高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中技術(shù)問題的探討

武海軍

摘要：近年來，高清數(shù)字電視是基于數(shù)字電視技術(shù)開發(fā)的電視技術(shù)，高清數(shù)字電視技術(shù)與數(shù)字電視技術(shù)都采用了數(shù)字信號傳輸技術(shù)，電視信號從采集、制作、傳輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都采用數(shù)字信號，與傳統(tǒng)的模擬信號傳輸技術(shù)相比，數(shù)字信號傳輸技術(shù)有更高的分辨率，傳輸速率更快。高清演播室系統(tǒng)是電視信號采集與處理的首道環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到電視信號的質(zhì)量，我國的高清演播室系統(tǒng)起步較晚，缺乏相關(guān)的技術(shù)積累，基于此，本文就高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中相關(guān)的技術(shù)問題進行了探討。

關(guān)鍵詞：高清演播室;系統(tǒng)設(shè)計;技術(shù)問題;LED

引言

為了保證高清演播室系統(tǒng)的順利運行，國家要求系統(tǒng)視頻質(zhì)量必須滿足播出水平要求，并根據(jù)廣電總局高清演播室系統(tǒng)的播出要求不斷提高。經(jīng)過多年的實踐和發(fā)展，我國高清演播室系統(tǒng)設(shè)計在技術(shù)方面得到了充分的支持，取得了較好的播放效果。但是，結(jié)合實際情況，技術(shù)帶來的問題也不容小覷。例如，照相館照明與LED背景屏之間的聚光燈和云紋問題，無疑給高清照相館系統(tǒng)的順利播出帶來了問題。

1高清演播室系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)標準

2000年，國家廣播電影電視總局發(fā)布了GY/T155-2000《高清電視制作與交換用視頻參數(shù)值》行業(yè)標準。這些參數(shù)的值構(gòu)成了確定高清電視1080/50i信號源的技術(shù)標準。無論是建造高清畫室還是OB van，還是拍攝高清電視節(jié)目，都應(yīng)該使用1080/50i高清源標準。使用1080/50i作為高清晰度信號源標準的突出優(yōu)點之一是，1080/50i和中國目前的SD信號源576/50i （PAL）可以很容易地進行上/下轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)SD到HD的平穩(wěn)過渡。條件。

2高清演播室系統(tǒng)設(shè)計原則

系統(tǒng)設(shè)計原則有以下幾個方面：（1）系統(tǒng)必須先進。HD studio系統(tǒng)力求專注于廣播電視行業(yè)未來的發(fā)展方向，系統(tǒng)設(shè)計符合專業(yè)的廣播電視規(guī)范。基于實用性和安全性，設(shè)備選型在功能和性能上有一定的先進性，系統(tǒng)設(shè)計具有一定的前瞻性。（2）規(guī)范制度。音像技術(shù)、燈光效果、系統(tǒng)布線、電源、空調(diào)的設(shè)計應(yīng)標準化，符合國家標準和國際廣播行業(yè)的相關(guān)標準。（3）系統(tǒng)可靠性高，應(yīng)急措施靈活。HD studio系統(tǒng)設(shè)計要求極高的運行可靠性。系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮到完善的應(yīng)急預(yù)案，使應(yīng)急運行安全快捷。系統(tǒng)的關(guān)鍵位置應(yīng)具有一定的冗余備份，以保證系統(tǒng)的點對點安全，具有多種安全措施，應(yīng)急方法靈活、簡單。（4）系統(tǒng)應(yīng)具有可擴展性。在設(shè)計高清畫室時，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)功能的可擴展性，如設(shè)備升級、功能擴展空間等，為未來的發(fā)展預(yù)留適當?shù)目臻g。在系統(tǒng)設(shè)計中，根據(jù)現(xiàn)場和系統(tǒng)的實際需要，設(shè)備的底盤尺寸、機架空間、傳輸線等都留下了豐富的空間。目前正在建設(shè)錄音廣播演播室，有必要充分考慮后期廣播演播室的擴建。（5）系統(tǒng)應(yīng)該是開放的。開放系統(tǒng)設(shè)計遵循國家和國際標準，以確保系統(tǒng)的完整性、通用性、可用性、可靠性、可伸縮性和可管理性。（6）系統(tǒng)操作簡單，信號靈活，易于維護。系統(tǒng)設(shè)計需要全部面向應(yīng)用，系統(tǒng)規(guī)模由實際應(yīng)用需求進行量化。系統(tǒng)設(shè)備直觀，操作方便。例如系統(tǒng)中的主開關(guān)和主混頻器不僅界面友好，而且具有耐久性和較強的穩(wěn)定性。為了便于今后系統(tǒng)的設(shè)備維護管理和故障排除，在設(shè)計中，系統(tǒng)應(yīng)盡量采用模塊化設(shè)計，力求使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單明了。（7）系統(tǒng)整體規(guī)劃，采用集約的設(shè)計思路，達到最佳的性價比。在系統(tǒng)設(shè)計中，在保證功能不簡化、安全不降低的前提下，通過合理的設(shè)計方法降低系統(tǒng)設(shè)計成本，減少設(shè)備數(shù)量。

