青海電視臺新聞直播演播室系統集成方案

陳 蕙

（青海電視臺，青海 西寧 810001）

責任編輯:任健男

1 引言

2010年4月14日，青海玉樹發生了7.1級大地震，青海電視臺為了能及時地向全國人民報道抗震救災的情況，在資金、技術、人力等都很有限的情況下，開始了有史以來的第一次新聞直播報道。筆者總結了青海電視臺搭建錄播演播室工程的實踐經驗，提出了具體技術方案。

2 設計原則

新聞直播演播室系統的設計主要依據國家廣電總局有關省級電視臺建設標準，ITU-RBT.601，SMPTE259M數字演播室視頻標準及AES/EBU數字演播室伴音標準。

總體設計原則是技術先進，功能齊全，配置靈活，單個設備易于操作，維護方便。

1）保證系統的技術先進性、功能的完備性和系統的擴展性

在新聞直播演播室系統的設計上盡可能追求較高的整體性，考慮到完成節目直播、錄播的實際需要，對可能出現的情況進行有針對性的設計，同時保留升級和擴展空間，在整體大框架構成下，保留外來系統接口和系統擴展設備接口。系統功能具備可擴充性，為今后發展作出適當預留。

2）運行安全性及應急方案

新聞直播演播室系統設計和設備選型要把穩定性、可靠性和安全性放在首位。建立完善的冗余備份和安全防范體系，保障系統高可靠和端到端的安全，具有多重安全防護，應急手段豐富。視音頻系統均采用主備通道加跳線工作方式，以供應急使用。各重要分系統核心設備也都配備雙電源，確保轉播安全可靠。

3）系統設備操作直觀簡易

做到一切面向應用，由應用的實際需求對系統規模進行量化。在設備選型上將設備的技術指標和穩定性作為第一考慮因素，在主要設備如切換臺、調音臺的選擇上，要求界面友好直觀、便于單人操作、穩定性強、經久耐用。系統其他設備均可實現面板操作及調整，便于使用。

4）系統信號調配靈活、系統維護管理方便

系統配備足夠的視音頻跳線盤，保證系統調配靈活，并兼顧系統設備的冗余。演播室設備安裝操作使用方便，導播間設備擺放、導線布局科學合理，要符合聲學、美學的要求。

系統設計盡可能采用模塊化，構成方面力求簡單清晰，便于故障排查及設備維護。系統信號調度靈活、科學；系統總體布局合理、有效；系統連接直觀簡單、便于維護。

3 系統設計

新聞直播演播室系統按功能分為視頻 （包括同步）、音頻、通話、TALLY等分系統。

3.1 視頻系統

3.1.1 系統總體特點

視頻系統以2臺松下AV-HS450MC數字切換臺為信號調度中心，對于兩者的充分合理利用，是這套系統設計的重點。采用2臺數字切換臺并行/串行連接共用的方式來實現更多概念，備切換臺作為應急可完成所有的正常播出需求并能配合主臺完成信號調度分配的功能，主臺出現問題，備臺可以進行無縫切換。

2臺切換臺信號為主信號和備路信號，這2路信號進入2×1開關后作為最終節目信號輸出。切換臺的最終PGM信號和矩陣應急信號作為2×1開關的輸入源，2個2×1輸出的信號作為系統主備信號輸出。2路輸出信號加嵌后分別進行分配和D/A轉換獲得足夠數量的標清數字、模擬信號。

3.1.2 信號源部分

系統的信號源包括4路攝像機信號、2路播出服務器信號，2路錄放像機信號、2路外來信號（來自播出或其他演播室等）、4路字幕信號（在線包裝設備為主，字幕機為備），合計14路視頻信號，1路VGA轉換后的信號由于切換臺的路數限制不予接入。

SK-900攝像機信號從現場連接到導播室的CCU，各CCU輸出2路SDI信號分別到2個切換臺，2路復合信號分別送到導演區進行節目監看和技術區的LEADER L5222示波器進行波形的監測，技術工作人員通過遙控面板控制攝像機。

使用大洋磐石播出服務系統進行冗余播出，可以排除非線性編輯工作站播出中容易出現的諸如視音頻不同步，播出不穩定等現象。2臺磐石播出服務器用于輸出視頻信號；1臺回采設備用于錄制信號留作重播使用，并將播出信號送新聞制作網；2臺播控工作站控制播出服務器；2臺打包遷移服務器將非線性編輯中的素材送到播出服務器。

