市級(jí)電視臺(tái)多功能多景區(qū)高清直播數(shù)字化演播室的設(shè)計(jì)和建設(shè)

孟憲林，王智勝

（承德廣播電視臺(tái)，河北 承德 067000）

1 多功能多景區(qū)高清直播數(shù)字化演播室的設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)概述

為適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，承德廣播電視臺(tái)為節(jié)目直播錄制新建1套高/標(biāo)清數(shù)字電視直播演播室系統(tǒng)。系統(tǒng)的建設(shè)及設(shè)備選型把安全、穩(wěn)定及可靠放在首位，選擇同類(lèi)設(shè)備中性能優(yōu)良、技術(shù)成熟、穩(wěn)定性高的產(chǎn)品，在操作上做到應(yīng)用簡(jiǎn)潔方便、數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)安全。設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)和各級(jí)設(shè)備之間的安全傳輸和數(shù)據(jù)備份措施。

1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則是技術(shù)先進(jìn)、功能完備、配置靈活，既可滿(mǎn)足節(jié)目錄播直播，又可進(jìn)行后期包裝和制作。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)兼顧了電視演播室的發(fā)展趨勢(shì)及擴(kuò)展空間。設(shè)備的選擇在功能和性能上能夠符合現(xiàn)階段較前沿的技術(shù)理念，保證整個(gè)系統(tǒng)在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)依然具備適用性，并留有一定的擴(kuò)展空間。

1.3 系統(tǒng)功能與設(shè)備

演播室面積為180 m2，尺寸為14.25 m×14.25 m，由主景區(qū)、兩個(gè)副景區(qū)及1個(gè)藍(lán)箱構(gòu)成。主景區(qū)以大屏幕作為主要背景，可完成時(shí)政新聞的錄制。副景區(qū)由極具現(xiàn)代感的舞美設(shè)計(jì)和可滑動(dòng)的機(jī)械屏幕構(gòu)成，拆裝搬移方便。大屏幕包裝和背景效果兼顧綜藝、訪談及播報(bào)等多種節(jié)目類(lèi)型，可使用拼接、升降及伸縮等舞臺(tái)機(jī)械營(yíng)造具有現(xiàn)代感的新聞制作生產(chǎn)空間。藍(lán)箱區(qū)用于摳像。

演播室系統(tǒng)包括視頻系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、通話系統(tǒng)、技術(shù)監(jiān)測(cè)、音頻系統(tǒng)以及TALLY系統(tǒng)等。視頻系統(tǒng)總體采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1 920×1 080/50i分辨率，兼容標(biāo)清系統(tǒng)，通過(guò)上/下變換器提供標(biāo)清信號(hào)的輸入/輸出能力。

系統(tǒng)集成主要設(shè)備包括高清攝像機(jī)、高清數(shù)字切換臺(tái)、同步系統(tǒng)、應(yīng)急矩陣、視音頻分配、D/A、加/解嵌器、高清下變換器、監(jiān)視（監(jiān)測(cè)）設(shè)備、時(shí)鐘系統(tǒng)、TALLY系統(tǒng)、通話系統(tǒng)及其他必需的設(shè)備及材料。

2 系統(tǒng)介紹

2.1 視頻系統(tǒng)

2.1.1 關(guān)鍵設(shè)備

切換臺(tái)是視頻系統(tǒng)的核心。切換臺(tái)的功能決定了演播室可制作節(jié)目的復(fù)雜度。系統(tǒng)選擇FOR-A公司的HVS-2000多格式節(jié)目制作切換臺(tái)，它是FOR-A最新的HANABI花火系列2M/E切換臺(tái)。HVS-2000的引擎是一臺(tái)具有6級(jí)視頻M/E的機(jī)器，使用全新的HVS-2000技術(shù)。V6MU引擎可廣泛適用于多種應(yīng)用環(huán)境，在多個(gè)背景大屏需要顯示控制的環(huán)境下，可作為一臺(tái)6M/E切換臺(tái)來(lái)使用，并且每個(gè)大屏都支持淡入淡出、劃像、上鍵及可以預(yù)覽的DVE效果。

