青海电视台新闻直播演播室系统集成方案

陈 蕙

（青海电视台，青海 西宁 810001）

责任编辑:任健男

1 引言

2010年4月14日，青海玉树发生了7.1级大地震，青海电视台为了能及时地向全国人民报道抗震救灾的情况，在资金、技术、人力等都很有限的情况下，开始了有史以来的第一次新闻直播报道。笔者总结了青海电视台搭建录播演播室工程的实践经验，提出了具体技术方案。

2 设计原则

新闻直播演播室系统的设计主要依据国家广电总局有关省级电视台建设标准，ITU-RBT.601，SMPTE259M数字演播室视频标准及AES/EBU数字演播室伴音标准。

总体设计原则是技术先进，功能齐全，配置灵活，单个设备易于操作，维护方便。

1）保证系统的技术先进性、功能的完备性和系统的扩展性

在新闻直播演播室系统的设计上尽可能追求较高的整体性，考虑到完成节目直播、录播的实际需要，对可能出现的情况进行有针对性的设计，同时保留升级和扩展空间，在整体大框架构成下，保留外来系统接口和系统扩展设备接口。系统功能具备可扩充性，为今后发展作出适当预留。

2）运行安全性及应急方案

新闻直播演播室系统设计和设备选型要把稳定性、可靠性和安全性放在首位。建立完善的冗余备份和安全防范体系，保障系统高可靠和端到端的安全，具有多重安全防护，应急手段丰富。视音频系统均采用主备通道加跳线工作方式，以供应急使用。各重要分系统核心设备也都配备双电源，确保转播安全可靠。

3）系统设备操作直观简易

做到一切面向应用，由应用的实际需求对系统规模进行量化。在设备选型上将设备的技术指标和稳定性作为第一考虑因素，在主要设备如切换台、调音台的选择上，要求界面友好直观、便于单人操作、稳定性强、经久耐用。系统其他设备均可实现面板操作及调整，便于使用。

4）系统信号调配灵活、系统维护管理方便

系统配备足够的视音频跳线盘，保证系统调配灵活，并兼顾系统设备的冗余。演播室设备安装操作使用方便，导播间设备摆放、导线布局科学合理，要符合声学、美学的要求。

系统设计尽可能采用模块化，构成方面力求简单清晰，便于故障排查及设备维护。系统信号调度灵活、科学；系统总体布局合理、有效；系统连接直观简单、便于维护。

3 系统设计

新闻直播演播室系统按功能分为视频 （包括同步）、音频、通话、TALLY等分系统。

3.1 视频系统

3.1.1 系统总体特点

视频系统以2台松下AV-HS450MC数字切换台为信号调度中心，对于两者的充分合理利用，是这套系统设计的重点。采用2台数字切换台并行/串行连接共用的方式来实现更多概念，备切换台作为应急可完成所有的正常播出需求并能配合主台完成信号调度分配的功能，主台出现问题，备台可以进行无缝切换。

2台切换台信号为主信号和备路信号，这2路信号进入2×1开关后作为最终节目信号输出。切换台的最终PGM信号和矩阵应急信号作为2×1开关的输入源，2个2×1输出的信号作为系统主备信号输出。2路输出信号加嵌后分别进行分配和D/A转换获得足够数量的标清数字、模拟信号。

3.1.2 信号源部分

系统的信号源包括4路摄像机信号、2路播出服务器信号，2路录放像机信号、2路外来信号（来自播出或其他演播室等）、4路字幕信号（在线包装设备为主，字幕机为备），合计14路视频信号，1路VGA转换后的信号由于切换台的路数限制不予接入。

SK-900摄像机信号从现场连接到导播室的CCU，各CCU输出2路SDI信号分别到2个切换台，2路复合信号分别送到导演区进行节目监看和技术区的LEADER L5222示波器进行波形的监测，技术工作人员通过遥控面板控制摄像机。

使用大洋磐石播出服务系统进行冗余播出，可以排除非线性编辑工作站播出中容易出现的诸如视音频不同步，播出不稳定等现象。2台磐石播出服务器用于输出视频信号；1台回采设备用于录制信号留作重播使用，并将播出信号送新闻制作网；2台播控工作站控制播出服务器；2台打包迁移服务器将非线性编辑中的素材送到播出服务器。

