電視播出同步系統(tǒng)的設(shè)計

翁青山

摘要同步系統(tǒng)是電視播出系統(tǒng)中不可或缺的一部分，寧波廣播電視集團(tuán)同步系統(tǒng)由于設(shè)備老化，需要技術(shù)更新，

對現(xiàn)有的同步系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。本文主要講電視播出中心同步系統(tǒng)存在的問題、改造的必要性以及同步系統(tǒng)設(shè)備的選擇及改造方案。

關(guān)鍵詞同步系統(tǒng)；播出系統(tǒng)；axon；spg600

同步系統(tǒng)在電視播出系統(tǒng)中是非常關(guān)鍵的，對于電視播出來說，同步指的是各種信號到達(dá)播出切換矩陣時信號的同步時基、相位能夠一致。在電視系統(tǒng)中，除了內(nèi)部信號外還有各種外來信號，為了對不同基準(zhǔn)的信號進(jìn)行同步切換，就必須解決它們與播出切換矩陣同步鎖相問題。如果不同步會導(dǎo)致圖像垂直移動甚至跳動、翻滾，直接影響到圖像質(zhì)量，更關(guān)系到安全播出，為了解決外來信號和本地信號同步的問題，就需要建立一個統(tǒng)一基準(zhǔn)的同步系統(tǒng)。

1同步系統(tǒng)現(xiàn)狀及改造原則

寧波廣電集團(tuán)全同步系統(tǒng)于2002年建成投入使用，隨著這幾年多個電視頻道的開播以及高清演播室的建成并投入使用，現(xiàn)有的同步系統(tǒng)的端口資源己經(jīng)無法滿足日常業(yè)務(wù)需求。再加上近幾年數(shù)字技術(shù)不斷提高，周邊設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)有的同步系統(tǒng)設(shè)備老化，所以同步系統(tǒng)改造迫在眉急。恰逢高標(biāo)清同播系統(tǒng)改造，經(jīng)集團(tuán)批準(zhǔn)，我們對現(xiàn)有同步系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。

同步系統(tǒng)升級改造遵循的原則是：1）采用復(fù)合同步信號的應(yīng)符合《數(shù)字分量演播室同步基準(zhǔn)信號》（GY/T167）的相關(guān)要求；2）同步切換設(shè)備應(yīng)具有自動和手動切換功能，能夠斷電直通，主備同步發(fā)生器應(yīng)分接不同的電源；3）主備服務(wù)器和主備播出設(shè)備的同步要分設(shè)在不同的板卡上，要求不能有單潰點(diǎn)；4）同步環(huán)通串接不超過2個；5）重要的同步設(shè)備應(yīng)接在斷電直通端口上，減少故障的發(fā)生。

2同步系統(tǒng)的改造方案

2.1同步信號的選擇

現(xiàn)階段，在電視系統(tǒng)中采用的同步信號主要是黑場同步信號（BB）和三電平同步信號，BB信號以及支持高清和標(biāo)清，而且相對比較簡單，因此，在高標(biāo)清同播系統(tǒng)里我們?nèi)越y(tǒng)一采用BB信號作為同步信號，這一同步基準(zhǔn)信號已經(jīng)廣泛用于大量的串行數(shù)字分量系統(tǒng)中。

同步分為臺主鎖相和臺從鎖相，臺主鎖相就是以臺里的同步為基準(zhǔn)信號，臺從鎖相是以外來信號為同步基準(zhǔn)，在播出系統(tǒng)中，我們采用臺主鎖相，外來信號進(jìn)入總控后，經(jīng)幀同步卡后再進(jìn)入播出系統(tǒng)，保證了跟播出切換矩陣同步。

2.2同步機(jī)箱

由于現(xiàn)有的snell機(jī)箱技術(shù)落后，使用周期過長，無法滿足未來高清的使用，我們這次統(tǒng)一采用axon機(jī)箱來代替老的snell機(jī)箱，axon機(jī)箱跟snell機(jī)箱相比主要具有以下特性：1）引入了同步總線的概念，一個機(jī)箱只需接主備2根同步線，通過機(jī)箱自身內(nèi)部的走線，保證塊板卡的同步，而不需要在每塊分配板卡都接一根同步線；2）可以在總控管理機(jī)里實(shí)時顯示、監(jiān)看及更改板卡參數(shù)、同步狀態(tài)；3）設(shè)有遠(yuǎn)程和本地兩種故障報警系統(tǒng)，設(shè)備發(fā)生故障時會報警，方便技術(shù)人員查詢設(shè)備運(yùn)行情況。

