陳 東，李建杰

（青島電視臺(tái) 新聞綜合頻道技術(shù)制作部，山東 青島 266000）

2011年6月，青島電視臺(tái)為提高新聞?lì)惞?jié)目的質(zhì)量，增加其可視性和靈活性，投入大量人力物力新建了一個(gè)100 m2的電視新聞直播演播室。該演播室空間大，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，采用20塊大屏布滿四周格局,富有良好視覺效果和工作環(huán)境，多機(jī)位，多視角，集文案編輯、節(jié)目編排、演播導(dǎo)控等多種功能，可實(shí)現(xiàn)資訊、訪談、專題等多類型節(jié)目的錄制或直播，承擔(dān)著青島電視臺(tái)新聞、資訊、訪談等節(jié)目的錄制任務(wù)。同時(shí)，作為青島電視臺(tái)對(duì)外展示的窗口，這個(gè)演播室的建設(shè)兼顧安全、可靠和美觀，具有對(duì)外觀瞻的功能。場(chǎng)景四周的位置設(shè)置了DLP背景大屏幕，其以高靈活、高性能、極美觀的顯示手段，帶給主播區(qū)全新的播報(bào)體驗(yàn)和視覺沖擊。DLP大屏幕不但為演播室增添了顯示新元素，并帶動(dòng)節(jié)目的多層面互動(dòng)，將作為整個(gè)演播室的視覺核心，形成一個(gè)唯美的全景觀環(huán)境。

1 大屏系統(tǒng)構(gòu)成

大屏系統(tǒng)共有20塊大屏組成，包括14塊46 in三菱液晶LCD屏，1塊103 in松下等離子屏，1塊85 in松下等離子屏、4塊58 in松下等離子屏。其中，14塊三菱LCD屏，按照2×7排列。

1）三菱LCD屏的特點(diǎn)

（1）7.3 mm拼接縫。超窄7.3 mm拼接縫（總寬），可使圖像內(nèi)容損失降到最低，確保圖像的細(xì)膩性和完整性。

（2）高畫質(zhì)顯示效果

①數(shù)字漸變電路。三菱獨(dú)創(chuàng)的數(shù)字漸變電路可以實(shí)現(xiàn)全屏幕亮度分布的統(tǒng)一，也可確保各顯示單元在全屏拼接配置下屏幕邊緣呈現(xiàn)清晰、逼真的圖像，達(dá)到最佳的亮度分布一致性，從根本上解決邊緣亮度低的問(wèn)題。

②色彩空間控制。三菱獨(dú)創(chuàng)的數(shù)字空間控制電路，可以確保全屏幕色彩的平衡和調(diào)和，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)償顯示單元間色彩和亮度的差異，從而實(shí)現(xiàn)全屏拼接亮色參數(shù)的統(tǒng)一。

（3）動(dòng)態(tài)色彩亮度平衡

通過(guò)內(nèi)置的亮度傳感器每2 s交換一次已測(cè)量到的亮度數(shù)據(jù)，亮度智能調(diào)整系統(tǒng)能在操作期間保持屏幕的亮度一致。

（4）內(nèi)置嵌入式處理器

LCD拼接系統(tǒng)的每一塊顯示單元都具有內(nèi)部數(shù)據(jù)處理功能，每一塊面板可同時(shí)顯示多達(dá)6個(gè)窗口，為顯示系統(tǒng)信號(hào)備份提供了硬件物理接口和雙極熱備。

（5）簡(jiǎn)單前維護(hù)

前維護(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)顯示墻靠墻安裝，節(jié)省背部維護(hù)空間，確保維修人員可以直接在每一塊LCD面板前面將其拉出來(lái)，極大的方便了日后的維護(hù)操作。

2）系統(tǒng)構(gòu)成主要分為兩部分：LCD大屏幕顯示部分，主、備路控制系統(tǒng)部分如圖1所示。

圖1 LCD大屏幕顯示主、備路控制系統(tǒng)示意圖

3）LCD大屏幕顯示部分

采用三菱46 in超窄邊LCD按照2行7列拼接組合成數(shù)字拼接背景墻，其內(nèi)置控制器實(shí)現(xiàn)高分辨力圖像拼接顯示功能。DLP系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)RS-422實(shí)現(xiàn)14臺(tái)DLP聯(lián)動(dòng)控制，每臺(tái)DLP配置1塊雙DVI卡實(shí)現(xiàn)信號(hào)拼接顯示功能。

（1）控制板，如圖2所示。

控制板部分包含撥碼開關(guān)、網(wǎng)口、RS-232、RS-422輸入輸出。

圖2 控制信號(hào)板

撥碼開關(guān)：主要對(duì)各個(gè)DLP顯示單元進(jìn)行主從關(guān)系設(shè)置；網(wǎng)口：主要是系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)控制方式；RS-232：系統(tǒng)內(nèi)部控制方式；RS-422：系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動(dòng)控制；無(wú)線遙控器端口：系統(tǒng)內(nèi)部控制方式。

