視臺新址 E16演播室為例，著重對其視頻系統(tǒng)構(gòu)成、信號制作流程、系統(tǒng)核心設(shè)備使用以及周邊子系統(tǒng)等方面進行解析。

【關(guān)鍵詞】 中央電視臺；3D演播室；高清演播室；視頻系統(tǒng)；架構(gòu)設(shè)計

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.011

中央電視臺（簡稱央視）新臺址E16演播室是目前央視唯一的3D高清演播室。E16演播室包括演播區(qū)（150 m2）、視音頻導(dǎo)控室、120 m2立柜機房三大部分，是新臺址主要用于綜合類節(jié)目制作的場所。E16演播室按3D演播室制作流程設(shè)計施工，從信號輸入、解碼、3D信號處理、信號監(jiān)看，到信號分配、切換、制作以及信號編碼輸出的完整節(jié)目生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具備所有3D節(jié)目直播和錄播功能。E16演播室采用文件化和半導(dǎo)體介質(zhì)相結(jié)合的媒體記錄和播放方式。圖1、圖2分別為演播室導(dǎo)控間和機房。

1 視頻系統(tǒng)

E16演播室為3D標(biāo)準(zhǔn)的演播室系統(tǒng)，其視頻系統(tǒng)包括3D攝像機系統(tǒng)、視頻切換系統(tǒng)、矩陣（應(yīng)急）信號調(diào)配系統(tǒng)、外來信號源處理、內(nèi)部信號源分配、周邊機箱板卡、文件化播放和存儲、在線包裝、慢動作回放等一系列功能要點及特色。突出體現(xiàn)3D特點的有3D攝像機系統(tǒng)、3D–RIG（支架）調(diào)整系統(tǒng)、3D-QC（Quality Control，質(zhì)量控制）檢測、2D轉(zhuǎn)3D、3D編解碼等，攝像機、切換臺、矩陣及監(jiān)視器等主要設(shè)備都帶有3D功能。

目前，高清電視標(biāo)準(zhǔn)有3G帶寬和1.5G帶寬兩種，3D信號都可在這兩種標(biāo)準(zhǔn)中運行。采用低成本3D播出系統(tǒng)，用1.5G的標(biāo)準(zhǔn)高清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)，也能兼容播出高清的2D信號。E16演播室系統(tǒng)外的輸入輸出信號以3D編碼格式傳輸1.5G Side by Side高清信號（采用兩個分辨率相同的圖像以左右并列的方式進行信號傳輸），外來3D 1.5G Side by Side高清信號通過解碼為3D Dual-Link（雙通道）方式后以2D HD SDI雙鏈路格式進入切換臺、矩陣、畫面分割器、視頻分配器、監(jiān)視器等，輸出信號從3D Dual-Link方式編碼成1.5G Side by Side高清信號送出系統(tǒng)。

1.1 主要視頻系統(tǒng)流程

1.1.1 信號輸入

攝像機：E16演播室為3訊道系統(tǒng)，配置了3臺3D攝像機。其中包括兩臺攝錄一體機和一套支架式攝像機。

兩套EVS公司（4通道和2通道各一套）演播室服務(wù)器，作為循環(huán)收錄播放器，進行慢動作、精彩回放等放像設(shè)備，2套EVS共3路播放通道進入系統(tǒng)。

兩套3D在線包裝系統(tǒng)，各一組信號進入系統(tǒng)。

兩臺高清3D-E盤錄像機，各輸出一路信號進入系統(tǒng)。

一路2D信號，通過2D轉(zhuǎn)3D變換后送入系統(tǒng)。

4路從主控來的3D Side by Side高清信號，通過解碼器以Dual-Link格式輸出方式，然后進入系統(tǒng)。

以上總共15路3D Dual-Link信號輸入作為3D信號端口格式源。

1.1.2 信號分配

以上信號源大部分通過高清數(shù)字視頻分頻器分別送到切換臺（SW）、矩陣（ROU）、畫面分割器（SPL）上；另外3套攝像機信號單獨從CCU（Camera Control Unit，攝像機控制器）出到技術(shù)工位的攝像機監(jiān)看17英寸監(jiān)視器上，每臺監(jiān)看左右眼信號；兩套在線包裝系統(tǒng)輸出信號通過視頻分頻器送到導(dǎo)控臺第一排的在線包裝工位4臺9英寸監(jiān)視器上，分別監(jiān)看兩套左右眼信號（即2D的監(jiān)看信號）。

