浙江省紹興市委黨校 李江韡

近年來，伴隨著黨校各項事業(yè)的發(fā)展，信息化建設(shè)逐漸的進入了黨校的發(fā)展議程。在這個過程中，承擔(dān)著召開重要會議，舉行重要課程的報告廳濃縮了黨校信息化建設(shè)的主要成果，逐漸成為體現(xiàn)一所黨校信息化建設(shè)成果的重要窗口之一。基于以上出發(fā)點，我校的報告廳在興建之初便按照高標(biāo)準(zhǔn)、高要求進行了弱電系統(tǒng)設(shè)計，本文主要對我校報告廳整體弱電系統(tǒng)設(shè)計中的視頻制作系統(tǒng)的設(shè)計方案（如圖1）進行剖析，從系統(tǒng)整體理念構(gòu)想、EFP系統(tǒng)、視頻信號處理系統(tǒng)、視頻信號播出系統(tǒng)等四個創(chuàng)新點出發(fā)，全面解析視頻制作系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。

一、視頻制作系統(tǒng)的整體理念創(chuàng)新

目前來說，傳統(tǒng)意義的報告廳在視頻制作系統(tǒng)的設(shè)計上存在很多缺陷，一般采用會議攝像頭進行現(xiàn)場畫面的捕捉，然后通過復(fù)合信號線將會議攝像頭拍攝的模擬視頻信號傳輸?shù)街锌厥业腁V矩陣，再通過AV矩陣將模擬視頻信號傳輸?shù)酵队皟x等視頻畫面輸出設(shè)備和記錄系統(tǒng)進行記錄，這樣的視頻制作系統(tǒng)拍攝的信號質(zhì)量差，畫面呆板，不能滿足會議和課程的需要。因此，我們在進行視頻制作系統(tǒng)設(shè)計之初，就摒棄了上述的設(shè)計理念，按照高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)進行了視頻制作系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計，在其中不乏創(chuàng)新點。

首先，將整個視頻制作系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)，分別為EFP系統(tǒng)（多機位電視節(jié)目制作系統(tǒng)）、視頻信號處理系統(tǒng)和視頻信號播出系統(tǒng)。其中EFP系統(tǒng)主要是通過多機位的配合完成現(xiàn)場視頻信號和VGA信號的捕捉與生成，同時還具有視音頻信號的存儲功能；視頻信號處理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將EFP系統(tǒng)輸出的視頻信號、VGA信號、有線電視信號和DVD信號統(tǒng)一轉(zhuǎn)為成為RGBHV信號，然后經(jīng)過RGBHV矩陣統(tǒng)一輸出到視頻播出系統(tǒng)；視頻信號播出系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將RGBHV矩陣輸出的視頻信號高保真度的輸出到顯示設(shè)備中，呈現(xiàn)給現(xiàn)場的受眾，視頻播出系統(tǒng)主要包括兩套4平方米LED顯示屏（4mm）、一套工程投影儀和三臺等離子電視。

其次，完備的硬件配置讓我們在視頻信號的選擇和傳輸上有了很大的空間，可以去實現(xiàn)更好的畫面效果。在EFP系統(tǒng)中我們選用的是電視業(yè)界統(tǒng)一使用的廣播級SDI信號，并且做到了高標(biāo)清兼容，實現(xiàn)了最大限度保證現(xiàn)場畫面的真實還原；在視頻信號處理系統(tǒng)中，采用的轉(zhuǎn)換器全部為廣播級視頻轉(zhuǎn)換器，將各種視頻信號全部統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為RGBHV信號，盡量做到畫面質(zhì)量低損耗；在視頻信號播出系統(tǒng)中，投影儀和等離子電視都是RGBHV型號直接輸入，而LED大屏是將RGBHV信號經(jīng)過專業(yè)的視頻處理器進行處理，通過六類網(wǎng)線傳輸?shù)絃ED大屏。

