党校报告厅视频制作系统设计方案解析

李江韡

摘 要：近年来，视频制作系统越来越多的应用于学校报告厅并逐渐成为体现一所学校信息化建设成果的重要窗口，该文以绍兴市委党校报告厅为案例，对党校报告厅的视频制作系统的设计方案进行剖析，从系统整体理念构想、EFP系统、视频信号处理系统、视频信号播出系统等四个创新点出发，全面解析视频制作系统的整体设计理念。

关键词：报告厅；弱电系统；视频制作系统

近年来，伴随着党校各项事业的发展，信息化建设逐渐的进入了党校的发展议程。在这个过程中，承担着召开重要会议，举行重要课程的报告厅浓缩了党校信息化建设的主要成果，逐渐成为体现一所党校信息化建设成果的重要窗口之一。基于以上出发点，我校的报告厅在兴建之初便按照高标准、高要求进行了弱电系统设计，本文主要对我校报告厅整体弱电系统设计中的视频制作系统的设计方案（如图1）进行剖析，从系统整体理念构想、EFP系统、视频信号处理系统、视频信号播出系统等四个创新点出发，全面解析视频制作系统的整体设计方案。

一、视频制作系统的整体理念创新

目前来说，传统意义的报告厅在视频制作系统的设计上存在很多缺陷，一般采用会议摄像头进行现场画面的捕捉，然后通过复合信号线将会议摄像头拍摄的模拟视频信号传输到中控室的AV矩阵，再通过AV矩阵将模拟视频信号传输到投影仪等视频画面输出设备和记录系统进行记录，这样的视频制作系统拍摄的信号质量差，画面呆板，不能满足会议和课程的需要。因此，我们在进行视频制作系统设计之初，就摒弃了上述的设计理念，按照高标准的技术指标进行了视频制作系统的开发和设计，在其中不乏创新点。

首先，将整个视频制作系统分为三个子系统，分别为EFP系统（多机位电视节目制作系统）、视频信号处理系统和视频信号播出系统。其中EFP系统主要是通过多机位的配合完成现场视频信号和VGA信号的捕捉与生成，同时还具有视音频信号的存储功能；视频信号处理系统主要负责将EFP系统输出的视频信号、VGA信号、有线电视信号和DVD信号统一转为成为RGBHV信号，然后经过RGBHV矩阵统一输出到视频播出系统；视频信号播出系统主要负责将RGBHV矩阵输出的视频信号高保真度的输出到显示设备中，呈现给现场的受众，视频播出系统主要包括两套4平方米LED显示屏（4mm）、一套工程投影仪和三台等离子电视。

其次，完备的硬件配置让我们在视频信号的选择和传输上有了很大的空间，可以去实现更好的画面效果。在EFP系统中我们选用的是电视业界统一使用的广播级SDI信号，并且做到了高标清兼容，实现了最大限度保证现场画面的真实还原；在视频信号处理系统中，采用的转换器全部为广播级视频转换器，将各种视频信号全部统一转换为RGBHV信号，尽量做到画面质量低损耗；在视频信号播出系统中，投影仪和等离子电视都是RGBHV型号直接输入，而LED大屏是将RGBHV信号经过专业的视频处理器进行处理，通过六类网线传输到LED大屏。

最后，在整个系统的设计过程中，除了在技术上将影视技术融入到系统中，还考虑到系统的使用过程中要充分发挥电视画面的艺术性和使用者的主观创造性。例如，EFP系统中三台广播级摄像机都是需要摄像师操作的，每台摄像机都可以根据现场光线条件、主席台布局等实际情况调节各项参数，并且在弱电施工过程中提前给三台摄像机预留了十个机位点，可以很好的保证画面质量，此外，视频特技切换台有一名导播进行电视画面切换控制，通过导播和摄像师配合，可以根据现场的氛围控制画面的节奏，创造出完美的画面效果。

