楊曉華

（作者單位：安徽廣播電視臺(tái)電視序列制作中心）

安徽廣播電視臺(tái)A2演播室視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊曉華

（作者單位：安徽廣播電視臺(tái)電視序列制作中心）

摘 要：本文根據(jù)安徽廣播電視臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，詳細(xì)介紹了安徽廣播電視臺(tái)a2演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)備選擇，從5個(gè)部分介紹了該演播室視頻系統(tǒng)的架構(gòu)和特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電視演播室設(shè)計(jì)；視頻系統(tǒng)；安徽廣播電視臺(tái)

1 設(shè)計(jì)總原則

A2演播室是安徽廣播電視臺(tái)新臺(tái)11個(gè)演播室一期系統(tǒng)建設(shè)中1個(gè)，主要承擔(dān)中小型綜藝類節(jié)目并兼顧訪談和專題類節(jié)目的錄制和直播。整個(gè)系統(tǒng)以高清為主，兼容標(biāo)清。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工遵循以下原則。

1.1 安全性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的冗余、安全及備份，并且在系統(tǒng)主要通路設(shè)計(jì)中具備完善的應(yīng)急方案，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

1.2 可靠性原則

系統(tǒng)方案應(yīng)保證系統(tǒng)在節(jié)目制作時(shí)滿足功能需求。圖像視音質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家廣播電影電視總局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 先進(jìn)性原則

系統(tǒng)采用當(dāng)今最領(lǐng)先的技術(shù)和高檔次的設(shè)備。不僅要求系統(tǒng)功能完備，同時(shí)系統(tǒng)中所采用的設(shè)備應(yīng)具有較強(qiáng)的可操作性和通用性；系統(tǒng)配置靈活，設(shè)備和系統(tǒng)易于維護(hù)管理；系統(tǒng)定位明確，設(shè)計(jì)合理高效。

圖1　600演播室視頻系統(tǒng)框圖

1.4 擴(kuò)展性原則

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)籌安排，統(tǒng)一信號(hào)走向，層面清晰；視音頻系統(tǒng)功能清晰結(jié)構(gòu)合理；職能區(qū)域分明；對(duì)系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)備、機(jī)柜機(jī)架等做合理布局，確保今后系統(tǒng)擴(kuò)展的可行性。

2 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)理念

下面就該演播室視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)單介紹，系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。600演播室視頻系統(tǒng)采用高清內(nèi)核結(jié)構(gòu)。主切換臺(tái)選用Snell Kahuna 2 ME高標(biāo)清多格式切換臺(tái)，調(diào)度矩陣采用Miranda 36×72高清多碼流矩陣。

視頻系統(tǒng)主要分為：信號(hào)源、視頻信號(hào)處理、同步、動(dòng)態(tài)UMD和監(jiān)看系統(tǒng)5個(gè)部分，下面做簡(jiǎn)單介紹。

2.1 信號(hào)源

600演播室主要視頻信號(hào)源包括：高清攝像機(jī)6路、外來(lái)2路、2臺(tái)字幕機(jī)、共4路信號(hào)（鍵信號(hào)和填充信號(hào)）、3路全臺(tái)網(wǎng)播出服務(wù)器等。

2.1.1 攝像機(jī)

該演播室采用池上16比特全數(shù)字高清演播室攝像機(jī)HDK-79GX，該攝像機(jī)采用AIT CCD及池上公司獨(dú)自的電路技術(shù)，2/3英寸2.3 m像素AIT3CCD,具有61 dB高信噪比，內(nèi)置三重濾色片（ND/EFF/ ECC），具有幀累積功能，可在不降低信噪比的前提下大幅提高靈敏度，可主增益控制,自定義伽瑪曲線和連續(xù)可調(diào)色溫等。

2.1.2 外來(lái)信號(hào)處理

采用2臺(tái)Snell公司SV2000雙通道交叉變換幀同步機(jī)（數(shù)字音頻加解嵌，雙電源），可實(shí)現(xiàn)外來(lái)信號(hào)4通路廣播級(jí)多格式上下交叉變換。