視頻系統(tǒng)的信號(hào)源主要是攝像機(jī)。系統(tǒng)選擇索尼HDC-2580攝像機(jī)，其符合承德廣播電視臺(tái)現(xiàn)階段的購(gòu)置要求，能提供滿(mǎn)足需求的優(yōu)質(zhì)畫(huà)面。

神經(jīng)元系列模塊化信號(hào)處理系統(tǒng)能夠?qū)⒏黝?lèi)不同的模塊整合為一個(gè)媒體系統(tǒng)，其功能強(qiáng)大，操作極為簡(jiǎn)便，在同一平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)3 Gb·s-1、高清、標(biāo)清及模擬等視音頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換、處理及分配等功能。

SFR18 4 RU機(jī)箱可以安裝18塊板卡。SFR18機(jī)箱的設(shè)計(jì)利用了“三明治”構(gòu)造原理，兩個(gè)強(qiáng)力散熱風(fēng)扇被設(shè)置在貫穿機(jī)箱頂層背部的通道兩端，以確保散熱氣流均勻地通過(guò)全部18塊板卡。

2.1.2 功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為純高清制作，通過(guò)上、下變換滿(mǎn)足標(biāo)清節(jié)目制作的需要。其中，高清切換臺(tái)信號(hào)為主信號(hào)，矩陣信號(hào)為備路信號(hào)。兩路輸出信號(hào)都經(jīng)過(guò)音頻加嵌、下變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換及視頻分配器，得到足夠數(shù)量的高清標(biāo)清數(shù)字和模擬信號(hào)。

標(biāo)清輸入信號(hào)在系統(tǒng)輸入端進(jìn)行上變換獲得高清信號(hào)，高清信號(hào)通過(guò)下變換獲得標(biāo)清信號(hào)。所有高清信號(hào)源均進(jìn)入切換臺(tái)及矩陣。輸出信號(hào)分為主、備兩路，均含高清、標(biāo)清及模擬信號(hào)。

演播室標(biāo)配3個(gè)訊道。演播室主要核心設(shè)備包括1個(gè)大型切換臺(tái)，2級(jí)M/E配置，1個(gè)16路應(yīng)急調(diào)度矩陣。電視墻采用4個(gè)55寸的大屏進(jìn)行分屏顯示，技術(shù)區(qū)采用訊道示波器和17寸高清晰度OLED監(jiān)視器做節(jié)目技術(shù)監(jiān)看。

2.2 同步系統(tǒng)

考慮到直播的安全性，同步系統(tǒng)采用倒換、并行模式。信號(hào)源經(jīng)過(guò)2臺(tái)同步信號(hào)發(fā)生器和同步倒換器提供多格式、穩(wěn)定的、多樣化同步和測(cè)試信號(hào)，完成設(shè)備測(cè)試并保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

系統(tǒng)采用1塊模擬視頻分配器滿(mǎn)足對(duì)所有信號(hào)的同步，同時(shí)還為切換臺(tái)提供了標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試信號(hào)。可通過(guò)外接面板輸出信號(hào)到演播室外部，使系統(tǒng)作為主系統(tǒng)對(duì)外鎖相；輸出到演播室內(nèi)接口板，作為演播室內(nèi)擴(kuò)展設(shè)備預(yù)留的同步。同步信號(hào)發(fā)生器的輸入端接入跳線盤(pán)，可以實(shí)現(xiàn)臺(tái)從鎖相的功能，同時(shí)，同步機(jī)輸出的測(cè)試信號(hào)也進(jìn)入跳線盤(pán)，供需要的設(shè)備使用。

