演播室新聞直播系統(tǒng)的設計及應用

魏偉

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字壓縮技術(shù)日趨成熟，數(shù)字硬盤的安全性和可靠性以及技術(shù)指標都達到了廣播電視的質(zhì)量要求，因此硬盤播出系統(tǒng)進入唐山廣播電視臺已成為現(xiàn)實，并已經(jīng)取代了傳統(tǒng)磁帶播出方式。面對眾多的演播室播出方案，我們以高可靠性、高性價比、中低價格的視頻服務器為主，規(guī)劃出新聞制播一體化系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的演播室系統(tǒng)，打造出了河北一流的新聞直播平臺。該文介紹了唐山廣播電視臺演播室直播系統(tǒng)的設計思路、系統(tǒng)設計、設備選型，對需要注意的問題進行了探討。

新聞直播系統(tǒng)；數(shù)字化；網(wǎng)絡化

1.系統(tǒng)設計的原則與思路

系統(tǒng)的先進性。電視技術(shù)制作數(shù)字化是基本要求，特別是統(tǒng)，采用先進性技術(shù)，應用成熟的產(chǎn)品，采用標準的SDI數(shù)新聞直播系字視頻接口，體現(xiàn)了系統(tǒng)的先進性。

系統(tǒng)安全性、可靠性要求。直播平臺主要用于唐山電視臺節(jié)目直播，因此安全性特別重要，不容許在節(jié)目直播時出現(xiàn)節(jié)目中斷、停播等任何技術(shù)問題，同時在節(jié)目中有不良內(nèi)容時一定有緊急處理的技術(shù)措施。

系統(tǒng)可擴展性要求。由于系統(tǒng)投資較大，現(xiàn)在電視節(jié)目發(fā)展較快，節(jié)目內(nèi)容不斷創(chuàng)新，因此系統(tǒng)的技術(shù)功能也要隨之發(fā)生變化，為此盡可能考慮到因節(jié)目功能變化后系統(tǒng)的可擴充性。

演播室高利用率與人性化設計。一個市級臺投入大量資金，建設高檔次演播室系統(tǒng)，一定要考慮演播室的綜合利用，充分利用系統(tǒng)設備資源，使系統(tǒng)功能充分發(fā)揮出來。同時，系統(tǒng)設備的功能強大還要考慮節(jié)目制作人員的可操作性，系統(tǒng)設備可維護性。

2.設備選型與視頻系統(tǒng)

數(shù)字攝像機。攝像機采用全帶寬三同軸傳輸方式，增加了16∶9和4∶3的切換功能，有復雜的自我診斷功能，有可與電腦連接的1394接口。現(xiàn)在數(shù)字攝像機的發(fā)展方向是在信號處理上采用更高的比特數(shù)，并具有更精確的圖像校正，還可以加上網(wǎng)絡傳輸接口，實現(xiàn)網(wǎng)絡化，智能化。我們選用了池上HL-60AW攝像機。

數(shù)字錄像機。系統(tǒng)原來設計有五臺錄像機AJ-D755MC，具有SDI輸入輸出信號。其中三臺作為放像機，直播時值班人員手動輪流依次放帶，另有2臺錄機錄制備播帶。由于放像時是人工手動操作，而且和音響師配合全憑經(jīng)驗，極易出現(xiàn)操作失誤，造成播出事故。目前，我臺新聞制播網(wǎng)建成后，演播室系統(tǒng)取代了三臺放像機，實現(xiàn)了網(wǎng)絡化的自動播出系統(tǒng)。只保留2臺錄像機錄備播帶，作為網(wǎng)絡硬盤存儲的有效補充。

數(shù)字特技臺。演播室視頻中核心設備是視頻特技臺，選用了SONY公司數(shù)字切換臺，型號為DFS-700A，共有8路輸入，可以同時做2個件處理，下游建擴充兩個DSK，因此特技臺有足夠的鍵可以開窗和疊加字幕信息，它小巧的尺寸非常適合小型演播室的應用。