最后，在整個系統(tǒng)的設(shè)計過程中，除了在技術(shù)上將影視技術(shù)融入到系統(tǒng)中，還考慮到系統(tǒng)的使用過程中要充分發(fā)揮電視畫面的藝術(shù)性和使用者的主觀創(chuàng)造性。例如，EFP系統(tǒng)中三臺廣播級攝像機都是需要攝像師操作的，每臺攝像機都可以根據(jù)現(xiàn)場光線條件、主席臺布局等實際情況調(diào)節(jié)各項參數(shù)，并且在弱電施工過程中提前給三臺攝像機預(yù)留了十個機位點，可以很好的保證畫面質(zhì)量，此外，視頻特技切換臺有一名導(dǎo)播進行電視畫面切換控制，通過導(dǎo)播和攝像師配合，可以根據(jù)現(xiàn)場的氛圍控制畫面的節(jié)奏，創(chuàng)造出完美的畫面效果。

二、EFP系統(tǒng)

EFP系統(tǒng)是多機位電視節(jié)目制作系統(tǒng)的簡稱，這是整個視頻制作系統(tǒng)的第一個創(chuàng)新點，我們將電視臺演播室的視頻制作理念引入到了報告廳中。以往的報告廳一般采用會議攝像頭來采集現(xiàn)場畫面，然后輸入到硬盤記錄系統(tǒng)和現(xiàn)場的播出系統(tǒng)，這種方案存在很多弊端，如畫面質(zhì)量差，機位不靈活（一般固定架在高處），構(gòu)圖不美觀，攝像機的曝光、色溫參數(shù)沒法調(diào)整導(dǎo)致畫面偏色等等，鑒于這些缺點，我們在視頻制作系統(tǒng)方案設(shè)計之初就否定了采用會議攝像機，而是采用了多機位電視節(jié)目制作系統(tǒng)（EFP）。EFP系統(tǒng)應(yīng)用最多是電視臺的大型演播室和電視節(jié)目轉(zhuǎn)播車中，整個EFP系統(tǒng)主要包括攝像機、視頻特技切換臺、監(jiān)視單元、記錄單元、內(nèi)部對講單元。在具體的設(shè)備選擇上我們經(jīng)過多次比對各型號的設(shè)備的性能，較好的整合了我校目前已有的電視節(jié)目制作設(shè)備，取得了最大的性價比。

1. 攝像機

攝像機在整個視頻制作系統(tǒng)中起到基石的作用，攝像機的性能指標(biāo)將直接關(guān)系到視頻畫面的質(zhì)量，因此在攝像機的選擇上要在滿足系統(tǒng)需要的基礎(chǔ)上選擇性價比最高的。在綜合了各項因素和目前已有設(shè)備的基礎(chǔ)上選擇了兩臺索尼的HVR-S270C高標(biāo)清攝像機和一臺松下AW-HE50SMC高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機。索尼的HVR-S270C是專業(yè)級的高標(biāo)清兼容攝像機，3片1/3英寸的CMOS感光器件讓其應(yīng)有良好的色彩還原能力，能夠完全承擔(dān)報告廳的各種拍攝任務(wù)，這兩臺攝像機中，有一臺是機位固定，負(fù)責(zé)會場的全景和主講人的中近景，兩外一臺是移動機位，負(fù)責(zé)觀眾和細(xì)節(jié)鏡頭的捕捉；松下的AW-HE50SMC高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機可以通過IP協(xié)議控制其各項參數(shù)，是一款廣播級高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)攝像機，其畫面效果符合廣播電視節(jié)目的播出的要求。這三臺攝像機的視頻信號全部通過SDI線纜傳輸?shù)揭曨l特技切換臺。

2. 電腦VGA信號

在系統(tǒng)設(shè)計方案中，將教師電腦的VGA信號作為一路信號源輸入到視頻特技切換臺中，之所以這樣做是出于對整體課程編輯錄制的考慮，將電腦的VGA信號和三路攝像機信號都輸入到視頻特技切換臺中，在教師授課過程中，通過視頻特技切換臺完成課程的編輯，大大提高了的課程后期編輯的效率。為了實現(xiàn)這一方案設(shè)計，我們在系統(tǒng)中加入一個VGA轉(zhuǎn)DVI的視頻轉(zhuǎn)換器，然后將DVI信號輸入到視頻特技切換臺中（切換臺兼容DVI信號輸入），通過多次使用，這一方案取得較好效果。

