高清演播室系统设计中技术问题的探讨

武海军

摘要：近年来，高清数字电视是基于数字电视技术开发的电视技术，高清数字电视技术与数字电视技术都采用了数字信号传输技术，电视信号从采集、制作、传输等各个环节都采用数字信号，与传统的模拟信号传输技术相比，数字信号传输技术有更高的分辨率，传输速率更快。高清演播室系统是电视信号采集与处理的首道环节，直接关系到电视信号的质量，我国的高清演播室系统起步较晚，缺乏相关的技术积累，基于此，本文就高清演播室系统设计中相关的技术问题进行了探讨。

关键词：高清演播室;系统设计;技术问题;LED

引言

为了保证高清演播室系统的顺利运行，国家要求系统视频质量必须满足播出水平要求，并根据广电总局高清演播室系统的播出要求不断提高。经过多年的实践和发展，我国高清演播室系统设计在技术方面得到了充分的支持，取得了较好的播放效果。但是，结合实际情况，技术带来的问题也不容小觑。例如，照相馆照明与LED背景屏之间的聚光灯和云纹问题，无疑给高清照相馆系统的顺利播出带来了问题。

1高清演播室系统设计技术标准

2000年，国家广播电影电视总局发布了GY/T155-2000《高清电视制作与交换用视频参数值》行业标准。这些参数的值构成了确定高清电视1080/50i信号源的技术标准。无论是建造高清画室还是OB van，还是拍摄高清电视节目，都应该使用1080/50i高清源标准。使用1080/50i作为高清晰度信号源标准的突出优点之一是，1080/50i和中国目前的SD信号源576/50i （PAL）可以很容易地进行上/下转换，实现SD到HD的平稳过渡。条件。

2高清演播室系统设计原则

系统设计原则有以下几个方面：（1）系统必须先进。HD studio系统力求专注于广播电视行业未来的发展方向，系统设计符合专业的广播电视规范。基于实用性和安全性，设备选型在功能和性能上有一定的先进性，系统设计具有一定的前瞻性。（2）规范制度。音像技术、灯光效果、系统布线、电源、空调的设计应标准化，符合国家标准和国际广播行业的相关标准。（3）系统可靠性高，应急措施灵活。HD studio系统设计要求极高的运行可靠性。系统的设计必须考虑到完善的应急预案，使应急运行安全快捷。系统的关键位置应具有一定的冗余备份，以保证系统的点对点安全，具有多种安全措施，应急方法灵活、简单。（4）系统应具有可扩展性。在设计高清画室时，应充分考虑系统功能的可扩展性，如设备升级、功能扩展空间等，为未来的发展预留适当的空间。在系统设计中，根据现场和系统的实际需要，设备的底盘尺寸、机架空间、传输线等都留下了丰富的空间。目前正在建设录音广播演播室，有必要充分考虑后期广播演播室的扩建。（5）系统应该是开放的。开放系统设计遵循国家和国际标准，以确保系统的完整性、通用性、可用性、可靠性、可伸缩性和可管理性。（6）系统操作简单，信号灵活，易于维护。系统设计需要全部面向应用，系统规模由实际应用需求进行量化。系统设备直观，操作方便。例如系统中的主开关和主混频器不仅界面友好，而且具有耐久性和较强的稳定性。为了便于今后系统的设备维护管理和故障排除，在设计中，系统应尽量采用模块化设计，力求使系统结构简单明了。（7）系统整体规划，采用集约的设计思路，达到最佳的性价比。在系统设计中，在保证功能不简化、安全不降低的前提下，通过合理的设计方法降低系统设计成本，减少设备数量。

