電視演播室系統如何提高安全性

喻玉華+閆妍

摘 要 在電視節目制作過程中，電視演播室系統是一個基礎的系統，對電視節目的制作和播出具有重要作用。基于對電視節目的了解，以及電視節目的制作特點，電視演播室系統值得我們深入研究，通過總結電視演播室系統的特點，提高電視演播室系統的安全性。其中，電視演播室系統的安全性和可靠性已經成為關系到電視演播室系統能否滿足實際使用需要的重要指標，對電視演播室系統的實際使用具有重要意義。為此，我們應認識到電視演播室系統的重要性，做好電視演播室系統設備的選擇，提供電視演播室系統的安全性。

關鍵詞 電視演播室系統；安全性；系統構建

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0113-03

從目前電視演播室系統的構建，構建一種安全穩定的電視演播室系統，不但能夠為電視直播提供良好的技術支持，同時也滿足電視演播室使用需要的重要措施。為了達到這一目標，我們不但要認真分析電視演播室系統的構建特點，同時還應掌握必要的安全構建策略，保證電視演播室系統的構建能夠達到安全性指標，在全媒體概念的指導下，構建一種新型的電視演播室系統，提高電視演播室系統的安全性。

1 全媒體的概念及電視演播室系統涉及的技術和技術環境

1.1 全媒體的概念

全媒體是多種媒體形式的集成，也是多種媒體形式的集中表現，其中全媒體不但包含傳統的廣播、電視媒體，同時也包含互聯網媒體及新媒體，是目前媒體形式的統稱，對媒體的發展以及傳播質量的提高具有重要意義。為此，我們應對全媒體的概念有正確認識，做到根據全媒體的發展需要，了解全媒體的概念，推動全媒體的發展。近兩年投入建設的電視演播室，特別是電視新聞演播室，在系統搭建中大量地引進了新的制作技術：大屏幕運用、虛擬顯示技術的運用、全自動跟蹤技術的運用等，極大地提高和豐富了演播室節目的制作水平；在系統搭建中大量地引進了網絡技術：4G技術、多屏交互、線上線下互動軟件運用等，極大地增強了參與性和可看性，即豐富了節目的源頭，又打通了與電視觀眾的快速交互。

1.2 電視演播室系統涉及的主要技術

1）著力構建完善的數字播出平臺，通過播出平臺能夠實現系統資源的整合，最大限度發揮設備的效能。

2）基于虛擬矩陣的方式實現全部信源和目的的源名跟隨，實現全系統的動態Tally和動態電視墻。

3）以“一鍵切”方式實現快速方便的系統設置。

1.3 電視演播室系統的技術環境分析

1）所有輸入信源平行接入切換臺和矩陣的輸入接口。

2）由管理平臺進行調配并實現切換臺和矩陣的直播備份功能。

3）基于虛擬矩陣數學模型實現源名跟隨功能，以動態UMD方式顯示TALLY信息，并將Tally信息觸發攝像機TALLY顯示。

4）采用矩陣式畫面分割器方式在電視墻顯示，由虛擬矩陣進行信號的調配及動態電視墻的實現。

2 電視演播室系統的構建及特點

2.1 完全數字化處理系統

對HD演播室的基本要求之一是需具備高畫質、高可靠性的系統，為滿足這一要求，視頻信號需進行高清數字化處理。而主要配備的設備均是以節目制作相適應的性能、功能為目標進行設計開發的。將外來傳輸的模擬信號通過高品質A/D轉換器轉換成數字信號；將外來傳輸的數字信號和A/D轉換的數字信號上變換為高清數字信號；并將攝像機、切換臺、視頻選擇開關、錄放像機等用數字信號連接起來。如此，便可提供基于數字化并具有優越穩定性的HD演播室系統。

另外，為實現多種復雜效果的并行編輯，該系統配備了具有豐富存儲功能的轉換開關。

2.2 應用高性能矩陣控制功能

系統中配備了為配合應急和信號調度系統新開發的多碼率路由切換器，其結果是HD、SD信號用一臺矩陣即可進行切換，從而實現系統的簡約化。主CPU因采用插板式結構，實現了低耗能、省空間、易維護的目的。

2.3 電視墻的信號調配

電視墻的顯示系統，通過上述具有高性能控制功能的矩陣，可實現任意信號的靈活顯示和調配。

2.4 電視墻的顯示系統

可利用基于PC的圖形用戶界面（GUI），輕松進行配置變更、源名變更的操作。由于變更后的內容可以保存或調出，可實現以節目為單位的文件管理，使編輯簡潔化。

2.5 融入了最先進網絡技術的系統

利用最先進的網絡技術，基于綜合設備管理系統，切換臺、矩陣、攝像機等采用特別的設備管理系統，通過采用這些系統可實現利用電腦對設備進行監控、操作，對各種數據進行保存和調出。

