市级电视台多功能多景区高清直播数字化演播室的设计和建设

孟宪林，王智胜

（承德广播电视台，河北 承德 067000）

1 多功能多景区高清直播数字化演播室的设计

1.1 系统概述

为适应业务的发展，承德广播电视台为节目直播录制新建1套高/标清数字电视直播演播室系统。系统的建设及设备选型把安全、稳定及可靠放在首位，选择同类设备中性能优良、技术成熟、稳定性高的产品，在操作上做到应用简洁方便、数据传输存储安全。设计时充分考虑系统各个环节和各级设备之间的安全传输和数据备份措施。

1.2 系统设计原则

系统总体设计原则是技术先进、功能完备、配置灵活，既可满足节目录播直播，又可进行后期包装和制作。同时，系统设计兼顾了电视演播室的发展趋势及扩展空间。设备的选择在功能和性能上能够符合现阶段较前沿的技术理念，保证整个系统在相当一段时间内依然具备适用性，并留有一定的扩展空间。

1.3 系统功能与设备

演播室面积为180 m2，尺寸为14.25 m×14.25 m，由主景区、两个副景区及1个蓝箱构成。主景区以大屏幕作为主要背景，可完成时政新闻的录制。副景区由极具现代感的舞美设计和可滑动的机械屏幕构成，拆装搬移方便。大屏幕包装和背景效果兼顾综艺、访谈及播报等多种节目类型，可使用拼接、升降及伸缩等舞台机械营造具有现代感的新闻制作生产空间。蓝箱区用于抠像。

演播室系统包括视频系统、同步系统、通话系统、技术监测、音频系统以及TALLY系统等。视频系统总体采用符合国家标准的1 920×1 080/50i分辨率，兼容标清系统，通过上/下变换器提供标清信号的输入/输出能力。

系统集成主要设备包括高清摄像机、高清数字切换台、同步系统、应急矩阵、视音频分配、D/A、加/解嵌器、高清下变换器、监视（监测）设备、时钟系统、TALLY系统、通话系统及其他必需的设备及材料。

2 系统介绍

2.1 视频系统

2.1.1 关键设备

切换台是视频系统的核心。切换台的功能决定了演播室可制作节目的复杂度。系统选择FOR-A公司的HVS-2000多格式节目制作切换台，它是FOR-A最新的HANABI花火系列2M/E切换台。HVS-2000的引擎是一台具有6级视频M/E的机器，使用全新的HVS-2000技术。V6MU引擎可广泛适用于多种应用环境，在多个背景大屏需要显示控制的环境下，可作为一台6M/E切换台来使用，并且每个大屏都支持淡入淡出、划像、上键及可以预览的DVE效果。

视频系统的信号源主要是摄像机。系统选择索尼HDC-2580摄像机，其符合承德广播电视台现阶段的购置要求，能提供满足需求的优质画面。

神经元系列模块化信号处理系统能够将各类不同的模块整合为一个媒体系统，其功能强大，操作极为简便，在同一平台可实现3 Gb·s-1、高清、标清及模拟等视音频信号的转换、处理及分配等功能。

SFR18 4 RU机箱可以安装18块板卡。SFR18机箱的设计利用了“三明治”构造原理，两个强力散热风扇被设置在贯穿机箱顶层背部的通道两端，以确保散热气流均匀地通过全部18块板卡。

2.1.2 功能实现

本系统设计为纯高清制作，通过上、下变换满足标清节目制作的需要。其中，高清切换台信号为主信号，矩阵信号为备路信号。两路输出信号都经过音频加嵌、下变换、数模转换及视频分配器，得到足够数量的高清标清数字和模拟信号。

标清输入信号在系统输入端进行上变换获得高清信号，高清信号通过下变换获得标清信号。所有高清信号源均进入切换台及矩阵。输出信号分为主、备两路，均含高清、标清及模拟信号。

演播室标配3个讯道。演播室主要核心设备包括1个大型切换台，2级M/E配置，1个16路应急调度矩阵。电视墙采用4个55寸的大屏进行分屏显示，技术区采用讯道示波器和17寸高清晰度OLED监视器做节目技术监看。

2.2 同步系统

考虑到直播的安全性，同步系统采用倒换、并行模式。信号源经过2台同步信号发生器和同步倒换器提供多格式、稳定的、多样化同步和测试信号，完成设备测试并保证系统运行稳定。

系统采用1块模拟视频分配器满足对所有信号的同步，同时还为切换台提供了标准的测试信号。可通过外接面板输出信号到演播室外部，使系统作为主系统对外锁相；输出到演播室内接口板，作为演播室内扩展设备预留的同步。同步信号发生器的输入端接入跳线盘，可以实现台从锁相的功能，同时，同步机输出的测试信号也进入跳线盘，供需要的设备使用。