錄放像機既可以作為直播服務器的備份，又可以用于臨時節目的緊急編輯，還可以用來播放一些片花片尾等固定插播或其他錄制好的節目信號。每臺錄像機的2路SDI分別進入2臺切換臺，復合信號送到導演區監看。

在線包裝設備選擇新奧特公司的M6 SD II型作為主字幕機使用。主要用于節目中三維圖文創作、預覽、實時渲染及播出。選擇新奧特公司的A10字幕機作為備份。在線包裝而后字幕機的KV信號經過雙通道視分后分別進入切換臺、矩陣和鍵混器的2個輸入通道。從而實現了字幕的備份，保證信號不中斷。

對于系統外來信號的接入，采用了HARRIS公司X85高清數字視頻幀同步機，可以從數字、模擬不同形式的外來信號中靈活的選擇2路處理，為系統省去大量周邊板卡。該設備可以對模擬信號直接實現A/D轉換并幀同步校正，標清（SD）SDI信號進行幀同步，同時支持音頻解嵌。經過校正處理的數字信號，分別送往2個切換臺，模擬信號送到導演區監看。

考慮到系統的擴展，在需要直接調用更多的設備時，信號從跳線盤進入切換臺。通過視頻隔離變壓器，可以讓外電信號先經過該設備再進入系統，避免電氣隱患。

3.1.3 信號調度與輸出

根據直播的需求，整個系統充分考慮安全因素，設計有主、備及倒換系統。每個2選1倒換系統可輸入2路不同來源的信號，輸出6路信號（其中具備4路標清SDI視頻信號、2路CVBS視頻信號），具備音頻嵌入功能。應急通道具備字幕、TALLY功能，在切換時不能發生跳幀抖動等現象。

切換臺輸出的2路PGM信號與應急矩陣輸出的2路鍵混后的PGM視頻信號，首先經過2個2×1切換開關進行選擇，實現雙備份的同時完成加嵌和D/A轉換，選擇得到的信號作為系統最終的ON AIR信號。從2選1出來的各種信號再分別進入數字視分和模擬視分。這樣，共有三種類型的信號經過外接口板送播出機房:帶嵌入音頻的主備SDI信號直接送播出的延時系統；帶嵌入音頻的主備SDI信號輸出到視音頻延時器，再分配后主備SDI信號送到播出機房；6路模擬信號送播出機房。另有送給攝像機基站的返送信號由主備分配輸出，主備兩路返送信號使攝像師在應急情況下也可以看到返送信號。

系統中2臺錄像機記錄的信號也由主備分配輸出，實現最終節目記錄的備份。

系統的2路AUX信號由切換臺輸出，得到的數字信號可供2個不同的現場大屏幕信號使用，或直接連接到備份錄像機，用以記錄一些現場視頻素材，為后期編輯提供了更多選擇余地。

技術監視器所監看的信號和送到外接口板的信號也都取自切換臺輸出端，以實現對系統全信號的監看和向外部輸出。

3.1.4 圖像監視部分

圖像監視系統是視頻系統中重要的組成部分，為保證錄制的可靠性和系統的簡潔實用性，根據不同信號監看的不同特點，選用大屏多畫面分割和分立監視器共用的方式。

畫面分割器為板卡式設計，支持HD/SD SDI輸入，將來根據需要可以升級到支持3G高清信號輸入，可適應源名跟隨軟件，輸出信號為DVI信號，分割畫面大小數量任意可調，具備網絡監控接口，分割器分辨力為1920×1200。在監視器上除顯示畫面外，還顯示出信號的源名；支持嵌入音頻的音柱顯示；畫面分割器是硬件結構設計，啟動時間小于15 s，且畫面分割顯示總體小于一場；單一演播室畫面分割器監視路數為32路。

另外選用了10個獨立的15 in監視器，這樣首先便于導演對信號源的監看，其次實現了對監看的備份，即使多畫面分割出現問題，依然可以通過分立的監視器完成節目的制作。

無論是分割還是獨立監看，其監看的信號除了直接來自信號源本身外，還有來自切換臺輸出的信號，可以根據需要將要看的信號調到合適位置的監視器，使監看更為靈活方便。

監看系統對4路攝像機、2路錄像機、2路外來信號、4路字幕、2路直播服務器、PGM和PVW、多路輔助和應急均有監視，使導演能很好地把握全局。

在技術監看方面選用了LEADER公司的5222波型監視器監看攝像機信號和JVC高分辨力技監，所有視頻信號傳送關鍵點均接入跳線盤，以供緊急切換和技術人員檢測系統。

3.2 音頻系統

調音臺是音頻系統的核心和中樞，采用2臺YAMAHA DM1000數字調音臺為主備核心?，F場各種揚聲器、傳聲器都先進入傳聲器分配放大器后得到2路音頻信號分別再進入主備調音臺。

