演播技术系统（精选7篇）
演播技术系统 篇1
海南广播电视总台于前年协助新成立的卫视频道集成建立了一个高清小型全景演播室, 演播室的演播区面积大约为80m2 (不含导控室、化妆间和中心机房等其他工作区域) , 主要用于新闻时政类和专题类节目的制作。总台的建设思路是:
•希望以此为契机, 继续增加高清系统, 并在节目形式和节目画面效果上, 能给观众带来耳目一新的感觉;
•全景演播室的主持人播报方式由以前台里常用的坐播方式, 改为站播或走播方式, 并以大屏幕、触控式点评等离子屏为背景, 以及采用虚拟前景、背景, 大力增强节目的整体图文效果和背景效果, 使画面更绚丽。
一功能景区舞美设计
在舞美设计上, 演播室的演播区主要划分为3个功能景区:3×2 LED拼接大屏区域 (6联屏, 由上下两排、每排3个屏拼接而成) 、绿箱抠像区域和65寸高清交互式触控等离子监视器点评区域。
二大屏幕渲染、虚拟、图文、点评系统
1.3×2 LED拼接大屏幕渲染
该部分主要由大屏幕渲染播出服务器和3×2 LED拼接大屏组成, 主要用于演播区内3×2 LED拼接大屏的渲染。大屏幕渲染播出服务器具有6路HD-SDI信号输入, 具有2路DVI输出;3×2 LED拼接大屏由6块松下的55寸超窄边框LED显示屏拼接而成, 显示屏的型号为TH-55LFV50C。服务器输出1路DVI信号至图像拼接器, 经拼接器分成6路DVI信号后, 分别送至6块LED显示屏, 完成完整图像的拼接合成。
2. 虚拟图文渲染
该部分由虚拟图文渲染播出服务器、摄像机跟踪数据盒组成, 主要用于虚拟场景的渲染, 系统可实现虚拟前景和虚拟背景。目前只有1个摄像机讯道配置了虚拟系统, 摄像机采用的是VINTEN的三脚架。数据盒将采集的三脚架云台水平、俯仰摇动参数, 和镜头的对焦、变焦参数, 传给虚拟图文渲染播出服务器, 服务器将植入的虚拟图形跟随参数进行相应的处理调整, 并将键信号 (KEY信号) 和视频填充信号 (FILL信号) 输入备切换台;配置虚拟系统的摄像机拍摄的绿箱实景信号, 经备切换台的色键功能进行抠像处理后, 与服务器信号融合, 最后由备切换台完整地实现虚、实结合的图像信号输出。
虚拟图文渲染播出服务器具有4路HD/SD-SDI信号输入, 具有HD-SDI信号输出和KEY信号输出等接口。由于备切换台的两组KEY和FILL信号通道平常是主、备图文包装制作播出服务器在使用, 所以虚拟图文渲染播出服务器的KEY信号和FILL信号只能临时用跳线调入备切换台。
3. 图文包装制作
采用主、备配置, 由两部图文包装制作播出服务器组成, 该部分主要用于视频系统图文字幕的制作。服务器具有4路HD/SD-SDI视频信号输入, 具有HD-SDI输出和KEY输出等接口。服务器的KEY信号和HD-SDI视频填充信号, 经视分板分配后, 分别送至主、备切换台。
4. 点评渲染
由点评渲染服务器和松下的65寸高清交互式触控等离子监视器组成, 监视器型号为TH-65PB2C。系统支持触控屏操作功能, 可通过触控笔的点击操作实现对屏幕图文内容的点评, 实现内容的变化, 出现主持人与节目内容发生互动的效果。
5. 高标清播出控制工作站
播出控制工作站配有专用软件, 可对大屏幕渲染、点评渲染和虚拟图文渲染功能进行集中控制, 可编制播出串联单。
6. 其他服务器、工作站和交换机
还有2部数据库服务器和1部高标清模板制作工作站, 模板制作工作站可用于大屏渲染模板、虚拟渲染模板和点评模板的制作。所有的服务器和工作站都连入交换机组成网络。
三视频系统
视频系统为高标清兼容的节目制作系统, 常用的是宽高比为16:9和4:3的画面模式。
1. 高清摄像机系统
目前配置了3个高清摄像机讯道, 其中1个讯道同时用于虚拟渲染系统, 1个讯道用于3米小摇臂。
高清摄像机采用了松下的AK-HC3500MC型高清多格式摄像机。该摄像机支持1080/50i信号格式, 内部采用了14bit A/D转换技术;感光元器件:2/3英寸220万像素IT-3CCD;灵敏度:F11@2000LUX (3200K) ;信噪比:60d B;调制深度:50%以上。配置了AK-HRP935MC型摄像机遥控面板, 可以对摄像机图像信号的光圈、黑电平、GAMMA校正、黑白平衡、拐点、图像细节和RGB增益等多项功能指标进行调整。
摄像机控制单元 (CCU) 在体积上属于小型紧凑型设计。单个CCU具有4路SDI (HD/SD) 输出及4路SDI返送输入, 还具有2路模拟复合视频输出和1路波形监视输出等接口。摄像机与CCU之间采用光缆连接。
2. 高标清切换台及信号源
节目制作的核心采用了两部松下AV-HS450MC型高标清切换台, 支持1080/50i和576/50i信号格式。两部切换台除了能实现主备功能外, 各自的PGM输出都作为对方的信号源, 这样每个切换台就等效于另一个切换台的下一级, 充分发挥出了两部切换台的整体功能。
该型号切换台主要由控制面板和2RU主机组成, 结构小巧紧凑、占用空间少, 具有16路直切键和1 M/E;该型号切换台标配有4路HD/输出, 其中的第路输出, 具有2路分配输出。本系统主、备切换台都加配了输入扩展板和输出扩展板, 均具有18路HD/SD-SDI输入和6路HD/SD-SDI输出;输出扩展板上的2路输出, 每路都具有2路分配输出。该型号切换台所有输入都配置10bit帧同步器, 每个通道都具备帧同步功能;具有1路全功能键、2路下游键、2路画中画功能, 支持图像存储功能;具有两路DVI-D输出;具有双通道多画面分割显示功能, 切换台每个分割信号通道可分割为4、9、10以及16个画面, 2块显示屏上可同时显示最多达到20路分割信号。
主、备切换台的直接输入信号源均为:路高清摄像机、3路高清录像机、2路新闻制播网的播出服务器、3路外来信号、1路VGA/SDI转换器、主图文包装制作播出服务器的键信号和HD-SDI视频填充信号、备图文包装制作播出服务器的键信号和HD-SDI视频填充信号、主备切换台相互间的PGM返送信号、1路回采服务器, 其他信号在需要的时候用跳线进行调度。
3. 监视器
安装了6台松下的50寸等离子监视器在导控室电视监视墙, 用于视频信号监看 (如图3) , 监视器型号为TH-50PF30C;采用了两台Sony20寸高清液晶监视器分别放在中心机房和演播区, 给工作人员和嘉宾、主持人监看信号用;两台JVC的24寸高清液晶监视器, 分别放在导控室的音频区和技术区用于信号监看。