（2）信號(hào)輸入板，如圖3所示。

圖3 輸入信號(hào)板

本系統(tǒng)采用雙路DVI-D信號(hào)輸入板，支持最高分辨力1920×1080，通過(guò)該輸入板內(nèi)置控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)外來(lái)控制器高分辨力圖像的拼接。

4）主備控制系統(tǒng)部分

控制系統(tǒng)分為主、備兩路雙極備份方式，可以確保控制系統(tǒng)安全，互補(bǔ)，穩(wěn)定。

主路控制系統(tǒng)采用愛迪普公司的控制器，在第4部分作詳細(xì)介紹，與LCD大屏幕接口為數(shù)字DVI。

備路控制系統(tǒng)采用HP公司專業(yè)圖形工作站，與LCD大屏幕接口為數(shù)字DVI。

主備兩路控制系統(tǒng)均和LCD拼接屏內(nèi)置信號(hào)處理器相連，可以實(shí)現(xiàn)主備兩路系統(tǒng)的雙極熱備功能。主備控制系統(tǒng)通過(guò)三菱內(nèi)置控制器實(shí)現(xiàn)切換，切換時(shí)間1 s內(nèi)。

5）系統(tǒng)的操作使用

系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)有兩種方式，一是通過(guò)遙控器開關(guān)，二是通過(guò)控制軟件開關(guān)。

2 拼接屏應(yīng)急模式切換

直播過(guò)程中，背景大屏若出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響播出效果，此系統(tǒng)提供了應(yīng)急切換措施。

1）LCD液晶屏應(yīng)急切換，有兩種方式：

方式一：遙控器。通過(guò)遙控器選擇“001”或者“002”。“001”顯示主路艾迪普控制器信號(hào)；“002”顯示備路HP-Z400控制器信號(hào)。

方式二：控制軟件。打開研華工控機(jī)，在“窗口布局模式”界面的“模式ID”中輸入“1”或“2”?！?”表示主路艾迪普控制系統(tǒng)；“2”表示備路HP-Z400控制系統(tǒng)。

輸入相應(yīng)模式號(hào)碼后，點(diǎn)擊“調(diào)用已有模式”，即可進(jìn)行主備路模式調(diào)用切換。播出時(shí)把備路信號(hào)調(diào)成與主路信號(hào)一樣的視頻信號(hào)，便于及時(shí)切換。

2）松下等離子（尺寸103，85）應(yīng)急模式切換。主路信號(hào)為艾迪普控制器輸出，備路信號(hào)為矩陣SDI信號(hào)源，備路信號(hào)調(diào)成室外攝像機(jī)城市眼信號(hào)。主備路切換通過(guò)控制軟件Multi PDP Monitoring Software進(jìn)行通道選擇切換，切換時(shí)間1 s。

3 大屏控制系統(tǒng)

背景墻最直接和最本質(zhì)的需求是顯示效果的改善，由一成不變的固定景片改為靈活調(diào)用的視頻和圖片。調(diào)用視頻和圖片主要由大屏控制系統(tǒng)來(lái)完成，系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 大屏控制系統(tǒng)圖

1）系統(tǒng)的核心設(shè)備為12×20圖像拼接控制器，主要功能是將一個(gè)完整的圖像信號(hào)劃分成多個(gè)信號(hào)，分配給多個(gè)顯示單元，同時(shí)組成一個(gè)大的顯示屏幕來(lái)顯示動(dòng)態(tài)畫面，具有以下特點(diǎn)：

（1）圖像視窗在全屏范圍內(nèi)可任意縮放、疊加、漫游；

（2）高效處理能力和優(yōu)秀的穩(wěn)定性；

（3）整體模塊化設(shè)計(jì)；

（4）啟動(dòng)速度快，全實(shí)時(shí)處理；

（5）支持DVI輸入輸出；

（6）控制方式用RS232串口；

（7）純硬件構(gòu)架；

（8）安全性好，拼接控制器無(wú)操作系統(tǒng)，病毒無(wú)法感染，可經(jīng)受頻繁開關(guān)機(jī)；

（9）支持20塊屏幕拼接，每個(gè)屏幕可開4個(gè)窗口，可任意調(diào)整其長(zhǎng)寬比。

控制系統(tǒng)通過(guò)RS232串口由大屏顯示智能調(diào)度系統(tǒng)MediaLive來(lái)完成，圖5是用戶界面。

選擇一個(gè)窗口，輸入源可任意調(diào)入，將所有的窗口的位置，大小及輸入源及布局調(diào)整完成后可將場(chǎng)景保存，在需要調(diào)用時(shí)，讀取即可。

圖5 用戶界面（截圖）

2）DVI傳輸

通過(guò)DVI格式輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，可以形成一條從輸入源到顯示屏的全數(shù)字信號(hào)通路。