1.1.3 視頻切換臺及矩陣

大部分輸入信號通過高清視頻分頻器進入SONY 3D切換臺；為了應(yīng)急備份需要，同時該信號又進入應(yīng)急矩陣，PGM（PROGRAM 播出信號）、PVW（PREVIEW 預(yù)監(jiān)信號）等信號通過切換臺切換和矩陣調(diào)配送入畫面分割器、高清視頻分頻器和技監(jiān)監(jiān)視器等設(shè)備。

1.1.4 輸出信號

3D系統(tǒng)內(nèi)部輸出信號，送到EVS循環(huán)收錄、980E盤錄像機、在線包裝系統(tǒng)以及回送到切換臺的信號，作為系統(tǒng)內(nèi)部制作節(jié)目的信號源。

從切換臺和矩陣分別向外送出主備兩路信號，經(jīng)編解碼器進行編碼，將3D Dual-Link信號轉(zhuǎn)換成Side by Side高清信號，嵌入音頻信號后通過光端機送回主控系統(tǒng)。

1.1.5 音頻加解嵌器、幀同步器

E16演播室具備音頻制作和5.1聲道傳輸?shù)墓δ埽枰獙ν鈦硪曨l信號進行音頻解嵌，同時對系統(tǒng)輸出信號進行音頻加嵌；由于系統(tǒng)中存在不同路由的3D信號調(diào)整和編解碼等功能，還需要對信號進行延時處理。

1.2 核心設(shè)備介紹

1.2.1 攝像機

E16演播室為3訊道系統(tǒng)，配置了3臺3D攝像機。其中包括一套雙3D攝像機系統(tǒng)：由2臺索尼P1攝像機組成一個完整的3D訊道。它需要通過3D拍攝支架（RIG）和3D 圖像處理器進行調(diào)整。兩套3D一體攝錄機（ENG）TD-300。每臺TD-300作為一個獨立完整的3D訊道來使用。它可以通過機身上的兩個鏡頭自動調(diào)整3D圖像。每個3D訊道都配備有CCU，每個3D訊道都配備OCP（operator control panel，操作員控制面板）以及7英寸尋像器和通話耳機。攝像機編號為CAM1到CAM3。其中由兩臺P1組成的3D訊道編號為CAM2，兩臺TD-300組成的兩個3D訊道分別標(biāo)號為CAM1和CAM3。

為了能夠盡量簡化攝像機機頭的連線數(shù)量，每個3D訊道攝像機都配備了SONY HDFA-200光纖適配器，使以上各信號均能夠從CCU接出，同時能夠?qū)C頭采集的視頻信號通過光纜送入CCU。endprint

1.2.2 切換臺

E16演播室配備了SONY MVS-7000X多格式切換臺系統(tǒng)，通過設(shè)置能夠支持3D信號制作，支持30路3D信號輸入和12路3D信號輸出。由于在制作過程中，供給切換臺進行切換制作的信號均為Dual-Link信號，故一對（左右眼）Dual-Link信號在切換面板上只設(shè)置一個切換按鍵，方便設(shè)備使用人員在直播情況下切換畫面。

E16演播室切換臺配備了熱備份電源。輸出可透傳輸入信號輔助數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)：如嵌入音頻、AFD編碼等。每級M/E有4個鍵，其中有兩個是全功能鍵。兩級M/E能同時實現(xiàn)二維雙通道特技，支持SNMP協(xié)議，支持串行TALLY（切換狀態(tài)指示系統(tǒng)）。E16演播室配置單母線面板一塊作為技術(shù)監(jiān)看用，配置多母線面板一塊作為包裝服務(wù)器的輸入信號源選擇用。

1.2.3 矩陣

E16演播室選用哈里斯（HARRIS）的PM-RF-5矩陣作為本演播室的信號調(diào)度和應(yīng)急輸出用矩陣。由于輸入矩陣的信號類型包括3D的Dual-Link信號和經(jīng)過編碼器編碼后的Side by Side信號。為方便矩陣信號的調(diào)度和切換，故與切換臺設(shè)置一樣，將Dual-Link信號的左右眼輸入信號編為一個互相鏈接的通道進行切換，在矩陣切換面板上只設(shè)置一個切換鍵，可以同時對Dual-Link信號進行調(diào)度。

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，矩陣輸入通道為48路，輸出為16路。

配置矩陣監(jiān)看輸出卡一塊，通過此卡輸出的信號可以任意選擇監(jiān)看矩陣的所有輸入輸出通道信號。配置矩陣單母線面板5塊，作為應(yīng)急切換、QC選源、音頻監(jiān)看選源、燈光監(jiān)看選源、技術(shù)監(jiān)看選源使用。配置矩陣X-Y面板一塊，作為立柜技監(jiān)人員選擇監(jiān)看用。