3高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中的技術(shù)問題

（1）系統(tǒng)的整體規(guī)劃和設(shè)計均以保證最佳信號質(zhì)量作為重要的理念，對每一個可能導(dǎo)致信號質(zhì)量損失的環(huán)節(jié)進行甄別;（2）從系統(tǒng)整體的安全性、穩(wěn)定性加以考慮，充分考慮到可能出現(xiàn)的故障及多種應(yīng)急手段;（3）與現(xiàn)有標清系統(tǒng)的兼容;（4）系統(tǒng)的工作流程符合操作規(guī)范，不易產(chǎn)生誤操作;（5）系統(tǒng)便于升級和擴展，為今后的發(fā)展留有余量;（6）便于系統(tǒng)的日常維護。系統(tǒng)維護是整個系統(tǒng)生命周期中所占比例最大的，要充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理規(guī)范，保證系統(tǒng)的維護可以在很短的時間內(nèi)完成;（7）根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)要點要考慮以下兩點：①電視節(jié)目制作是一個綜合的系統(tǒng)，其構(gòu)成的成功在于系統(tǒng)的合理性和最大限度發(fā)揮系統(tǒng)設(shè)備的潛力。作為系統(tǒng)而言，決定質(zhì)量的是系統(tǒng)最差的設(shè)備，而不是最好的設(shè)備。因而在系統(tǒng)設(shè)計中很重要的一點是避免系統(tǒng)中的質(zhì)量瓶頸。②出于安全性考慮，除選用盡可能高可靠性的設(shè)備外，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)中設(shè)備的使用總量，減少系統(tǒng)環(huán)節(jié)。對于系統(tǒng)安全瓶頸的處理辦法：（a）拓寬（冗余）：配置一個以切換開關(guān)為核心的應(yīng)急切換系統(tǒng);（b）旁路通過（bypass）;（c）跳線：可以說跳線方式是解決所有問題的最后方式，在系統(tǒng)設(shè)計時寧可拋棄其他設(shè)想也應(yīng)保證系統(tǒng)有足夠的跳線排，以應(yīng)付各種可以預(yù)見和不可預(yù)見的問題，不能因某種設(shè)備（包括核心設(shè)備）的意外故障導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。

4高清演播室系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)問題的解決對策

4.1光斑問題的解決對策

首先，演播室在給背景實行布光處理的過程中，應(yīng)該盡量規(guī)避人物布光反射情況，并根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范要求，嚴加控制好人物布光中硬光的強度大小與方向情況，必須與規(guī)定標準保持一致，盡量消除光斑問題的對電視播出質(zhì)量的影響。其次，演播室燈光在布置背景光的過程中，最好應(yīng)用發(fā)光范圍大、光線柔和的燈光設(shè)備，如LED影視平板燈，確保背景燈光效果，規(guī)避光斑問題影響。需要注意的是，高清演播室系統(tǒng)需要根據(jù)實際需要，合理選擇布置背景光設(shè)備，防止光斑問題的進一步擴大。最后，在背景框架的底座處安裝一定數(shù)量的滾輪，便于前后移動。以中間為界，假設(shè)反光點在左邊，我們則可以將左邊框架往前移動，消除光斑問題。在具體的解決過程中，高清演播室應(yīng)該嚴格遵照本系統(tǒng)的設(shè)計要求，確定具體的解決對策，以便達到預(yù)期的解決效果，這一點必須加以注意。

4.2 矩陣切換輸出的圖像抖動問題

在串行數(shù)字分量系統(tǒng)中，當用切換開關(guān)或矩陣切換SDI或HD-SDI信號時，由于切換時信號的瞬時中斷會造成循環(huán)冗余校驗碼（CRCC）產(chǎn)生誤差，從而影響輸出信號的定時。這種誤差會造成輸出信號圖像的紊亂或噪波，即使進入矩陣的信號在時間上是完全一致的且切換點位于場逆程期間，仍然不能消除這種現(xiàn)象，這與模擬系統(tǒng)的情況是完全不同的。為避免直播信號出現(xiàn)上述問題，如果需要將矩陣或應(yīng)急切換開關(guān)的輸出用于直播時，應(yīng)在其后串聯(lián)一個行或幀同步器用于消除CRCC誤差。為消除這種由切換引起的圖像抖動，有些公司專門生產(chǎn)了帶有內(nèi)置同步器的切換開關(guān)，可直接將其輸出信號用于應(yīng)急播出。

4.3高清信號的圖像監(jiān)視問題

在演播室或轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)中圖像監(jiān)控可分為兩個部分：一部分是信號源監(jiān)視;另一部分是節(jié)目監(jiān)控。節(jié)目監(jiān)控是指切換臺輸出的“節(jié)目”（PGM）和“預(yù)監(jiān)”（PST）以及系統(tǒng)輸出的“技術(shù)監(jiān)視”（TechnicalMonitoring）。為保證節(jié)目制作質(zhì)量，這三臺監(jiān)視器必須使用廣播級的高清監(jiān)視器，因為導(dǎo)演、導(dǎo)播以及技術(shù)監(jiān)控人員是以這幾臺監(jiān)視器顯示的圖像作為節(jié)目質(zhì)量評判標準的。對于系統(tǒng)內(nèi)的信號源，如攝像機、錄像機以及字幕機等主要關(guān)注其圖像內(nèi)容的信號源監(jiān)視，則可采用普通監(jiān)視器或等離子屏多畫面分割顯示等方式監(jiān)視各信號源的標清信號，沒有必要使用價格昂貴的高清監(jiān)視器監(jiān)視高清域信號。

結(jié)束語

盡管高清晰度電視在我國仍然處于實驗和起步階段，高清電視制作的能力、人才的儲備、傳輸?shù)纫蛩貢簳r還制約著中國的高清市場，我們相信，隨著數(shù)字電視技術(shù)的不斷發(fā)展，在不遠的將來會消除對高清晰度電視廣播實際應(yīng)用的經(jīng)濟技術(shù)障礙，建立適合我國國情的技術(shù)傳輸體制，讓廣大的觀眾都能欣賞到高清晰度電視廣播節(jié)目。

參考文獻：

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