高清演播室系統設計中技術問題的探討

武海軍

摘要：近年來，高清數字電視是基于數字電視技術開發的電視技術，高清數字電視技術與數字電視技術都采用了數字信號傳輸技術，電視信號從采集、制作、傳輸等各個環節都采用數字信號，與傳統的模擬信號傳輸技術相比，數字信號傳輸技術有更高的分辨率，傳輸速率更快。高清演播室系統是電視信號采集與處理的首道環節，直接關系到電視信號的質量，我國的高清演播室系統起步較晚，缺乏相關的技術積累，基于此，本文就高清演播室系統設計中相關的技術問題進行了探討。

關鍵詞：高清演播室;系統設計;技術問題;LED

引言

為了保證高清演播室系統的順利運行，國家要求系統視頻質量必須滿足播出水平要求，并根據廣電總局高清演播室系統的播出要求不斷提高。經過多年的實踐和發展，我國高清演播室系統設計在技術方面得到了充分的支持，取得了較好的播放效果。但是，結合實際情況，技術帶來的問題也不容小覷。例如，照相館照明與LED背景屏之間的聚光燈和云紋問題，無疑給高清照相館系統的順利播出帶來了問題。

1高清演播室系統設計技術標準

2000年，國家廣播電影電視總局發布了GY/T155-2000《高清電視制作與交換用視頻參數值》行業標準。這些參數的值構成了確定高清電視1080/50i信號源的技術標準。無論是建造高清畫室還是OB van，還是拍攝高清電視節目，都應該使用1080/50i高清源標準。使用1080/50i作為高清晰度信號源標準的突出優點之一是，1080/50i和中國目前的SD信號源576/50i （PAL）可以很容易地進行上/下轉換，實現SD到HD的平穩過渡。條件。

2高清演播室系統設計原則

系統設計原則有以下幾個方面：（1）系統必須先進。HD studio系統力求專注于廣播電視行業未來的發展方向，系統設計符合專業的廣播電視規范。基于實用性和安全性，設備選型在功能和性能上有一定的先進性，系統設計具有一定的前瞻性。（2）規范制度。音像技術、燈光效果、系統布線、電源、空調的設計應標準化，符合國家標準和國際廣播行業的相關標準。（3）系統可靠性高，應急措施靈活。HD studio系統設計要求極高的運行可靠性。系統的設計必須考慮到完善的應急預案，使應急運行安全快捷。系統的關鍵位置應具有一定的冗余備份，以保證系統的點對點安全，具有多種安全措施，應急方法靈活、簡單。（4）系統應具有可擴展性。在設計高清畫室時，應充分考慮系統功能的可擴展性，如設備升級、功能擴展空間等，為未來的發展預留適當的空間。在系統設計中，根據現場和系統的實際需要，設備的底盤尺寸、機架空間、傳輸線等都留下了豐富的空間。目前正在建設錄音廣播演播室，有必要充分考慮后期廣播演播室的擴建。（5）系統應該是開放的。開放系統設計遵循國家和國際標準，以確保系統的完整性、通用性、可用性、可靠性、可伸縮性和可管理性。（6）系統操作簡單，信號靈活，易于維護。系統設計需要全部面向應用，系統規模由實際應用需求進行量化。系統設備直觀，操作方便。例如系統中的主開關和主混頻器不僅界面友好，而且具有耐久性和較強的穩定性。為了便于今后系統的設備維護管理和故障排除，在設計中，系統應盡量采用模塊化設計，力求使系統結構簡單明了。（7）系統整體規劃，采用集約的設計思路，達到最佳的性價比。在系統設計中，在保證功能不簡化、安全不降低的前提下，通過合理的設計方法降低系統設計成本，減少設備數量。