2.3 音频系统

音频系统进行的是一级调音制作，兼顾二级调音，采用模拟调音台制作系统，以立体声记录和制作。

音频系统采用的主调音台是YAMAHA公司的大型数字调音台DM1000，具有高稳定性、低故障率及较短的启动时间，操作界面简洁，通道数据监测完备，支持热拔插。备调音台选用百灵达公司的16路模拟调音台。

音频信号源有数字和模拟两种。模拟信号源以演播室无线和有线话筒为主，声音经过话放后进入主备调音台。录像机、CD、MD、DVD及硬盘录音机等声音信号均进入主备调音台，实现各类外来声音信号的调试调度。所有外来声音信号，必须通过音频隔离器消除交流电带来的底噪后再进入主调音台。如果信号为SDI加嵌的信号，还需经过解嵌，之后再进入调音台。同样，所有声音信号都需要接入跳线盘，用于监听、监测及切换。

2.4 通话系统

系统保证了各个环节位的沟通顺畅。演播室与导播间通话系统级联，采用两线制式通话系统，导播间配置鹅颈话筒。通话系统分为有线、无线两种。采用Clear-Com PartyLine通话系统。

导播间配置一套MS-704四通道通话主站，技术区和音频/灯光区配备1个两通道分站，演播室摄像机通过1个四接口IF4W4与通话系统连接，2个无线分站用来和演播室的主持人通话，预留通话腰包用来和现场的工作人员通话。导演区的MS-704的A通道首先接到技术区分站，再由技术区分站连接到转换接口连接至各CCU，实现导演和摄像人员的内部沟通。演播室导控间如图1所示。

图1 演播室导控间

2.5 TALLY及时钟系统

本系统多画面分割的讯道监看画面带有提示功能，用红色方框标出现在正在播出的画面，绿色表示空闲状态，反映各机位及操作点（包括摄像、放像机及VGA等）的工作状态，给导播室人员提示，明确切换调度。TALLY系统采用三色显示方式，绿色为正常，红色为PGM，黄色为PVW信号；静态5位字符显示，动态5位以上字符显示；系统应急切换时可同时倒换主备TALLY控制系统。

时钟系统通过GPS卫星进行时间校正，保证导演区和演播室时间显示的一致性。

2.6 电视墙和机柜

电视墙和机柜各尺寸参数均满足设备承载要求，同时，符合行业标准，满足使用功能需求。

2.7 灯光系统

本系统的演播室为多功能演播室，室内有多个录像点位。结合室内高度和各个点位的需求，灯光系统采用三点式布光和LED光源环绕式布光结合的方式。整体灯光采用格栅架式悬挂安装，最大可能地提升灯具的高度。所有灯光均可前后左右小范围挪动。

2.8 舞美系统

舞美系统的整体设计方案利用演播室基础空间特点，环绕式设置三组新闻景区，结构互为延伸，适应未来制作趋势，最大限度地利用了演播室的现有空间，使得演播室的全方位摄像空间成为可能。各景区预留灵活多变的拍摄机架设区域，营造全方位摄像空间，提供了多个景区的变化。

3 整体建设概括

演播室系统的建设主要包括以下内容。

（1）土木施工。改造原有的广通机房，为了实现演播室的多功能用途，将演播室分成新闻坐播区、三联屏站播区、单屏可触站播区以及蓝箱虚拟演播区4个区域。

（2）灯光安装和调试。

（3）吸音设备安装调试。

（4）安装3套高清摄像系统，搭建采集系统，将设备和制作网相连。

（5）购置并安装1套利亚德LED全彩显示屏。显示屏像素间距1.08 mm，面积为10.368 m2，大大提高了画面的质量。

（6）直播设备的安装调试。

4 系统建设的创新点

在该演播室系统建设前，承德广播电视台只能进行标清节目的采集录制。系统建成后，节目制作能兼容高标清录制。该演播室系统建设具有以下3个创新点。

（1）从单一的标清演播室到高清直播数字化演播室，新演播室系统满足了承德台高清节目的采集录制需求，为高清播出提供了必要条件。

（2）多功能演播室的应用方面，4个区域的划分，充分利用了现有资源。

（3）高清直播功能的建设保证了未来对外来信号的高清转播。

5 结 语

同其他市级电视台比较，承德广播电视台的多功能演播室已满足当前需求，新闻背景LED大屏在现阶段处于领先地位。从设计、土木工程改造、项目施工、试运行到正式应用，多功能演播室充分利用了现有空间和设备，满足了承德广播电视台当前的录制要求，适应了承德广播电视台的发展，使承德台跨进了高清时代。多功能演播室能够胜任高清录制的任务，为广播电视台的创收拓展了途径，开发了新的经济增长点。