2.1.3 在線包裝

由于該演播室承擔(dān)日常直播任務(wù)，所以采用2套ORAD Morpho 3D三維在線包裝系統(tǒng)，完成從字幕、動(dòng)畫、欄目風(fēng)格和節(jié)目模板所有的節(jié)目包裝。

2.1.4 全臺(tái)網(wǎng)播出服務(wù)器

采用大洋全臺(tái)網(wǎng)播出服務(wù)器，完成直播中片花及廣告的播出。

2.2 視頻信號(hào)處理

視頻制作分為2部分：主通道、應(yīng)急通道。

600演播室主通道以2M/E高標(biāo)清多格式切換臺(tái)為核心，高清信號(hào)源直接送入切換臺(tái)，切換臺(tái)PGM輸出給2X1倒換器，再經(jīng)加嵌卡、高清視分、下變換后送往外接口板進(jìn)行播出。

600演播室備通道是以應(yīng)急數(shù)字視頻矩陣為核心，矩陣的EMG輸出經(jīng)過(guò)VFS 和DSK后送給2X1倒換器，再經(jīng)加嵌卡、高清視分、下變換后送往外接口板進(jìn)行播出。

主通道和備通道各自獨(dú)立傳輸信號(hào)，互不影響。

在外接口板上預(yù)留數(shù)字視頻信號(hào)、模擬視頻信號(hào)、數(shù)字音頻嵌入信號(hào)和音頻信

號(hào)等各種類型信號(hào)接口，以滿足不同需求。

2.2.1 切換臺(tái)

切換臺(tái)是整個(gè)視頻系統(tǒng)的“心臟”，承擔(dān)信號(hào)處理和制作任務(wù)，直接關(guān)系到節(jié)目播出質(zhì)量，是視頻系統(tǒng)中的重中之重。因此，在選擇切換臺(tái)時(shí)，從先進(jìn)性、穩(wěn)定性和可靠性全方位考慮，采用Snell公司的Kahuna 2 ME高標(biāo)清多格式切換臺(tái)，支持40路高清輸入，16路高清輸出，24/32路直切鍵面板，GUI觸摸屏，最大支持4通道3D DVE特技，6RU的機(jī)箱最大支持2.5 級(jí)ME的處理。由于該演播室兼顧標(biāo)、高清制作，所以該款切換臺(tái)的格式融合十分有用。高清PGM背景下，疊加標(biāo)清鍵和高清字幕，完全不必考慮格式和延時(shí)影響。

2.2.2 調(diào)度矩陣

演播室的調(diào)度矩陣采用Miranda NV8500系列中的NV8144矩陣，此矩陣最大支持144×144規(guī)模，可配置主備控制卡，主備交叉點(diǎn)板，主備電源。

（1）所有輸出都有交叉點(diǎn)備份，包括送給多畫面分割器的監(jiān)視信號(hào)也能得到保護(hù)；（2）在滿足臺(tái)里現(xiàn)有需求前提下，還有72路輸入信號(hào)的擴(kuò)展空間；（3）交叉點(diǎn)負(fù)載分散在多塊交叉點(diǎn)板上，不會(huì)因?yàn)橐粔K交叉點(diǎn)板故障影響所有信號(hào)；（4）虛擬交叉點(diǎn)功能可以讓客戶獲得任意多路輸出監(jiān)看端口，不受物理輸出監(jiān)看端口的限制；（5）維護(hù)矩陣輸入板時(shí)，最多影響9路信號(hào)。如果是輸出監(jiān)看信號(hào)的輸出板，也就最多影響18個(gè)輸出監(jiān)看。