1.2.4 攝像支架

E16演播室選用了KRONOMOV的IN3D RIG調(diào)整系統(tǒng)，對兩個P1攝像機組成的3D訊道進行調(diào)整。

IN3D RIG調(diào)整系統(tǒng)包括攝像師使用的3D支架（STC-303）和后端的3D操作員使用的3D圖像處理器（SIP-300）兩個部分。在3D節(jié)目錄制過程中，要求高精度實時3D跟蹤拍攝，攝像師只需管理聚焦和構(gòu)圖，3D的軸間距和會聚調(diào)整都由后端3D操作員同步完成。

E16演播室的3D支架系統(tǒng)由基座、鏡箱、手柄及線纜三大部分組成，采用垂直方式安裝，間距范圍可達(dá)到0 ～146 mm。RIG系統(tǒng)直接通過原廠協(xié)議控制Fujinon公司的鏡頭參數(shù)，包括變焦、聚焦、光圈、調(diào)整步長等，使左、右眼鏡頭狀態(tài)時刻保持一致。在節(jié)目錄制過程中，支架式攝像機的軸間距和會聚的調(diào)整由3D圖像處理器控制完成。

1.2.5 QC系統(tǒng)

在3D系統(tǒng)中，畫面拍攝是兩個鏡頭按照人眼的左右眼距離分別對圖像進行取景，從而產(chǎn)生3D圖像。在取景過程中會產(chǎn)生顏色誤差、光軸誤差、匯聚誤差等等。兩個鏡頭由于安裝攝像支架在拍攝過程中產(chǎn)的圖形扭曲、旋轉(zhuǎn)誤差、變焦誤差、位置誤差等一系列影響也會降低拍攝出來的圖像質(zhì)量。此外，3D圖像的出、入屏程度存在一定的安全范圍，超出此范圍的物體都會對人眼的長時間觀看產(chǎn)生影響，引起視覺疲勞和身體不適。QC就是對演播室內(nèi)的3D信號進行質(zhì)量監(jiān)測，以確定該段視頻信號的圖像質(zhì)量能否適應(yīng)達(dá)到播出質(zhì)量，作為素材進行直播。

E16演播室在選配了SONY的MPE-200服務(wù)器的基礎(chǔ)上配置MPES-3DQC1 3D質(zhì)量測控軟件，用戶操控電腦來實現(xiàn)組建一套QC系統(tǒng)。其輸入端連接到演播室內(nèi)的矩陣輸出端口上，通過調(diào)度矩陣，將演播室內(nèi)的各路3D信號輸入到3D QC系統(tǒng)中對圖像進行實時檢測。這套QC系統(tǒng)能夠在檢測過后生成檢測報告，供演播室技術(shù)人員對所用的素材時間段內(nèi)的圖像進行分析、辨別，并提供給節(jié)目部門導(dǎo)演作為節(jié)目播出所能夠使用的素材。

1.2.6 2D轉(zhuǎn)3D

2D轉(zhuǎn)3D可以處理HD SDI的2D格式視頻信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換為3D圖像。隨后以Dual-Link或HDMI端口格式輸出到可兼容3D的視覺設(shè)備上。

E16演播室選用JVC的IF-2D3D1廣播級3D圖像處理器系統(tǒng)，通過矩陣的一路輸出路由選擇信號送入到2D轉(zhuǎn)3D設(shè)備的輸入端，以方便隨時使用。IF-2D3D1的輸出作為E16系統(tǒng)內(nèi)的常規(guī)輸入信號，固定接入到切換臺和矩陣系統(tǒng)內(nèi)，并設(shè)有跳線，可靈活使用。

1.2.7 編解碼器

E16演播室配置一個機箱，有4個解碼器，2個編碼器。

在E16演播室系統(tǒng)中，主控的4路MC1---MC4是經(jīng)過編碼的Side by Side格式，進入E16系統(tǒng)時需要進行解碼，轉(zhuǎn)換成HD-SDI Dual-link方式；而E16系統(tǒng)送回主控的兩路主備PGM信號要通過HD-SDI Dual-link方式轉(zhuǎn)成Side by Side格式，再通過光纖通路傳回主控。在需要和主控交換信號的地方，E16配置了Miranda公司的3DX-3901編解碼器，主要用于實時信號Side by Side和Dual-link之間的轉(zhuǎn)換。

2 監(jiān)看系統(tǒng)

E16演播室顯示系統(tǒng)分為視頻導(dǎo)監(jiān)墻、音頻導(dǎo)監(jiān)墻、導(dǎo)播應(yīng)急監(jiān)看、攝像機信號調(diào)整監(jiān)看、錄像機監(jiān)看、QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看、燈光、音頻監(jiān)看等終端設(shè)備。