3 電視演播室系統構建的基本原則

3.1 如何做好系統設備選擇

為了提高電視演播室系統的構建質量，在系統設備的選擇過程中應該比較慎重，不但要選擇相對應的系統設備，還要對設備的型號進行核對，保證所選擇的系統設備在功能上能夠滿足使用需要，同時能夠滿足系統的構建要求。同時，在系統核心設備的選擇中，應該本著合理選擇提高針對性的原則，根據電視演播室系統的實際需要做好設備選擇。

3.2 選擇單元化結構為主

為了提高電視演播室系統的構建質量，在設備結構選擇過程中，應該將單元化結構作為主要選擇，其中應保證主要結構和單元模塊內的設備符合單元化結構要求。

3.3 有效優化設備體積

考慮到電視演播室系統構建實際，以及系統的構建需要，在系統構建過程中，應保證系統設備所占體積較小，應在設備選擇中盡量選擇體積較小的設備。

4 電視演播室系統的概念及結構

4.1 基本概念

電視演播室系統的概念可以概括為：將單個設備進行有效的互聯，發揮出單個設備的整體功能，實現設備功能的整體發揮，提高系統的整體功能性。

基于電視演播室系統的特點，在電視演播室系統的構建過程中，應當對功能設備進行合理布置，使所選擇的功能設備能夠有效工作，滿足演播室系統的工作需要。

在整個系統中，控制系統高于物理連接系統。控制系統好比大腦，支配連接的視音頻系統進行動作。在良好的控制系統的統籌之下，系統可以實現復雜的功能，如可以支持多機位和機位變化的快速變化、多場景的快速切換、超大系統的快速組合等。一個擁有健全的控制機制的系統，可以輕松應對各種節目形態。

在以往的系統中，對控制的重視并沒有提升到特別高的程度，現在的演播室系統為了實現更加強大的功能，就需要強大的控制系統進行支撐。在關注視頻系統的同時，更要注重控制系統。

SONY的控制系統包括兩部分：一部分是屬于物理層S-Bus系統，它將所有系統設備連成一個整體。

4.2 系統結構

在系統結構構建過程中，除了現實的硬件結構之外，系統的虛擬矩陣也是重要的構建內容。從這一點來看，做好物理矩陣的構建和虛擬矩陣的構建有著現實的意義，對提高系統的構建質量和滿足系統功能需要具有重要作用。這種構建模式也是電視演播室系統構建的現實需求，見圖1。

5 電視演播室系統的功能和構建方法

5.1 攝像系統

攝像系統的設計難點在于如何簡單的實現系統連接、控制轉換和工位排布。經過認真的研究，并參考國外同等規模的演播室系統設計，我們提出了下述解決建議。

EFP攝像機。

在攝像機的選擇中，不但重視攝像機型號的確定，同時還應根據攝像機的使用需要和系統安全要求，選擇數字攝像機。其中攝像機的型號應以高速攝像機為準，使攝像機能夠在功能上滿足安全性需要，快速有效的捕捉視頻信號，并將視頻信號有效上傳。

從目前攝像機的選擇來看，索尼的攝像機具有良好的安全性和穩定性，并且在網絡傳輸上有著較強的優勢，對解決電視演播室系統的構建問題和提高安全性具有重要作用。

因此，應加強對攝像機型號選擇的重視，根據攝像機的實際需要，確定攝像機的性能指標和規格型號，保證攝像機能夠在功能和型號上達到預期目標，提高攝像機的應用效果。

5.2 系統周邊

這次系統主要選用AXON周邊，包括上下變換器、復用器、視音分，分割器等具有較好的一致性，并提供系統鍵控。

周邊的主要特點：

AXON的周邊根據系統需要進行設計，具有指標高、穩定性高等。由于產品設計是基于整體開發的，所以在控制上是可以做到整體性，有些控制模塊是通用的。智能監控的通用性：周邊均配有監控系統。

5.3 切換系統：切換臺和矩陣

切換臺：演播室上采用SONY MVS-6530作為主切換臺；備前換臺采用MVS-3000A，視音頻矩陣選擇PESA的JAG3G-64x64-BNC-1；選配不同類型面板。

