劉彬

（大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)部，山東濟(jì)南250014）

大眾網(wǎng)演播室DLP大屏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉彬

（大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)部，山東濟(jì)南250014）

DLP大屏在廣電行業(yè)演播室中成為主流設(shè)備，以山東大眾網(wǎng)新建的96 m2演播室為背景，分析并探討了DLP大屏系統(tǒng)建設(shè)中遇到的問(wèn)題。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、DLP大屏選型、控制系統(tǒng)選擇、大屏的舞美場(chǎng)景設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施與運(yùn)維等方面做了相關(guān)介紹，對(duì)業(yè)內(nèi)同行建設(shè)DLP大屏系統(tǒng)有一定借鑒作用。

DLP大屏；巴可；在線包裝系統(tǒng)

【本文獻(xiàn)信息】劉彬.大眾網(wǎng)演播室DLP大屏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.電視技術(shù)，2015，39（10）.

DLP大屏已廣泛運(yùn)用于廣電行業(yè)中，具有數(shù)字高清無(wú)縫拼接技術(shù)的超高分辨的DLP大屏幕、包裝效果炫麗而安全可靠的大屏控制系統(tǒng)，逐漸成為新聞演播室和大型綜藝節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng)的主流配置。山東大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)下屬的大眾網(wǎng)，以打造“山東新聞第一網(wǎng)”為宗旨，不斷增強(qiáng)網(wǎng)站競(jìng)爭(zhēng)力，近年來(lái)加大對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的投入，2014年4月構(gòu)建了具備先進(jìn)水平的廣播級(jí)新聞演播室［1］，走在了國(guó)內(nèi)重點(diǎn)新聞網(wǎng)站的前列。大眾網(wǎng)96 m2實(shí)景演播室設(shè)計(jì)劃分為新聞播報(bào)、時(shí)事點(diǎn)評(píng)、嘉賓訪談等形式的緊湊型功能區(qū)域，若采用固定背景板的裝修方式，則缺乏時(shí)尚、動(dòng)感的震撼效果，會(huì)嚴(yán)重降低節(jié)目的制作水準(zhǔn)，大眾網(wǎng)需要一套DLP大屏系統(tǒng)（含在線包裝控制系統(tǒng)）作為演播室畫龍點(diǎn)睛之處，用于豐富節(jié)目展現(xiàn)和新聞表現(xiàn)形式。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

DLP大屏幕系統(tǒng)作為當(dāng)今最先進(jìn)的數(shù)字圖像顯示工具，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣電行業(yè)，從大眾網(wǎng)演播室的應(yīng)用需求角度出發(fā)，考慮到投影技術(shù)的發(fā)展，本著先進(jìn)、可靠、實(shí)用、價(jià)格合理的原則，制定下列原則。

1.1技術(shù)先進(jìn)性

DLP大屏顯示系統(tǒng)作為演播室亮點(diǎn)工程，必須保證技術(shù)先進(jìn)性，DLP顯示單元之間達(dá)到視覺(jué)無(wú)縫的標(biāo)準(zhǔn)，屏幕具備可視視角廣、色溫可調(diào)、顯色水準(zhǔn)高、防反光、防眩光、良好散熱性等先進(jìn)技術(shù)，后端控制系統(tǒng)軟件符合我國(guó)電視廣播規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際廣播電視技術(shù)發(fā)展潮流，完全適應(yīng)視音頻編輯技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)發(fā)展的要求，支持包括多種高清和標(biāo)清的制式。

1.2安全可靠性與經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

DLP投影單元和多屏拼接控制系統(tǒng)均要求為國(guó)際著名品牌，采用先進(jìn)的DLP技術(shù)和工業(yè)級(jí)板卡集成，系統(tǒng)具備非常高的安全可靠性，盡量采用冗余設(shè)計(jì)機(jī)制，具備24×7長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不間斷運(yùn)行的能力。在保證系統(tǒng)良好的性價(jià)比外，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、故障點(diǎn)少、操作簡(jiǎn)單、管理方便，具備無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、遠(yuǎn)期改造或擴(kuò)容投資少以及運(yùn)營(yíng)成本盡量低等特性［2］。

