郭平

一、引言

電視呈像和傳播技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了從模擬到標(biāo)清、高清，再到4K/8K超高清的發(fā)展歷程。黨的十九屆五中全會(huì)中明確指出要“推進(jìn)媒體深度融合，實(shí)施全媒體傳播工程，做強(qiáng)新型主流媒體”，就必須以新技術(shù)為支撐和引領(lǐng)。國(guó)家廣電總局在全國(guó)廣播電視十四五發(fā)展規(guī)劃中要求加快電視高清化發(fā)展，積極布局4K/8K超高清技術(shù)。武漢市著力打造“五個(gè)中心”，加快建設(shè)國(guó)家中心城市和國(guó)際化大都市，這都要求武漢廣播電視臺(tái)必須打造與城市發(fā)展相匹配的區(qū)域新型主流媒體，以一流的媒體技術(shù)宣傳武漢城市新形象。目前，各地廣電媒體都在積極部署和實(shí)施4K超高清電視節(jié)目制作，策劃建造4K超高清轉(zhuǎn)播車、演播廳、后期制作網(wǎng)、播出系統(tǒng)等，央視、廣東廣播電視臺(tái)等開播了4K超高清電視試驗(yàn)頻道。武漢廣播電視臺(tái)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)緊迫而重要的任務(wù)是全頻道高清化及建設(shè)4K頻道、制作和播出系統(tǒng)，這也是搶占行業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)的新要求。

武漢廣播電視臺(tái)400㎡融媒體4K超高清新聞演播廳技術(shù)改造符合以下幾個(gè)條件：一是4K超高清設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布，設(shè)備性能趨于穩(wěn)定，條件相對(duì)成熟；二是高清設(shè)備經(jīng)過市場(chǎng)檢驗(yàn)，性價(jià)比最優(yōu)，可節(jié)約改造成本；三是該廳原標(biāo)清系統(tǒng)核心設(shè)備出現(xiàn)老化，安全播出存在重大隱患。四是雖然我臺(tái)暫時(shí)沒有4K頻道，考慮技術(shù)建設(shè)的前瞻性，以及未來發(fā)展4K提前儲(chǔ)備知識(shí)和人才；五是臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)全力推動(dòng)技術(shù)改造升級(jí)作為臺(tái)事業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)引領(lǐng)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)，綜上所述該廳高清化改造恰逢其時(shí)。

二、演播廳建設(shè)技術(shù)策略

臺(tái)400㎡演播廳原是2007年建設(shè)的4機(jī)位標(biāo)清視音頻系統(tǒng)，使用近12年設(shè)備老化嚴(yán)重。2019年是國(guó)家廣電總局要求電視頻道高清化改造的節(jié)點(diǎn)，也是武漢舉辦世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)的年份。雖然比全國(guó)其它城市臺(tái)改造時(shí)間相對(duì)偏晚，但是具備后發(fā)優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目組認(rèn)為該廳僅配置5個(gè)訊道，沒有轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，采用4K 12G基帶信號(hào)作為核心設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)在性價(jià)比方面比較有優(yōu)勢(shì)，沒有選擇4K IP架構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)總體架構(gòu)采用高清兼容4K 12G標(biāo)準(zhǔn)，配置5訊道日本Sony 4300 4K HDR型號(hào)攝像機(jī)，切換臺(tái)是Sony XVS-6000，選用美國(guó)PESA 72＊72路大規(guī)模視頻矩陣。核心設(shè)備具備4K信號(hào)制作能力，日常節(jié)目制作按照高清標(biāo)準(zhǔn)送播出機(jī)房、回采至后期制作網(wǎng)，同時(shí)可錄制4K標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)目。