3高清演播室系統設計中的技術問題

（1）系統的整體規劃和設計均以保證最佳信號質量作為重要的理念，對每一個可能導致信號質量損失的環節進行甄別;（2）從系統整體的安全性、穩定性加以考慮，充分考慮到可能出現的故障及多種應急手段;（3）與現有標清系統的兼容;（4）系統的工作流程符合操作規范，不易產生誤操作;（5）系統便于升級和擴展，為今后的發展留有余量;（6）便于系統的日常維護。系統維護是整個系統生命周期中所占比例最大的，要充分考慮結構設計的合理規范，保證系統的維護可以在很短的時間內完成;（7）根據系統技術要點要考慮以下兩點：①電視節目制作是一個綜合的系統，其構成的成功在于系統的合理性和最大限度發揮系統設備的潛力。作為系統而言，決定質量的是系統最差的設備，而不是最好的設備。因而在系統設計中很重要的一點是避免系統中的質量瓶頸。②出于安全性考慮，除選用盡可能高可靠性的設備外，應盡量減少系統中設備的使用總量，減少系統環節。對于系統安全瓶頸的處理辦法：（a）拓寬（冗余）：配置一個以切換開關為核心的應急切換系統;（b）旁路通過（bypass）;（c）跳線：可以說跳線方式是解決所有問題的最后方式，在系統設計時寧可拋棄其他設想也應保證系統有足夠的跳線排，以應付各種可以預見和不可預見的問題，不能因某種設備（包括核心設備）的意外故障導致系統癱瘓。

4高清演播室系統設計技術問題的解決對策

4.1光斑問題的解決對策

首先，演播室在給背景實行布光處理的過程中，應該盡量規避人物布光反射情況，并根據現行的規范要求，嚴加控制好人物布光中硬光的強度大小與方向情況，必須與規定標準保持一致，盡量消除光斑問題的對電視播出質量的影響。其次，演播室燈光在布置背景光的過程中，最好應用發光范圍大、光線柔和的燈光設備，如LED影視平板燈，確保背景燈光效果，規避光斑問題影響。需要注意的是，高清演播室系統需要根據實際需要，合理選擇布置背景光設備，防止光斑問題的進一步擴大。最后，在背景框架的底座處安裝一定數量的滾輪，便于前后移動。以中間為界，假設反光點在左邊，我們則可以將左邊框架往前移動，消除光斑問題。在具體的解決過程中，高清演播室應該嚴格遵照本系統的設計要求，確定具體的解決對策，以便達到預期的解決效果，這一點必須加以注意。

4.2 矩陣切換輸出的圖像抖動問題

在串行數字分量系統中，當用切換開關或矩陣切換SDI或HD-SDI信號時，由于切換時信號的瞬時中斷會造成循環冗余校驗碼（CRCC）產生誤差，從而影響輸出信號的定時。這種誤差會造成輸出信號圖像的紊亂或噪波，即使進入矩陣的信號在時間上是完全一致的且切換點位于場逆程期間，仍然不能消除這種現象，這與模擬系統的情況是完全不同的。為避免直播信號出現上述問題，如果需要將矩陣或應急切換開關的輸出用于直播時，應在其后串聯一個行或幀同步器用于消除CRCC誤差。為消除這種由切換引起的圖像抖動，有些公司專門生產了帶有內置同步器的切換開關，可直接將其輸出信號用于應急播出。

4.3高清信號的圖像監視問題

在演播室或轉播車系統中圖像監控可分為兩個部分：一部分是信號源監視;另一部分是節目監控。節目監控是指切換臺輸出的“節目”（PGM）和“預監”（PST）以及系統輸出的“技術監視”（TechnicalMonitoring）。為保證節目制作質量，這三臺監視器必須使用廣播級的高清監視器，因為導演、導播以及技術監控人員是以這幾臺監視器顯示的圖像作為節目質量評判標準的。對于系統內的信號源，如攝像機、錄像機以及字幕機等主要關注其圖像內容的信號源監視，則可采用普通監視器或等離子屏多畫面分割顯示等方式監視各信號源的標清信號，沒有必要使用價格昂貴的高清監視器監視高清域信號。

結束語

盡管高清晰度電視在我國仍然處于實驗和起步階段，高清電視制作的能力、人才的儲備、傳輸等因素暫時還制約著中國的高清市場，我們相信，隨著數字電視技術的不斷發展，在不遠的將來會消除對高清晰度電視廣播實際應用的經濟技術障礙，建立適合我國國情的技術傳輸體制，讓廣大的觀眾都能欣賞到高清晰度電視廣播節目。

參考文獻：

[1]孔繁黎.電視演播室系統高清化改造與集群方案設計[D].大連理工大學，2016.

[2]王霄.數字高清演播室視頻系統的設計與實現[D].山東大學，2017.