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        電視播出同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        2017-09-27 06:10:50翁青山
        科學(xué)家 2016年10期

        翁青山

        摘要 同步系統(tǒng)是電視播出系統(tǒng)中不可或缺的一部分,寧波廣播電視集團(tuán)同步系統(tǒng)由于設(shè)備老化,需要技術(shù)更新,對現(xiàn)有的同步系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。本文主要講電視播出中心同步系統(tǒng)存在的問題、改造的必要性以及同步系統(tǒng)設(shè)備的選擇及改造方案。

        關(guān)鍵詞 同步系統(tǒng);播出系統(tǒng);axon;spg600

        同步系統(tǒng)在電視播出系統(tǒng)中是非常關(guān)鍵的,對于電視播出來說,同步指的是各種信號到達(dá)播出切換矩陣時信號的同步時基、相位能夠一致。在電視系統(tǒng)中,除了內(nèi)部信號外還有各種外來信號,為了對不同基準(zhǔn)的信號進(jìn)行同步切換,就必須解決它們與播出切換矩陣同步鎖相問題。如果不同步會導(dǎo)致圖像垂直移動甚至跳動、翻滾,直接影響到圖像質(zhì)量,更關(guān)系到安全播出,為了解決外來信號和本地信號同步的問題,就需要建立一個統(tǒng)一基準(zhǔn)的同步系統(tǒng)。

        1同步系統(tǒng)現(xiàn)狀及改造原則

        寧波廣電集團(tuán)全同步系統(tǒng)于2002年建成投入使用,隨著這幾年多個電視頻道的開播以及高清演播室的建成并投入使用,現(xiàn)有的同步系統(tǒng)的端口資源己經(jīng)無法滿足日常業(yè)務(wù)需求。再加上近幾年數(shù)字技術(shù)不斷提高,周邊設(shè)備的不斷更新?lián)Q代,現(xiàn)有的同步系統(tǒng)設(shè)備老化,所以同步系統(tǒng)改造迫在眉急。恰逢高標(biāo)清同播系統(tǒng)改造,經(jīng)集團(tuán)批準(zhǔn),我們對現(xiàn)有同步系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。

        同步系統(tǒng)升級改造遵循的原則是:1)采用復(fù)合同步信號的應(yīng)符合《數(shù)字分量演播室同步基準(zhǔn)信號》(GY/T167)的相關(guān)要求;2)同步切換設(shè)備應(yīng)具有自動和手動切換功能,能夠斷電直通,主備同步發(fā)生器應(yīng)分接不同的電源;3)主備服務(wù)器和主備播出設(shè)備的同步要分設(shè)在不同的板卡上,要求不能有單潰點(diǎn);4)同步環(huán)通串接不超過2個;5)重要的同步設(shè)備應(yīng)接在斷電直通端口上,減少故障的發(fā)生。

        2同步系統(tǒng)的改造方案

        2.1同步信號的選擇

        現(xiàn)階段,在電視系統(tǒng)中采用的同步信號主要是黑場同步信號(BB)和三電平同步信號,BB信號以及支持高清和標(biāo)清,而且相對比較簡單,因此,在高標(biāo)清同播系統(tǒng)里我們?nèi)越y(tǒng)一采用BB信號作為同步信號,這一同步基準(zhǔn)信號已經(jīng)廣泛用于大量的串行數(shù)字分量系統(tǒng)中。

        同步分為臺主鎖相和臺從鎖相,臺主鎖相就是以臺里的同步為基準(zhǔn)信號,臺從鎖相是以外來信號為同步基準(zhǔn),在播出系統(tǒng)中,我們采用臺主鎖相,外來信號進(jìn)入總控后,經(jīng)幀同步卡后再進(jìn)入播出系統(tǒng),保證了跟播出切換矩陣同步。

        2.2同步機(jī)箱

        由于現(xiàn)有的snell機(jī)箱技術(shù)落后,使用周期過長,無法滿足未來高清的使用,我們這次統(tǒng)一采用axon機(jī)箱來代替老的snell機(jī)箱,axon機(jī)箱跟snell機(jī)箱相比主要具有以下特性:1)引入了同步總線的概念,一個機(jī)箱只需接主備2根同步線,通過機(jī)箱自身內(nèi)部的走線,保證塊板卡的同步,而不需要在每塊分配板卡都接一根同步線;2)可以在總控管理機(jī)里實(shí)時顯示、監(jiān)看及更改板卡參數(shù)、同步狀態(tài);3)設(shè)有遠(yuǎn)程和本地兩種故障報警系統(tǒng),設(shè)備發(fā)生故障時會報警,方便技術(shù)人員查詢設(shè)備運(yùn)行情況。