2.3 音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)進(jìn)行的是一級(jí)調(diào)音制作，兼顧二級(jí)調(diào)音，采用模擬調(diào)音臺(tái)制作系統(tǒng)，以立體聲記錄和制作。

音頻系統(tǒng)采用的主調(diào)音臺(tái)是YAMAHA公司的大型數(shù)字調(diào)音臺(tái)DM1000，具有高穩(wěn)定性、低故障率及較短的啟動(dòng)時(shí)間，操作界面簡(jiǎn)潔，通道數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)完備，支持熱拔插。備調(diào)音臺(tái)選用百靈達(dá)公司的16路模擬調(diào)音臺(tái)。

音頻信號(hào)源有數(shù)字和模擬兩種。模擬信號(hào)源以演播室無(wú)線和有線話筒為主，聲音經(jīng)過(guò)話放后進(jìn)入主備調(diào)音臺(tái)。錄像機(jī)、CD、MD、DVD及硬盤(pán)錄音機(jī)等聲音信號(hào)均進(jìn)入主備調(diào)音臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)外來(lái)聲音信號(hào)的調(diào)試調(diào)度。所有外來(lái)聲音信號(hào)，必須通過(guò)音頻隔離器消除交流電帶來(lái)的底噪后再進(jìn)入主調(diào)音臺(tái)。如果信號(hào)為SDI加嵌的信號(hào)，還需經(jīng)過(guò)解嵌，之后再進(jìn)入調(diào)音臺(tái)。同樣，所有聲音信號(hào)都需要接入跳線盤(pán)，用于監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)測(cè)及切換。

2.4 通話系統(tǒng)

系統(tǒng)保證了各個(gè)環(huán)節(jié)位的溝通順暢。演播室與導(dǎo)播間通話系統(tǒng)級(jí)聯(lián)，采用兩線制式通話系統(tǒng)，導(dǎo)播間配置鵝頸話筒。通話系統(tǒng)分為有線、無(wú)線兩種。采用Clear-Com PartyLine通話系統(tǒng)。

導(dǎo)播間配置一套MS-704四通道通話主站，技術(shù)區(qū)和音頻/燈光區(qū)配備1個(gè)兩通道分站，演播室攝像機(jī)通過(guò)1個(gè)四接口IF4W4與通話系統(tǒng)連接，2個(gè)無(wú)線分站用來(lái)和演播室的主持人通話，預(yù)留通話腰包用來(lái)和現(xiàn)場(chǎng)的工作人員通話。導(dǎo)演區(qū)的MS-704的A通道首先接到技術(shù)區(qū)分站，再由技術(shù)區(qū)分站連接到轉(zhuǎn)換接口連接至各CCU，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)演和攝像人員的內(nèi)部溝通。演播室導(dǎo)控間如圖1所示。

圖1 演播室導(dǎo)控間

2.5 TALLY及時(shí)鐘系統(tǒng)

本系統(tǒng)多畫(huà)面分割的訊道監(jiān)看畫(huà)面帶有提示功能，用紅色方框標(biāo)出現(xiàn)在正在播出的畫(huà)面，綠色表示空閑狀態(tài)，反映各機(jī)位及操作點(diǎn)（包括攝像、放像機(jī)及VGA等）的工作狀態(tài)，給導(dǎo)播室人員提示，明確切換調(diào)度。TALLY系統(tǒng)采用三色顯示方式，綠色為正常，紅色為PGM，黃色為PVW信號(hào)；靜態(tài)5位字符顯示，動(dòng)態(tài)5位以上字符顯示；系統(tǒng)應(yīng)急切換時(shí)可同時(shí)倒換主備TALLY控制系統(tǒng)。

時(shí)鐘系統(tǒng)通過(guò)GPS衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間校正，保證導(dǎo)演區(qū)和演播室時(shí)間顯示的一致性。

2.6 電視墻和機(jī)柜

電視墻和機(jī)柜各尺寸參數(shù)均滿(mǎn)足設(shè)備承載要求，同時(shí)，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足使用功能需求。