二、EFP系统

EFP系统是多机位电视节目制作系统的简称，这是整个视频制作系统的第一个创新点，我们将电视台演播室的视频制作理念引入到了报告厅中。以往的报告厅一般采用会议摄像头来采集现场画面，然后输入到硬盘记录系统和现场的播出系统，这种方案存在很多弊端，如画面质量差，机位不灵活（一般固定架在高处），构图不美观，摄像机的曝光、色温参数没法调整导致画面偏色等等，鉴于这些缺点，我们在视频制作系统方案设计之初就否定了采用会议摄像机，而是采用了多机位电视节目制作系统（EFP）。EFP系统应用最多是电视台的大型演播室和电视节目转播车中，整个EFP系统主要包括摄像机、视频特技切换台、监视单元、记录单元、内部对讲单元。在具体的设备选择上我们经过多次比对各型号的设备的性能，较好的整合了我校目前已有的电视节目制作设备，取得了最大的性价比。

1.摄像机

摄像机在整个视频制作系统中起到基石的作用，摄像机的性能指标将直接关系到视频画面的质量，因此在摄像机的选择上要在满足系统需要的基础上选择性价比最高的。在综合了各项因素和目前已有设备的基础上选择了两台索尼的HVR-S270C高标清摄像机和一台松下AW-HE50SMC高标清网络摄像机。索尼的HVR-S270C是专业级的高标清兼容摄像机，3片1/3英寸的CMOS感光器件让其应有良好的色彩还原能力，能够完全承担报告厅的各种拍摄任务，这两台摄像机中，有一台是机位固定，负责会场的全景和主讲人的中近景，两外一台是移动机位，负责观众和细节镜头的捕捉；松下的AW-HE50SMC高标清网络摄像机可以通过IP协议控制其各项参数，是一款广播级高标清网络摄像机，其画面效果符合广播电视节目的播出的要求。这三台摄像机的视频信号全部通过SDI线缆传输到视频特技切换台。

2.电脑VGA信号

在系统设计方案中，将教师电脑的VGA信号作为一路信号源输入到视频特技切换台中，之所以这样做是出于对整体课程编辑录制的考虑，将电脑的VGA信号和三路摄像机信号都输入到视频特技切换台中，在教师授课过程中，通过视频特技切换台完成课程的编辑，大大提高了的课程后期编辑的效率。为了实现这一方案设计，我们在系统中加入一个VGA转DVI的视频转换器，然后将DVI信號输入到视频特技切换台中（切换台兼容DVI信号输入），通过多次使用，这一方案取得较好效果。

3.视频特技切换台

视频特技切换台是整个EFP系统的核心，所有的输入信号都要经过它的处理再输出。经过多方比较，最终选择了松下的AV-HS400AMC高标清视频特技切换台，它支持四路SD（HD）-SDI信号和一路DVI信号输入，并且内置分屏监视功能，只要一台监视器就可以监视所有摄像机的输入信号和视频特技切换台的输出信号，这样就可以大大的节约成本。在实际使用过程中，信号的输入有三路摄像机信号和一路电脑VGA信号，信号的输出有一路分屏监视SDI信号进监视器，一路总输出SDI信号进录像机，另外一路总输出的SDI信号进视频信号处理系统，经过信号的转换后输出到会议现场的各种输出设备中。

4.其他设备

EFP系统除了上述三部分之外还有视频监视器，录像机和内部通话系统组成，视频监视器选用的是索尼的LMD-1510W，錄像机是索尼的HVR-1500A，内部通话系统是好易通的LS-500S对讲机，这三部分都是整合我校现有设备资源，将已有设备整合到EFP系统中，这样降低了设计成本，让设计方案更具可行性。

经过多次实践证明，整套EFP系统的整体性能稳定，信号质量和画面效果都很好，此外，这套EFP系统还具有一下两点优势：一是整套EFP系统组装快捷，不仅可以在报告厅中使用，也可以在普通的教室中快速完成组装使用，更好的适用于学校教学资源片的拍摄编辑工作，提高了后期编辑的效率；二是整套EFP系统同时兼容标高清信号，这为以后系统的升级留出了空间，节约了成本，例如，系统要升级画面质量，只需要更换摄像机即可，其他的部分不用更换，单个部分的升级可以大大提升系统的整体性能。

三、视频信号传输处理系统

视频信号传输处理系统在整个视频制作系统中起到了中心枢纽的作用，但由于经费预算有限，此次视频信号传输处理系统中的核心交换矩阵还是采用的RGBHV模式信号处理模式，因此在该模块中的设计难点主要有：一是视频信号经过长距离传输以后的衰减问题；二是不同视频信号的转换兼容问题；三是如何为以后的高清数字信号升级预留空间。