        同步的分配板卡由axon的CDV29分配板卡和斷電直通的后背板共同組成,該板卡為1進(jìn)9出的分配板卡,后背板卡的第一個端口為斷電直通端口,該端口用作關(guān)鍵設(shè)備同步信號端口,保證斷電時關(guān)鍵設(shè)備仍能同步。CDV板卡信號走向如圖1所示。

        2.3同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        同步基準(zhǔn)信號通過設(shè)立在總控機(jī)房的同步發(fā)生器,將信號分配給播出、演播室、收錄等全臺所有技術(shù)系統(tǒng)。需要同步信號的地方主要有:6個頻道主備播出切換臺、主備播出工作站、總控矩陣、上載矩陣、上載工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻服務(wù)器、各個Axon機(jī)箱、各類演播廳、衛(wèi)星機(jī)房及二備視頻播出設(shè)備等。

        同步系統(tǒng)簡易圖如圖2所示。同步系統(tǒng)采用3個同步發(fā)生器(2個spg600為原有的主備同步發(fā)生器,1個SPG8000為新采購的同步發(fā)生器),主備SPG600信號接在一個422倒換器上,axon機(jī)箱也具有主備倒換功能,因此在倒換器出來后的信號接入axon分配機(jī)箱的主同步輸入端,SPG8000接入axon機(jī)箱的備同步輸入端。

        從設(shè)計(jì)中可以看出,平時我們使用的是SPG600主的同步信號,當(dāng)主SPG600信號丟失時,422倒換器可以自動倒換至備的SPG600,這時axon機(jī)箱由于檢測到主信號丟失也自動切換至SPG8000信號,這樣就產(chǎn)生了一個問題,422倒換器和axon機(jī)箱同時進(jìn)行了切換,并沒有使用SPG600備的信號,因此,我們更改了axon機(jī)箱的設(shè)置,axon機(jī)箱的同步倒換方式可以設(shè)置自動倒換和手動倒換兩種模式,我們設(shè)置了手動倒換,避免主發(fā)生信號中斷時,422和axon機(jī)箱同時進(jìn)行倒換當(dāng)主備SPG600信號全部丟失時,我們?nèi)钥梢酝ㄟ^axon機(jī)箱切換至SPG8000來應(yīng)急。

        同步系統(tǒng)進(jìn)行升級時是不能影響播出系統(tǒng)的正常運(yùn)行,因此在上線之前,我們對同步機(jī)箱進(jìn)行了脫機(jī)測試,對每個端口都進(jìn)行信號監(jiān)看,確認(rèn)技術(shù)上沒有問題。更換時間上,我們申請了凌晨4小時的停播時間,并準(zhǔn)備好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,在4小時之內(nèi)更換同步機(jī)箱和同步發(fā)生器,并完成同步測試及同步倒換測試。

        2.4同步監(jiān)看系統(tǒng)

        總控控制臺設(shè)有監(jiān)測設(shè)備,我們采用的是tek的WFM7120,通過矩陣的信號切換,可以對矩陣輸入和輸出的所有信號進(jìn)行技術(shù)上監(jiān)看。如何監(jiān)看是否同步呢,我們可以選中WFM7120設(shè)備的區(qū)域“2”,將該區(qū)域選擇顯示“MEAS”,為方便監(jiān)看,我們切換至full模式,如圖3所示。使用WFM7120進(jìn)行同步測試很方便,圖3中心的十字心代表基準(zhǔn)信號的時基,圓圈表示輸入信號的時基,當(dāng)圓圈和十字心重合時,表示輸入信號和基準(zhǔn)信號時基一致,右邊是垂直偏置和水平偏置的數(shù)值顯示,我們所有設(shè)備都以播出切換矩陣為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,保證垂直偏置在l行以內(nèi),水平偏置接近中心,但在實(shí)際應(yīng)用中,外來信號不是一定要做到0 delay,只要保證圓圈鎖定在附近就可以了。

        3結(jié)論

        寧波廣電集團(tuán)電視播出中心同步系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上,采用了三路倒換同步子系統(tǒng)設(shè)計(jì),可以確保在主備同步機(jī)及鏈路中任何一個設(shè)備出現(xiàn)問題時,不會導(dǎo)致同步信號長時間中斷,極大的提升了整個電視播出系統(tǒng)的安全性能。同步系統(tǒng)的改造完成至今,從效果來看,完全達(dá)到了預(yù)期要求,為全臺網(wǎng)系統(tǒng)提供了穩(wěn)定可靠的同步系統(tǒng),保證了播出系統(tǒng)的安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。endprint

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