1.3兼容性與可擴(kuò)展性

系統(tǒng)應(yīng)具備良好的兼容性，支持IT、AV等各種標(biāo)準(zhǔn)接口，各設(shè)備與切換臺(tái)、視頻矩陣實(shí)現(xiàn)可靠連接，系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備之間以及系統(tǒng)內(nèi)外能互相對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)透明傳輸。后端控制系統(tǒng)能夠支持用戶可視化應(yīng)用軟件對(duì)DLP大屏顯示系統(tǒng)的管理，系統(tǒng)必須具備良好的開(kāi)放性，易于修改、擴(kuò)充和升級(jí)，支持通用的接口協(xié)議，實(shí)現(xiàn)后流程簡(jiǎn)單流暢，包括與制作網(wǎng)絡(luò)、新聞網(wǎng)絡(luò)、演播室集群以及總控播出系統(tǒng)等，均能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)互聯(lián)互通。

2　系統(tǒng)選型

2.1DLP大屏

作為演播室的亮點(diǎn)設(shè)備，DLP大屏成本不菲，在保證技術(shù)先進(jìn)性和設(shè)備可靠性的前提下，為盡量節(jié)約成本，大眾網(wǎng)針對(duì)國(guó)內(nèi)廣電行業(yè)常見(jiàn)的巴可、三菱、威創(chuàng)、巨洋幾個(gè)DLP大屏品牌和型號(hào)進(jìn)行了充分的方案考察和技術(shù)參數(shù)比較，最終確定選用巴可70 in（1 in=2.54 cm）OVL-708 LED光源投影屏。該顯示屏采用雙層樹(shù)脂屏幕，漫反射系數(shù)小于0.4%，屏幕的水平與垂直1/2增益角均不小于35°，無(wú)反光，無(wú)眩光等現(xiàn)象；采用了12度LVDS DMD芯片，使顯示效果的動(dòng)態(tài)對(duì)比度達(dá)到1 200 000：1，亮度達(dá)到了750流明，且單屏的亮度均勻性超過(guò)95%，其色彩校正電路通過(guò)調(diào)整RGB比例使整屏色彩一致性大于95%。巴可專利的Sense6技術(shù)和內(nèi)置的分光計(jì)，采用先進(jìn)算法實(shí)時(shí)計(jì)算屏幕光學(xué)特性數(shù)據(jù)，對(duì)大屏LED光源的亮度和色彩特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)結(jié)果實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地對(duì)所有顯示單元進(jìn)行調(diào)整，使得單屏中心位置、邊緣和角落以及不同屏幕之間都具備了顯示亮度和色彩還原的高度一致性；其灰度鎖定功能和10 bit控制技術(shù)，保證顯示系統(tǒng)的灰度變化、亮度和對(duì)比度等不受LED光源亮度輸出的影響，激光光源色坐標(biāo)不受溫度、老化等因素引起的色坐標(biāo)偏移，大大提高了顯示效果，保證長(zhǎng)時(shí)間使用后屏幕之間色彩與亮度的均勻性和一致性。

由于顯示屏幕的模塊化和一體化設(shè)計(jì)，顯示單元更易于檢修和零部件更換，其信號(hào)和控制電纜及其接口均被安裝在箱體內(nèi)部，保證了數(shù)據(jù)信號(hào)可靠傳遞的可靠性，不影響屏體外表整潔美觀。DLP大屏配備了3組6倍冗余的LED光源模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)光源的高可靠性冗余設(shè)計(jì)，工作穩(wěn)定，其光源壽命超過(guò)6萬(wàn)小時(shí)，支持7×24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，系統(tǒng)的MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）大于10萬(wàn)小時(shí)。先進(jìn)的密閉式芯片液冷技術(shù)保證了屏幕的低噪聲及良好的散熱性，工作噪聲控制在30 dB內(nèi)，功耗僅230 W，其獨(dú)特的風(fēng)道設(shè)計(jì)可以完美地解決顯示疊加時(shí)的散熱問(wèn)題，減少了對(duì)室內(nèi)空調(diào)的要求，良好的空氣流動(dòng)空間可顯著降低設(shè)備工作溫度，其LED光源芯片不含色輪、UHP燈泡中的水銀等有毒材料，可以回收再利用，保證了高效的節(jié)能環(huán)保性能。光學(xué)機(jī)芯和箱體獨(dú)特的防塵結(jié)構(gòu)，避免了灰塵積累對(duì)投影光學(xué)顯示清晰度的影響，保證了屏幕顯示效果不受灰塵和靜電吸附的影響而下降，延長(zhǎng)了屏幕的使用壽命及維護(hù)周期。