3. 視頻特技切換臺

視頻特技切換臺是整個EFP系統(tǒng)的核心，所有的輸入信號都要經(jīng)過它的處理再輸出。經(jīng)過多方比較，最終選擇了松下的AV-HS400AMC高標(biāo)清視頻特技切換臺，它支持四路SD(HD)-SDI信號和一路DVI信號輸入，并且內(nèi)置分屏監(jiān)視功能，只要一臺監(jiān)視器就可以監(jiān)視所有攝像機的輸入信號和視頻特技切換臺的輸出信號，這樣就可以大大的節(jié)約成本。在實際使用過程中，信號的輸入有三路攝像機信號和一路電腦VGA信號，信號的輸出有一路分屏監(jiān)視SDI信號進監(jiān)視器，一路總輸出SDI信號進錄像機，另外一路總輸出的SDI信號進視頻信號處理系統(tǒng)，經(jīng)過信號的轉(zhuǎn)換后輸出到會議現(xiàn)場的各種輸出設(shè)備中。

4. 其他設(shè)備

EFP系統(tǒng)除了上述三部分之外還有視頻監(jiān)視器，錄像機和內(nèi)部通話系統(tǒng)組成，視頻監(jiān)視器選用的是索尼的LMD-1510W，錄像機是索尼的HVR-1500A，內(nèi)部通話系統(tǒng)是好易通的LS-500S對講機，這三部分都是整合我校現(xiàn)有設(shè)備資源，將已有設(shè)備整合到EFP系統(tǒng)中，這樣降低了設(shè)計成本，讓設(shè)計方案更具可行性。

經(jīng)過多次實踐證明，整套EFP系統(tǒng)的整體性能穩(wěn)定，信號質(zhì)量和畫面效果都很好，此外，這套EFP系統(tǒng)還具有一下兩點優(yōu)勢：一是整套EFP系統(tǒng)組裝快捷，不僅可以在報告廳中使用，也可以在普通的教室中快速完成組裝使用，更好的適用于學(xué)校教學(xué)資源片的拍攝編輯工作，提高了后期編輯的效率；二是整套EFP系統(tǒng)同時兼容標(biāo)高清信號，這為以后系統(tǒng)的升級留出了空間，節(jié)約了成本，例如，系統(tǒng)要升級畫面質(zhì)量，只需要更換攝像機即可，其他的部分不用更換，單個部分的升級可以大大提升系統(tǒng)的整體性能。

三、視頻信號傳輸處理系統(tǒng)

視頻信號傳輸處理系統(tǒng)在整個視頻制作系統(tǒng)中起到了中心樞紐的作用，但由于經(jīng)費預(yù)算有限，此次視頻信號傳輸處理系統(tǒng)中的核心交換矩陣還是采用的RGBHV模式信號處理模式，因此在該模塊中的設(shè)計難點主要有：一是視頻信號經(jīng)過長距離傳輸以后的衰減問題；二是不同視頻信號的轉(zhuǎn)換兼容問題；三是如何為以后的高清數(shù)字信號升級預(yù)留空間。

首先，報告廳的建筑面積一般比較大，各種視頻信號的前段傳輸距離會很長，模擬信號一般經(jīng)過40-50米的傳輸距離以后信號質(zhì)量會大幅衰減，極易受到電磁干擾，產(chǎn)生噪點和條紋，影響畫面質(zhì)量，因此，在本次視頻信號傳輸處理系統(tǒng)的設(shè)計中，長距離信號傳輸部分全部采用數(shù)字信號，例如，攝像機視頻的SDI信號通過高清同軸電纜傳輸，有效傳輸距離200米，電腦的VGA信號經(jīng)過光模轉(zhuǎn)換通過光纖傳輸?shù)揭艨厥?，這樣就大大減少了視頻信號在傳輸過程中的衰減損失，同時視頻信號傳輸處理系統(tǒng)中的主要硬件設(shè)備都有對信號進行放大的功能，在最大限度的減少了視頻信號在傳輸和處理過程中的損失，實現(xiàn)了最大的信噪比，取得了較好的效果。

