大連廣播電視臺異地兩演播室直播系統的音視頻設計與實踐

劉生強

（大連廣播電視臺 技術中心，遼寧 大連 116022）

為了充分利用北京信息資源優勢，進一步提升節目的品質和層次，實現跨區域傳播，大連廣播電視臺決定在北京建立獨立的演播室。同時，為了適應現代電視技術的發展需要，決定在大連同步建立一個高清演播室，并實現與北京新建演播室間的異地實時連線直播。

1 設計要求

根據大連廣播電視臺對節目制作、播出的要求，并充分考慮到系統的先進性、完整性、可拓展性、實用性，對演播室提出了整體要求。

（1）音、視頻的同步。根據目前國內的實際情況和設備的客觀指標，音頻對視頻的延遲范圍：-50 ms ～ +90 ms。

（2）點對點光纖音視頻互傳，互聯網傳輸音視頻作為備份。

（3）提供三方通話。

2 實施方案

針對上述整體設計要求，提出實施的具體方案。

2.1 音視頻同步的實現

從整體系統方案框圖可見音視頻的路由，如圖1所示。理論上，各設備的標稱值可以計算出音視頻信號從進入系統到系統輸出的同步情況；從系統結構上，實測音頻超前視頻+43 ms左右，除切換臺延遲17.34 μs ～ 35.56 μs外，其他設備和板卡延遲量都在幾個微秒級。因為解嵌后都會造成音頻遲后視頻，當音頻延遲視頻量超過-50 ms時，就會出現通常所稱的“唇音”，嚴重影響節目的觀看性，所以，音頻超前視頻+43 ms，為以后音頻解嵌處理打下了基礎。

圖1 音視頻路由示意圖

需要說明的是，從調音臺獨立輸出一路音頻（圖1中OMNI 1），作為PGM（節目視頻信號）的音頻輸出直接送入加嵌板，而不是從后面的音頻分配卡輸出。這樣處理，一是考慮到PGM音頻輸出可以較自由地安排，監聽只是對調音臺的各路音頻信號大小進行選擇性的監聽和調整；二是減少音頻路由，提高PGM音頻的安全性。另外，所有音頻輸出點都選擇在推子后。

2.2 點對點光纖傳輸

對于兩演播室之間的信號延遲，由于選擇了點對點光纖傳輸，延遲時間由聯通網絡系統延遲決定，實測為1.324 s，約70幀。

2.3 三方通話設計

圖2為兩演播室之間的通話模式，圖3為實際通話路由圖。從圖3可見兩演播室之間通話功能的實現方式。

（1）兩地導播之間的通話通過電話耦合器實現。

（2）本地導播室編導與本演播室內的通話是獨立的，通過主站與分站及各個受聽點實現通話，只有攝像員與導播之間可以通話，其他人只能聽導播的聲音。

（3）不要求異地導播與本地演播室內人員的直接通話。由于兩地的通話主站具有選通功能，必要時可以開啟多方通話，由兩地的導播決定。

另外，送到電話耦合器的音頻信號也采取了獨立輸出的方式（圖3中OMNI 6），既可以自由選擇輸入到電話耦合器的音頻信號，也能對輸出到電話耦合器的音量大小進行調節。

主持人之間的通話或兩地演播室之間的通話為節目的音頻信號，沒有選擇通過光纖傳輸，原因是光纖通信延遲太長，而電話延遲要短得多，基本上是實時的。

圖2 導播間通話路由示意圖

圖3 實際通話路由示意圖

3 結果說明

圖4顯示出各時間點的音頻延遲實測情況。例如，大連演播室主持人與北京演播室嘉賓之間的對話采用電話傳輸方式，北京演播室聽完大連主演播室主持人提問后，就可立即開始回答問題，其節目音頻加嵌后，通過光纖傳到大連演播室，延遲時間約為1.5 s，基本是觀眾聽完主持人的問題，就能立即看到和聽到北京嘉賓的回答，節目流暢，提高了節目的觀看性。如果采用光纖傳輸對話音頻，大連主持人提問之后，北京演播室嘉賓要遲1.5 s才能回答問題，其音頻加嵌后，通過光纖傳送到大連演播室，總延遲時間約為3 s，問答之間有3 s的等待時間，節目就出現了明顯的不連貫現象，降低了收看效果。所以，采用電話耦合器的優勢很明顯，這一方案在全國類似的異地演播室音視頻互傳中還很鮮見。

圖4 兩種音頻傳輸方式延遲量的比較

在本系統的實踐中，PGM音頻是通過加嵌的方式傳回主演播室的。作為音頻的備份，將電話耦合器的第二路音頻輸出也送到調音臺的一路，因該音頻是PGM音頻信號，先于加嵌PGM音頻到達演播室，提前量約為1.5 s，但由于調音臺本身具有的音頻延遲功能，通過調節該路的延遲時間，使該路音頻的到達時間與通過加嵌到達的時間一致，起到了音頻備份的作用。

以上簡述了大連電視臺北京－大連兩地高清演播室音視頻同步、多方通話和電話耦合器等技術層面的整體方案及具體設計，體現了系統的拓展性、靈活性。實際應用證明，設計是有效和具有前瞻性的。