根據(jù)大眾網(wǎng)演播室的實(shí)際尺寸和層高限制，結(jié)合實(shí)際節(jié)目的制作需求，選用6塊OVL-708屏幕進(jìn)行2層×3列的拼接，整屏分辨率達(dá)到了3 072×1 536，DLP屏幕較好的熱脹冷縮特性和獨(dú)特的拼裝結(jié)構(gòu)使得屏幕之間的光學(xué)拼縫標(biāo)準(zhǔn)控制在0.2 mm以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)縫拼接效果。DLP大屏采用軟件方式控制窗口的拼接與分割，整屏范圍內(nèi)的拼接顯示無(wú)非線性失真效果，畫面穩(wěn)定無(wú)閃爍，各窗口的自由縮放、移動(dòng)、漫游等達(dá)到了不受物理拼縫的限制。DLP大屏采用數(shù)字輸入接口，支持4K分辨率信號(hào)，具備主備的雙鏈路DVI-D接口，在其中一路信號(hào)故障時(shí)支持自動(dòng)倒換或手動(dòng)切換功能，與后期構(gòu)建大屏控制系統(tǒng)（在線包裝）雙機(jī)熱備方式提供了保障，滿足了演播室背景大屏的需要。

2.2大屏控制系統(tǒng)

按照大眾網(wǎng)演播室的應(yīng)用需求，后端的大屏控制系統(tǒng)應(yīng)支持對(duì)多種類型信號(hào)的輸入，如HD/SD-SDI、DVI、HDMI、PC工作站及以太網(wǎng)信號(hào)等，支持同時(shí)控制多路信號(hào)，各路信號(hào)均可以任意開(kāi)窗或是多窗口整合形式在DLP大屏上任意顯示［3］?？刂葡到y(tǒng)具備極強(qiáng)的信號(hào)處理能力，使顯示在DLP大屏上可以達(dá)到4K的高分辨率的信號(hào)顯示效果，控制系統(tǒng)應(yīng)具備背景大屏在線圖文包裝功能，在保證安全、平穩(wěn)的圖文播出功能前提下，可實(shí)現(xiàn)絢麗的展示效果，顯示清晰、精確、無(wú)馬賽克，控制和管理方式簡(jiǎn)便、靈活。

經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外幾家產(chǎn)品的對(duì)比，大眾網(wǎng)最終選擇了1套新奧特的Mariana 5D背景大屏在線包裝系統(tǒng)，采用HP Z820圖形工作站、專業(yè)圖形顯示處理器和1塊Matrox廣播級(jí)高清圖像卡，配置M5DAsServer軟件，系統(tǒng)如圖1所示。

圖1　大屏控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

硬件連接方面，由Mariana5D DC播控工作站控制Mariana5D DP播出服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化控制播出，DP播出服務(wù)器輸出2路DVI信號(hào)到DLP的大屏控制器，通過(guò)控制器連到6塊DLP背景大屏上，6塊DLP屏幕通過(guò)環(huán)接形成最終輸出畫面，完美地實(shí)現(xiàn)在線包裝效果的播出；H3C千兆以太網(wǎng)交換機(jī)將DC播控工作站、DP播出服務(wù)器等設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)線連成局域網(wǎng)。Mariana5D系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式實(shí)現(xiàn)高智能化的靈活的控制和管理，控制設(shè)備支持手動(dòng)切換，具備實(shí)時(shí)接管和數(shù)據(jù)同步更新功能、支持本地等比例實(shí)時(shí)渲染場(chǎng)景監(jiān)看等功能；演播室的GV 64×64矩陣或For A切換臺(tái)可以輸出2路HD/SD-SDI信號(hào)到DP服務(wù)器，DP實(shí)現(xiàn)雙路實(shí)時(shí)外來(lái)信號(hào)DVE開(kāi)窗功能。

軟件功能方面，Mariana5D系統(tǒng)支持多種格式的數(shù)據(jù)庫(kù)以及動(dòng)畫、圖片、文字、數(shù)據(jù)圖形、視頻流等媒體信息，在強(qiáng)大的GPU渲染引擎的支持下可以完成圖形圖像的信息可視化實(shí)時(shí)顯示，并支持自定義分辨率制作和播出，可自動(dòng)適應(yīng)大屏幕的物理分辨率，實(shí)現(xiàn)畫面全屏播放，輸出分辨率和拼接的DLP大屏點(diǎn)像素一一對(duì)應(yīng)，保證畫面清晰度不失真，系統(tǒng)可以對(duì)各種尺寸DLP屏幕的播放畫面自由切割分成多個(gè)屏幕區(qū)域，每個(gè)區(qū)域顯示不同的內(nèi)容，或者高清晰度顯示拼接的畫面內(nèi)容。

3　大屏場(chǎng)景設(shè)計(jì)