錄像機聲音信號直接進入主備調音臺進行混音。

通過外接口板接入系統的外來聲音信號，首先要經過音頻隔離變壓器消除交流電帶來的噪聲影響，再進入主備調音臺。

通話主站既有進入調音臺的通道，也有從主調音臺輔助輸出返回通話站的聲音。這樣就可以實現整個導播演播現場聽到導演或某個工作人員聲音和使主持人或嘉賓聽到現場返聽信號等功能。

與通話主站連接方式相似，電話耦合器接入調音臺參與調度控制，可以將熱線電話的聲音功放到現場，同時主調音臺的1路編組輸出接回到耦合器，可以讓電話另一端的人聽到現場聲音。

在調音臺主輸出方面，立體聲主輸出信號與備調音臺信號經過2選1，然后送到音頻分配器，得到的信號其中兩組送到主備視頻2選1與視頻信號加嵌后完成錄制和播出傳輸，還有一些送到功放和返送音箱，使主持人和嘉賓等聽到現場整體聲音效果。其余信號作為預留輸出到外接口板。

調音臺輸出先經過均衡器進行頻率均衡，再進入壓限和抑制反饋，主要是限制過高的電平引起的尖刺聲音和現場反饋聲音的再記錄引起的某些頻點上的嘯叫；進入效果器的聲音一般經過混響潤色聲音等特效處理后再接回調音臺待用。

所有信號傳送關鍵點均接入跳線盤，供緊急切換和技術人員檢測系統，使系統的調配更加靈活。

3.3 通話系統

采用Clear-Com Party-Line通話系統。導播區放置一個MS-704四通道通話主站，技術區放置一個RM-702分站，并配了四線IF4-B攝像機與通話系統的接口。

導演區MS-704的A通道的一個通道通可以過技術區RM-702分站后連接到各CCU，導播、技術區和攝像師就可以實現直接通話。B通道的一個通道可以接到無線基站，無線分站腰包由現場的工作人員攜帶，可實現雙向的通話。便于現場的工作人員在現場與導演和技術等通信聯絡。C通道可以被連接到了外接口板后接入無線發射基站，實現導演、技術等對現場主持人的指揮。A，B，C，D通道的一個通道連接到外接口板作為預留，根據不同場合的需要進行連接與外界通話。

3.4 同步系統

在視頻信號系統中，每一場、每一行的信號中都是有同步信號的，用來表示行場的開始，模擬信號的同步頭一般為負電平，數字信號則是有專門的標志字。系統中的所有視頻設備在得到了統一的同步信號后，就可以保證畫面的穩定正確，尤其在切換的過程中不會出現跳幀等現象。

考慮到直播的安全性，整個同步系統設計為并行倒換方式，同步源采用2臺切換臺內置產生的黑場信號提供的同步信號，系統通過模擬視分和采用環接的方式實現對系統中所有視頻設備的同步。系統可通過外接口板輸入輸出同步信號，可用于擴展，使系統既可以實現臺主鎖相，亦可以實現臺從鎖相。

3.5 TALLY、時鐘系統

選用雙色TALLY指示器，來反映各機位及字幕、錄像機、攝像等操作點的工作狀態，用紅色和綠色分別表示正播和空閑兩種狀態，使得各操作人員明確了解直播調度進程。

2個切換臺輸出的TALLY信號進入到TALLY選擇控制器，在主切換臺不能正常工作的情況下，備臺仍可通過TALLY控制器進行提示。

計時鐘系統是協調各播出環節協同工作的基礎，本系統的計時鐘采用GPS衛星計時系統，包括導演區GPS時間顯示、演播室時間顯示等，顯示時鐘的尺寸根據演播室要求配置。

3.6 其他部分

系統集成是實現演播室系統的重要步驟，各種設備功能將依靠系統集成得以實現。系統集成以2個切換臺為信號調度核心和視頻制作核心，充分考慮信號調度靈活、方便、快捷，每個通路關鍵點均可有效檢測；通過系統集成來妥善解決系統與外來信號的延時問題、聲畫同步問題以及設備同步問題；還要充分考慮系統阻抗匹配和接口匹配及直播的安全問題。