多功能直播演播室的设计与实践

1、多功能直播演播室的设计与实践一. 概述 近十年来随着数字电视技术、IT技术的迅猛发展，传统的广播电视技术与IT技术的融合，使电视节目的表现形式和手段也越来越丰富。电视直播室作为电视台节目直播和录制、制作的重要场所，建设一个融入IT技术，功能齐全、高效运行的直播室越来越受到城市电视台重视和关注。从去年初开始，根据我台生活频道伴您平安行栏目直播的需求，我们对建设直播室的功能和使用方式进行了探索，使用一个直播室来模拟两个工作场景，并且让网络与电视的结合，使网络为演播窒提供第二现场，实现了节目的延伸和辐射。笔者以伴您平安行直播节目为例子，从技术方面探讨综合直播室如何实现模拟两个演播室的工作场景，如何实

2、现IT与电视的融合。 伴您平安行作为贴近百姓、贴近生活、现场互动强的直播节目，由电视直播室、福州市道路交通“全球眼”监视系统和福州市公安局110指挥中心信息平台等三个部分组成。直播的两个场景分别是福州市公安局110指挥中心和电视台直播室，“两个演播室”要有连线互动，“两个演播室”与福州市区各个交通路口的出镜记者之间的连线互动，“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台要接入演播室系统成为输入信号来源之一。 二. 演播室设计的要求 我们在直播演播室设计中，不仅要全面实现演播室的多功能性，充分发挥演播室的使用效率，提高综合节目制作的质量,提高演播室制作系统技术的可靠性和安全性, 还要充分利用有限的

3、资金，降低节目制作的成本，提高节目的生产效率。根据栏目的要求，经过论证在一个演播室内可以模拟两个演播室场景，这就使我们减少了一个演播室的搭建费用，降低了以后节目制作的成本。因此在设计演播室时就要遵循先进性、开放性、可靠性、稳定性、经济性及可扩展性的设计原则，主要考虑以下几个方面问题： 1.要采用技术先进，扩展能力强，能满足不同节目制作的要求。 2.由于要求该演播室要满足电视直播的要求，这就要求设备选型上的可靠性和稳定性。而且系统设计时要考虑核心设备的热备份，应急手段要完备。 3.该演播室要实现对“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台的接入，同时还要对周边两个新闻直播演播室进行配套和补充，因

4、此必须要具有良好的开放性和兼容性。 4.考虑到未来的电视台事业和技术发展的前景，在系统设计时还要预留足够的扩展空间。 三. 直播系统的构成 电视直播室主要由视频系统、网络平台系统，音频系统、内部通话系统、灯光和电源系统构成，这里重点讨论视频系统、音频系统和通话系统的设计和具体实施。（一） 演播室的视频系统主要有三个部分组成。1.由切换台、摄像机、色键器组成的直播视频通路。2.有两个数字视频矩阵，分别实现视频信号调度和数字视频信号应急切换。3.是由控制服务器，视频服务器和电视图文/视频点评系统为中心组成的网络系统，如图1所示：图1 视频信号流程1.数字切换台选用的是SONY公司的MFS-2000

5、，配置为16路SDI输入，1.5级M/E的面板提供了M/E级上的两个全功能键和P/P级上的两个下游键，主机和面板均为双电源工作，增加了系统的稳定性。切换台视频输入包括3路色键器、4台录像机、1路电视图文/视频点评信号、2路字幕信号、2路矩阵信号。该切换台通过升级软件可直接升级为高清切换台，为以后系统的升级预留可扩展空间。 摄像机选用了Sony广播级演播室摄像机BVP-E30，BVP-E30摄像机提供了全新的14bit A/D 转换电路，具备高灵敏度、抗干扰和低拖尾特性，完全可以满足高质量节目的制作要求。 色键器选用了3台ULTIMATTE公司的ULTIMATT-500数字色键器，它们既互为备份

6、，又独立操作，确保3路抠像能够采用不同的背景，Ultimatte-500的数字色键处理是在前后景间作混合而非切换，前后景先分别处理，然后再相加产生合成图象。它与传统的色键处理相比ULTIMATTE-500的数字色键处理具有以下特点：1.用完全相加混合前景与背景，可以再生象透明物体上的倒影那样的清楚效果。2.采用特有的算法产生遮罩（matte）信号，可以更好地从前景物体中区分出背景。3.采用抑制衬底及平抑兰溢出的算法处理前景的同时，在前景上再现兰色阴影。 2.矩阵系统采用LEITCH的16X8和16X16构成的两级矩阵，其中16X8矩阵的视频输入信号包括播出切换台的全部输入信号，主要用于播出切换

7、台的备份，当播出切换台出现故障时，可用16X8矩阵来进行应急切换，矩阵输出1口和一台字幕输出经过独立数字键混叠加后，再通过2*1 应急开关与播出切换台的主信号进行备份，这也提高了系统的可靠性和稳定性。如图2所示。矩阵其它输出送灯光音响监视、数字波形监视器进行监测和监视。图2 应急系统LEITCH的16X16SO矩阵主要用于视频信号的调度，信源共有14路（备份2路共16路）。输入：1-2路为视频服务器提供的“全球眼”交通路况信号；3路为市交通指挥大厅背景信号作为扣像背景；4路为非编信号（既可以当扣像背景也可以当备份播出的信号源）；5-6路为3-4号录像机播出信号（既可当扣像背景也可以当备份播出的