4. 高清录像机和回采服务器
依据总台现有的高清非编网、高清新闻制播网和媒资主干网的文件交换格式, 以及主流前后期采编设备采用的信号录制文件格式, 采用了3台P2高清录像机用于节目素材的收录或播放, 型号为松下AJ-HPD2500MC。还采用了1台索贝的回采收录服务器用于节目素材的收录或播放。
5. 视音频周边板卡设备
高清数字视频分配板、标清数字视频分配板、模拟视频分配板、高清下变换板、高清帧同步板、加嵌板、数字音分板、模拟音分板、二选一切换器、数模转换板和解嵌板等周边设备统一选用了HARRIS公司的模块化系列产品;机箱配置了双电源, 支持各种板卡混插和热插拔, 结构紧凑, 占用空间小;机箱前盖板采用了网状通风口设计, 散热性能好;机箱具有网络控制卡, 可通过控制卡调整设置板卡的参数。
四同步系统和视频信号监测系统
1. 同步系统
同步系统采用了两部Tektronix的SPG8000型多格式同步信号发生器作为主、备同步机。该同步机可以通过设置, 输出模拟黑场 (BB) 同步信号或三电平同步信号, 本系统选用了模拟BB信号;还可以输出48k Hz字时钟 (Word Clock) 信号, 用于主、备调音台, 如图4。
配备了1部Tektronix的ECO422D型倒换器, 用于主备同步机的自动倒换, 在主同步机出现故障的情况下能自动倒换到备同步机, 使系统整体同步不受影响。
2. 视频信号监测系统
配备了Tektronix的1台1741C型和1台WFM7200型示波器用于视频信号的监测。1741C型模拟波形监测仪可同时监测显示4路模拟复合视频信号的波形, 主要用于3个摄像机讯道的波形监测和信号幅度值显示。WFM7200是一款高标清兼容的数字示波器, 具有2路HD/SD-SDI输入;该示波器具有波形监测、矢量显示和眼图显示等功能;具有钻石和箭头图形显示功能, 可用于图像色域的符合性监测。
五音频系统
调音台是音频系统的核心设备, 调音台以主、备的方式配置。主调音台是具有24+1个物理推子的YAMAHA/DM2000数字调音台, 支持24bit/96k Hz等特性, 除标准配置外, 还配有AES/EBU数字扩展卡 (输入和输出各有8路物理接口) ;备调音台采用了YAMAHA/01V96i数字调音台, 具有16+1个物理推子, 也是除标准配置外, 还配有AES/EBU数字扩展卡 (输入和输出各有8路物理接口) 。主、备调音台经BDI/AES-302型数字音频2选1切换器进行切换。音频信号源分别来自话筒、录像机、播出服务器、电话耦合器、外来视频的解嵌音频信号和通话系统的通话信号等;调音台输出信号分别送往切换器、电话耦合器、音分板、录像机、音频加嵌板、接口板和通话系统等。采用了GENELEC/8030A型音箱用于系统音频信号的监听。
六通话系统
在直播和节目制作过程中, 通话系统是导播、工作人员、摄像员、嘉宾和主持人等各个工位进行通话协调不可缺少的环节。演播室采用了TELEX的内部通话系统。导播区配备了1套MCE325型通话主站, 技术区和中心机房机柜各配备了1套MRT327型通话分站;主站经SSA324型二线/四线转换器和MDA100型1×8摄像机混合分配器, 与摄像机CCU以及外部音频系统连通;IFB-325型有线接收腰包配给嘉宾和主持人。通话系统的主要功能有:能实现导播、摄像员、技术区 (工作人员) 以及中心机房机柜 (工作人员) 相互间的全双工通话, 嘉宾和主持人能接听导播和分站工作人员的通话调度协调, 通话系统可与外部音频系统互通。
七时钟系统
统一授时系统采用了青岛广研所的GPS卫星标准时钟系统。系统由GPS接收天线、TVZ3100型卫星校时种、时码分配器、DJS3000型倒计时控制器、5寸标准正计时子钟、5寸标准倒计时子钟、1U双联倒计时子钟和TVZ3203D型双联倒计时子钟组成。系统为导控室、演播区和中心机房机柜均提供了正计时和倒计时两种时间显示方式。GPS时钟系统在节目制作过程中, 为导播、嘉宾主持人以及所有工作人员提供了统一的标准时间参考。
八UPS不间断电源系统
供电系统是广播电视的基础系统, 在广播电视的直播安全方面, 系统用电的安全和备份是不可忽略的因素。该演播室系统的用电以外电 (一般是市电) 为主, UPS不间断电源系统作为外电的备份。在外电正常没中断的情况下, 外电一般先经UPS电源进行处理后再提供给设备, 为设备输送纯净的电力;在外电中断的情况下, UPS电源能保证设备用电的不间断性和延续性, 从而保障节目直播录制安全。
演播室配置了2套科华的FR-UK3330型三进三出30k VA UPS不间断电源系统, 每套系统的蓄电池组在满负载状态下的供电时间长度在50分钟上下。
九总结
演播室系统投入使用以后, 服务于《南海直播室》、《这里是南海》等新闻专题类节目, 收到了良好的效果。从目前的实际使用情况来看, 系统还有需要改进的地方, 如系统缺乏视频矩阵, 信号调度受到了很大的局限, 视频信号一般只能通过跳线进行调度;大屏幕渲染、虚拟、图文、点评系统的播控工作站、大屏渲染服务器、拼接器、虚拟渲染服务器和点评渲染服务器都还没有备份, 影响了直播安全。这些都需要在以后的系统改造中加以补充配置。
摘要：本文介绍了海南广播电视总台协助新成立的卫视频道建设的全景高清演播室技术系统, 总体上分为大屏幕渲染、虚拟、图文、点评系统和高标清视音频系统两个部分进行介绍。
关键词：高清,全景,大屏幕渲染,虚拟,图文,点评,视频,音频
演播技术系统 篇2
一、音频嵌入技术
(一)数字标清SDI信号
声音是指人耳能够识别的音频信息,声音的数字化是按一定的采样频率,从模拟声波上抽取一定范围内的声波幅度值实行量化过程,将所得数据进行编码,实现声音从模拟到数字的转化。在标清演播室系统中数字音频的位数以20位或24位为所需要的信杂比(SNR),数字音频信杂比由:SNR=(6.02×n)+1.76(d B)确定,式中“n”是每个取样值的量化比特数。标清SDI加嵌音频,在视频信号中可加嵌20bit或24bit的数字音频,采样率支持33k Hz,44.1k Hz,48k Hz,以及16~24bit的采样字长,数字音频按照一定格式打包后嵌入到辅助数据区中。数字音频被广泛使用在演播室的各种数字音频设备的连接上。