前端配置了先進(jìn)的DLP大屏顯示系統(tǒng)，必須由相應(yīng)的專業(yè)舞美設(shè)計(jì)來(lái)烘托出大屏和視覺(jué)展示效果，大眾網(wǎng)96 m2演播室定位于具有現(xiàn)代化的時(shí)尚置景的全媒體演播室，能適應(yīng)新聞制作播出的特點(diǎn)，能提供全方位、多角度、多空間、多機(jī)位的播報(bào)場(chǎng)景。受緊湊型空間的局限，如何最大限度地利用有限的空間來(lái)提供更多的景區(qū)變化，突出DLP背景大屏和觸摸屏中心地位，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的機(jī)位轉(zhuǎn)換和無(wú)違和感的景區(qū)切換與景區(qū)過(guò)渡效果，演播室舞美以及大屏的場(chǎng)景設(shè)計(jì)顯得尤為重要。

綜合考慮網(wǎng)站現(xiàn)有需求，并為將來(lái)的升級(jí)做好預(yù)留，以DLP大屏為舞美設(shè)計(jì)重點(diǎn)，大眾網(wǎng)緊湊的96 m2演播室大致劃分為四大部分，如圖2所示。北側(cè)區(qū)域?yàn)橹骶皡^(qū)，主持人以坐播或者站播形式完成新聞?lì)惞?jié)目的播報(bào)，后置6塊70 in的DLP大屏，以2層3列形式拼接組成，并輔以幾塊小尺寸舞美屏和背景板做裝飾；東北角是點(diǎn)評(píng)區(qū)，主持人以站播形式完成時(shí)事新聞的點(diǎn)評(píng)，放置一塊82 in液晶觸摸屏，配活動(dòng)基座以方便靈活調(diào)整；東南側(cè)設(shè)置為嘉賓訪談區(qū)，以燈箱式臺(tái)階和小尺寸舞美屏、背景板做效果裝飾；西南側(cè)設(shè)置一塊小空間，為將來(lái)可能出現(xiàn)的新需求預(yù)留位置。各個(gè)屏幕的多點(diǎn)設(shè)計(jì)加入多類型的顯示終端，不僅能作為背景裝飾使用，通過(guò)與新興媒體資訊（微博、微信、互聯(lián)網(wǎng)等）有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了文字、圖片、視頻等全方位表現(xiàn)形式。根據(jù)DLP屏幕位置、舞美置景、燈光、播報(bào)形式、顯示終端等因素，通過(guò)靈活調(diào)度攝像機(jī)機(jī)位，獲得大量豐富的鏡頭畫面，更為節(jié)目創(chuàng)作提供空間。

圖2　演播室布局設(shè)計(jì)平面示意圖

以DLP大屏為中心的演播室以先進(jìn)的全景全媒體理念和全開(kāi)放的設(shè)計(jì)思路，整體采用360°無(wú)縫隙全置景規(guī)劃，主色調(diào)為明亮的白色，以大眾網(wǎng)的大紅色logo點(diǎn)綴，搭配背景板和小尺寸背景屏，把4個(gè)景區(qū)與導(dǎo)控室背景巧妙的融合在一起，既重點(diǎn)突出核心的DLP背景大屏，又將DLP大屏和舞美背板、小尺寸舞美屏有機(jī)結(jié)合。利用DLP大屏幕，演播室有效地組合了坐播、站播、訪談、連線點(diǎn)評(píng)等播報(bào)形式，滿足各種節(jié)目錄制的需求，景區(qū)間既可以根據(jù)節(jié)目需求單獨(dú)取景，也可以相互組合取景，為節(jié)目錄制提供了更多靈活變化的可能性［4］。4個(gè)景區(qū)之間，可以全方位進(jìn)行取景拍攝，鏡頭隨意切入不同區(qū)域，大大提高了取景的變化，實(shí)現(xiàn)了96 m2空間的極致利用，使節(jié)目形式更加豐富的同時(shí)，給觀眾展現(xiàn)更強(qiáng)烈的現(xiàn)場(chǎng)感。

4　實(shí)施與運(yùn)維

DLP大屏設(shè)備嬌貴，又關(guān)系著最終的視覺(jué)效果，運(yùn)行時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的要求比較苛刻，為保證大屏正常安全的高效運(yùn)行，在設(shè)備安裝和使用中應(yīng)格外注意以下幾點(diǎn)：

