青島臺新聞高清演播室視頻與應急方案的設計

韓 濤，張建棟，周 聞

（青島電視臺 電視新聞制作部，山東 青島 266071）

1 青島電視臺新聞高清演播室簡介

青島電視臺新聞高清演播室于2013年6月建成并投入使用，該演播室是全高清、數字化、多媒體交互演播室，總面積約200 m2，其中演播廳約130 m2，導控室70 m2。目前承擔著青島電視臺的名牌新聞欄目《今日》、《今晚》、《青島新聞》等每天3 h的直播以及多種訪談類節目的錄播任務，整個演播室的視頻系統龐大，信號源眾多，外來信號復雜，多路3D前景、背景包裝，還有DLP和LED等多種顯示終端，這些都對系統的搭建與應急方案的實施提出了更高的要求。

2 信號源

2.1 信號源的設計

該演播室為多媒體交互演播室，其定位不僅僅局限在新聞播報的層面，更要進行一系列互動式訪談、特別節目的錄制，因此要保證有足夠的信號源和通路，還要考慮系統的可擴展性[1]。

1）攝像機

固定機位攝像機3臺，搖臂攝像機1臺，預留1路滑軌攝像機通路。

2）城市眼

分別在青島奧帆中心、棧橋等標志性景觀架設高清室外攝像機，用以提供實時青島城市風光，通過光纖回傳至演播室，并通過遙控面板控制其運動和參數調整。

3）播出設備

配備硬盤播出服務器4臺；應急播出服務器1臺；非線性編輯有卡站1臺；P2卡放像機3臺。

4）外來信號

一共設置6個外來信號通路，包括：播出總控調度的外來信號5路，分別為交警演播室信號、氣象演播室信號、3G連線信號、預留信號等；高清新聞衛星車信號回傳1路。6路信號分別經3臺X85的6個通道進行同步和上變換，分配后進入系統。

5）字幕及包裝

CG高清字幕機1臺；高清3D前景在線包裝2臺。

2.2 應急方案

對于信號源來講，所有的故障均為單點故障，設備損壞或者出現故障后，首先要找其替代者和備份設備。若攝像機出現故障，第一時間用其他攝像機替代。字幕包裝模板2臺機器互為備份，均可實現無縫應急切換。2臺硬盤播出服務器為一組，互為備份，一組硬盤播出服務器在直播的同時，另一組可以準備下一階段的直播，這樣既可以提前檢查播出串聯單狀態，又可實現節目的無縫隙直播。應急播出服務器、有卡站和P2放像機作為其備份使用。

3 切換臺與矩陣

3.1 系統設計

切換臺是視頻系統的心臟，各個電視臺對其備份往往采用切換臺加單矩陣的備份模式[2-3]。但隨著新聞節目形式的日益豐富，應急情況下的矩陣切換難以滿足諸如背景大屏幕包裝、3D字幕圖文等復雜的節目制作需要，因此采用同品牌主備切換臺互相備份，外加矩陣輔助的設計方案。主路采用Snell Kahuna 2級M/E，32路直切高清切換臺，備路采用Snell Kahuna 1級M/E，16路直切高清切換臺，這樣可以保證操作的一致性、系統的穩定性和兼容性。矩陣采用HARRIS高標清視頻矩陣，包含48路輸入，40路輸出。

所有的信號源分配后進主切換臺和視頻矩陣，一些重要的信號源，比如攝像機、硬盤播出服務器、外來信號等進備切換臺。同時主、備切換臺與矩陣設置環路，主、備切換臺均預留多路由矩陣調度進入的信號通路，有特殊要求時通過矩陣調入信號，主、備切換臺的各級PGM、PVW、CLEAN信號以及延時播出之后的信號進入矩陣，供其調度使用。

3.2 應急方案

切換臺的故障往往表現為死機、斷電、與主機通信失敗、系統設置混亂等，要經常檢查切換臺的電源是否松動、按鍵是否靈敏、內部交叉點是否設置得當。若在直播前發現切換臺故障，非軟件故障可采用重啟設備等方式解決。若系統設置參數混亂，需要提前做好應急文件的備份，第一時間插入系統備份U盤，重新讀取系統存檔即可。要掌握快照、宏、抓幀等基本的操作方法，可以將不同的欄目制作成不同的快照，互為備份，能在短時間內恢復設置。

4 輸出通路

4.1 系統設計

輸出通路設計時，要優化系統結構，使各個鏈路盡量保持其獨立性和安全性，保證在應急情況發生時，能以快捷、簡單的方式進行處理，減少直播風險。

采用雙2×1、雙路輸出的方式，如圖1所示，這樣設備沒有交叉，2條通路互不影響，在緊急情況發生時，排查和應急的處理直觀、快捷。矩陣輸出則經過X85同步鎖相后，經過鍵控器后的信號進行嵌入處理，上跳線架，作為第三條通路。在主備切換臺均有故障發生時，跳線至播出通路，進行應急處理。演播室內節目的錄制則采用3臺HDCAM錄像機通過矩陣選擇錄制信號，目前錄制主路PGM信號、主路CLEAN信號、主路延時后的播出信號。信號的收錄則是通過1臺新聞回采服務器，通過矩陣調度，直接將主（備）PGM信號回采到網絡系統中，進行歸檔和再加工。