目前标清演播室的数字电视信号的传输是以串行SDI传输。我国标清电视格式为625/50i,场频为50Hz,隔行扫描,SDI码率为270MHz,亮度信号频率为13.5MHz,两色差信号频率分别为6.75MHz,10bit量化,传输率为270Mbps。在625/50制的一帧图像中Y、Cb和Cr有效取样字是1440个,行消隐期间的取样字是288个,一帧图像共有1728个取样字。在数据传送中,每行的消隐期间的数据是相同的,用“SAV(有效视频起始)”和“EAV(有效视频终止)”作为数据开始和结束的标志,在“EAV”和“SAV”之间可用来放置288个字作为辅助数据区。在数字视频中将模拟视频中的行消隐期间称为行辅助数据区“HANC”,将场消隐期间称为场辅助数据区“VANC”。在数字化视频结构中辅助数据可被插入到视频的对应的行、场的消隐段中,因此在标清格式中,嵌入的音频数据是均匀地放置在各辅助数据区中,这样有利于解决敏感的伴音和图像的不同步的问题。标清串行数字接口依SMPTE272M规定,适用SMPTE259M格式,是数字演播室广泛使用的数字视频标准。
(二)AES数字音频
AES数字音频是一种接口标准。AES音频信号的数据包是由2个32bit的子帧组成为64bit的帧,每个子帧由20bit音频数据和各占4bit的前置码、辅助数据、其他数据组成。依SMPTE272M规定标清SDI加嵌音频,在视频信号中可加嵌20bit或24bit的数字音频,采样率支持48 k Hz以及16~24bit的采样字长,当加嵌一组20bit的数字音频时,辅助数据区的音频数据包为一个标准音频数据包,当加嵌一组24bit的数字音频时,辅助数据区的音频数据包为一个标准音频数据包和一个音频扩展数据包。标清SDI加嵌音频数据包和扩展数据包长度均为可变长度,辅助数据区的两个分量视频中都有音频数据,辅助数据区最多可加嵌16路数字音频,可满足数字演播室的需要。V、U、C、P分别为有效位、用户数据位、信道状态位和奇偶校验位。每个通道的数据组合为32比特的子帧,通道1和通道2两个子帧复用后形成一帧,将192帧进一步组合成一个块,数据中含有音频取样字长、取样频率和用户数据位格式等信息。数据块的第1帧的第1个子帧是以前置码Z开始的,紧接其后所有的子帧1和子帧2的前置码分别为X和Y。AES帧格式见图1。
(三)分量数字视频信号
由SMPTE272M定义的嵌入音频标准对分量数字视频同样适用,音频数据信号在辅助数据区内用于传送相同的数据包,每个包都带有标识,包头中的辅助数据标志ADF含有3个字:000h、3FFh、3FFh,在数据区内,把音频数据嵌入在辅助区的EAV和SAV之间,必须紧跟EAV放置,不可随意放置,每个数据块最多可含255个用户数据字,多个数据包可分别放置在各个辅助数据区内,这样可提供灵活的数据通信通道。分量数字视频行场格式的辅助数据区如图2,辅助数据包格式如图3。DID数据标识定义了数据包中的用户数据字UDW的内容(由DID标识的最多255个字的信息),DBN数据块序号是一个连续性的计数器,对DID的数据包连续计数,DC计数用户数据字的数量,误码检验CS用来确定自EAV至UDW的数据包的有效性。
(四)音频数据包格式
AES数字音频按一定的格式打包嵌入到辅助区来实现音频嵌入。音频数据均匀嵌入到视频辅助数据区的音频包有3种:音频控制包、音频数据包和扩展数据包,如图4。待嵌入的音频每4路为一个音频组,每组都有各自的一个控制包,它包含有采样率、声道有效性指示、音频处理延时等信息,并位于其他音频包前,在每场视频切换点后面的视频行中传输一次。音频数据包中的音频数据是按格式规定将相关的信息进行排列的有效信号;当音频采样字长超过20 bit时,子帧中的4 bit辅助区被打包进扩展包,扩展包携带4个数字音频附属比特。音频数据包和扩展包必须紧跟EAV之后的位置上,扩展包和对应的音频数据包要放置在同一辅助数据区中,紧接在音频数据包后面。
二、嵌入音频的应用
演播室系统一般由信号源、切换台、调音台、记录设备以及周边设备等组成。信号源视频信号经切换台输出与经调音台输出的音频信号输入到专门的加嵌设备实现加嵌;在实际应用中,音频的嵌入是通过专门的加嵌设备实现的,现在的加嵌设备已经模块化了;本系统嵌入信号经嵌入器输出至视分再分别送到录像机记录、服务器IN1记录和总控机房,如图5。本系统使用Evertz的7721AE8-B-HD加嵌模块板,模块框图见图6。7721AE8-B-HD音频嵌入模块板根据SMPTE ST 299M或ST 272M协议能把8 AES音频嵌入到1.5Gb/s的高清或270Mb/s标清视频中;其姊妹产品7721AD8-B-HD音频解嵌器在目的地上使用音频的分复用技术还原信号,允许四组的8 AES音频嵌入HD/SD输出,并应用在环绕5.1音频,模块板卡自动检测视频标准,支持24bit AES嵌入高清或20bit AES嵌入标清,有一组2x12平衡的AES输入接口,灵活有效的内置16x16音频路由和独立的音频组分配,全通道可编程的音频延迟,辅助包清除模式在嵌入前删除所有的音频,当没有视频信号时,嵌入音频到内部生成的黑或蓝视频信号中。模块板卡配置了卡边LED显示视频、音频信号状态及模块故障指示(如图7)和模块菜单调整(见表1);模块板通过Vista LINK允许SNMP进行远程控制和配置,这样对模块状态的监控和配置提供了管理和应用上的灵活性。
在数字系统中音视频系统除了切换台、调音台、录像机等主要设备外还有许多周边设备,这些设备在传输处理信号的过程中会产生信号延时,而音视频设备所产生的延时量是不同的,特别是切换台的延时较大,而且视频的延时要比音频延时要大。实际上,对于声画不同步表现为:在1帧内观众不会感觉到,专业人会有感觉,2帧观众会有感觉,专业人感觉声画不同步,3帧观众感觉声画不同步。因此,声画同步问题相当重要。在系统中数字调音台本身具备了独立输入输出或对单路或多路的延时量的调整功能,再配备音频延时器,可以补偿标清信号经传输带来的延时,使标清信号输出达到声画同步。本系统两年来经多档娱乐、访谈节目应用实践,加解嵌板卡运行稳定,声画同步质量达标。
三、结语
