市級電視臺多功能多景區高清直播數字化演播室的設計和建設

孟憲林，王智勝

（承德廣播電視臺，河北 承德 067000）

1 多功能多景區高清直播數字化演播室的設計

1.1 系統概述

為適應業務的發展，承德廣播電視臺為節目直播錄制新建1套高/標清數字電視直播演播室系統。系統的建設及設備選型把安全、穩定及可靠放在首位，選擇同類設備中性能優良、技術成熟、穩定性高的產品，在操作上做到應用簡潔方便、數據傳輸存儲安全。設計時充分考慮系統各個環節和各級設備之間的安全傳輸和數據備份措施。

1.2 系統設計原則

系統總體設計原則是技術先進、功能完備、配置靈活，既可滿足節目錄播直播，又可進行后期包裝和制作。同時，系統設計兼顧了電視演播室的發展趨勢及擴展空間。設備的選擇在功能和性能上能夠符合現階段較前沿的技術理念，保證整個系統在相當一段時間內依然具備適用性，并留有一定的擴展空間。

1.3 系統功能與設備

演播室面積為180 m2，尺寸為14.25 m×14.25 m，由主景區、兩個副景區及1個藍箱構成。主景區以大屏幕作為主要背景，可完成時政新聞的錄制。副景區由極具現代感的舞美設計和可滑動的機械屏幕構成，拆裝搬移方便。大屏幕包裝和背景效果兼顧綜藝、訪談及播報等多種節目類型，可使用拼接、升降及伸縮等舞臺機械營造具有現代感的新聞制作生產空間。藍箱區用于摳像。

演播室系統包括視頻系統、同步系統、通話系統、技術監測、音頻系統以及TALLY系統等。視頻系統總體采用符合國家標準的1 920×1 080/50i分辨率，兼容標清系統，通過上/下變換器提供標清信號的輸入/輸出能力。

系統集成主要設備包括高清攝像機、高清數字切換臺、同步系統、應急矩陣、視音頻分配、D/A、加/解嵌器、高清下變換器、監視（監測）設備、時鐘系統、TALLY系統、通話系統及其他必需的設備及材料。

2 系統介紹

2.1 視頻系統

2.1.1 關鍵設備

切換臺是視頻系統的核心。切換臺的功能決定了演播室可制作節目的復雜度。系統選擇FOR-A公司的HVS-2000多格式節目制作切換臺，它是FOR-A最新的HANABI花火系列2M/E切換臺。HVS-2000的引擎是一臺具有6級視頻M/E的機器，使用全新的HVS-2000技術。V6MU引擎可廣泛適用于多種應用環境，在多個背景大屏需要顯示控制的環境下，可作為一臺6M/E切換臺來使用，并且每個大屏都支持淡入淡出、劃像、上鍵及可以預覽的DVE效果。

視頻系統的信號源主要是攝像機。系統選擇索尼HDC-2580攝像機，其符合承德廣播電視臺現階段的購置要求，能提供滿足需求的優質畫面。

神經元系列模塊化信號處理系統能夠將各類不同的模塊整合為一個媒體系統，其功能強大，操作極為簡便，在同一平臺可實現3 Gb·s-1、高清、標清及模擬等視音頻信號的轉換、處理及分配等功能。

SFR18 4 RU機箱可以安裝18塊板卡。SFR18機箱的設計利用了“三明治”構造原理，兩個強力散熱風扇被設置在貫穿機箱頂層背部的通道兩端，以確保散熱氣流均勻地通過全部18塊板卡。

2.1.2 功能實現

本系統設計為純高清制作，通過上、下變換滿足標清節目制作的需要。其中，高清切換臺信號為主信號，矩陣信號為備路信號。兩路輸出信號都經過音頻加嵌、下變換、數模轉換及視頻分配器，得到足夠數量的高清標清數字和模擬信號。

標清輸入信號在系統輸入端進行上變換獲得高清信號，高清信號通過下變換獲得標清信號。所有高清信號源均進入切換臺及矩陣。輸出信號分為主、備兩路，均含高清、標清及模擬信號。

演播室標配3個訊道。演播室主要核心設備包括1個大型切換臺，2級M/E配置，1個16路應急調度矩陣。電視墻采用4個55寸的大屏進行分屏顯示，技術區采用訊道示波器和17寸高清晰度OLED監視器做節目技術監看。

2.2 同步系統

考慮到直播的安全性，同步系統采用倒換、并行模式。信號源經過2臺同步信號發生器和同步倒換器提供多格式、穩定的、多樣化同步和測試信號，完成設備測試并保證系統運行穩定。

系統采用1塊模擬視頻分配器滿足對所有信號的同步，同時還為切換臺提供了標準的測試信號。可通過外接面板輸出信號到演播室外部，使系統作為主系統對外鎖相；輸出到演播室內接口板，作為演播室內擴展設備預留的同步。同步信號發生器的輸入端接入跳線盤，可以實現臺從鎖相的功能，同時，同步機輸出的測試信號也進入跳線盤，供需要的設備使用。