4.2 應急方案

1）主切換臺故障

當主切換臺故障時，將備切換臺切到當前播出信號，按下2×1視頻切換按鈕，啟動備路，啟用備切換臺，同時將備切換臺的AUX輔助輸出口跳線給字幕機、在線包裝等設備輸入。

2）主通路設備故障

當主通路中設備出現問題，比如2×1、加嵌、視分故障，而主切換臺狀態正常，信號通過備2×1，仍然是雙路輸出，此時要通知播出總控，用演播室的備路信號進行播出。

圖1 輸出通路示意圖

5 大屏幕包裝系統

現在的新聞制作越來越傾向于互動性，因此對大屏幕包裝的要求也越來越高，演播室內有DLP、LED、103 in（1 in=2.54 cm）等離子等多種顯示終端，主要為節目制作提供背景。

5.1 系統的設計

所有終端以DVI矩陣為核心，通過其調度來實現信號的漫游與傳輸。配備有2臺超高分辨率大屏幕顯示包裝系統，2臺iPlayer智能視景播出系統，2臺HDSDI-DVI轉換器。所有信號進入16×16 DVI矩陣，通過1臺MediaLive智能調度管理系統進行調度，分別送給103 in等離子顯示器、DLP、LED的主路。同時，1臺LED控制服務器，內置播放與控制程序，通過DVI傳輸后進入LED備路輸入；1臺DLP智能控制服務器，通過DVI傳輸后進入DLP備路輸入；1路HD-SDI信號通過HD-SDI-DVI轉換器后，進入103 in等離子備路輸入。大屏幕包裝系統示意圖如圖2所示。

5.2 應急方案

1）對于背景包裝、視景播出系統和HD-SDI-DVI轉換器，所有的軟件和模板都進行備份，在1臺設備出現問題后，能第一時間互相倒換，不會影響播出。

2）矩陣、智能調度系統及主路傳輸出現問題，需要切換到備路輸入，利用備份控制服務器進行播放。

3）顯示設備的問題。若在直播前出現問題，首先要更換LED等顯示控制模塊；若在直播過程中出現問題，則需要與欄目方進行溝通，調整機位及播報方式，避開損壞大屏幕。

圖2 大屏幕包裝系統示意圖

6 顯示與監看系統

6.1 系統的設計

通過多臺12路和4路的畫面分割器，對導控區監視墻以及各個必要的工位進行畫面顯示，區域的劃分要考慮工位設置，要方便、直觀。同時對重要的信號源要重點放大，通過畫面的大小區分，分組顯示。由于演播室包裝設備太多，需要對多路的AUX信號進行內容選擇，為了避免相似或相近的圖像造成操作失誤，對AUX信號進行了源名跟隨的處理。對畫面分割器預留了多路由視頻矩陣調度的信號，可以通過矩陣自由調度監視信號。對放像區、字幕包裝區、燈光區、導播區、技術監看區布置專門的顯示器，對信號和圖像質量進行監看。

6.2 應急方案

顯示設備的應急主要是通過顯示器及畫面分割器的調整來實現，保證主要工位，比如導播、燈光、技術區域的監看需要。若畫面分割器出現問題，通過矩陣調度，將主要監測的信號調度到其他畫面分割器的顯示屏幕上，作為臨時監看使用。

7 提詞器系統

提詞器雖然是輔助設備，但是也是新聞直播的重要組成部分，該演播室共有3臺提詞器，其中2臺為AU?TOSCRIPT提詞器系統，1臺為專業廣播級提詞器。根據欄目的需要，將2臺AUTOSCRIPT提詞器顯示系統進行串聯顯示。2臺提詞器的顯示端為VGA轉SDI，經分配后，前端顯示從同一臺設備輸出，將2個遙控器的遙控地址碼設置為同一地址碼，這樣使穩定性增加，以滿足主持人走位、轉身等需要，用其中一臺作為備份，當突發情況發生時，只需要將一根視頻線接回另一臺即可，方便快捷。同時作為應急手段，主持人應該提早進入演播室熟悉稿件，要有手稿作為備份。

8 同步系統、TALLY和時鐘系統

8.1 同步系統

同步系統為整個演播室系統提供基準信號，高清新聞演播室系統采用主備雙路同步機加倒換器的方式，由總控送至2臺同步機的2路主備同步信號，經過倒換器后，經視分后分配給各個設備端使用。同步系統示意圖如圖3所示。