嵌入音频技术已经很成熟,在电视节目的制作、播出、微波、光缆传输、卫星传送和数字电视广播等方面广泛应用。新演播室系统通过选用相应的音频嵌入模块来实现音视频无损耗传输,解决了音视频信号同步的问题并提高了信号的传输质量。福建省广电已先后建立了高标清演播室系统,这些演播室承接了各个频道的多挡综艺节目、新闻直播和访谈类型的节目,这些新演播室之间的音视频信号都是可以通过播控中心来联通实现的;各个频道各自的演播室不在同一楼层,播控中心距大型演播室又较远,用传统的音视频线来连接很麻烦,而采用嵌入音频技术的传送方式,就可以减少信号损耗和节约成本,从而保证了视频播放的声画同步,采用这一技术,可以解决各个演播室或转播车和播控中心之间的信号同步传输问题。借助嵌入音频技术来实现已不再是问题了,大型的现场直播或转播有时外接信号很多,根据具体的实际情况将相关联的音视频信号嵌入在一起进行传输是最佳的选择。通过音频嵌入技术在多挡电视节目录制中的应用认为,嵌入音频技术就是能够将数字视音频信号融合在一起解决声画不同步的问题。在高清方面,音频嵌入技术的高清音频嵌入使用也在进行中,本台的高清演播室(东南卫视、新闻直播演播室)也应用了音频加嵌技术。高清音频加嵌技术与标清加嵌有很多相似之处,根据SMPTE299M标准,在高清HD-SDI视频信号中只能加嵌采用48Khz取样24bit的数字音频,整个24bit的音频数据是作为一组发送,当加嵌一组24bit的音频时,辅助数据区的音频数据包为一个标准的音频包,但与标清加嵌不同的是在高清SDI信号中辅助数据信息只能嵌人在色差信号C辅助数据区内复用。
摘要：演播室在节目录制系统中应用音频嵌入技术,用一根视频电缆将音频和视频信号合并在一起传输,不仅解决音视频信号传输中不同步的问题,而且能实现音视频信号无损传输和同步播放。
演播技术系统 篇3
二 系统设计框架
1. 视频系统
在以往常规的系统中, 基本都是以切换台为核心的系统, 如图1, 再后来系统中搭配小型矩阵用于系统应急切换和技术监测, 如图2, 特点都是系统简单明了, 但是系统灵活性不够。
在200平米、400平米演播室这个系统里, 浙江省演播室系统中首次采用了以矩阵为核心的构架, 如图3, 该系统连接上有以下几个特点:
●摄像机、录像机、CG等信号源都是分别送到两个切换台和VENUS矩阵, 其他各个设备都是跨接在矩阵之间;
●由矩阵分别送11和14路SDI信号去两个切换台, 实际使用时摄像机信号、外来信号、VGA (每台VGA转SDI都可以输入两路信号供选切输出) 等都是通过矩阵调度送切换台, VTR、CG则使用固定信号源, 若需调用另外一个演播室CG或VTR源, 则由矩阵调度;
●监视墙VTR、CG信号源固定, 其余信号则根据节目需求情况由矩阵灵活调度以节省监视墙空间;
●由矩阵提供应急信号源经键控器后和切换台做二选一输出, 再经视分后送加嵌器;
●所有环节都有第二路输出返回矩阵, 并由矩阵输出提供技术监测。
通过以上措施实现两个演播室视频设备集中控制、资源共享。
2. 音频系统
●音频系统和传统的结构差异不大, 区别在于系统中采用了32×32AES矩阵 (这个32×32AES矩阵是和视频矩阵在一个机箱, 相对整个矩阵费用增加很有限) , 把解嵌器和变调器 (voice one) 等串接在矩阵中, 以便达到设备共享的目的, 另外, 两个调音台之间也通过矩阵达到部分信号共享的目的, 如图4;
●200平米演播室采用美国Logitek的直播数字调音台Mosaic。具体配置为20个推子的控制面, 24路模拟线路输入和24路模拟线路输出, 24路AES/EBU输入和24路AES/EBU输出接口以及12路话筒放大器。400平米演播室音频系统美国Euphonix的一款专用于电视直播的数字调音台Max Air。具备配置为40推子的控制面, 24路话筒输入接口, 52路模拟线路输入和26路模拟线路输出接口, 26路数字AES/EBU输入接口和26路数字AES/EBU输出接口。96路全处理通路以及5套最高格式为5.1的监听输出接口。备份调音台都采用Mackie调音台, 400采用1604VLZ Pro, 200采用1402VLZ Pro;在实际使用中, 感觉数字调音台相较模拟台最大的优点在于数字调音台路由定义比较灵活, 每一路输出都可以根据需求赋予不同的母线信号, 就比如图5的通话系统中接入的两个演播室PGM和N-1信号其实是可以很简单快捷的根据节目实际需求重新定义, 这也是选择数字调音台的重要原因。
3. 通话系统
通话系统也是两个演播室共用的, 如图5, 采用了Telex的CRONUS矩阵, 它一共有32口, 该系统中配置了两块KP32面板给400导播和技术区, 一块KP16给200导播, 其余8个工位是MKP12, 在系统中还有一个无线对讲BTR300, 4个无线耳机基站TT44 (每个TT44配4副无线接收机TR34) , 每个演播室两个TT44, 主要目的是把主持人和嘉宾的接收频段隔开, 通话系统还接入两个演播室调音台送来的PGM信号和N-1信号提供选择监听。系统中还配置了一个1402VLZ Pro调音台和0.5W的发射机用于同声翻译。7个摄像机每个各占用了1个端口。
三 系统框架实现的前提
技术实现的前提:源名跟随、动态TALLY和统一的机房布局。一个演播室系统, 要经受住实际运行的考验, 系统底层可以复杂, 但用户操作要简便。要想实现以矩阵为核心的系统构架, 做到两个演播室资源共享, 实际操作又要简便, 机房布局上的统一、源名跟随、动态TALLY三者缺一不可。
1. 机房布局
机房布局如图6, 200平米、400平米演播室的控制室在二楼, 主要做了如下几个措施:
●两个演播室的控制机房实际是在一个大厅内, 根据实际情况把它分割成为200平米演播室导控室、400平米演播室导控室、技术区、电话区和同声翻译区 (后3区是两个演播室公用) ;
●集中的技术区, 所有的设备主机及音视频跳线架都在技术区, 两个演播室7个摄像机都在一个技术区内控制, 技术区内有摄像机三同轴跳线架, 解决摄像机在两个演播室之间调度产生的问题, 通话由通话系统解决, 监听通过一个6选1来切换 (监听源分别是200平米和400平米演播室的PGM
信号以及视频矩阵的监测输出, 技术监测除配置TEK1741波监及7个10寸讯道监视器、两个演播室PGM监视器外, 还有一个TEK的WVR611和Sony BVMD14H5E通过矩阵选切面板CP3864来选择信号;
●两个演播室的导控室和技术区、电话区、同声翻译区用玻璃墙隔开, 实际使用时, 关门后声音不会相互影响干扰。由于是玻璃墙, 在技术区的工作人员只要侧转身就能观察到两个演播室监视墙及导控室工作人员状况, 方便直播应急处理。