2.3 音頻系統

音頻系統進行的是一級調音制作，兼顧二級調音，采用模擬調音臺制作系統，以立體聲記錄和制作。

音頻系統采用的主調音臺是YAMAHA公司的大型數字調音臺DM1000，具有高穩定性、低故障率及較短的啟動時間，操作界面簡潔，通道數據監測完備，支持熱拔插。備調音臺選用百靈達公司的16路模擬調音臺。

音頻信號源有數字和模擬兩種。模擬信號源以演播室無線和有線話筒為主，聲音經過話放后進入主備調音臺。錄像機、CD、MD、DVD及硬盤錄音機等聲音信號均進入主備調音臺，實現各類外來聲音信號的調試調度。所有外來聲音信號，必須通過音頻隔離器消除交流電帶來的底噪后再進入主調音臺。如果信號為SDI加嵌的信號，還需經過解嵌，之后再進入調音臺。同樣，所有聲音信號都需要接入跳線盤，用于監聽、監測及切換。

2.4 通話系統

系統保證了各個環節位的溝通順暢。演播室與導播間通話系統級聯，采用兩線制式通話系統，導播間配置鵝頸話筒。通話系統分為有線、無線兩種。采用Clear-Com PartyLine通話系統。

導播間配置一套MS-704四通道通話主站，技術區和音頻/燈光區配備1個兩通道分站，演播室攝像機通過1個四接口IF4W4與通話系統連接，2個無線分站用來和演播室的主持人通話，預留通話腰包用來和現場的工作人員通話。導演區的MS-704的A通道首先接到技術區分站，再由技術區分站連接到轉換接口連接至各CCU，實現導演和攝像人員的內部溝通。演播室導控間如圖1所示。

圖1 演播室導控間

2.5 TALLY及時鐘系統

本系統多畫面分割的訊道監看畫面帶有提示功能，用紅色方框標出現在正在播出的畫面，綠色表示空閑狀態，反映各機位及操作點（包括攝像、放像機及VGA等）的工作狀態，給導播室人員提示，明確切換調度。TALLY系統采用三色顯示方式，綠色為正常，紅色為PGM，黃色為PVW信號；靜態5位字符顯示，動態5位以上字符顯示；系統應急切換時可同時倒換主備TALLY控制系統。

時鐘系統通過GPS衛星進行時間校正，保證導演區和演播室時間顯示的一致性。

2.6 電視墻和機柜

電視墻和機柜各尺寸參數均滿足設備承載要求，同時，符合行業標準，滿足使用功能需求。

2.7 燈光系統

本系統的演播室為多功能演播室，室內有多個錄像點位。結合室內高度和各個點位的需求，燈光系統采用三點式布光和LED光源環繞式布光結合的方式。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。

2.8 舞美系統

舞美系統的整體設計方案利用演播室基礎空間特點，環繞式設置三組新聞景區，結構互為延伸，適應未來制作趨勢，最大限度地利用了演播室的現有空間，使得演播室的全方位攝像空間成為可能。各景區預留靈活多變的拍攝機架設區域，營造全方位攝像空間，提供了多個景區的變化。

3 整體建設概括

演播室系統的建設主要包括以下內容。

（1）土木施工。改造原有的廣通機房，為了實現演播室的多功能用途，將演播室分成新聞坐播區、三聯屏站播區、單屏可觸站播區以及藍箱虛擬演播區4個區域。

（2）燈光安裝和調試。

（3）吸音設備安裝調試。

（4）安裝3套高清攝像系統，搭建采集系統，將設備和制作網相連。

（5）購置并安裝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，大大提高了畫面的質量。

（6）直播設備的安裝調試。

4 系統建設的創新點

在該演播室系統建設前，承德廣播電視臺只能進行標清節目的采集錄制。系統建成后，節目制作能兼容高標清錄制。該演播室系統建設具有以下3個創新點。

（1）從單一的標清演播室到高清直播數字化演播室，新演播室系統滿足了承德臺高清節目的采集錄制需求，為高清播出提供了必要條件。

（2）多功能演播室的應用方面，4個區域的劃分，充分利用了現有資源。

（3）高清直播功能的建設保證了未來對外來信號的高清轉播。

5 結 語

同其他市級電視臺比較，承德廣播電視臺的多功能演播室已滿足當前需求，新聞背景LED大屏在現階段處于領先地位。從設計、土木工程改造、項目施工、試運行到正式應用，多功能演播室充分利用了現有空間和設備，滿足了承德廣播電視臺當前的錄制要求，適應了承德廣播電視臺的發展，使承德臺跨進了高清時代。多功能演播室能夠勝任高清錄制的任務，為廣播電視臺的創收拓展了途徑，開發了新的經濟增長點。