录放像机既可以作为直播服务器的备份，又可以用于临时节目的紧急编辑，还可以用来播放一些片花片尾等固定插播或其他录制好的节目信号。每台录像机的2路SDI分别进入2台切换台，复合信号送到导演区监看。

在线包装设备选择新奥特公司的M6 SD II型作为主字幕机使用。主要用于节目中三维图文创作、预览、实时渲染及播出。选择新奥特公司的A10字幕机作为备份。在线包装而后字幕机的KV信号经过双通道视分后分别进入切换台、矩阵和键混器的2个输入通道。从而实现了字幕的备份，保证信号不中断。

对于系统外来信号的接入，采用了HARRIS公司X85高清数字视频帧同步机，可以从数字、模拟不同形式的外来信号中灵活的选择2路处理，为系统省去大量周边板卡。该设备可以对模拟信号直接实现A/D转换并帧同步校正，标清（SD）SDI信号进行帧同步，同时支持音频解嵌。经过校正处理的数字信号，分别送往2个切换台，模拟信号送到导演区监看。

考虑到系统的扩展，在需要直接调用更多的设备时，信号从跳线盘进入切换台。通过视频隔离变压器，可以让外电信号先经过该设备再进入系统，避免电气隐患。

3.1.3 信号调度与输出

根据直播的需求，整个系统充分考虑安全因素，设计有主、备及倒换系统。每个2选1倒换系统可输入2路不同来源的信号，输出6路信号（其中具备4路标清SDI视频信号、2路CVBS视频信号），具备音频嵌入功能。应急通道具备字幕、TALLY功能，在切换时不能发生跳帧抖动等现象。

切换台输出的2路PGM信号与应急矩阵输出的2路键混后的PGM视频信号，首先经过2个2×1切换开关进行选择，实现双备份的同时完成加嵌和D/A转换，选择得到的信号作为系统最终的ON AIR信号。从2选1出来的各种信号再分别进入数字视分和模拟视分。这样，共有三种类型的信号经过外接口板送播出机房:带嵌入音频的主备SDI信号直接送播出的延时系统；带嵌入音频的主备SDI信号输出到视音频延时器，再分配后主备SDI信号送到播出机房；6路模拟信号送播出机房。另有送给摄像机基站的返送信号由主备分配输出，主备两路返送信号使摄像师在应急情况下也可以看到返送信号。

系统中2台录像机记录的信号也由主备分配输出，实现最终节目记录的备份。

系统的2路AUX信号由切换台输出，得到的数字信号可供2个不同的现场大屏幕信号使用，或直接连接到备份录像机，用以记录一些现场视频素材，为后期编辑提供了更多选择余地。

技术监视器所监看的信号和送到外接口板的信号也都取自切换台输出端，以实现对系统全信号的监看和向外部输出。

3.1.4 图像监视部分

图像监视系统是视频系统中重要的组成部分，为保证录制的可靠性和系统的简洁实用性，根据不同信号监看的不同特点，选用大屏多画面分割和分立监视器共用的方式。

画面分割器为板卡式设计，支持HD/SD SDI输入，将来根据需要可以升级到支持3G高清信号输入，可适应源名跟随软件，输出信号为DVI信号，分割画面大小数量任意可调，具备网络监控接口，分割器分辨力为1920×1200。在监视器上除显示画面外，还显示出信号的源名；支持嵌入音频的音柱显示；画面分割器是硬件结构设计，启动时间小于15 s，且画面分割显示总体小于一场；单一演播室画面分割器监视路数为32路。

另外选用了10个独立的15 in监视器，这样首先便于导演对信号源的监看，其次实现了对监看的备份，即使多画面分割出现问题，依然可以通过分立的监视器完成节目的制作。

无论是分割还是独立监看，其监看的信号除了直接来自信号源本身外，还有来自切换台输出的信号，可以根据需要将要看的信号调到合适位置的监视器，使监看更为灵活方便。

监看系统对4路摄像机、2路录像机、2路外来信号、4路字幕、2路直播服务器、PGM和PVW、多路辅助和应急均有监视，使导演能很好地把握全局。

在技术监看方面选用了LEADER公司的5222波型监视器监看摄像机信号和JVC高分辨力技监，所有视频信号传送关键点均接入跳线盘，以供紧急切换和技术人员检测系统。

3.2 音频系统

调音台是音频系统的核心和中枢，采用2台YAMAHA DM1000数字调音台为主备核心。现场各种扬声器、传声器都先进入传声器分配放大器后得到2路音频信号分别再进入主备调音台。