2. 源名跟随
源名跟随主要要解决切换台的矩阵信号源变更时源名自动传递的问题, 即在矩阵上定义好各输入源名字后, 更改矩阵输出到切换台的信号时, 源名能自动显示在切换台面板对应按键LED屏上而不用到切换台上去定义源名。同样更改监视墙的信号时, TALLY灯的源名也能跟着改变。一般来说, 只有切换台和矩阵是同一厂家产品才能实现源名跟随。本系统里选择的THOMSON公司的VENUS矩阵 (64×64SDI、32×32AES) , 矩阵控制系统是JUPITER×2, 切换台是KAYAKDD-2×2, 如图7所示, 说明如下:
●V E N U S矩阵和J U P I T E R控制器之间通过CROSSPOINT母线连接, JUPITER控制器两个, 主要起到相互备份, 出现故障能做到主备自动切换。JUPITER控制器使用一块CP3800面板控制, 也可以通过网络使用PC控制;
●JUPITER和每个切换台之间用两条RS485连接, 一条RS485使用DIAMOND协议, 传输的是源名, 另一条使用的是ASCII协议, 传输控制信号, JUPITER和TALLY控制器 (200和400演播室各一) 之间用一条RS485连接, 使用ASCII协议;
●切换台和矩阵都串接了一定数量的辅助控制面板, 矩阵除了CP3800和CP3864外, 还提供两块CP330给两个演播室做应急, 切换台分别提供CP310给技术导播切换演播室背景信号、给灯光和字幕以及飞行箱选切监看信号。各辅助面板接口也是RS485, 使用MPK协议, RS485接口形状和RS422和RS232完全相同, 区别在于RS232是非平衡的、数率低、通信距离短, RS422是平衡传输、数率高、传输距离远但是只能单向通信, 而RS485是在RS422基础之上发展起来的增加了多点、双向通信能力, 并允许多个发送器连接到同一条总线上。
3. 动态TALLY的实现
TALLY系统一般分为固定字符、可设置字符和智能型动态TALLY三种, 3种TALLY都能做到三色TALLY, 区别在于切换台、矩阵、TALLY控制器之间前两者一般是采用并行开关量的方式连接, 而动态TALLY一般是串行方式连接而且只有动态TALLY才能做到全系统的动态管理和TALLY源名的跟随显示, 考虑到价格因素, 我们并没有选择THOMSON的UMD系统, 而是选择山德公司的TCU300智能型UMD系统。系统方案如图7、图8, 主要有以下几个特点:
●切换台、矩阵、TALLY控制器之间采用RS485连接, 矩阵和切换台实际并没有传送给TALLY控制器源名, 而只是传送了控制数据即路由交叉点的信息, 在TALLY控制器上存储了一张路由对照表, 里面定义了矩阵I/O和切换台信号源的名字及相关信息, TALLY控制器TCU300根据切换台和矩阵发过来的路由信息通过TPU300 (供电和分配) 向UMD (TALLY灯) 发出显示源名及灯的颜色指令;
●在这个系统里, 为以下工位提供了动态TALLY指示:两个导控室的监视墙;为记录设备包括磁带录像机和硬盘录像机提供信号源指示, 因为他们是串接在矩阵上的, 输入源在变化, 如果纯粹看监视器并不能辨别记录的信号源;为技术区各摄像机讯道、技术监测、两个PGM信号监视器提供TALLY指示;为其他岗位比如调音岗位、400演播室飞行箱、400演播室灯光都提供了PGM/PVW双灯UMD显示。以上TALLY提示极大方便节目制作, 确保安全直播;
●TCU300本身能接受视频2选1切换开关发来的指令, 当切换台发生故障, 应急切换由一块矩阵控制面板CP330来完成时, TCU300自动用矩阵应急路由信息取代原有的切换台数据, 确保应急情况下的TALLY指示正常;
●关于摄像机的TALLY指示问题, 针对CCU我们采用的是两个TALLY控制器的7路继电器接点输出 (图8的RELAY输出) 并接到CCU TALLY接口, 针对技术区讯道监视器的TALLY提示, UMD灯可同时接受8芯串行数据和RELAY信息, 这样摄像机在两个演播室之间调度的时候不需要在TALLY系统上再做任何设置上的改动。
从上面的叙述可以看出来, 在两个演播室之间调度摄像机, 所要做的操作还是比较简单的, 主要是矩阵总控制面板CP3800设置矩阵路由 (给切换台和监视墙) 、在技术区三同轴跳线架上设置跳线、摄像机物理搬移接线、开机选择返送信号源路由。至于其他设备资源的共享, 只需要通过矩阵的简单调用即可实现。
四 主要技术创新点
●以矩阵为核心, 采用源名跟随和动态TALLY技术实现两个演播室设备的资源共享;
●技术监测系统, 参考图3和图4, 无论是视频矩阵还是音频矩阵都有两路输出是接入到WVR611的, 一个是VENUS的第一路输出, 由CP3864选择切换, 监测矩阵输入源;一个是VENUS的MON输出, 监测矩阵输出情况, 由CP3800来选择切换, 由于系统中各个环节都有信号返回矩阵, 因此监测判别系统故障很方便, 基本上不需要动用跳线架即可检查出故障点;
●系统有完善的应急手段 (参考图3、图4和图7) , 视频系统采用矩阵作为切换台的备份, 音频系统采用模拟调音台作为备份, 系统设计了一键切换开关, 即视频主通道、监看系统、TALLY系统同时切换, 音频系统应急也是一样, 一键切换主通道、导控监听、近场监听、技术等监听。另外, 万一矩阵发生故障, 首先播出主通道和TALLY不受影响, 切换台通过Shift按键可切换到固定信号源正常切换, 监视墙上由于PGM、PVW以及VTR、CG等不受影响, 只需在跳线上跳接摄像机和其他信号源即可正常操作。
五 实际应用
演播技术系统 篇4
关键词：辅助数据VANC,ARC幅型变换,CRC循环冗余校,验码
中央电视台新址E段400平米高清演播室系统中配置了多种不同类型的视频周边板卡。它们主要是:DA-HR6802+D高清视分板,用于将一路高清视频信号分配成多路使用;HDX6803+D解嵌板,用于将外来信号中的嵌入音频分解出来;HMX6803+D嵌入板,将分离的视频、音频信号嵌入成HD-SDI信号统一传输;SFS6803+D高清帧同步板,以输入端的中央电视台Genlock信号做基准,解决不同来源信号的同步锁相问题;AFD6800+D自动幅型值嵌入器,通过嵌入AFD信息对高清视频信号进行正确的幅型变换处理:XHD6801+DT下变换幅型比转换器,下变换带AFD信息的高清信号用来监看幅型转换的正确与否;HDC6800+D下变换器,将高清HD-SDI信号转换成标清SDI信号输出使用。这些板卡插在统一的2RU机箱中,通过机箱的电源统一供电工作。该机箱最多可提供20块板卡插槽及IP网络连接,通过浏览器访问任何模块的所有参数和报警信息。此外通过控制接口,该机箱还可为监控软件提供能够查看任何模块工作状态的参数图表(图1所示)。
