高清演播室視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與搭建探討

文/夏青

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步，國(guó)內(nèi)電視行業(yè)迅猛發(fā)展，高清化進(jìn)程不斷加快，各地在高清演播室系統(tǒng)建設(shè)方面的重視度越來越高，視頻系統(tǒng)搭建技術(shù)不斷優(yōu)化和完善，為了使視頻系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量得到保證，必須與實(shí)際情況相結(jié)合，做好各項(xiàng)評(píng)估和調(diào)研工作。演播室包含有視頻、燈光、電源、音頻等主要組成結(jié)構(gòu)，在高清技術(shù)發(fā)展過程中，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求，必須結(jié)合自身實(shí)際展開科學(xué)合理設(shè)計(jì)。與標(biāo)清演播室相比，高清演播室設(shè)備需求考慮多，各個(gè)單位設(shè)計(jì)思路存在明顯差異，但都以切換臺(tái)為核心搭建。做好高清演播室視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和搭建具有十分重要的作用和意義，本文就此展開研究分析。

1.高清演播室視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

首先，以前瞻性為原則。前瞻性原則主要是指由標(biāo)清電視向高清電視過渡過程中，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的選擇和使用需要具有一定的前瞻性思想，保證高清演播室視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠滿足未來電視行業(yè)發(fā)展需要，能夠?yàn)閱栴}的解決提供新的思路和方案，使高清演播室設(shè)備使用性能以及節(jié)目制作水平得到優(yōu)化和提高。

其次，以系統(tǒng)兼容性為原則。保證設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用有著一定的兼容性和可擴(kuò)張性，高清演播室在實(shí)際應(yīng)用中肩負(fù)著直播以及大型節(jié)目錄制等方面的重任，只有保證演播室視頻系統(tǒng)有足夠的靈活性，功能完備，才能更好地滿足實(shí)際需要。

最后，以安全可靠性為原則。安全可靠性主要是指設(shè)備技術(shù)指標(biāo)方面的安全可靠，高清演播室包含有節(jié)目錄制和直播等功能，必須要保證播出的安全性，高清演播室中設(shè)置有播出備份系統(tǒng)以及演播室互聯(lián)系統(tǒng)，播出過程中綜合各個(gè)方面因素分析考慮，使視頻信號(hào)互聯(lián)互通等方面問題得到有效解決。能夠與播出機(jī)房高效、安全連接，提高其網(wǎng)絡(luò)化水平。

2.高清演播室視頻系統(tǒng)搭建方式

2.1 雙主機(jī)切換系統(tǒng)

該系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)為控制面板，分別由高清信號(hào)通道主機(jī)以及標(biāo)清信號(hào)通道主機(jī)組成，兩個(gè)主機(jī)之間的信號(hào)相互分離，在實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)相互切換，同時(shí)獲取標(biāo)清以及高清信號(hào)，可有效避免信號(hào)延遲情況，降低信號(hào)轉(zhuǎn)換能耗。在電視系統(tǒng)由標(biāo)清向著高清發(fā)展過程中，選擇雙主機(jī)切換系統(tǒng)搭建方式，對(duì)電視高清化的發(fā)展有著非常好的促進(jìn)和推動(dòng)作用。

2.2 純高清上下變化系統(tǒng)

純高清上下變化系統(tǒng)只有單一高清信號(hào)通道，將下變化添加至通道輸出端，通過這種方式可產(chǎn)生標(biāo)清信號(hào)，這種搭建方式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用中能夠支持高清信號(hào)與標(biāo)清信號(hào)的切換，同時(shí)錄制標(biāo)清信號(hào)和高清信號(hào)，但存在信號(hào)延遲等缺陷。

2.3 高標(biāo)清兼容切換臺(tái)系統(tǒng)

該系統(tǒng)有兩種信號(hào)處理系統(tǒng)，兩個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)共存在一臺(tái)主機(jī)，系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理。高清與標(biāo)清信號(hào)系統(tǒng)在同步運(yùn)行過程中需要在各自處理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)變換，獲取所需要信號(hào)，兩種信號(hào)支持同時(shí)接入切換臺(tái)，操作較為簡(jiǎn)單。