E16配備9塊42英寸LMD4251TD大屏幕，其中視頻導(dǎo)控室配置6塊42英寸3D大屏幕監(jiān)看3D信號，音頻導(dǎo)控室配置兩塊42英寸2D大屏幕可看2D信號，演播廳配置一塊42英寸3D大屏幕主持人監(jiān)看大屏。

視頻導(dǎo)監(jiān)墻上的PGM信號同時以兩種方式送給大屏幕。一種為通過畫面分割器顯示全屏幕信號的方式，另一種為通過在大屏幕上安裝的3D輸入卡接入大屏幕，兩種方式互為備份。在多畫面分割器故障的情況下，保障PGM可以正常顯示。在大屏故障的情況下，可以通過跳線方式將信號連接入其他屏幕進行顯示。圖3為E16演播室視頻導(dǎo)監(jiān)墻信號分配。endprint

為了方便音控室的3D信號監(jiān)看，為音控室單獨配置一臺SONY的24英寸3D監(jiān)視器作為監(jiān)看3D信號源來用。圖4為E16演播室音頻導(dǎo)監(jiān)墻信號分配。

E16演播室內(nèi)攝像機信號調(diào)整監(jiān)看、錄像機監(jiān)看、QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看都配有24英寸3D信號監(jiān)視器，以便操作。其中，QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看監(jiān)視器的輸入都可以用單母線矩陣面板來進行選擇。

3 TALLY系統(tǒng)

E16演播室整個TALLY系統(tǒng)由兩臺服務(wù)器控制和管理，通過運行專門的調(diào)度設(shè)置軟件，可在控制系統(tǒng)的圖形用戶界面按實際位置上輕松地設(shè)置和修改顯示信息。整個TALLY系統(tǒng)采用了軟件控制的切換指示系統(tǒng)，可根據(jù)節(jié)目編導(dǎo)制作習(xí)慣，采用8位或16位的UMD字符顯示。圖5為E16演播室TALLY系統(tǒng)示意圖。

E16演播室是具有直播功能的制作演播室，因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，考慮TALLY系統(tǒng)具有主備兩臺服務(wù)器，以便在一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下，另一臺能夠正常運行。從切換臺系統(tǒng)和矩陣系統(tǒng)分別接出兩路TSL（Transport Layer Security安全傳輸層協(xié)議）的RS-422信號，分別接入TALLY主備兩臺服務(wù)器。TALLY主備切換開關(guān)安裝在導(dǎo)控臺面上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)TALLY系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠便捷地切換TALLY系統(tǒng)的主備工作狀態(tài)。對于其他沒有配備分割器的監(jiān)視器，TALLY系統(tǒng)輸出并行信號觸發(fā)監(jiān)視器的紅綠TALLY。

4 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)以總控制室過來的BB（BLACK BURST，模擬黑場同步）信號作為系統(tǒng)的外來同步，經(jīng)過信號發(fā)生器產(chǎn)生BB信號。信號經(jīng)過同步倒換器和模擬分配器后輸出給系統(tǒng)各設(shè)備，演播室主備信號發(fā)生器的同步信號分別來自不同的分配器以互為備份。為避免信號環(huán)通過多造成的衰減，盡可能采用帶掉電直通功能的分配放大器，使用有掉電直通功能那一路輸出串接到下一個分配放大器。對于切換臺和矩陣所需要的3D 彩條測試信號，選用同步機中加裝3D模塊以實現(xiàn)此功能。由于音頻系統(tǒng)的備份調(diào)音臺需要Word Clock字時鐘同步信號，同步系統(tǒng)內(nèi)還配備了字時鐘板卡。

E16的同步系統(tǒng)采用日本兩臺Leader LT443D多格式視頻信號發(fā)生器同步主機，1臺日本Leader LT444自動同步倒換器，6個哈里斯 VDA6800+D模擬視頻分頻器（1入8出）。圖6為E16演播室同步系統(tǒng)圖。

5 控制系統(tǒng)

5.1 切換臺控制系統(tǒng)

切換臺系統(tǒng)控制單元、設(shè)備控制單元和主機通過網(wǎng)線進行數(shù)據(jù)傳輸和控制調(diào)用。除主面板外，E16切換臺系統(tǒng)配有兩塊輔助面板。技監(jiān)工位配備一個單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看和應(yīng)急切換信號。線包裝工位配置一個多母線切換面板，用于包裝系統(tǒng)的視頻輸入選擇。切換臺的系統(tǒng)控制單元與輔助面板之間通過視頻線串聯(lián)，各輔助面板間采用視頻線環(huán)接，實現(xiàn)對切換臺內(nèi)各路信號的控制。