字幕鍵控系統(tǒng)。字幕是電視節(jié)目重要的組成部分，形式豐富、制作精良的字幕會為節(jié)目增色不少。

本演播室字幕鍵控系統(tǒng)的搭建選用兩臺配備CG2000字幕卡的新奧特A10和新奧特A8字幕機，一主一備使用；字幕鍵控通過切換臺鍵控器完成。標清直播時，主字幕機通過切換臺完成鍵控，備字幕機通過L EITCH鍵混器完成鍵控。

此字幕機具有強大的字幕包裝功能，可實現(xiàn)實時三維特技和離子效果，標題、運動腳標、唱詞三方同播，豐富的出入屏特技，精確地時間線控制。

同步系統(tǒng)。主備兩臺數(shù)字同步信號發(fā)生器及一臺自動同步倒換器，其中至少主同步發(fā)生器應具有高清測試信號發(fā)生器板、音頻測試信號輸出板、黑場信號輸出板，且可根據(jù)系統(tǒng)運行的具體要求對輸出同步信號進行細致的調(diào)整。

時鐘系統(tǒng)。采用與我臺播控機房相同的GPS全球定位系統(tǒng)授時，做到了與播控機房時鐘的精確吻合。在此基礎上配備1臺倒計時控制器。主時鐘位于監(jiān)視墻正中心上方，分時鐘位于演播室內(nèi)主持人前方。

傳輸系統(tǒng)。為了確保節(jié)目信號安全穩(wěn)定高質(zhì)量的播出，我們采用兩臺數(shù)字光發(fā)射機，將嵌入數(shù)字音頻后的主備路SDI信號傳送至我臺播控機房，另外還安裝1臺模擬光接收機用于接收播控機房回傳的播出信號以及方便工作人員觀察節(jié)目播出情況。

3.音頻系統(tǒng)

調(diào)音臺。直播平臺考慮到直播安全性，調(diào)音臺除考慮到備份以外，每個直播欄目主持人話筒都有備份。各個信號源、錄像機、網(wǎng)絡硬盤播出、主持人話筒等節(jié)目源音頻直接到主備調(diào)音臺，通過主備音頻開關(guān)送到延時器、應急系統(tǒng)在到播控輸出。

音頻系統(tǒng)中關(guān)鍵設備調(diào)音臺選用了MACKIE 1402-VLZPRO 模擬調(diào)音臺，此調(diào)音臺為14路輸入，模擬輸入輸出采用24bit/96KH A/D、D/A轉(zhuǎn)換，動態(tài)范圍極寬信噪比極高。此調(diào)音臺每路均有均衡、壓線、延時等電路，同時調(diào)音臺內(nèi)含有三個獨立的數(shù)字處理器，可以對信號做適應的處理。

演播室話筒是主持人取音關(guān)鍵設備，音頻質(zhì)量的好壞話筒至關(guān)重要，主持人使用的話筒選用了舒爾話筒。此話筒音質(zhì)特好，音域很寬。

通話系統(tǒng)。通話系統(tǒng)在直播系統(tǒng)各工種之間協(xié)調(diào)的重要通訊工具，由于主持人通話只戴耳機，主持人語音通過話筒傳到調(diào)音臺、再由調(diào)音臺輔助送到通話主站完成主持人的雙向通話。通話系統(tǒng)對直播系統(tǒng)至關(guān)重要，在節(jié)目直播時，導播需要和主持人通訊，便于統(tǒng)一調(diào)度。通話系統(tǒng)選用CLEAR （PLPRO MS-232） ，它在國內(nèi)使用率較高，穩(wěn)定可靠。

在節(jié)目輸出部分還有應急處理系統(tǒng)，包括墊片播放、延時器、應急切換開關(guān)組成。按新聞的實時性、新聞信息的快速特點，在系統(tǒng)內(nèi)增設了熱線電話、短信平臺互動系統(tǒng)等功能，延時后視頻嵌入音頻后的SDI信號傳輸?shù)讲タ刂行牟コ?。演播室輸出的視、音頻信號經(jīng)過輸出路由矩陣和延時校正后送到播出機房，并在24小時的在線視、音頻檢測。由播出機房返送的視、音頻信號送到演播室的導控器、音控器。演播室與播出機房之間的視、音頻節(jié)目信號用光纜傳輸方式，確保安全播出。