2.7 燈光系統(tǒng)

本系統(tǒng)的演播室為多功能演播室，室內(nèi)有多個(gè)錄像點(diǎn)位。結(jié)合室內(nèi)高度和各個(gè)點(diǎn)位的需求，燈光系統(tǒng)采用三點(diǎn)式布光和LED光源環(huán)繞式布光結(jié)合的方式。整體燈光采用格柵架式懸掛安裝，最大可能地提升燈具的高度。所有燈光均可前后左右小范圍挪動(dòng)。

2.8 舞美系統(tǒng)

舞美系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案利用演播室基礎(chǔ)空間特點(diǎn)，環(huán)繞式設(shè)置三組新聞景區(qū)，結(jié)構(gòu)互為延伸，適應(yīng)未來(lái)制作趨勢(shì)，最大限度地利用了演播室的現(xiàn)有空間，使得演播室的全方位攝像空間成為可能。各景區(qū)預(yù)留靈活多變的拍攝機(jī)架設(shè)區(qū)域，營(yíng)造全方位攝像空間，提供了多個(gè)景區(qū)的變化。

3 整體建設(shè)概括

演播室系統(tǒng)的建設(shè)主要包括以下內(nèi)容。

（1）土木施工。改造原有的廣通機(jī)房，為了實(shí)現(xiàn)演播室的多功能用途，將演播室分成新聞坐播區(qū)、三聯(lián)屏站播區(qū)、單屏可觸站播區(qū)以及藍(lán)箱虛擬演播區(qū)4個(gè)區(qū)域。

（2）燈光安裝和調(diào)試。

（3）吸音設(shè)備安裝調(diào)試。

（4）安裝3套高清攝像系統(tǒng)，搭建采集系統(tǒng)，將設(shè)備和制作網(wǎng)相連。

（5）購(gòu)置并安裝1套利亞德LED全彩顯示屏。顯示屏像素間距1.08 mm，面積為10.368 m2，大大提高了畫(huà)面的質(zhì)量。

（6）直播設(shè)備的安裝調(diào)試。

4 系統(tǒng)建設(shè)的創(chuàng)新點(diǎn)

在該演播室系統(tǒng)建設(shè)前，承德廣播電視臺(tái)只能進(jìn)行標(biāo)清節(jié)目的采集錄制。系統(tǒng)建成后，節(jié)目制作能兼容高標(biāo)清錄制。該演播室系統(tǒng)建設(shè)具有以下3個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

（1）從單一的標(biāo)清演播室到高清直播數(shù)字化演播室，新演播室系統(tǒng)滿(mǎn)足了承德臺(tái)高清節(jié)目的采集錄制需求，為高清播出提供了必要條件。

（2）多功能演播室的應(yīng)用方面，4個(gè)區(qū)域的劃分，充分利用了現(xiàn)有資源。

（3）高清直播功能的建設(shè)保證了未來(lái)對(duì)外來(lái)信號(hào)的高清轉(zhuǎn)播。

5 結(jié) 語(yǔ)

同其他市級(jí)電視臺(tái)比較，承德廣播電視臺(tái)的多功能演播室已滿(mǎn)足當(dāng)前需求，新聞背景LED大屏在現(xiàn)階段處于領(lǐng)先地位。從設(shè)計(jì)、土木工程改造、項(xiàng)目施工、試運(yùn)行到正式應(yīng)用，多功能演播室充分利用了現(xiàn)有空間和設(shè)備，滿(mǎn)足了承德廣播電視臺(tái)當(dāng)前的錄制要求，適應(yīng)了承德廣播電視臺(tái)的發(fā)展，使承德臺(tái)跨進(jìn)了高清時(shí)代。多功能演播室能夠勝任高清錄制的任務(wù)，為廣播電視臺(tái)的創(chuàng)收拓展了途徑，開(kāi)發(fā)了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。