5.2 矩陣控制系統(tǒng)

矩陣主機與控制面板之間采用視頻線X-Y連接，各控制面板間用視頻線做X-Y環(huán)接。作為系統(tǒng)內(nèi)矩陣信號的控制，立柜監(jiān)看工位配置X-Y面板能夠切換整個群系統(tǒng)的信號，可以監(jiān)控所有矩陣輸出、輸入信號。技監(jiān)、燈光、音控、3D-QC、應(yīng)急切換設(shè)置單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看各類輸入信號。表1標(biāo)記了所有矩陣控制面板。

6 時鐘系統(tǒng)

E16演播室配有自己的倒計時控制器，被總控制室來的主EBU（European Broadcasting Union，歐洲廣播聯(lián)盟）時間碼鎖定。外來備EBU時間碼信號接在外接口板上，方便外來主備時鐘信號的切換使用。時鐘系統(tǒng)用總控制室來的EBU信號作為系統(tǒng)的基準(zhǔn)。中央立柜機房和共享控制室各配一臺雙聯(lián)子鐘顯示時間和日期，視頻導(dǎo)監(jiān)墻安裝一個定制的倒計時時鐘，音頻導(dǎo)控室掛一套TVZ3000系列的三聯(lián)倒計時鐘，顯示演播室的開播、時間和區(qū)間。

E16演播室的時鐘系統(tǒng)同時可以輸出RS-232和RS-422的信號給包裝、TALLY服務(wù)器、監(jiān)控系統(tǒng)和串聯(lián)單服務(wù)器，使系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備保持在同一時鐘狀態(tài)下。圖7為E16演播室時鐘系統(tǒng)圖。

7 通話系統(tǒng)

E16演播室采用Clear-Com的Eclipse-Pico矩陣主機，提供了32路全雙工通信接口?？紤]到直播的需求，可方便地實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各崗位間通話和全臺通話系統(tǒng)，同時也可通過系統(tǒng)內(nèi)電話耦合器和外場進行通話。演播室內(nèi)共占用矩陣四路通道做全臺及外場通話，可實現(xiàn)本演播室與主控、播出、臺內(nèi)其他演播室以及外場演播室、EFP、轉(zhuǎn)播車等之間的通話。

通話系統(tǒng)內(nèi)共有通話面板5塊，分別用于導(dǎo)演、音頻、立柜機房、技術(shù)監(jiān)看工位和燈光工位。在演播廳內(nèi)，布有無限單工通話兩套，有線單工通話兩套給主持人和嘉賓。主持人和嘉賓的對話可以通過音頻系統(tǒng)和通話矩陣間的四條通路送回到各路通話面板。除此之外，音頻調(diào)音臺還可以通過到通話矩陣的路由將任何進入調(diào)音臺的聲音信號送入到通話矩陣內(nèi)，保證主持人和嘉賓的耳機內(nèi)可以聽到PGM聲音。圖8為E16演播室通話系統(tǒng)圖。

E16演播室主要負(fù)責(zé)中央電視臺3D體育賽事的直播和轉(zhuǎn)播任務(wù)，其3D功能為精彩的體育賽事增添了觀賞樂趣，并給我們帶來了全新的豐富的節(jié)目制作空間。目前，3D技術(shù)應(yīng)用在各類大型比賽及綜藝節(jié)目制作中。隨著今后3D技術(shù)的發(fā)展，期待未來3D演播室將會在電視節(jié)目轉(zhuǎn)播中發(fā)揮更大的作用。

（編輯 張冠華）endprint

為了方便音控室的3D信號監(jiān)看，為音控室單獨配置一臺SONY的24英寸3D監(jiān)視器作為監(jiān)看3D信號源來用。圖4為E16演播室音頻導(dǎo)監(jiān)墻信號分配。

E16演播室內(nèi)攝像機信號調(diào)整監(jiān)看、錄像機監(jiān)看、QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看都配有24英寸3D信號監(jiān)視器，以便操作。其中，QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看監(jiān)視器的輸入都可以用單母線矩陣面板來進行選擇。

3 TALLY系統(tǒng)

E16演播室整個TALLY系統(tǒng)由兩臺服務(wù)器控制和管理，通過運行專門的調(diào)度設(shè)置軟件，可在控制系統(tǒng)的圖形用戶界面按實際位置上輕松地設(shè)置和修改顯示信息。整個TALLY系統(tǒng)采用了軟件控制的切換指示系統(tǒng)，可根據(jù)節(jié)目編導(dǎo)制作習(xí)慣，采用8位或16位的UMD字符顯示。圖5為E16演播室TALLY系統(tǒng)示意圖。