3高清演播室系统设计中的技术问题

（1）系统的整体规划和设计均以保证最佳信号质量作为重要的理念，对每一个可能导致信号质量损失的环节进行甄别;（2）从系统整体的安全性、稳定性加以考虑，充分考虑到可能出现的故障及多种应急手段;（3）与现有标清系统的兼容;（4）系统的工作流程符合操作规范，不易产生误操作;（5）系统便于升级和扩展，为今后的发展留有余量;（6）便于系统的日常维护。系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理规范，保证系统的维护可以在很短的时间内完成;（7）根据系统技术要点要考虑以下两点：①电视节目制作是一个综合的系统，其构成的成功在于系统的合理性和最大限度发挥系统设备的潜力。作为系统而言，决定质量的是系统最差的设备，而不是最好的设备。因而在系统设计中很重要的一点是避免系统中的质量瓶颈。②出于安全性考虑，除选用尽可能高可靠性的设备外，应尽量减少系统中设备的使用总量，减少系统环节。对于系统安全瓶颈的处理办法：（a）拓宽（冗余）：配置一个以切换开关为核心的应急切换系统;（b）旁路通过（bypass）;（c）跳线：可以说跳线方式是解决所有问题的最后方式，在系统设计时宁可抛弃其他设想也应保证系统有足够的跳线排，以应付各种可以预见和不可预见的问题，不能因某种设备（包括核心设备）的意外故障导致系统瘫痪。

4高清演播室系统设计技术问题的解决对策

4.1光斑问题的解决对策

首先，演播室在给背景实行布光处理的过程中，应该尽量规避人物布光反射情况，并根据现行的规范要求，严加控制好人物布光中硬光的强度大小与方向情况，必须与规定标准保持一致，尽量消除光斑问题的对电视播出质量的影响。其次，演播室灯光在布置背景光的过程中，最好应用发光范围大、光线柔和的灯光设备，如LED影视平板灯，确保背景灯光效果，规避光斑问题影响。需要注意的是，高清演播室系统需要根据实际需要，合理选择布置背景光设备，防止光斑问题的进一步扩大。最后，在背景框架的底座处安装一定数量的滚轮，便于前后移动。以中间为界，假设反光点在左边，我们则可以将左边框架往前移动，消除光斑问题。在具体的解决过程中，高清演播室应该严格遵照本系统的设计要求，确定具体的解决对策，以便达到预期的解决效果，这一点必须加以注意。

4.2 矩阵切换输出的图像抖动问题

在串行数字分量系统中，当用切换开关或矩阵切换SDI或HD-SDI信号时，由于切換时信号的瞬时中断会造成循环冗余校验码（CRCC）产生误差，从而影响输出信号的定时。这种误差会造成输出信号图像的紊乱或噪波，即使进入矩阵的信号在时间上是完全一致的且切换点位于场逆程期间，仍然不能消除这种现象，这与模拟系统的情况是完全不同的。为避免直播信号出现上述问题，如果需要将矩阵或应急切换开关的输出用于直播时，应在其后串联一个行或帧同步器用于消除CRCC误差。为消除这种由切换引起的图像抖动，有些公司专门生产了带有内置同步器的切换开关，可直接将其输出信号用于应急播出。

4.3高清信号的图像监视问题

在演播室或转播车系统中图像监控可分为两个部分：一部分是信号源监视;另一部分是节目监控。节目监控是指切换台输出的“节目”（PGM）和“预监”（PST）以及系统输出的“技术监视”（TechnicalMonitoring）。为保证节目制作质量，这三台监视器必须使用广播级的高清监视器，因为导演、导播以及技术监控人员是以这几台监视器显示的图像作为节目质量评判标准的。对于系统内的信号源，如摄像机、录像机以及字幕机等主要关注其图像内容的信号源监视，则可采用普通监视器或等离子屏多画面分割显示等方式监视各信号源的标清信号，没有必要使用价格昂贵的高清监视器监视高清域信号。

结束语

尽管高清晰度电视在我国仍然处于实验和起步阶段，高清电视制作的能力、人才的储备、传输等因素暂时还制约着中国的高清市场，我们相信，随着数字电视技术的不断发展，在不远的将来会消除对高清晰度电视广播实际应用的经济技术障碍，建立适合我国国情的技术传输体制，让广大的观众都能欣赏到高清晰度电视广播节目。

参考文献：

[1]孔繁黎.电视演播室系统高清化改造与集群方案设计[D].大连理工大学，2016.

[2]王霄.数字高清演播室视频系统的设计与实现[D].山东大学，2017.