2.2.3 多畫面分割器

使用Miranda公司最頂級(jí)的KX-7高性能多畫面分割器。

KX-7最大具備96路HD/SD SDI/ CVBS視頻輸入，8路DVI輸出。

KX系列多畫面分割器具備以下特點(diǎn)：（1）可以同時(shí)接受來(lái)自系統(tǒng)的主備路信號(hào)，形成主備路信號(hào)相鄰顯示并便于監(jiān)看管理的布局；（2）采用輸入板與輸出板分離結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸出板需要維護(hù)時(shí)，可以將該輸出板上的信號(hào)調(diào)到本機(jī)箱內(nèi)任意其他輸出板上進(jìn)行監(jiān)看，不影響業(yè)務(wù)；（3）多畫面分割器信號(hào)輸入端口是普通BNC端口，最長(zhǎng)可達(dá)120.0 m，1根BNC電纜的故障僅影響1路信號(hào)的顯示；（4）多畫面分割器每塊輸出板僅管理本輸出板上的輸出端口，修改某個(gè)分屏布局不會(huì)造成全域刷屏。

2.2.4 周邊產(chǎn)品

（1）調(diào)度矩陣采用Miranda最新的NV8144長(zhǎng)方形矩陣系統(tǒng)，充分適應(yīng)廣電用戶信號(hào)輸入少、輸出信號(hào)要求多的使用狀況。該矩陣系統(tǒng)是目前業(yè)界具有最有矩陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的矩陣系統(tǒng)，包括交叉點(diǎn)備份、通風(fēng)、供電、控制系統(tǒng)，均采用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式。

（2）導(dǎo)演顯示系統(tǒng)，制作中心提出的畫面分割器方案采用目前Miranda公司最高端的KX7多畫面分割器。畫面分割器與矩陣系統(tǒng)完全物理設(shè)備獨(dú)立。

2.3 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)信號(hào)，采用主備同步方式，配置2臺(tái)同步機(jī)和同步倒換器，提供3電平、B.B.、Word-Clock同步信號(hào)以及測(cè)試信號(hào)。同時(shí)，外系統(tǒng)同步信號(hào)可以鎖定本系統(tǒng)同步信號(hào)，作為主從同步使用。

同步機(jī)選用泰克公司同步機(jī)。該同步機(jī)可同時(shí)提供同步脈沖信號(hào)和各種模擬、串行數(shù)字、標(biāo)清格式以及音頻測(cè)試信號(hào)。

同步倒換器選用泰克公司為高清系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)的HD/SD版本的ECO422D同步倒換器?？梢詫?duì)各種信號(hào)進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)相互切換。尤其在提供的11組倒換通道中，1-6通道可以提供HD-SDI信號(hào)切換。在系統(tǒng)中，該倒換器用于BB給Tri-Level模擬3電平信號(hào)進(jìn)行倒換。

系統(tǒng)可以通過(guò)接口板同步輸入接口進(jìn)行外同步鎖相，或通過(guò)同步機(jī)產(chǎn)生同步信號(hào)。同步機(jī)提供的各種同步信號(hào)和測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)倒換器后，分配給系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備。同時(shí)，在接口板設(shè)計(jì)足量BB同步信號(hào)輸出，用于與其他系統(tǒng)的連接以及級(jí)聯(lián)。

2.4 TALLY&UMD 系統(tǒng)

采用TSL公司的TM-2產(chǎn)品，此設(shè)備支持眾多廠家協(xié)議，能夠靈活地實(shí)現(xiàn)切換臺(tái)Tally和矩陣UMD監(jiān)看源名跟隨。

TSL的Tally Man系統(tǒng)把Tally功能提升到一個(gè)新層次，隨著規(guī)模的日益擴(kuò)大，技術(shù)復(fù)雜化的日益加深，Tally Man系統(tǒng)可以提供更大的靈活性，適應(yīng)現(xiàn)代化Tally管理需求。Tally Man軟件具有Microsoft Windows風(fēng)格界面，可以簡(jiǎn)單進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布局設(shè)置，用戶可以通過(guò)軟件設(shè)置，迅速簡(jiǎn)易地增加或移除1個(gè)矩陣、切換臺(tái)或者多畫面分割器等。