2.4 多分辨率同步制作切換系統(tǒng)

該系統(tǒng)核心選擇多分辨率同步制作切換臺(tái)，格式較為獨(dú)特，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中可直接切換高清信號(hào)源，能夠支持高清信號(hào)和標(biāo)清信號(hào)同時(shí)輸出，實(shí)用價(jià)值高，但在搭建過程中布線方面要求復(fù)雜，沒有足夠的直觀性。

3.高清演播室視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成

3.1 信號(hào)源區(qū)設(shè)備

該部分設(shè)備包含字幕機(jī)、攝像機(jī)、非編設(shè)備以及外來信號(hào)等，結(jié)合具體的高清解決方案，有多種不同選擇，各臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中可結(jié)合實(shí)際情況對(duì)設(shè)備數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)增減。其中，字幕機(jī)、攝像機(jī)等較為關(guān)鍵，攝像機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中為了滿足不同機(jī)位切換需要，一般設(shè)置數(shù)量不少于三臺(tái)，字幕機(jī)布置兩臺(tái)即可，一臺(tái)固定標(biāo)記使用，另一臺(tái)應(yīng)用在游動(dòng)字幕等方面。錄放機(jī)配備有主設(shè)備和備用設(shè)備。計(jì)算機(jī)接收到其他演播室以及矩陣區(qū)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后送至切換臺(tái)，非編設(shè)備可將該信號(hào)直接送至切換臺(tái)。

3.2 切換臺(tái)矩陣區(qū)設(shè)備

切換臺(tái)矩陣區(qū)設(shè)備的搭建包含兩種不同模式：第一種模式是主備雙切換臺(tái)模式。這種模式采集信號(hào)源設(shè)備后發(fā)送至主備切換臺(tái)，切換臺(tái)中存在有超過兩級(jí)M/E，備切換臺(tái)主要應(yīng)用于輔助應(yīng)急信號(hào)的接收等，切換臺(tái)可進(jìn)行主備設(shè)備的切換；第二種模式是在主備雙切換臺(tái)模式的基礎(chǔ)上加入矩陣，利用矩陣實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的有效調(diào)度。這種模式在實(shí)際應(yīng)用中切換面板相對(duì)較多，安全性能夠得到保證，但過于復(fù)雜，成本非常高。

3.3 監(jiān)看幕墻

第一，獨(dú)立監(jiān)視器模式。一個(gè)監(jiān)視器可監(jiān)視1路信號(hào)，受到觀看效果、空間布局以及成本等方面限制，監(jiān)視器選擇17寸高清監(jiān)視器，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證信號(hào)獨(dú)立顯示，監(jiān)視器故障不會(huì)對(duì)整體監(jiān)看產(chǎn)生過大影響，信號(hào)分辨率高，不需要特殊處理，但會(huì)占用較大空間，能耗大，系統(tǒng)復(fù)雜，不方便屏墻信號(hào)的調(diào)整。

第二，多畫面分割監(jiān)看模式。當(dāng)前多畫面分割器、大屏幕技術(shù)等迅猛發(fā)展，利用圖像壓縮技術(shù)對(duì)不同信號(hào)源處理后，可以將其按照預(yù)設(shè)比例進(jìn)行壓縮顯示在監(jiān)視屏幕，對(duì)畫面分割監(jiān)看模式的應(yīng)用有著非常大的促進(jìn)作用。相比于傳統(tǒng)獨(dú)立監(jiān)視幕墻，畫面分割監(jiān)看模式在實(shí)際應(yīng)用中能夠保證監(jiān)視器的相對(duì)獨(dú)立，系統(tǒng)連線少，畫質(zhì)高。所輸入的畫面以矩陣信號(hào)、切換臺(tái)以及信號(hào)源等為主。在計(jì)算機(jī)控制下，利用一個(gè)顯示屏可實(shí)現(xiàn)對(duì)多路不同信號(hào)的處理分割。該模式包含有獨(dú)立式畫面分割器模式和矩陣內(nèi)嵌式多畫面分割器模式兩個(gè)子模式，其中，獨(dú)立式畫面分割器模式在實(shí)際應(yīng)用中配置有多個(gè)獨(dú)立畫面分割器，可以滿足不同工位監(jiān)看實(shí)際需要，這種模式在實(shí)際應(yīng)用中能夠很大程度上減少監(jiān)視器數(shù)量，節(jié)約空間和能耗，系統(tǒng)接線少，但存在信號(hào)像素低、畫面調(diào)整不方便、占據(jù)較多矩陣輸出端口資源等不足；矩陣內(nèi)嵌式多畫面分割器模式在實(shí)際應(yīng)用中將視頻矩陣與多畫面分割器有效結(jié)合，分割器模塊不需要有單獨(dú)信號(hào)輸入，系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，可調(diào)用信號(hào)源數(shù)目相對(duì)較多，但同樣存在單個(gè)信號(hào)源顯示像素低等問題，矩陣故障會(huì)產(chǎn)生非常大影響，必須配備高端視頻矩陣，建設(shè)成本高。