E16演播室是具有直播功能的制作演播室，因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，考慮TALLY系統(tǒng)具有主備兩臺服務(wù)器，以便在一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下，另一臺能夠正常運行。從切換臺系統(tǒng)和矩陣系統(tǒng)分別接出兩路TSL（Transport Layer Security安全傳輸層協(xié)議）的RS-422信號，分別接入TALLY主備兩臺服務(wù)器。TALLY主備切換開關(guān)安裝在導(dǎo)控臺面上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)TALLY系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠便捷地切換TALLY系統(tǒng)的主備工作狀態(tài)。對于其他沒有配備分割器的監(jiān)視器，TALLY系統(tǒng)輸出并行信號觸發(fā)監(jiān)視器的紅綠TALLY。

4 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)以總控制室過來的BB（BLACK BURST，模擬黑場同步）信號作為系統(tǒng)的外來同步，經(jīng)過信號發(fā)生器產(chǎn)生BB信號。信號經(jīng)過同步倒換器和模擬分配器后輸出給系統(tǒng)各設(shè)備，演播室主備信號發(fā)生器的同步信號分別來自不同的分配器以互為備份。為避免信號環(huán)通過多造成的衰減，盡可能采用帶掉電直通功能的分配放大器，使用有掉電直通功能那一路輸出串接到下一個分配放大器。對于切換臺和矩陣所需要的3D 彩條測試信號，選用同步機中加裝3D模塊以實現(xiàn)此功能。由于音頻系統(tǒng)的備份調(diào)音臺需要Word Clock字時鐘同步信號，同步系統(tǒng)內(nèi)還配備了字時鐘板卡。

E16的同步系統(tǒng)采用日本兩臺Leader LT443D多格式視頻信號發(fā)生器同步主機，1臺日本Leader LT444自動同步倒換器，6個哈里斯 VDA6800+D模擬視頻分頻器（1入8出）。圖6為E16演播室同步系統(tǒng)圖。

5 控制系統(tǒng)

5.1 切換臺控制系統(tǒng)

切換臺系統(tǒng)控制單元、設(shè)備控制單元和主機通過網(wǎng)線進行數(shù)據(jù)傳輸和控制調(diào)用。除主面板外，E16切換臺系統(tǒng)配有兩塊輔助面板。技監(jiān)工位配備一個單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看和應(yīng)急切換信號。線包裝工位配置一個多母線切換面板，用于包裝系統(tǒng)的視頻輸入選擇。切換臺的系統(tǒng)控制單元與輔助面板之間通過視頻線串聯(lián)，各輔助面板間采用視頻線環(huán)接，實現(xiàn)對切換臺內(nèi)各路信號的控制。

5.2 矩陣控制系統(tǒng)

矩陣主機與控制面板之間采用視頻線X-Y連接，各控制面板間用視頻線做X-Y環(huán)接。作為系統(tǒng)內(nèi)矩陣信號的控制，立柜監(jiān)看工位配置X-Y面板能夠切換整個群系統(tǒng)的信號，可以監(jiān)控所有矩陣輸出、輸入信號。技監(jiān)、燈光、音控、3D-QC、應(yīng)急切換設(shè)置單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看各類輸入信號。表1標(biāo)記了所有矩陣控制面板。

6 時鐘系統(tǒng)

E16演播室配有自己的倒計時控制器，被總控制室來的主EBU（European Broadcasting Union，歐洲廣播聯(lián)盟）時間碼鎖定。外來備EBU時間碼信號接在外接口板上，方便外來主備時鐘信號的切換使用。時鐘系統(tǒng)用總控制室來的EBU信號作為系統(tǒng)的基準(zhǔn)。中央立柜機房和共享控制室各配一臺雙聯(lián)子鐘顯示時間和日期，視頻導(dǎo)監(jiān)墻安裝一個定制的倒計時時鐘，音頻導(dǎo)控室掛一套TVZ3000系列的三聯(lián)倒計時鐘，顯示演播室的開播、時間和區(qū)間。

E16演播室的時鐘系統(tǒng)同時可以輸出RS-232和RS-422的信號給包裝、TALLY服務(wù)器、監(jiān)控系統(tǒng)和串聯(lián)單服務(wù)器，使系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備保持在同一時鐘狀態(tài)下。圖7為E16演播室時鐘系統(tǒng)圖。

7 通話系統(tǒng)