一周边板卡主要参数设置的技术含义
板卡参数的设置有两种方法,一种是直接在板卡上手动操作,通过设置在板卡后端的物理拨挡、划块、旋钮等来触发相应的功能。这种方式比较繁琐且需要根据手册理解不同字符代表的含义才能设置。另一种方法则相对简单和直观,由于板卡机箱提供了IP网络连接,因此可以通过监控计算机打开IE浏览器,在地址栏输入机箱的web地址来打开软件控制界面,设置和更改周边板卡的参数,操作简单直观,功能选项一目了然。
1、AFD6800+D自动幅型嵌入器
现阶段中央台仍有不少节目采用高、标清混合方式播出,即同一套节目同时以高清和标清两种格式播出。这样4:3和16:9的两种格式在混合制播系统中大量存在,这就涉及到幅型转换,即我们所说的图像上下变换。因此中央台要求在演播室制作环节对高清成品节目嵌入AFD信息,把它插入到视频SDI信号的场垂直辅助数据VANC中(有Y和C两种辅助数据),用以描述图像的原始宽高比和图像的活动特征,这样混合播出系统就可以根据检测出的AFD值自动对节目图像进行正确的幅型变换(AFD即Active Format Description,它是一个4bit代码)。SMPTE-2016-3-2007国际标准并没有严格规定AFD数据必须插入到VANC的哪一行中,对于1125/5()i系统中它可以放在10～21行之间。
在监控计算机上的IE浏览器中打开机箱设置界面后选择A FD6800+板卡(图2所示),当输入信号有AFD值时板卡不做处理,信号直接通过。若没有AFD值时,才会做AFD的嵌入工作。因此图2中的Input Decoding选项卡用来检测AFD值的各种设置。AFD Present显示None,说明AFD值的状态是空的。AFD Detect Mode选择Custom代表在用户自定义设置的条件下进行检测。Detect Line选择13就是只对HD-SDI信号中VANC指定的第13行进行检测,若选择Custom,就会对9～20行都检测。中央台的规范规定AFD值一定要放在第13行里,如果没有就是None,如果放在别的行中,即使有也认为没有。WSS(Widescreen Signaling)即宽屏指令标准,是一个指导用户端采用正确画面格式来还原图像显示的标准,功能和AFD相似,应用于模拟信号比如说CVBS、Component,Analog RF等。
在AFD板卡的Output设置中,Custom on Loss选择Yes,这样,当输入信号没有AFD值时插入AFD值。AFD Control选择Pass,当输入信号有AFD值时板卡不做处理。Embed Line选择13,AFD Select选择翻译好的16:9 Prtctd即1010代码,表示保全图像内容的全画幅16:9。AFD是一组4bit代码,在16:9电视格式下主要有0100、1000、1001、1010、1011、1101、1110、1111这8组,每组代表不同的幅型变化方式(图2右侧所示)。
2.XHD6801+DT下变换幅型比转换器
XHD6801+DT板卡既可以对输入的HD-SDI信号做下变换处理,也可以做帧同步处理,在400平米高清演播室系统中主要应用它的第一个功能。由于AFD板卡配置在视频系统的主备路末端,信号携带AFD信息送往主控,因此将XHD6801+DT配置在AFD板卡的后端,方便技术人员在演播室内提前检验信号的下变换幅型正确与否。这是因为XHD6801+DT可以自动检测HD-SDI信号中的VANC,根据这一辅助数据携带的AFD/WSS/VI等信息下变换成相应的标清宽高比,按照16:9 Prtctd的AFD信息,通过XHD6801下变换成上下加黑边的4:3图像。根据设置,当AFD信息出现错误或者丢失时,XHD6801+DT也可以自动补上这一参数,但在演播室里不需要这样,这是为了客观反映AFD板卡的输出状况。
在IE浏览器设置界面下,XHD6801+DT板卡的Input设置选择1080/50i,Output选择625/50i标清格式,Frame Rate是25帧/50Hz场频。在同步Reference里可以选择机箱外同步或者板卡内同步,通常选择后者。在做下变换时,Processing/ARC Control中Mode选择下变换Down模式,幅型比变换的ARC Control选择AFD-ALTR,目的就是根据输入视频中已有的AFD值来做相应的下变换。Loss of AFD ARCLoss of VI ARCLoss ofWSS ARC选择Retain Current ARC即保持信号中AFD信息,无论丢失与否都不做处理,目的就是客观判断AFD板卡输出后的图像是否正常,SD Out Aspect Ratio选择4:3输出。在ARC/AFD-VI-WSS Insertion中,AFD Insert、VI Insert、WSS Insert分别选择Auto (ARC Based)和Pass而非Remove,含义是保证这些数据从板卡的输入端到输出端无修改地通过。在ARC/Status里默认的AFD Present可以查看当前的输入与输出信号中AFD、VI、wSS插入的行场位置信息,方便对错误情况进行排查(如图3所示)。
这里多说一句,根据AFD、VI、WSS插入的行场位置信息,XHD6801+DT板卡可以选择手动把它们从图像的行场中移除,再把新辅助信息人为地插入到新位置上。但之前说过在演播室里XHD6801下变换板卡配置在AFD板卡的后端且不在PGM输出主路上,只是为了验证AFD板卡的输出状况,因此替换辅助数据这一功能基本不用。
3.SFS6 803+D高清升级帧同步板
SFS6803+D帧同步板卡主要有三大功能:做帧同步用、AFD值的嵌入和音频的加解嵌。在演播室视频系统中,帧同步板卡主要配置在矩阵的输出环节,对输出的信号做帧同步处理,因此AFD的嵌入和音频的加解嵌功能都不需要使用。