其次，對于不同視頻信號的兼容問題，解決思路是將各種視頻設(shè)備輸出的視頻信號通過多種視頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的RGBHV信號，然后經(jīng)過RGBHV矩陣輸出到視頻播出系統(tǒng)中。整個系統(tǒng)中輸入到視頻信號處理系統(tǒng)的信號主要有EFP系統(tǒng)的SDI信號、電腦的VGA信號、DVD播放機的分量視頻信號和有線電視的復(fù)合視頻信號等。根據(jù)上述信號處理的需要，視頻信號處理系統(tǒng)主要包括以下硬件設(shè)備：

（1）VGA矩陣（訊維XW-VG0404），這是一款4進4出的VGA切換矩陣，主要負(fù)責(zé)將教師電腦的VGA信號分兩路，一路進視頻特技切換臺，一路進RGBHV矩陣。

（2）SD(HD)-SDI轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（克萊默F(xiàn)C-41），負(fù)責(zé)將EFP系統(tǒng)輸出的高標(biāo)清SDI信號轉(zhuǎn)換為RGBHV信號。

（3）SD(HD)-模擬分量轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（克萊默VP-423），負(fù)責(zé)將DVD播放機輸出的高標(biāo)清模擬分量信號轉(zhuǎn)換為RGBHV信號。

（4）復(fù)合信號轉(zhuǎn)RGBHV轉(zhuǎn)換器（訊維XW-AVVG101），負(fù)責(zé)將有線電視的復(fù)合信號轉(zhuǎn)化為RGBHV信號。

（5）RGBHV矩陣（訊維XW-RG1616），這是一款16路進16路出的RGBHV矩陣，負(fù)責(zé)將系統(tǒng)中所有的RGBHV信號進行整合，按照使用的需要分別輸出到不同的視頻顯示設(shè)備。

最后，針對系統(tǒng)升級問題，應(yīng)首先根據(jù)實際使用情況明確今后的升級目標(biāo)，在本次系統(tǒng)方案設(shè)計之初，項目組就確定了下一次的升級目標(biāo)：高清數(shù)字信號，因此在前期弱電布線和視頻信號轉(zhuǎn)換設(shè)備選購上已完成提前謀劃，例如，在攝像機型號的選擇上，采用的是高標(biāo)清兼容的型號，輸出的視頻信號是SDI數(shù)字信號；在埋入地下的信號輸入輸出線纜中，全部采用的是傳輸數(shù)字信號的高清同軸電纜、光纖和六類網(wǎng)線等，等將來進行系統(tǒng)升級時，將RGBHV矩陣更換為HDMI矩陣，將上述轉(zhuǎn)換器更換為相應(yīng)的HDMI信號轉(zhuǎn)換器即可，這樣可以大大解決系統(tǒng)升級改造的成本。

四、視頻信號播出系統(tǒng)

視頻信號播出系統(tǒng)是視頻制作系統(tǒng)的最終呈現(xiàn)終端，視頻信號播出系統(tǒng)的設(shè)計創(chuàng)新點有二：其一，在于大膽引入了多種顯示設(shè)備，包括兩塊4平方米的LED屏幕（4mm），一臺工程投影儀和三臺等離子電視；其二，上述的六臺顯示設(shè)備要顯示的內(nèi)容可以有控制人員進行控制，既可以顯示相同內(nèi)容又可以顯示不同內(nèi)容，如可以讓所有屏幕都顯示EFP系統(tǒng)的現(xiàn)場主講人畫面，又可以只讓LED大屏顯示主講人畫面，投影儀投映主講人的PPT畫面，等離子電視顯示報告題目及主講人信息等。

在視頻信號播出系統(tǒng)中，工程投影儀和等離子電視是利用光模轉(zhuǎn)換，通過光纖與RGBHV矩陣直接相連，而兩塊LED屏幕是通過其專用的視頻處理器將RGBHV信號進行處理后通過六類網(wǎng)線傳輸?shù)絃ED大屏。

五、結(jié)語

報告廳的視頻制作系統(tǒng)在方案設(shè)計階段聽取了多方建議，進行了多次修改，系統(tǒng)建成后經(jīng)過多次使用取得了較好的效果，但其中也存在著許多問題，如在細(xì)節(jié)部分還存在一些瑕疵，視頻信號經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換傳輸存在衰減現(xiàn)象等，我們目前也在進一步完善中，研究解決方案，爭取讓其發(fā)揮最大功效。