圖3 同步系統示意圖

若在直播過程中出現黑場或者有跳動的情況發生，要及時查看同步系統有無問題，在很多情況下，不同步情況源于信號源本身，比如內外同步的設定，同步信號環接過多。因此，建議在搭建系統時，每一個信號源都要進行同步的測試，確定同步方案，并設置鎖定備份。另外盡量減少用設備環接的方式來鎖定同步，避免由于環接過多造成的不同步現象。在直播時，發現同步有問題，第一時間倒換備路進行同步鎖相。

8.2 TALLY系統

主備切換臺和2×1切換信號進入TALLY＆UMD控制器，經過分配后給放像機、攝像機使用。在主切換臺出現故障時，切入備路，其TALLY信號不受影響。PGM和PVW信號分別顯示紅色和橙色，有助于導演的區分，同時對AUX信號經過TALLY＆UMD控制軟件做源名跟隨處理。TALLY系統如圖4所示。

8.3 時鐘系統

主控送主備2路時鐘信號經過時碼發生器后分為2路：一路經過時鐘延時單元，為直播延時5 min，經過時碼分配后進入倒計時控制器，之后為各個時鐘終端提供基準時間信號；另一路經過時碼分配后備用。時鐘系統如圖5所示。

圖4 TALLY系統示意圖

圖5 時鐘系統示意圖

9 注意事項

1）重視矩陣的作用

隨著新聞演播室系統的日益龐大，信號的調度顯得非常重要，在搭建系統時，要求盡可能多的信號進入視頻矩陣，矩陣要有足夠的輸出口，需要調度時，能夠立刻進行信號的調取，方便快捷。同時對常用的調度通路外設矩陣的輔助面板，一些輸入輸出口實現一鍵切換，提高安全性與效率。

2）合理設置故障監測點

系統通路中所有的交叉點都要進入跳線，在應急情況發生時，能準確判斷故障，為應急處理節省時間。同時，在跳線盤中設置了多處重要的故障監測點，比如主、備切換臺輸出，加嵌，延時播出，主通道分配等，有了這些監測點，可以通過監視器直接查看信號的傳輸，排除故障一針見血。

3）外接AUX面板

AUX信號是切換臺用以進行視頻輔助輸出的關鍵信號，該演播室內僅在線包裝和背景包裝就需要8路AUX信號，而且使用相當頻繁，若全部依靠導播一人操作，肯定影響導播的正常切換。于是，將字幕崗位和背景包裝崗位分別設置外接AUX面板，由他們對當前需要的信號進行選擇與控制，大大減輕了導播的工作壓力，提高了節目切換的準確性。

4）主、備設備輪換使用

演播室中備份設備，比如備切換臺和一些板卡，可能幾年都不會用到，因此這類設備也最容易出問題。要求所有備份設備必須和主設備一樣加電熱備運行，每周有固定幾期錄播節目，全部啟用備路設備錄制，這樣就會及時發現備路系統的問題。

5）機房環境

設備的穩定性除了自身的內部構造外，與運行的環境也有很大的關系。將所有的演播室設備安放在中心機房內，有3臺專業空調全天候運行，專業防靜電地板，標準機架安裝，機柜下送風設計，風量循環順暢，溫度控制在22℃左右，濕度控制在35%～45%之間，配備有遠程計算機監控與手機報警裝置，溫度濕度超范圍后能第一時間報警。設備在這樣的無塵、恒溫、恒濕的環境中，運行良好，故障率大大降低。演播室中心機房如圖6所示。

圖6 演播室中心機房

6）嚴格試機流程

根據以往的工作經驗，總結、歸納了一套詳盡的試機流程，包括每一個崗位、每一臺設備、每一個鍵、每一個狀態參數都要一一測試，特別是一些容易出現直播隱患的點和設備，都重點標注，對試機中的每一個環節都責任到人，規范管理。通過實施這一管理流程，在直播前的故障檢出率大大提高，直播的安全性也得到了保障。

7）制定延時播出管理規定

為了保證直播的安全性，將所有的直播節目延時5 min，配置專門的運維和技術主管，負責突發情況的延時播出應急處理。但這不能成為直播節目的保護傘，于是，制定了延時播出管理規定，規定哪些情況下可以使用延時播出，比如政治事件、重大節目的編排等，應遵循什么樣的流程，處理后具體的獎罰，整改措施是什么，都做了明確的規定。

8）嚴格遵守先應急后處理的原則

在直播前發現的設備故障和安全隱患，需要在第一時間排除解決。在直播過程中發生的故障，掌握的原則就是先應急后處理或不處理，直播結束后再處理。總結了一套最為簡單、快捷的判斷、應急處理方案，制定了應急預案，包括演播室系統中主要設備的故障如何判斷，有什么具體的應對措施，要求所有人員熟練掌握，從而提高了應急處理能力。

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[1]張健.黃石電視臺高清演播室的設計[J].電視技術，2013，37（20）：59-62.

[2]賈中原.高清演播室建設的思考和視頻系統建設實踐[J].廣播與電視技術，2010（9）：68.

[3]楊楓，劉明，焦飛.黑龍江電視臺350平米高清演播室系統設計與實現[J].現代電視技術，2010（2）：82-86.