在IE浏览器界面下,SFS6803+的Input/SDI设置中Video Standard选择1080i/50格式。CRC是循环冗余校验码,它是利用除法及余数原理来作错误侦测(Error Detecting)。实际应用时发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置,接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较,若两个CRC值不同,则说明数据通讯出现错误。Y、C CRC Error Counter指示的是亮度和色差信号出现的数据错误量,出现错误时图像上将出现亮度失真或色度失真。不过需要指出的是,这里显示的CRC Counter值并不是一个集中时间段(比如说3分钟内)出现的错误量,由于系统长时间运行(比如说1年),因此这个Counter值是在这个长时间区间内积累起来的,只要不是短时间内错误值迅速上升,说明该系统可靠性是很高的。EDH也是一种用于数字系统的误码检测方法,它插入到SDI信号的行中,通过监测全场、有效图像、辅助数据区并记录数值来确定误码的产生个数,监测数字信号的传送质量。但是误码到底达到多少个会对系统形成威胁,现在还没有统一的标准(图4所示)。
在Input/Genlock/DARS设置中将Genlock Input Source选择Frame reference机箱同步而不是Card reference,保证信号一进入板卡就被机箱外同步锁相。在Processing/Video中Loss Of Video Output Mode选择Freeze,当输入的视频信号中断后保持最后一帧图像。Processing/Video/Synchronization中Frame Sync Mode配合选择Sync mode外同步模式,与上面选择的机箱外同步源一致,Bypass选择No,Force Freeze选择Off。AFD Control选择Pass,Embed Line选择13,AFD Select选择16:9 Prtctd,这和AFD板卡的设置一致。关于SFS6803+的音频部分的设置可以不做特殊改变。
4.HNXX6803+D高清嵌入板
HMX6803+D嵌入板的作用是将音频AES/EBU信号和HD-SDI信号“捆绑”在一起形成统一的整体。这种方法使声音和图像能够在一根电缆里同步传输。这主要是因为在视频的行、场消隐区内可以嵌入音频这样的辅助数据,具体在高清HD-SDI中的C色度信号的行辅助数据区允许嵌入音频数据,最多可嵌入16个通道的数字音频(即8个AES/EBU),在Y亮度信号的行辅助数据区嵌入音频的控制数据。
在高清视频的行、场消隐期间,除了EAV (有效视频终止)和SAV (有效视频起始)占据一小部分数据字外,行序号以及CRC校验信息也占用了少量数据字。除此之外在行、场消隐期间仍有大量空间可以插入辅助数据。在标清和高清信号中音频数据均在行辅助数据区内传输,标清格式中音频数据可以嵌入Y亮度和Cb/Cr色度的辅助数据区内,但高清格式只允许24比特的音频数据样值作为一个包嵌入到色度分量的辅助数据区内,音频控制信号则嵌入亮度辅助数据区内。
音频辅助数据信息包括两部分:音频数据信息和音频控制信息。音频数据信息中包含数字音频的所有取样值数据,音频控制信息包含数字帧号、取样频率、各通道音视频的延时信息等,用于音频数据流的解码处理。音频辅助数据经格式化后变成数据包再通过时分复用的方式嵌入到视频数据码流中,辅助数据包由包头(包含辅助数据标志AFD,识别DID、块序号DBN等,占6个字节)、用户数据(就是音频数据信息,最多占255个字节)和校验字(用于发送接收的误码校验,占1个字节)组成。音频控制信息数据包除包头的AFD、DID、DBN等外,还携带音频帧序列号、采样频率、同步状态、音视频延时等控制数据,共占11个字节。
在IE设置界面下,HMX6803+D的Input/SDI设置中Video Standard选择1080i/50格式。Input/Audio/Routing设置中将SRC Input 1～4选择AES1a、2b……4b对应采样,在相应的Output/Audio Source Select/Embedded Audio输出矩阵中将Output Emb 1～8配置成SRC1a1、1b～4b,Audio/Format选择Auto即可(图5所示)。在Processing/Audio/Delay中,Aud CH Delay的ms数值与Processing/Video/Delay中的H/V Phase值相互计算得出一定的数值,以校准视频和音频嵌入后的声画同步问题,一般情况下这需要视频和音频的技术人员结合画面和声音仔细调试。在Processing/Metadata里将音频元数据Metadata Embedding选择成Enable嵌入模式,Metadata Embedding Line选择成1080i的第14行,控制元数据包嵌入辅助数据区的第14行。Metadata Embedding DID是音频元数据的标识,它规定辅助数据包中用户数据字所运载的音频数据的内容和性质,接收端根据DID可对用户数据进行正确解读,这利用16进制的标识0x45表示。SDID是补充的数据标识,必须紧接音频数据包后放置在同一辅助数据区中,它属于第2种类型用来增加数据标识范围。
5.HDX6803+D解嵌板
顾名思义,HDX6803+D解嵌板的作用是将一根电缆里统一传输的视、音频数据分解开各自传输。在演播室中,主控送来的外来信号经过解嵌板后将音频AES/EBU信号从视频流中分离出来送往调音台,HD-SDI信号则送往视频系统。
在IE设置界面下,Input/SDI设置中.Video Standard选择Auto自动模式,这样在SDI Electrical IP Video Std Fb中将会显示当前输入视频信号的标准。由于是嵌入音频,Input/Audio/Routing设置中将SRC Input 1～8选择DMX Grpl Chl/2～Grp4 Ch3/4对应采样,相应的Output/Audio Source Select/Output AES Source Select配置成Input Demux CH1/2～CH7/8。由于解嵌出的AES音频从板卡的综合电缆接口输出低阻非平衡信号、在Output/AES Interface中将解嵌出的信号设置成Unbalanced非平衡和Individual独立控制,Audio Word Length选择代表最高的24比特量化即可(图6所示)。