Tally Man具有以下特點(diǎn)：兼容所有第三方矩陣、切換臺(tái)、畫面分割器的協(xié)議；可以在基于Windows的軟件界面下，靈活設(shè)置TSL和第三方的系統(tǒng)設(shè)備（如矩陣、切換臺(tái)、畫面分割器）;可以給系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單命名，從而利于參照；具有多個(gè)控制界面來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的設(shè)置；管理動(dòng)態(tài)、靜態(tài)UMD；具有專業(yè)水準(zhǔn)和未來(lái)可認(rèn)可的Tally管理；Tally Man可以顯示任何數(shù)量的監(jiān)視窗口，它兼容所有已知畫面分割器協(xié)議，可以顯示動(dòng)態(tài)源名信息、文本以及Tally信息。另外，TSL的IMD還提供了動(dòng)態(tài)寬高比轉(zhuǎn)換和音頻監(jiān)視功能，方便用戶監(jiān)看；Tally Man強(qiáng)大的可編程化軟件，給制作區(qū)、技術(shù)區(qū)和監(jiān)看區(qū)通信提供強(qiáng)大的靈活性。

2.5 監(jiān)看系統(tǒng)

600演播室的視頻區(qū)導(dǎo)監(jiān)墻均采用6臺(tái)1.7 m監(jiān)視器配合多畫面分割器進(jìn)行信號(hào)監(jiān)看，訊道信號(hào)由獨(dú)立的工位進(jìn)行監(jiān)看。同時(shí)，監(jiān)視系統(tǒng)的UMD系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)UMD源名跟隨，方便節(jié)目人員進(jìn)行節(jié)目制作。

技術(shù)區(qū)采用17寸專業(yè)監(jiān)視器進(jìn)行監(jiān)看，波形監(jiān)測(cè)設(shè)備采用WFM5200數(shù)字波形示波器監(jiān)測(cè)攝像機(jī)輸出信號(hào)。

3 設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)

以上就是該演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選型的主要介紹，可以看出該演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

3.1 合理性

導(dǎo)演監(jiān)視墻顯示實(shí)現(xiàn)主備信號(hào)的對(duì)比監(jiān)看。

3.2 安全性

在直播演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要以安全直播為基礎(chǔ)，既要避免系統(tǒng)功能單一，無(wú)法與其他系統(tǒng)連接，又要避免系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，給系統(tǒng)直播和調(diào)度帶來(lái)負(fù)面影響。

對(duì)于安徽廣播電視臺(tái)而言，穩(wěn)定可靠尤其重要，核心的矩陣和畫面分割器系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注重盡可能減少安全隱患、有利于日常直播和設(shè)備維護(hù)、具備應(yīng)對(duì)突發(fā)事故及抗干擾的能力；矩陣和畫面分割器的架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)性。總之，安全直播是重中之重。

系統(tǒng)不存在單一故障節(jié)點(diǎn)，任何板卡故障都不會(huì)使系統(tǒng)鏈路出現(xiàn)主備信號(hào)同時(shí)斷路故障。顯示系統(tǒng)中任意板卡故障只影響該板卡的輸入或輸出，不會(huì)造成大面積中斷故障。

3.3 可擴(kuò)展性

矩陣系統(tǒng)的配置路數(shù)是64路HDSDI輸入和64路HD-SDI輸出，同時(shí)考慮系統(tǒng)的升級(jí)能力和擴(kuò)展能力。

4 結(jié)語(yǔ)

該演播室承擔(dān)日常高、標(biāo)清錄播及直播制作任務(wù)，主要承擔(dān)地面頻道《當(dāng)紅不讓》及《快樂(lè)無(wú)敵大PK》制作任務(wù)。從目前的使用情況分析，該演播室使用正常，系統(tǒng)運(yùn)行良好，設(shè)計(jì)較為完善。