同步的分配板卡由axon的CDV29分配板卡和斷電直通的后背板共同組成，該板卡為1進(jìn)9出的分配板卡，后背板卡的第一個端口為斷電直通端口，該端口用作關(guān)鍵設(shè)備同步信號端口，保證斷電時關(guān)鍵設(shè)備仍能同步。CDV板卡信號走向如圖1所示。

2.3同步系統(tǒng)的設(shè)計

同步基準(zhǔn)信號通過設(shè)立在總控機(jī)房的同步發(fā)生器，將信號分配給播出、演播室、收錄等全臺所有技術(shù)系統(tǒng)。需要同步信號的地方主要有：6個頻道主備播出切換臺、主備播出工作站、總控矩陣、上載矩陣、上載工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻服務(wù)器、各個Axon機(jī)箱、各類演播廳、衛(wèi)星機(jī)房及二備視頻播出設(shè)備等。

同步系統(tǒng)簡易圖如圖2所示。同步系統(tǒng)采用3個同步發(fā)生器（2個spg600為原有的主備同步發(fā)生器，1個SPG8000為新采購的同步發(fā)生器），主備SPG600信號接在一個422倒換器上，axon機(jī)箱也具有主備倒換功能，因此在倒換器出來后的信號接入axon分配機(jī)箱的主同步輸入端，SPG8000接入axon機(jī)箱的備同步輸入端。

從設(shè)計中可以看出，平時我們使用的是SPG600主的同步信號，當(dāng)主SPG600信號丟失時，422倒換器可以自動倒換至備的SPG600，這時axon機(jī)箱由于檢測到主信號丟失也自動切換至SPG8000信號，這樣就產(chǎn)生了一個問題，422倒換器和axon機(jī)箱同時進(jìn)行了切換，并沒有使用SPG600備的信號，因此，我們更改了axon機(jī)箱的設(shè)置，axon機(jī)箱的同步倒換方式可以設(shè)置自動倒換和手動倒換兩種模式，我們設(shè)置了手動倒換，避免主發(fā)生信號中斷時，422和axon機(jī)箱同時進(jìn)行倒換當(dāng)主備SPG600信號全部丟失時，我們?nèi)钥梢酝ㄟ^axon機(jī)箱切換至SPG8000來應(yīng)急。

同步系統(tǒng)進(jìn)行升級時是不能影響播出系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此在上線之前，我們對同步機(jī)箱進(jìn)行了脫機(jī)測試，對每個端口都進(jìn)行信號監(jiān)看，確認(rèn)技術(shù)上沒有問題。更換時間上，我們申請了凌晨4小時的停播時間，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，在4小時之內(nèi)更換同步機(jī)箱和同步發(fā)生器，并完成同步測試及同步倒換測試。

2.4同步監(jiān)看系統(tǒng)

總控控制臺設(shè)有監(jiān)測設(shè)備，我們采用的是tek的WFM7120，通過矩陣的信號切換，可以對矩陣輸入和輸出的所有信號進(jìn)行技術(shù)上監(jiān)看。如何監(jiān)看是否同步呢，我們可以選中WFM7120設(shè)備的區(qū)域“2”，將該區(qū)域選擇顯示“MEAS”，為方便監(jiān)看，我們切換至full模式，如圖3所示。使用WFM7120進(jìn)行同步測試很方便，圖3中心的十字心代表基準(zhǔn)信號的時基，圓圈表示輸入信號的時基，當(dāng)圓圈和十字心重合時，表示輸入信號和基準(zhǔn)信號時基一致，右邊是垂直偏置和水平偏置的數(shù)值顯示，我們所有設(shè)備都以播出切換矩陣為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，保證垂直偏置在1行以內(nèi)，水平偏置接近中心，但在實(shí)際應(yīng)用中，外來信號不是一定要做到0 delay，只要保證圓圈鎖定在附近就可以了。

3結(jié)論

寧波廣電集團(tuán)電視播出中心同步系統(tǒng)在設(shè)計上，采用了三路倒換同步子系統(tǒng)設(shè)計，可以確保在主備同步機(jī)及鏈路中任何一個設(shè)備出現(xiàn)問題時，不會導(dǎo)致同步信號長時間中斷，極大的提升了整個電視播出系統(tǒng)的安全性能。同步系統(tǒng)的改造完成至今，從效果來看，完全達(dá)到了預(yù)期要求，為全臺網(wǎng)系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的同步系統(tǒng)，保證了播出系統(tǒng)的安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。