录像机声音信号直接进入主备调音台进行混音。

通过外接口板接入系统的外来声音信号，首先要经过音频隔离变压器消除交流电带来的噪声影响，再进入主备调音台。

通话主站既有进入调音台的通道，也有从主调音台辅助输出返回通话站的声音。这样就可以实现整个导播演播现场听到导演或某个工作人员声音和使主持人或嘉宾听到现场返听信号等功能。

与通话主站连接方式相似，电话耦合器接入调音台参与调度控制，可以将热线电话的声音功放到现场，同时主调音台的1路编组输出接回到耦合器，可以让电话另一端的人听到现场声音。

在调音台主输出方面，立体声主输出信号与备调音台信号经过2选1，然后送到音频分配器，得到的信号其中两组送到主备视频2选1与视频信号加嵌后完成录制和播出传输，还有一些送到功放和返送音箱，使主持人和嘉宾等听到现场整体声音效果。其余信号作为预留输出到外接口板。

调音台输出先经过均衡器进行频率均衡，再进入压限和抑制反馈，主要是限制过高的电平引起的尖刺声音和现场反馈声音的再记录引起的某些频点上的啸叫；进入效果器的声音一般经过混响润色声音等特效处理后再接回调音台待用。

所有信号传送关键点均接入跳线盘，供紧急切换和技术人员检测系统，使系统的调配更加灵活。

3.3 通话系统

采用Clear-Com Party-Line通话系统。导播区放置一个MS-704四通道通话主站，技术区放置一个RM-702分站，并配了四线IF4-B摄像机与通话系统的接口。

导演区MS-704的A通道的一个通道通可以过技术区RM-702分站后连接到各CCU，导播、技术区和摄像师就可以实现直接通话。B通道的一个通道可以接到无线基站，无线分站腰包由现场的工作人员携带，可实现双向的通话。便于现场的工作人员在现场与导演和技术等通信联络。C通道可以被连接到了外接口板后接入无线发射基站，实现导演、技术等对现场主持人的指挥。A，B，C，D通道的一个通道连接到外接口板作为预留，根据不同场合的需要进行连接与外界通话。

3.4 同步系统

在视频信号系统中，每一场、每一行的信号中都是有同步信号的，用来表示行场的开始，模拟信号的同步头一般为负电平，数字信号则是有专门的标志字。系统中的所有视频设备在得到了统一的同步信号后，就可以保证画面的稳定正确，尤其在切换的过程中不会出现跳帧等现象。

考虑到直播的安全性，整个同步系统设计为并行倒换方式，同步源采用2台切换台内置产生的黑场信号提供的同步信号，系统通过模拟视分和采用环接的方式实现对系统中所有视频设备的同步。系统可通过外接口板输入输出同步信号，可用于扩展，使系统既可以实现台主锁相，亦可以实现台从锁相。

3.5 TALLY、时钟系统

选用双色TALLY指示器，来反映各机位及字幕、录像机、摄像等操作点的工作状态，用红色和绿色分别表示正播和空闲两种状态，使得各操作人员明确了解直播调度进程。

2个切换台输出的TALLY信号进入到TALLY选择控制器，在主切换台不能正常工作的情况下，备台仍可通过TALLY控制器进行提示。

计时钟系统是协调各播出环节协同工作的基础，本系统的计时钟采用GPS卫星计时系统，包括导演区GPS时间显示、演播室时间显示等，显示时钟的尺寸根据演播室要求配置。

3.6 其他部分

系统集成是实现演播室系统的重要步骤，各种设备功能将依靠系统集成得以实现。系统集成以2个切换台为信号调度核心和视频制作核心，充分考虑信号调度灵活、方便、快捷，每个通路关键点均可有效检测；通过系统集成来妥善解决系统与外来信号的延时问题、声画同步问题以及设备同步问题；还要充分考虑系统阻抗匹配和接口匹配及直播的安全问题。