三、演播廳應(yīng)用特點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則

該廳是新聞?lì)l道各欄目高清制作播出的重要場(chǎng)地，優(yōu)先考慮原則是在演播廳現(xiàn)有環(huán)境下實(shí)現(xiàn)安全播出?！皩?dǎo)向立臺(tái)、新聞立臺(tái)”已經(jīng)成為城市電視臺(tái)的運(yùn)作策略，系統(tǒng)設(shè)計(jì)著力突破傳統(tǒng)媒體的思維框架，融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、突出融媒體的設(shè)計(jì)理念；并依托“中央廚房”融媒體新聞生產(chǎn)平臺(tái)，強(qiáng)化與微信、微博、APP、掌上武漢、見微等互動(dòng)體驗(yàn)，做到節(jié)目直播的同時(shí)快速推送到有關(guān)新媒體平臺(tái)與用戶進(jìn)行多終端實(shí)時(shí)互動(dòng)；創(chuàng)新播報(bào)形態(tài)，充分利用演播廳多場(chǎng)景、多空間、背景大屏、虛擬植入系統(tǒng)、大屏包裝系統(tǒng)、在線包裝系統(tǒng)、互動(dòng)觸摸點(diǎn)評(píng)系統(tǒng)、吊軌機(jī)器人系統(tǒng)、4G多視窗連線等新技術(shù)，呈現(xiàn)更立體、更豐富的節(jié)目互動(dòng)形態(tài)，提高節(jié)目的觀賞性、增加節(jié)目的靈動(dòng)性。

1、安全、可靠性原則：直播及準(zhǔn)直播是該廳主要新聞?lì)惞?jié)目的制作方式，安全策略是優(yōu)先考慮的因素。系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、具備冗余和備份、維護(hù)管理方便。有可靠性高的主、備通道，無單一崩潰點(diǎn)；有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、操作迅速的應(yīng)急方案。

2、空間實(shí)用性原則：該廳號(hào)稱400㎡，實(shí)際有效使用空間只有200㎡。如何充分利用空間，讓演播廳發(fā)揮更大作用。項(xiàng)目組征求各種設(shè)計(jì)方案，確定可以伸縮的活動(dòng)地臺(tái)，可旋轉(zhuǎn)主播桌，可自由移動(dòng)拼接的三塊LED大屏，帶地面滑軌的103寸等離子屏，以及空中吊軌機(jī)器人，充分利用動(dòng)態(tài)背景最大變化展現(xiàn)演播廳的環(huán)境。采用電動(dòng)升降綠幕的方式設(shè)置了虛擬摳像區(qū)域，可以實(shí)現(xiàn)拍攝背景虛實(shí)結(jié)合。還在演播廳北面設(shè)計(jì)了多個(gè)新媒體制作工位，為節(jié)目提供更多樣化制作的環(huán)境。

3、高清播出原則：新聞?lì)l道是高清頻道，演播廳系統(tǒng)設(shè)計(jì)確立高清制作播出原則，同時(shí)兼顧4K的制作，實(shí)現(xiàn)高清/4K兼容。

四、演播廳的總體要求及各系統(tǒng)具體要求

1、總體要求：系統(tǒng)為五個(gè)訊道，核心采用4K超高清切換臺(tái)+矩陣，矩陣作為切換臺(tái)的備份和信號(hào)調(diào)度中心，雙PGM通道，主備二選一/加嵌/分配，無單一崩潰點(diǎn)。新增吊裝軌道機(jī)器人系統(tǒng)，具有完善的應(yīng)急方案和備用應(yīng)急方案。音頻系統(tǒng)主、備調(diào)音臺(tái)均采用數(shù)字信號(hào)，雙二選一音頻應(yīng)急切換開關(guān)。配備3臺(tái)松下Panasonic P2卡錄像機(jī)（1放2錄），3臺(tái)BMD高清硬盤錄像機(jī)（其中1臺(tái)是4K信號(hào)），1臺(tái)艾迪普CG ONE高清字幕機(jī)，2臺(tái)維斯Vizrt在線包裝工作站，2臺(tái)維斯Vizrt大屏包裝工作站，信號(hào)互為備份。

2、視頻系統(tǒng)：視頻信號(hào)以切換臺(tái)為制作核心，日常直錄播節(jié)目為高清格式，分辨率為1920×1080，畫面寬高比16：9，幀率為50，逐行或2：1隔行掃描，隔行50場(chǎng)，逐行24幀；同時(shí)系統(tǒng)也可選擇4K信號(hào)，使用SMPTE 2110系列標(biāo)準(zhǔn)的4K HDR制作，采用分辨率為3840×2160，幀率為50，逐行掃描，通過上下變換兼容高清信號(hào)的輸入和輸出。5臺(tái)訊道機(jī)其中2臺(tái)佳能CANON 14倍4K廣角鏡頭，3臺(tái)佳能CANON 18倍4K標(biāo)準(zhǔn)鏡頭；承托設(shè)備1臺(tái)昭特吊軌機(jī)器人云臺(tái)，另外4臺(tái)意大利加通尼CARTONI氣壓升降云臺(tái)。（見視頻系統(tǒng)框圖）