首先，报告厅的建筑面积一般比较大，各种视频信号的前段传输距离会很长，模拟信号一般经过40-50米的传输距离以后信号质量会大幅衰减，极易受到电磁干扰，产生噪点和条纹，影响画面质量，因此，在本次视频信号传输处理系统的设计中，长距离信号传输部分全部采用数字信号，例如，摄像机视频的SDI信号通过高清同轴电缆传输，有效传输距离200米，电脑的VGA信号经过光模转换通过光纤传输到音控室，这样就大大减少了视频信号在传输过程中的衰减损失，同时视频信号传输处理系统中的主要硬件设备都有对信号进行放大的功能，在最大限度的减少了视频信号在传输和处理过程中的损失，实现了最大的信噪比，取得了较好的效果。

其次，对于不同视频信号的兼容问题，解决思路是将各种视频设备输出的视频信号通过多种视频转换器转换为统一的RGBHV信号，然后经过RGBHV矩阵输出到视频播出系统中。整个系统中输入到视频信号处理系统的信号主要有EFP系统的SDI信号、电脑的VGA信号、DVD播放机的分量视频信号和有线电视的复合视频信号等。根据上述信号处理的需要，视频信号处理系统主要包括以下硬件设备：

（1）VGA矩阵（讯维XW-VG0404），这是一款4进4出的VGA切换矩阵，主要负责将教师电脑的VGA信号分两路，一路进视频特技切换台，一路进RGBHV矩阵。

（2）SD（HD）-SDI转RGBHV转换器（克莱默FC-41），负责将EFP系统输出的高标清SDI信号转换为RGBHV信号。

（3）SD（HD）-模拟分量转RGBHV转换器（克莱默VP-423），负责将DVD播放机输出的高标清模拟分量信号转换为RGBHV信号。

（4）复合信号转RGBHV转换器（讯维XW-AVVG101），负责将有线电视的复合信号转化为RGBHV信号。

（5）RGBHV矩阵（讯维XW-RG1616），这是一款16路进16路出的RGBHV矩阵，负责将系统中所有的RGBHV信号进行整合，按照使用的需要分别输出到不同的视频显示设备。

最后，针对系统升级问题，应首先根据实际使用情况明确今后的升级目标，在本次系统方案设计之初，项目组就确定了下一次的升级目标：高清数字信号，因此在前期弱电布线和视频信号转换设备选购上已完成提前谋划，例如，在摄像机型号的选择上，采用的是高标清兼容的型号，输出的视频信号是SDI数字信号；在埋入地下的信号输入输出线缆中，全部采用的是传输数字信号的高清同轴电缆、光纤和六类网线等，等将来进行系统升级时，将RGBHV矩阵更换为HDMI矩阵，将上述转换器更换为相应的HDMI信号转换器即可，这样可以大大解决系统升级改造的成本。

四、视频信号播出系统

视频信号播出系统是视频制作系统的最终呈现终端，视频信号播出系统的设计创新点有二：其一，在于大胆引入了多种显示设备，包括两块4平方米的LED屏幕（4mm），一台工程投影仪和三台等离子电视；其二，上述的六台显示设备要显示的内容可以有控制人员进行控制，既可以显示相同内容又可以显示不同内容，如可以让所有屏幕都显示EFP系统的现场主讲人画面，又可以只让LED大屏显示主讲人画面，投影仪投映主讲人的PPT画面，等离子电视显示报告题目及主讲人信息等。

在视频信号播出系统中，工程投影仪和等离子电视是利用光模转换，通过光纤与RGBHV矩阵直接相连，而两块LED屏幕是通过其专用的视频处理器将RGBHV信号进行处理后通过六类网线传输到LED大屏。

五、结语

报告厅的视频制作系统在方案设计阶段听取了多方建议，进行了多次修改，系统建成后经过多次使用取得了较好的效果，但其中也存在着许多问题，如在细节部分还存在一些瑕疵，视频信号经过多次转换传输存在衰减现象等，我们目前也在进一步完善中，研究解决方案，争取让其发挥最大功效。