高標(biāo)清兼容的演播室系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方案

馬旭波 管軍

【摘要】為了兼顧部分標(biāo)清頻道的需要，設(shè)計(jì)了一套同時(shí)滿足高清節(jié)目、標(biāo)清節(jié)目錄制的演播室總控系統(tǒng)方案。并且總控方案的視頻系音頻系統(tǒng)有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，便于各種外部信號(hào)的接入。

【關(guān)鍵字】總控系統(tǒng);演播室

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.08.027

在廣電行業(yè)整體向高清轉(zhuǎn)化的趨勢下，如東縣融媒體中心建設(shè)了一套3+1信道演播室和一個(gè)2+1信道高清演播室系統(tǒng)，同時(shí)兼顧兩個(gè)演播室的互聯(lián)互通和互為備份且信道共享，保證演播室在直播節(jié)目制作時(shí)的安全。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及設(shè)備選型、配置方案滿足新聞、專題和小型綜藝類節(jié)目的制作及播出要求。

1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)國家廣播電影電視總局有關(guān)二級(jí)以上（含）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)。技術(shù)指標(biāo)符合國家廣播電視電影總局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合ITU-R BT.601，SMPTE259M等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，AES/EBU數(shù)字演播室音頻有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。并且考慮到一下兩個(gè)方面：

1.1 安全性

有極高的運(yùn)行可靠性，有完備的應(yīng)急方案。應(yīng)急切換前后，系統(tǒng)的信號(hào)穩(wěn)定，控制系統(tǒng)無縫控制，且備份系統(tǒng)（通道）獨(dú)立運(yùn)行。

1.2 先進(jìn)性

高清制作標(biāo)準(zhǔn)符合國家廣電總局高清晰度演播室節(jié)目制作標(biāo)準(zhǔn)（GY/T155-2000）;系統(tǒng)既具備1080/50i標(biāo)準(zhǔn)的制作能力，并兼容標(biāo)清節(jié)目上下變換。

2. 設(shè)計(jì)方案

2.1 視頻系統(tǒng)

系統(tǒng)信號(hào)包含7路攝像機(jī)信號(hào)、2臺(tái)子母機(jī)信號(hào)、2臺(tái)硬盤錄像機(jī)信號(hào)、6臺(tái)視頻服務(wù)器信號(hào)和2路外源信號(hào)，具體詳見圖1.

系統(tǒng)可輸入輸出符合廣電標(biāo)準(zhǔn)的HD、SD等信號(hào)。切換臺(tái)是松下HS6000系列，高標(biāo)清兼容。高清信號(hào)分別進(jìn)入主、備切換臺(tái)，標(biāo)清信號(hào)需要先通過板卡的上變換轉(zhuǎn)換。兩個(gè)切換臺(tái)在系統(tǒng)中既有信號(hào)調(diào)度的作用，也可以互為備份。PGM信號(hào)從切換臺(tái)輸出后，經(jīng)二選一開關(guān)，經(jīng)過加嵌、下變換輸出給視分板卡等處理送錄制或播出。

系統(tǒng)采用切換臺(tái)加矩陣備份方式，在切換臺(tái)主通道信號(hào)鏈路產(chǎn)生問題時(shí)可以通過二選一切換開關(guān)自動(dòng)或手動(dòng)切換至備份通道繼續(xù)完成節(jié)目的直播或錄播。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)直播的特性，在系統(tǒng)中增加延時(shí)功能，并監(jiān)看延時(shí)前后畫面以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.2 監(jiān)視系統(tǒng)

在保證系統(tǒng)安全性的前提下，采用切換臺(tái)多畫面輸出監(jiān)看和畫面分割器監(jiān)看相互配合的方式，做到監(jiān)視系統(tǒng)的備份。要求所有畫分輸出信號(hào)全部進(jìn)入矩陣，監(jiān)視信號(hào)全部由矩陣調(diào)度。在此種方式下，合理的布局監(jiān)看信號(hào)，符合工位設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要考慮到其它信號(hào)監(jiān)看，在系統(tǒng)信號(hào)鏈路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)配置數(shù)量足夠的監(jiān)視設(shè)備。

2.3 時(shí)鐘系統(tǒng)