3、應(yīng)急系統(tǒng)：采用切換臺(tái)加調(diào)度矩陣的方式作為應(yīng)急備份系統(tǒng)，通過視頻主、備二選一開關(guān)切換至備路矩陣系統(tǒng)。矩陣應(yīng)急時(shí)可以疊加字幕，通過下游鍵控器實(shí)現(xiàn)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度有力確保新聞直播的安全。

4、視頻監(jiān)看：系統(tǒng)監(jiān)視墻配置12塊Sony OLED kd-55寸監(jiān)看大屏，滿足所有接入信號(hào)、主要輸出信號(hào)的監(jiān)視。監(jiān)看信號(hào)達(dá)到64路，畫面分割布局合理，其中 PVW、PGM等主要信號(hào)應(yīng)急時(shí)也能正常監(jiān)看。為方便內(nèi)場(chǎng)主持人監(jiān)看配置一塊Sony OLED kd-85寸大屏。

5、切換臺(tái)及矩陣：切換臺(tái)選用Sony XVS-6000，使用處理器實(shí)現(xiàn)4K和高清雙格式制作，40路高清輸入，8路高清輸出，6路4K-12G輸入，6路4K-12G輸出，2級(jí)M/E，有4路以上全功能鍵、開窗等常規(guī)功能，高清和4K通過不同M/E可以做到同步輸出。PESA Fusion 4K多格式視頻矩陣，72*72路輸入輸出，輕松實(shí)現(xiàn)4K（4線3G、12G）、3G直接任意轉(zhuǎn)換。

6、同步系統(tǒng)：主備同步機(jī)采用日本Leader同步機(jī)加自動(dòng)倒換器的方式，提供數(shù)字音頻系統(tǒng)的同步信號(hào)及Wordclock數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步信號(hào)。

7、音頻系統(tǒng)：主調(diào)音臺(tái)配置一臺(tái)瑞士STUDER OnAir3000，操作面板可以模塊化安裝；備用調(diào)音臺(tái)采用一臺(tái)英國(guó)聲藝Soundcraft Si EXPRESSION，體積小巧，直接放入機(jī)柜。主要鏈路均為數(shù)字信號(hào)，雙二選一開關(guān)設(shè)計(jì)，監(jiān)聽音箱主備配置，立體聲系統(tǒng)。主持人話筒采用美國(guó)舒爾SHURE無線領(lǐng)夾話筒，桌面采用德國(guó)Schoeps 修普斯播音話筒。（見音頻系統(tǒng)框圖）

視頻系統(tǒng)框圖

8、通話系統(tǒng)：通話系統(tǒng)采用博士RTS矩陣結(jié)構(gòu)系列，4線制。輸入信源包含攝像機(jī)、通話面板、通話腰包及電話信號(hào)。

9、周邊系統(tǒng)：周邊設(shè)備全部采用荷蘭艾崧AXON同一型號(hào)機(jī)箱，視頻、音頻信號(hào)處理板卡為同一品牌。機(jī)箱內(nèi)預(yù)留30%空間，同時(shí)預(yù)留相應(yīng)板卡槽位。將主備路視頻周邊板卡分別安裝在不同的機(jī)箱內(nèi)，保證在機(jī)箱電源故障時(shí)，依然有備份板卡可以正常工作。

10、燈光系統(tǒng)：選用美國(guó)ETC element2調(diào)光臺(tái)作為主臺(tái)，英國(guó)zero88燈控臺(tái)作為備份。為了控制成本，燈具采用進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)燈具搭配方式。26盞飛利浦140瓦PL Profile1 MK11成像燈，38盞星光100瓦LED平板柔光燈，26盞佑圖200瓦LED高效聚光燈，12盞佑圖150瓦LED PAR燈，選用佑圖建設(shè)燈光TRUSS吊掛系統(tǒng)。

11、背景大屏系統(tǒng)：安裝了威創(chuàng)2*4共計(jì)8塊67寸DLP背投拼接大屏（利舊），一個(gè)松下103寸等離子觸摸屏(利舊），三套可旋轉(zhuǎn)總面積10㎡洲明P1.9 LED小間距拼接屏，2套15.6＊1.9總面積近30㎡鐵歌P10 LED貼膜透明屏。本系統(tǒng)難點(diǎn)是為了滿足多種不同分辨率顯示屏的信號(hào)統(tǒng)一調(diào)度，確保整體顯示效果，設(shè)計(jì)主備視頻調(diào)度系統(tǒng)保障整個(gè)系統(tǒng)使用安全。