1）空調(diào)系統(tǒng)：整個(gè)DLP顯示屏的散熱量為7 170 BTU/h，因此，演播室在DLP顯示屏兩側(cè)3 m處配置了2臺(tái)恒溫、恒濕的柜式空調(diào)，為避免DLP屏幕因冷熱不均勻而造成損壞和結(jié)露現(xiàn)象，空調(diào)出風(fēng)口均朝向遠(yuǎn)離投影機(jī)箱體的方向，嚴(yán)禁向屏幕直吹，并且在大屏墻后的維修通道加裝了2臺(tái)簡(jiǎn)易抽風(fēng)機(jī)，以保證大屏幕顯示墻前后的空氣循環(huán)對(duì)流。每次使用2）環(huán)境光與照明調(diào)整：為避免太陽(yáng)光的照射，裝修時(shí)將演播室所有窗戶都進(jìn)行了封堵；為了在攝像機(jī)和觀看區(qū)能達(dá)到理想的視覺(jué)效果，大屏周邊均采用了啞光裝飾材料，并在DLP大屏幕正面前4 m范圍內(nèi)設(shè)置為暗區(qū)，沒(méi)有安裝日光燈管，僅僅在平行于屏幕方向安裝了幾個(gè)裝飾用的內(nèi)藏式筒燈，筒燈燈光避免直接照射到屏幕上，整個(gè)演播室的照明燈均按照平行于屏幕方向進(jìn)行分組控制。

DLP大屏顯示系統(tǒng)前將室內(nèi)工作溫度盡量保持在22℃上下，并調(diào)節(jié)使顯示大屏前面、后背板之間溫度差小于5℃，相對(duì)濕度控制在70%以下，隨時(shí)注意避免產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象而對(duì)DLP屏幕造成損壞。

3）電力與接地要求：大屏顯示設(shè)備使用穩(wěn)定的單相220 V的UPS或穩(wěn)壓電源，UPS供電系統(tǒng)應(yīng)與其他普通用電系統(tǒng)嚴(yán)格分開(kāi)，UPS電源采用了雙機(jī)備份及不少于30 min的后備時(shí)間，DLP大屏顯示單元總功耗2 000 W（含冗余），共配置10 A的獨(dú)立電源插座3個(gè)，均設(shè)有漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)配電線路的電線電纜使用金屬線槽或線管保護(hù)，交流接地、工作接地、保護(hù)接地等采用聯(lián)合接地方式，接地電阻嚴(yán)格小于1 Ω，采用鍍鋅扁鋼的接地引入線要求盡量短直，長(zhǎng)度不超過(guò)30 m，截面積不小于40 mm×4 mm。

5　小結(jié)

2014年7月，DLP大屏系統(tǒng)建設(shè)完成后，已在大眾網(wǎng)新聞演播室中廣泛應(yīng)用，作為節(jié)目主持人身后的背景大屏幕，主要用于新聞制作時(shí)背景圖像精確、穩(wěn)定的顯示，背景視頻循環(huán)播放等。通過(guò)將衛(wèi)星直播連線信號(hào)、3G直播連線信號(hào)、媒資系統(tǒng)調(diào)用的成片視頻、網(wǎng)站頁(yè)面、微信等其他各種形式和應(yīng)用等眾多信號(hào)接入大屏等實(shí)現(xiàn)方式，演播室的節(jié)目表現(xiàn)形式更加豐富、效果更為直觀、互動(dòng)性更強(qiáng)，DLP大屏系統(tǒng)必將在網(wǎng)站新聞制作中起到越來(lái)越重要的作用。

［1］劉彬.自媒體時(shí)代新聞網(wǎng)站演播室的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.電視技術(shù)，2014，38（14）：78-81.

［2］許凱.LED光源DLP關(guān)鍵技術(shù)淺析與實(shí)踐［J］.電視技術(shù)，2012，36（12）：81-84.

［3］張登爾，洪濤.DLP大屏幕在縣市級(jí)電視臺(tái)新聞演播室的應(yīng)用［J］.電視技術(shù)，2012，36（12）：85-87.

［4］王麗娜.青海新聞直播演播室DLP大屏幕系統(tǒng)的構(gòu)建［J］.電視技術(shù)，2013，37（6）：63-64.

Design and Application of DLP Large Screen System in DZWWW

LIU Bin

（IT Department，Shandong Dazhong News Group，Jinan 250014，China）

Large screen of DLP become the main equipment in the studio for radio and TV.With the new 96 square meter studio of DZWWW as the background，the problems encountered in the construction of DLP large screen system are analyzed and discussed.Some opinions are introduced，such as the design of system，the selection for DLP large screen and the controlling system，the screen choreography scene design，implementation and maintenance，ect.This paper has some reference value for other peers to build the DLP large screen system.

DLP large screen；Barco；graphics system

TN948

B

10.16280/j.videoe.2015.10.022

閆雯雯

2014-09-08