時(shí)鐘系統(tǒng)要求采用正計(jì)時(shí)、倒計(jì)時(shí)和開播時(shí)多合一的時(shí)鐘接收機(jī)，減少時(shí)鐘系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，從接收機(jī)到時(shí)鐘顯示只使用網(wǎng)線連接，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。并且，GPS的時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)接入硬盤錄像機(jī)、在線包裝等設(shè)備，具體信號(hào)流程見圖2。

2.4 音頻系統(tǒng)

兩個(gè)演播室的音頻系統(tǒng)具有完整的1+1備份能力，所有信號(hào)源分別進(jìn)入兩個(gè)調(diào)音臺(tái)。調(diào)音臺(tái)輸出信號(hào)到2選1開關(guān)，再輸出到數(shù)字音分，送到 D/A 轉(zhuǎn)換、加嵌、送到錄像機(jī)、模擬音分、接口板、監(jiān)聽音箱等，充分考慮到兩個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)

聽、話筒的分布，并且兩個(gè)系統(tǒng)在工作時(shí)互不影響。系統(tǒng)以主備調(diào)音臺(tái)為中心，實(shí)現(xiàn)單聲道、立體聲的記錄、傳輸和監(jiān)聽等功能為主。

信號(hào)至調(diào)音臺(tái)一級(jí)都為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換，最終分別輸出數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)至板卡中加嵌，流程如圖3。

2.5 通話系統(tǒng)

通話系統(tǒng)采用patyline的通話方式，要求能夠滿足兩個(gè)演播室同時(shí)使用互不影響工作，充分考慮切換導(dǎo)演、攝像、燈光、音頻和現(xiàn)場導(dǎo)演的全雙工通話，主持人的無線返聽和4路有線通話腰包。要求通話系統(tǒng)能在高噪聲和低噪聲環(huán)境通信中，不間斷提供高清晰信號(hào)，特別是搖臂機(jī)位攝像工位通話要保證其聲音清晰洪亮。

2.6 TALLY系統(tǒng)

使用雙色TALLY，實(shí)現(xiàn)正常情況下的顏色和字符提示功能。各區(qū)TALLY指示使用TALLY燈接口，而且可接受外部TALLY級(jí)聯(lián)輸入。TALLY系統(tǒng)可支持切換臺(tái)并行TALLY控制輸出，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)看系統(tǒng)雙色切換。

2.7 布線

2.7.1 音頻線纜

參考美國聲學(xué)工程協(xié)會(huì)與歐洲廣播聯(lián)盟數(shù)字音頻標(biāo)準(zhǔn)（AES/EBU）的電氣參數(shù)要求（詳見表1），選擇雙絞線作為主要的音頻線纜。雙絞線布線時(shí)需要屏蔽，如果是多線對電纜，每一組線對都應(yīng)當(dāng)單獨(dú)屏蔽。永久性安裝使用箔層屏蔽，而彎曲應(yīng)用中使用箔層加網(wǎng)狀屏蔽。雙絞線一組線對可以傳輸兩個(gè)通道的數(shù)字音頻。電纜與XLR連接器端相接，也可以進(jìn)行穿孔，或者焊接于跳線板上。

3. 視頻電纜

數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中一部分為沿著導(dǎo)體中心傳輸?shù)牡皖l信號(hào)，另一部分是由于集膚效應(yīng)沿導(dǎo)體外表面?zhèn)鬏數(shù)母哳l信號(hào)。因此，沒有涂層的純銅導(dǎo)體具有最佳的性能，實(shí)心導(dǎo)體具有更好的特性阻抗穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)回波損耗（SRL）。

3.1 接地

所有電視設(shè)備專用接地端或外殼通過采用外層黃綠色相間2.5mm?的絕緣多芯屏蔽銅線有效連接，由電視設(shè)備電源插件接地端連接至工藝地;同時(shí)由電視設(shè)備專用接地端或外殼通過線材連接至機(jī)柜上的接地銅帶。

4. 總結(jié)

如東縣融媒體中心演播室系統(tǒng)投入使用以來，很好的滿足了各類節(jié)目的錄制需求。系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性，方便各種類型的視頻、音頻信號(hào)接入。在后續(xù)使用中成功將Live-U的直播服務(wù)器信號(hào)接入總控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了幾次大型活動(dòng)的在線直播。