12、吊軌機(jī)器人系統(tǒng)：配備了英國(guó)昭特SHOTOKU SmartRail吊裝軌道機(jī)器人，包含長(zhǎng)度達(dá)25米U形吊裝滑軌、臺(tái)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、三段式升降柱驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、防碰撞末端停止傳感器和機(jī)械制動(dòng)裝置、帶虛擬VR數(shù)據(jù)輸出，用攝像機(jī)位的自動(dòng)化、智能化多維立體展示演播廳的空間環(huán)境。

五、演播廳的建設(shè)亮點(diǎn)

400㎡演播廳系統(tǒng)確定高清制作播出原則，能夠兼顧4K的制作，核心設(shè)備如切換臺(tái)、信號(hào)調(diào)度矩陣、攝像機(jī)等均采用市場(chǎng)占有率高、進(jìn)口一線品牌；周邊一些非核心設(shè)備選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀品牌；演播廳燈光也是進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)燈具相結(jié)合，在設(shè)備性能和成本投入當(dāng)中找到平衡點(diǎn)。該廳建成后在武漢市舉辦世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)電視新聞直播中發(fā)揮了重要作用，先后受到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和兄弟電視臺(tái)的參觀，獲得一致好評(píng)。演播廳2019年10月改造運(yùn)行，當(dāng)年是國(guó)內(nèi)城市電視臺(tái)第一家4K超高清新聞演播廳。該項(xiàng)目建設(shè)有幾個(gè)亮點(diǎn)：

第一是滿足高清+4K同步制作節(jié)目。演播廳通過4K攝像機(jī)、切換臺(tái)、矩陣等視頻系統(tǒng)，在高清制作播出的同時(shí)可以錄制4K版本的資料保存。第二是吊軌機(jī)器人系統(tǒng)。它是目前國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的吊軌機(jī)器人，直軌和彎軌相結(jié)合長(zhǎng)約25米，上下三節(jié)升降柱，通過智能化程序控制，讓觀眾全方位了解演播廳整體環(huán)境。第三是LED透明玻璃屏。大屏將原有導(dǎo)控室的玻璃背景做了半透明處理，既可以顯示透明的視頻畫面，也可以將控制機(jī)房若隱若現(xiàn)，增加演播廳的科技感。第四是舞美環(huán)境多場(chǎng)景設(shè)計(jì)。為了滿足不同欄目坐播、站播等多種樣態(tài)，按照程序電動(dòng)控制主播桌、移動(dòng)地臺(tái)，移動(dòng)103寸屏，三聯(lián)拼接屏都可以呈現(xiàn)多樣造型。旋轉(zhuǎn)樓梯將5樓融媒體新聞生產(chǎn)平臺(tái)與4樓演播廳上下融為一體，也是主持人節(jié)目出鏡的備選方案。燈光選用先進(jìn)LED燈具，所有燈光和場(chǎng)景環(huán)境光通過燈控臺(tái)統(tǒng)一控制，滿足不同節(jié)目欄目的需求。第五是包裝系統(tǒng)。除了原有的大屏包裝、在線包裝、觸摸點(diǎn)評(píng)等系統(tǒng)，還增加了虛擬植入系統(tǒng)，節(jié)目形式更加豐富多彩。

作為承擔(dān)武漢廣播電視臺(tái)新聞?lì)l道時(shí)政和民生類節(jié)目制作的直、錄播平臺(tái)，有《武漢新聞》、《中國(guó)時(shí)間》、《民生e線》三檔直播節(jié)目，有《長(zhǎng)江視點(diǎn)》、《政協(xié)論壇》、《人大視窗》、《城管時(shí)間》、《雙語周報(bào)》等多檔錄像節(jié)目，獲得良好的收視受眾。2021年3月制作的4K超高清節(jié)目《政協(xié)論壇》獲得中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)及索尼中國(guó)專業(yè)系統(tǒng)集團(tuán)舉辦第八屆“超高清杯”大賽新聞資訊類唯一三等獎(jiǎng)（一、二等獎(jiǎng)空缺），檢驗(yàn)了該廳4K系統(tǒng)信號(hào)質(zhì)量能夠滿足技術(shù)要求。