輸出端從拼接器到顯示屏最長(zhǎng)處達(dá)到80 m，若用銅芯線超過(guò)15 m，DVI信號(hào)會(huì)有衰減，采用光纖傳輸；輸入端距離拼接器度不超過(guò)10 m，用DVI線即可。

3）輸入信號(hào)源

輸入源共有12路，1～4路為iPlayer1，4～8路為iPlay?er2。iPlayer（智能視景播出系統(tǒng)）是一款大屏幕、高分辨力的視頻及圖文播出軟件，該款軟件用于2K、4K等高分辨力視頻播出，播出的內(nèi)容包括動(dòng)畫序列、圖片、視頻文件和實(shí)時(shí)視頻。支持大屏幕融合、拼接等技術(shù)的視頻播放，為大屏幕提供高分辨力、高清晰度的視頻播放，支持高標(biāo)清混合播出，可根據(jù)不同的需求實(shí)現(xiàn)不同的屏幕分割方案，并且可以自由組合和分配，為節(jié)目的包裝和設(shè)計(jì)提供更廣闊的空間。iPlayer作為大屏顯示智能調(diào)度系統(tǒng)Media Live系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程受控，操作人員不需要守在機(jī)器旁邊，通過(guò)遠(yuǎn)端的控制程序達(dá)到控制播出效果的目的。iPlayer1與iPlayer2功能相同可互為備份。9路為演播室視頻矩陣1路輸出，經(jīng)SDI轉(zhuǎn)DVI信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸入；10路預(yù)留；11路為視頻切換臺(tái)輔助輸出，經(jīng)SDI轉(zhuǎn)DVI信號(hào)轉(zhuǎn)換器輸入，信號(hào)源可由導(dǎo)播直接控制，用于新聞直播連線開窗，方便快捷；12路為在線包裝系統(tǒng)，它是集圖文制作與播出于一身的三維在線節(jié)目包裝系統(tǒng)。圖6為實(shí)景圖。

4 維護(hù)心得

大屏幕系統(tǒng)自使用以來(lái)運(yùn)行比較穩(wěn)定，但也出現(xiàn)了一些問(wèn)題：

1）iPlayer2在播出過(guò)程中死機(jī)，圖像為靜幀，經(jīng)檢查是由于顯卡溫度過(guò)高所致，監(jiān)測(cè)已經(jīng)超過(guò)100°C，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)箱后一風(fēng)扇電源線斷，造成顯卡散熱不良，焊接后正常，此故障未在出現(xiàn)。

圖6 實(shí)景圖

2）iPlayer2在播出過(guò)程出現(xiàn)瞬間黑屏，閃幾幀后又正常，且根據(jù)動(dòng)畫時(shí)間循環(huán)出現(xiàn)，這種現(xiàn)象屬于軟故障，不易解決。首先檢查是否是拼接處理器輸入口的問(wèn)題，把iPlayer2的4個(gè)DVI輸出線接在iPlayer1上，打開iPlay?er1播放視頻動(dòng)畫，沒(méi)有閃黑現(xiàn)象，說(shuō)明拼接處理器輸入口是好的，問(wèn)題出在iPlayer2本身。打開Windows7體驗(yàn)指數(shù)，重新評(píng)估，并把視覺效果調(diào)為最佳，閃黑現(xiàn)象不再出現(xiàn)。

3）開機(jī)后，發(fā)現(xiàn)第8塊LCD液晶屏不亮，切換到備路正常，說(shuō)明液晶屏是好的，問(wèn)題可能在傳輸環(huán)節(jié)，先換光接收機(jī)，大屏依舊不亮，后到拼接處理器輸出口換光發(fā)機(jī)，大屏顯示正常，說(shuō)明光發(fā)機(jī)已壞。

4）通過(guò)處理以上幾種故障，認(rèn)為做好大屏維護(hù)要做到以下3點(diǎn)：

（1）節(jié)目開始前1小時(shí)開機(jī)，才能有足夠的時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理各種故障。

（2）充分了解大屏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各種軟件的使用方法，才能快速判斷故障所在。

（3）由于iPlayer有4路DVI信號(hào)輸出，顯卡溫度較高，隨時(shí)通過(guò)軟件監(jiān)測(cè)顯卡GPU溫度，并保持散熱良好，節(jié)目結(jié)束后，及時(shí)關(guān)閉大屏及控制系統(tǒng)，增加其使用壽命。

5 小結(jié)

大屏幕系統(tǒng)自投入使用近一年以來(lái)，完成了每日新聞節(jié)目直播、錄制，系統(tǒng)強(qiáng)大的信號(hào)處理能力和兼容性也極大地提高了演播室播出的靈活性和便利性。特別是在2011年青島膠州灣跨海大橋、青島至黃島海底隧道開通儀式直播中得到了充分的展現(xiàn)，充分滿足了觀眾的視覺愿望，提高了電視節(jié)目的收視率。