4.系統(tǒng)改造部分——播出服務器

今年我臺引進了一套新聞制播網(wǎng)絡系統(tǒng)，新聞從制作到播出實現(xiàn)了網(wǎng)絡一體化，其中網(wǎng)絡化的演播室播出技術(shù)得到很好應用。新聞節(jié)目制作完成后發(fā)送給后臺合成并送審，審查通過由演播室的素材遷移服務器遷移到播出服務器本地，播控工作站提取播出串聯(lián)單并控制播出服務器實現(xiàn)演播室播出。

新一代演播室系統(tǒng)從系統(tǒng)架構(gòu)、播出控制及媒體數(shù)據(jù)信息安全等幾個方面全面優(yōu)化，保障節(jié)目播出系統(tǒng)無單點故障。我臺采用的是2臺索貝視音頻媒體服務器MSV-4211P HD，它采用雙節(jié)點架構(gòu)，互為熱備，該款播出服務器實現(xiàn)了磁盤數(shù)據(jù)的冗余互備，保證部分磁盤損壞時播出不受影響，確保了播出安全。

正常情況下，主播出控制機控制所有操作，備播出控制機與主機同步，當主播控出現(xiàn)問題時，備播控通過“接管主機”把控制接管過來，實現(xiàn)對服務器的控制。當主備播控制工作站都出現(xiàn)問題時，可對MSV播出服務器進行直接控制，播出保存在服務器本地硬盤上的節(jié)目，作為最后的應急措施。另外，我們還專門引入了MSV555全功能視頻服務器，作為主備播服務器的第三備服務器，該服務器融入新聞制播整個工作流程，為系統(tǒng)提供有效的應急手段。

5.存在問題及解決辦法

室內(nèi)溫度問題。由于空間的原因，在較小的空間放置大量的設備，在工作時設備的發(fā)熱量較大，為了保持室內(nèi)的溫度安裝了兩臺2匹的立式空調(diào)，以解決設備降溫的問題，以保證系統(tǒng)設備在正常的溫度下工作，保證了設備的穩(wěn)定性要求。

線路布局和干擾。由于電視系統(tǒng)工程中有大量的各類信號線，有不同電平的信號，因此就存在信號傳輸之間有干擾的問題，因此在系統(tǒng)安裝和布線時要求考慮好不同信號的分離、屏蔽，如：視頻、音頻、控制、電源等線路。同時高電平信號和低電平信號線路分離布線，使干擾大大減小、信號傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定，質(zhì)量大大提高。

電源UPS的處理。電源是系統(tǒng)的心臟，因系統(tǒng)龐大，需要使用的電源多，有設備用電，演播室燈光照明用電，日常照明用電和演播室景區(qū)背景用電等。因此在設計時將照明用電和系統(tǒng)設備用電分離，系統(tǒng)設備采用10KVA UPS穩(wěn)壓電源，同時還提供部分冷光源的燈光照明，熱光源燈光用非穩(wěn)壓，背景燈光用非穩(wěn)壓電源提供等一些措施，盡量避免電源之間產(chǎn)生串擾，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。

系統(tǒng)安全性。直播平臺一般情況下對播出要求較高，不能出現(xiàn)停播錯播等問題，因此直播平臺系統(tǒng)必須考慮到一些應急措施，如：磁帶播出備份、關(guān)鍵設備冗余主備（字幕機、特技臺、調(diào)節(jié)臺、主持人話筒等）、雙路傳輸?shù)取?/p>

目前，我臺選購了符合自己的網(wǎng)絡化的演播室播出系統(tǒng)，全面考慮系統(tǒng)的視頻服務器技術(shù)指標、性能價格比、兼容性和擴展性、售后服務質(zhì)量，使整體綜合性能提高至關(guān)重要，采用演播室自動播出系統(tǒng)后，可將錄像機手動實時播出轉(zhuǎn)化為新聞節(jié)目預先上載，這不僅將錄像機故障引發(fā)的停播事故提前在節(jié)目上載過程中顯現(xiàn)出來，而且大大減少了技術(shù)值班人員工作勞動強度，心里緊張程度，從而使播出安全性得到進一步提高，為我臺今后全面實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、自動化播出打下了堅實的基礎。