考慮到切換臺是電視演播室需要具備的重要功能，要想提高切換臺的整體效果，就應當對切換系統進行全新的設計，提高切換臺的準確性和安全性。M/E是指切換臺可以進行視頻處理的級數，對于數字特技切換臺，每級M/E可以進行一次混合或掃換處理，每個鍵又可進行一次兩畫面的合成或過渡。因而，切換臺可顯示的總畫面層數為：M/E數量+鍵數量+1。

數字切換臺選用的是SONY公司的產品MVS-6530，和MVS-3000A。

在切換臺設備的選擇中，首先應把握設備適應性原則，所選擇的切換臺設備必須在整體功能上滿足實際需要。同時，切換臺設備還應在整體性能指標上達到最低要求，使切換臺設備能夠實現預期的切換臺功能。其次，切換臺設備的選型，應考慮功能和成本，不能為了功能而增加設備成本，也不能為了一味地降低成本而損失切換臺設備的功能。再次，應當提高切換臺設備操作的簡便性，使且haunt設備便于操作。

MVS-3000A備切換臺，帶32路輸入和16路輸出。精心設計的緊湊型MVS-3000A制作切換臺非常適用于中小型演播室、制作室、體育場館、教堂和轉播車等在有限空間需要多路輸入的場合。切換臺帶有先進的功能，如2倍混合效果（M/E）、每級M/E4個鍵控器，每個鍵控器均配有MVS高性能色度鍵，2.5D Resizer（每級M/E 只有兩個鍵）、顏色校正等。結合標準的多畫面輸出，以及可選的4格、10格或16格屏幕布局，可以節省空間用于額外的監控，從而降低系統總成本。

從目前電視演播室的功能來看，在功能設定上主要采取了分區控制的方式，同時還配合以有效的視頻矩陣，其中視頻矩陣對電視節目的播放有著一定的促進作用，是提供電視節目播放質量的關鍵，對解決電視節目播放問題和提高電視演播室系統的構建而言具有重要意義。

視頻矩陣規模最大可達到64×64。緊湊的2RU機箱，囊括64X64矩陣，電源以及控制系統，提供32×32矩陣（可以擴展為64×64矩陣）；SD/HD/3G支持從270Mbps、1.5Gbps和3Gbps等多種碼率提供用于在位切換的控制面板（可選） ，提供用于遠程控制的網絡控制軟件 ，內置的冗余電源和控制系統保證24/7的無憂操作（可選），支持前端裝入，可熱插拔矩陣，電源和控制卡；自動均衡同軸電纜輸入，傳輸距離可以長達400m，在所有的輸出通道上自動檢測時鐘恢復或旁路模式，支持PESA矩陣控制系統和許多第三方控制系統 ，提供各種型號的遠程控制面板，支持SMPTE 259M、292M、372M、424M等數字視頻信號，提供安裝機架，低功耗設計 ，使用可選的Vidblox延展模塊，可以支持DVI和VGA信號。

5.4 應急

系統結構決定應急的可靠性。此次系統所采取的結構在應急功能上是很可靠的，可以分成幾層來看。

首先系統結構采用主備切換臺并聯的方式，系統簡潔明了，易于操作。在主切換臺發生故障時，可通過2選1控制面板快速切換到應急矩陣和鍵控器的備通道。實現主備通道的無縫靜/凈切換。

TALLY信號：在系統狀態改變時，TALLY和源名信息不會丟失和跳變。由于矩陣，2X1選擇開關，切換臺都是在一個大的虛擬矩陣表中，所以TALLY信號是作為內部的一個信號，這幾個設備聯動，不會導致TALLY的丟失，應急TALLY平滑實現是系統中一個標準功能。

5.5 同步系統和延時處理

在同步系統和延時處理中，應當合理選擇同步設備和延時設備，使同步系統在構建過程中能夠準確有效，同時還應根據延時需要，構建延時功能模塊。

系統選用BB信號。

此次系統是HD/SD并存的系統。

所有的SD設備都有BB口，現有的HD設備基本都具有BB和三電平TRI-LEVEL信號接口，極少數2000前的設備和某些設備只有TRI-LEVEL口，不在這次考慮中。

不涉及質量問題，質量都是一樣的。

只是設置問題，有些設備參照TRI-LEVEL設計相位，但都有調整的方式。需要特別說明的是，本系統在進行高/標清信號切換的同時，并不對相應設備的同步信號進行切換。同步信號作為系統流暢、穩定運行的基礎，應該始終保持其一致性，本系統的切換設置可以保證節目制作的安全性。

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