E16演播室采用Clear-Com的Eclipse-Pico矩陣主機，提供了32路全雙工通信接口?？紤]到直播的需求，可方便地實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各崗位間通話和全臺通話系統(tǒng)，同時也可通過系統(tǒng)內(nèi)電話耦合器和外場進行通話。演播室內(nèi)共占用矩陣四路通道做全臺及外場通話，可實現(xiàn)本演播室與主控、播出、臺內(nèi)其他演播室以及外場演播室、EFP、轉(zhuǎn)播車等之間的通話。

通話系統(tǒng)內(nèi)共有通話面板5塊，分別用于導(dǎo)演、音頻、立柜機房、技術(shù)監(jiān)看工位和燈光工位。在演播廳內(nèi)，布有無限單工通話兩套，有線單工通話兩套給主持人和嘉賓。主持人和嘉賓的對話可以通過音頻系統(tǒng)和通話矩陣間的四條通路送回到各路通話面板。除此之外，音頻調(diào)音臺還可以通過到通話矩陣的路由將任何進入調(diào)音臺的聲音信號送入到通話矩陣內(nèi)，保證主持人和嘉賓的耳機內(nèi)可以聽到PGM聲音。圖8為E16演播室通話系統(tǒng)圖。

E16演播室主要負(fù)責(zé)中央電視臺3D體育賽事的直播和轉(zhuǎn)播任務(wù)，其3D功能為精彩的體育賽事增添了觀賞樂趣，并給我們帶來了全新的豐富的節(jié)目制作空間。目前，3D技術(shù)應(yīng)用在各類大型比賽及綜藝節(jié)目制作中。隨著今后3D技術(shù)的發(fā)展，期待未來3D演播室將會在電視節(jié)目轉(zhuǎn)播中發(fā)揮更大的作用。

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為了方便音控室的3D信號監(jiān)看，為音控室單獨配置一臺SONY的24英寸3D監(jiān)視器作為監(jiān)看3D信號源來用。圖4為E16演播室音頻導(dǎo)監(jiān)墻信號分配。

E16演播室內(nèi)攝像機信號調(diào)整監(jiān)看、錄像機監(jiān)看、QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看都配有24英寸3D信號監(jiān)視器，以便操作。其中，QC-3D質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)看以及燈光監(jiān)看監(jiān)視器的輸入都可以用單母線矩陣面板來進行選擇。

3 TALLY系統(tǒng)

E16演播室整個TALLY系統(tǒng)由兩臺服務(wù)器控制和管理，通過運行專門的調(diào)度設(shè)置軟件，可在控制系統(tǒng)的圖形用戶界面按實際位置上輕松地設(shè)置和修改顯示信息。整個TALLY系統(tǒng)采用了軟件控制的切換指示系統(tǒng)，可根據(jù)節(jié)目編導(dǎo)制作習(xí)慣，采用8位或16位的UMD字符顯示。圖5為E16演播室TALLY系統(tǒng)示意圖。

E16演播室是具有直播功能的制作演播室，因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，考慮TALLY系統(tǒng)具有主備兩臺服務(wù)器，以便在一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下，另一臺能夠正常運行。從切換臺系統(tǒng)和矩陣系統(tǒng)分別接出兩路TSL（Transport Layer Security安全傳輸層協(xié)議）的RS-422信號，分別接入TALLY主備兩臺服務(wù)器。TALLY主備切換開關(guān)安裝在導(dǎo)控臺面上。當(dāng)發(fā)現(xiàn)TALLY系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠便捷地切換TALLY系統(tǒng)的主備工作狀態(tài)。對于其他沒有配備分割器的監(jiān)視器，TALLY系統(tǒng)輸出并行信號觸發(fā)監(jiān)視器的紅綠TALLY。

4 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)以總控制室過來的BB（BLACK BURST，模擬黑場同步）信號作為系統(tǒng)的外來同步，經(jīng)過信號發(fā)生器產(chǎn)生BB信號。信號經(jīng)過同步倒換器和模擬分配器后輸出給系統(tǒng)各設(shè)備，演播室主備信號發(fā)生器的同步信號分別來自不同的分配器以互為備份。為避免信號環(huán)通過多造成的衰減，盡可能采用帶掉電直通功能的分配放大器，使用有掉電直通功能那一路輸出串接到下一個分配放大器。對于切換臺和矩陣所需要的3D 彩條測試信號，選用同步機中加裝3D模塊以實現(xiàn)此功能。由于音頻系統(tǒng)的備份調(diào)音臺需要Word Clock字時鐘同步信號，同步系統(tǒng)內(nèi)還配備了字時鐘板卡。