3.4 非編網(wǎng)絡(luò)功能

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)演播室與非編網(wǎng)絡(luò)之間的連接有充分考慮，結(jié)合電視臺(tái)非編網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀以及技術(shù)方面需要設(shè)置相對(duì)應(yīng)的演播室端非編網(wǎng)絡(luò)功能。其實(shí)現(xiàn)形式有兩種，一種是作為非編網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)擴(kuò)展使用，包含有收錄、編輯、回放等不停站點(diǎn)，不存在相應(yīng)存儲(chǔ)服務(wù)器，這種實(shí)現(xiàn)方式成本相對(duì)較低，功能簡(jiǎn)單，但因?yàn)榇鎯?chǔ)服務(wù)器共用，安全性得不到保證；另一種是應(yīng)用在新演播室系統(tǒng)中的專用非編網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合演播室具體需要配置，利用文件格式方式實(shí)現(xiàn)與后期非編網(wǎng)絡(luò)的交換，這種實(shí)現(xiàn)方式需要較高的投資成本，功能設(shè)置方面能夠滿足演播室實(shí)際需要，安全性高。具體實(shí)現(xiàn)方式的選擇可以綜合總體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模以及演播室定位等方面內(nèi)容分析考慮。

不同演播室的定位各不相同，在非編網(wǎng)絡(luò)功能方面也存在非常大差距，大型演播室非編網(wǎng)絡(luò)模塊需要包含有以下幾個(gè)方面內(nèi)容：第一，具備豐富采集功能?？蓪?shí)現(xiàn)多路信號(hào)的同時(shí)錄制，同時(shí)有USB接口上下載等方面功能。第二，具備有深度包裝功能。不僅可以進(jìn)行素材的編輯，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)字幕的疊加和特技制作，對(duì)電視節(jié)目進(jìn)行相應(yīng)渲染、合成等措施，同時(shí)還能進(jìn)行音頻調(diào)整。第三，快速剪輯功能，可以實(shí)時(shí)、快速地剪輯演播室現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，同時(shí)能夠滿足集錦鏡頭包裝需要。第四，應(yīng)急播出功能?？煽焖僬{(diào)取故事版等播出。第五，回放功能?？刂片F(xiàn)有以及在編素材的回訪，同時(shí)串聯(lián)有制作和修改功能?；卦L可多個(gè)通道同時(shí)控制。第六，延遲播出功能?？蓪?shí)現(xiàn)素材邊錄取邊播出，在特殊情況下，快速修改和剪輯已錄未播素材。

結(jié)語

高清演播室視頻系統(tǒng)建設(shè)屬于一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及面廣，存在多學(xué)科交叉融合，設(shè)備投入大，運(yùn)行成本高，必須配備高素質(zhì)的運(yùn)行維護(hù)人員。高清演播室視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際需要，科學(xué)、合理地選擇搭建方法，同時(shí)，各電視臺(tái)要與自身設(shè)備更新狀況相結(jié)合，充分利用現(xiàn)有資源，盡早實(shí)現(xiàn)全面高清化，促進(jìn)電視行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，為觀眾帶來更高質(zhì)量的觀看體驗(yàn)。