8、信号源）；7-8路为VGA转视频信号，供电脑视频处理，可充当播出信号源，也可以充当扣像背景；9-10路为卫星收录信号，供卫星车联动直播使用；11路为测试信号（主同步机产生）；12路为预留备份路由；13路为新闻110演播室接入信号、14路为福州新闻演播室接入信号；15-16路为PGM、PGM DLY回采信号（供今后硬盘播回采）。输出信源：1-3路分别送到色键处理器，作为色键扣像独立背景；4-6路分别送色键处理器，作为色键的遮挡信源（供将来的虚拟演播室使用）；7-8路作为3-4号录像机输入信号，9路作为非编信号上载源；10-12路作为线路信号源分别送三台数字帧同步机进行信号的帧同步、音频解嵌及音频

9、的D/A等处理，最后分别分配后视频送到切换台、应急矩阵的10-11路，解嵌及D/A处理的模拟音频（2声道）分别送主备调音台。13-14路送入演播室供主持人回看的信号源。15-16路为预留备份路由.由于使用了该矩阵使演播室系统信号调度灵活，功能增强，同时也增加了演播室系统的开放性兼容性。3.网络系统是由控制服务器，视频服务器和电视图文/视频点评系统为中心组成的网络系统，是根据栏目的要求将福州市公安局“全球眼”监视系统和110指挥中心信息平台提供的各种信号接入演播室，这增加了节目时效性，使网络为演播窒提供第二现场，实现了节目的延伸和辐射。“全球眼”监视系统是电信与交警合作建立的路况监视系统，是基于

10、IP平台的视频传送。在演播室安装两台控制服务器，工作人员可通过电信以太网，操作控制服务器向全球眼监视系统调用福州市各路口的实时路况视频信号，同时工作人员通过控制服务器还可对全球眼进行推、拉、摇的控制。全球眼系统根据控制服务器的指令，向演播室的视频服务器传送所需的各路全球眼的实时路况视频信号，每台视频服务器可同时传输4路全球眼的实时路况视频。视频服务器将收到的“全球眼”监视视频信号分别经过数字帧同步机和电视图文/视频点评系统后再进入演播室视频系统。电视图文/视频点评系统，由素材采编工作站、点评播放工作站、数字视频图像处理器组成。素材采编工作站接收视频服务器提供的实时“全球眼”监视信号和收集每日需

11、要更新点评的信息并进行编辑，对将要点评的素材进行编单，通过网络将素材传输给点评播放工作站，主持人可在点评播放工作站上进行点评操作，点评播放工作站输出的VGA信号经过数字视频图像转换器转换成SDI信号送到切换台。VGA信号到视频SDI信号的转换的指标会影响到整个演播室的技术指标，为了让IT和电视有效地融合，在转换器的选择上我们使用了Ananlog Way公司的XTD 825D1转换器，它的输入分辨率最高可以接受1280×1024扫频到85Hz，具有外同步锁相功能，同时能够根据输入分辨率的不同，显示的画面不同，来调整黑电平和RGB的增益，具有7级闪烁抑制功能，高质量解决了VGA信号转换成

12、视频SDI信号的扫描速率转换和编码。如图3图3 网络系统二）演播室的音频系统设计主要考虑了直播时系统的可靠性。我们采用了双备份。整个系统选用了英国的VENICE 320调音台和备用的SONY的MXP-210调音台。当主调音台发生故障时，则由备用调音台应急切换。主备信号由二选一切换选择。由于视频信号比音频信号的传输链路长，且链路上有较多的视频设备，因此视频信号相对音频信号就会产生累积的时间延迟，经过泰克VM-700T测试，发现视频信号对音频信号会产生40MS延时，因此我们在音频的PGM总线上加了一个音频延时器，这样就保证了视频和音频的同步。 （三）通话系统选用的是CLEAR-COM的系统，是由一

13、套通话主站（供导播使用）和3套通话分站（供灯光系统、音频系统、视频系统调整时使用）组成。通话主站与本台播出部总控现有的TELEX 矩阵通话系统连接，实现导播室和播出部总控、分控通话系统对讲，与3路演播室摄像机对讲，与4路播音员单向通话，与2路电话接入耦合器连接,为演播室与新闻卫星直播报道车或电话连线报道提供可靠的电话连线通话，与2路远程公安局控制系统通话，2路与本台其他两个演播室相连接，实现与这两个演播室互动直播，通话分站均须能向演播室单向键控呼叫，能与4路播音员单向通话，与3路摄像员对讲通话。该通话系统具有方便、快捷选择（矩阵切换式），通话质量高，抗干扰能力强，实现了多方自由实时通讯，提高了

14、直播的应变调度功能，确保安全播出。 四. 演播室具体应用 下面我们具体介绍在该演播室中是如何实现伴您平安行节目中要求的模拟两个演播室场景的。 首先，在市公安局交通指挥大厅架设一台摄像机，通过光端机将指挥大厅的全景信号传到演播室，通过演播室的LEITCH16X16SO调度矩阵将信号调入色键器，做为模拟指挥大厅演播室的背景，进行抠像。其次制作一个虚拟演播室场景调入另一台色键器，做为模拟电视台演播室的背景，进行抠像。两台色键器的输出信号进入SONY MFS-2000切换台，通过切换台的1.5级M/E控制面板模拟出两个演播室的连线。在演播室内主持人可以通过点评系统对实时交通路况和110指挥中心提供的信息进行点评。 五. 演播室指标 本演播室在完成系统集成后经广电总局测试，该系统的视频通道数字接口特性符合GB/T17953-20004:2:2数字分量图像信号的接口和GB/T14857-1993演播室数字电视编码参数规范的要求；模拟通道视音频指标符合GY/T1