E16的同步系統(tǒng)采用日本兩臺Leader LT443D多格式視頻信號發(fā)生器同步主機，1臺日本Leader LT444自動同步倒換器，6個哈里斯 VDA6800+D模擬視頻分頻器（1入8出）。圖6為E16演播室同步系統(tǒng)圖。

5 控制系統(tǒng)

5.1 切換臺控制系統(tǒng)

切換臺系統(tǒng)控制單元、設(shè)備控制單元和主機通過網(wǎng)線進行數(shù)據(jù)傳輸和控制調(diào)用。除主面板外，E16切換臺系統(tǒng)配有兩塊輔助面板。技監(jiān)工位配備一個單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看和應(yīng)急切換信號。線包裝工位配置一個多母線切換面板，用于包裝系統(tǒng)的視頻輸入選擇。切換臺的系統(tǒng)控制單元與輔助面板之間通過視頻線串聯(lián)，各輔助面板間采用視頻線環(huán)接，實現(xiàn)對切換臺內(nèi)各路信號的控制。

5.2 矩陣控制系統(tǒng)

矩陣主機與控制面板之間采用視頻線X-Y連接，各控制面板間用視頻線做X-Y環(huán)接。作為系統(tǒng)內(nèi)矩陣信號的控制，立柜監(jiān)看工位配置X-Y面板能夠切換整個群系統(tǒng)的信號，可以監(jiān)控所有矩陣輸出、輸入信號。技監(jiān)、燈光、音控、3D-QC、應(yīng)急切換設(shè)置單母線控制面板，用于選擇監(jiān)看各類輸入信號。表1標(biāo)記了所有矩陣控制面板。

6 時鐘系統(tǒng)

E16演播室配有自己的倒計時控制器，被總控制室來的主EBU（European Broadcasting Union，歐洲廣播聯(lián)盟）時間碼鎖定。外來備EBU時間碼信號接在外接口板上，方便外來主備時鐘信號的切換使用。時鐘系統(tǒng)用總控制室來的EBU信號作為系統(tǒng)的基準(zhǔn)。中央立柜機房和共享控制室各配一臺雙聯(lián)子鐘顯示時間和日期，視頻導(dǎo)監(jiān)墻安裝一個定制的倒計時時鐘，音頻導(dǎo)控室掛一套TVZ3000系列的三聯(lián)倒計時鐘，顯示演播室的開播、時間和區(qū)間。

E16演播室的時鐘系統(tǒng)同時可以輸出RS-232和RS-422的信號給包裝、TALLY服務(wù)器、監(jiān)控系統(tǒng)和串聯(lián)單服務(wù)器，使系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備保持在同一時鐘狀態(tài)下。圖7為E16演播室時鐘系統(tǒng)圖。

7 通話系統(tǒng)

E16演播室采用Clear-Com的Eclipse-Pico矩陣主機，提供了32路全雙工通信接口?？紤]到直播的需求，可方便地實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各崗位間通話和全臺通話系統(tǒng)，同時也可通過系統(tǒng)內(nèi)電話耦合器和外場進行通話。演播室內(nèi)共占用矩陣四路通道做全臺及外場通話，可實現(xiàn)本演播室與主控、播出、臺內(nèi)其他演播室以及外場演播室、EFP、轉(zhuǎn)播車等之間的通話。

通話系統(tǒng)內(nèi)共有通話面板5塊，分別用于導(dǎo)演、音頻、立柜機房、技術(shù)監(jiān)看工位和燈光工位。在演播廳內(nèi)，布有無限單工通話兩套，有線單工通話兩套給主持人和嘉賓。主持人和嘉賓的對話可以通過音頻系統(tǒng)和通話矩陣間的四條通路送回到各路通話面板。除此之外，音頻調(diào)音臺還可以通過到通話矩陣的路由將任何進入調(diào)音臺的聲音信號送入到通話矩陣內(nèi)，保證主持人和嘉賓的耳機內(nèi)可以聽到PGM聲音。圖8為E16演播室通話系統(tǒng)圖。

E16演播室主要負(fù)責(zé)中央電視臺3D體育賽事的直播和轉(zhuǎn)播任務(wù)，其3D功能為精彩的體育賽事增添了觀賞樂趣，并給我們帶來了全新的豐富的節(jié)目制作空間。目前，3D技術(shù)應(yīng)用在各類大型比賽及綜藝節(jié)目制作中。隨著今后3D技術(shù)的發(fā)展，期待未來3D演播室將會在電視節(jié)目轉(zhuǎn)播中發(fā)揮更大的作用。

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