6.HDC6800+D下变换板卡
HDC6800+D下变换板卡可以将1080i/50的高清信号变频为625i/50的标清信号,它同时可以输出4路高清HD-SDI和4路标清SDI信号,把它配置在高清演播室系统中切换台和矩阵的输出端,主要为演播室大屏幕提供丰富的图像格式选择。
这块板卡的参数设置相对简单,在IE界面下Input Video Standard选择1080i/50的高清信号输入或者Auto自适应,Output Video Standard选择PAL制的625标清格式。Loss Of Video有几个选项分别是Pass、Black、Freeze、Test,意思是当下变换板卡侦测到输入了异常的无法兼容的帧速率视频时该做何输出。若选择Pass,因为下变换板卡的前端都配置了帧同步板卡或者是切换台,丢失帧同步的情况很少见。即便同步丢失了,由于HDC6800+D的输出是为演播室大屏幕提供视频信号,那么选择Pass也可保证大屏幕上的视频图像继续播送。选择Black、Freeze、Test则输出黑场、静帧、测试信号,可作为提示使用。当Minimum Delay Mode最小延迟模式选择On时,下变换板卡会为输入的HD-SDI信号快速选择一种预制好的下变换幅型方式输出标清信号(下变换的幅型方式有很多种,但在最小延迟模式选择On时,ARC除了4:3变型和信封格式的下变模式外,其他的幅型变换方式基本都被禁止使用)。在Input选项中还有一项Display Bypass Mode选项,显示为On时,意味着板卡检测到输入的是标清SDI信号,板卡对信号不做任何下变换处理,直接输出(图7所示)。在Video Setup/Processing/ARC Preset Select选项中,需要为板卡预设一个默认的下变换方式,也就是对输入的HD-SDI都执行这个方式来做下变换处理。如果大屏幕显示需要保留高清素材的全部内容,就可以选择4:3 Anamorphic失真变形方式,如果需要正常显示也可以选择4:3 Cut切边方式。HDC6800+D板卡也有诸多音频处理的设置,但由于它的用途还是为演播室大屏幕提供视频图像,因此音频方面可以不做特别设置。
7.DA-HR6802+D高清视分板卡
DA-HR6802+D高清视分板卡是将一路HD-SDI信号分配成8路高清视频信号输出,以供多台视频处理器同时使用,分配输出的每一路视频信号的带宽、峰-峰值电压和输出阻抗与输入的信号格式相一致。DA-HR6802+D高清视分除了提供多路独立高清视频输出外,还兼具视频信号放大的功能,故也可做视频分配放大器使用。
DA-HR6802+D板卡的参数设置相对简单,在HD-SDI信号输入正常的情况下,Input里的Signal Presence显示Yes,在Processing中将Loss Input Alarm,Loss of Lock Alarm设置成Enabled,一旦输入信号和同步信号丢失,板卡会点亮红色的LED灯报警。Output里会指示输入信号的格式(图8所示)。
二总结
演播技术系统 篇5
一视频系统概况
国庆60周年庆典中央电视台主演播室技术系统是在原800平米演播室系统的基础上改建的, 由于这次直播以外来信号为主, 系统增加了帧同步器、解嵌器以及一些视频分配器等周边设备;国庆庆典节目除了在高清频道和标清频道直播外, 本系统还要为国际频道提供无字幕版国际信号, 为此, 增加了相应的下变换器和光端机;由于信号源数量的增加, 原有的16×2应急切换器容量已经远远不够, 应急切换器更换成64×32切换矩阵;原有的导播室监视器数量也已不够使用, 把独立的显示器换成多分格大屏幕显示器;随着TALLY系统的扩容, 增加了相应的TALLY编程和控制的软、硬件设备。为完成此次重大的直播任务, 系统进行了全面的调整和改造。
1. 信号输入输出及系统结构
国庆60周年庆典当天, 从天安门广场及周边各固定转播系统、移动转播系统和制高点讯道传到主演播室的信号共32路, 这32路信号全部进入主演播室技术系统, 此外主控还提供4路可选切的外来信号源, 外来信号源一共36路。系统内部信号源包括2路字幕机、1路放像机、2路硬盘放像和精彩回放信号。由于从主控送来的32路外来信号未在主控进行处理直接送到主演播室系统, 所以32路外来信号首先进行光电转换, 再做帧同步处理和音频解嵌, 最后所有信号分别送到高清切换台 (主路) 和矩阵 (备路) 进行切换处理。经过切换后的高清信号的主备路经过光缆分别送往主控用于中央电视台高清频道的播出, 高清PGM信号主备路下变换成标清信号后也送往主控用于中央电视台各标清频道的播出, 高清CLEAN信号和标清CLEAN信号作为国际信号分别提供给中央电视台各国际频道的制作演播室。主演播室技术系统为中央电视台高清及标清各频道播出提供高清PGM信号、高清CLEAN信号, 标清PGM信号和标清CLEAN信号。为圆楼制作区多媒体机房提供高清PGM信号和高清CLEAN信号其中高清PGM信号用于制作重播版节目, 高清CLEAN信号用于节目的文件存档。
国庆60周年庆典中央电视台主演播室技术系统是纯高清系统, 系统设备全部是高清设备, 演播室系统的内部信号源和外来信号也全部是高清晰度信号, 高清晰度信号格式为1080/50i。本次电视转播从前期拍摄、传输到主演播室制作都是高清信号, 作为主演播室技术系统, 除了为高清频道提供播出信号外, 主要是为众多的标清频道提供播出信号, 以及为标清国际频道提供CLEAN信号。鉴于绝大部分电视观众是在4:3比例的屏幕上收看节目, 标清下变换处理时采用左右切边模式而不是上下加黑边的信箱模式, 虽然在制作和传输过程中全部呈现的是16:9高清画面, 但在摄像机拍摄构图和系统字幕制作过程中均以4:3的有效区域为标准。
2. 同步系统
800平米演播室系统是2005年建成的高清系统。由于系统建设时期处于高清晰度电视发展的初期, 一些设备只能接收三电平同步 (Tri-Level sync) 信号, 而另一些设备只能接收黑场 (BB) 同步信号, 由于这些设备只能接收一种同步信号, 不可以同时接收多种同步信号, 这就使系统遇到一个问题, 就是同一系统中需要两种同步信号。鉴于目前系统中存在的这一现实状况, 系统中既使用BB同步信号也使用三电平同步信号, 在三电平同步信号和BB同步信号的分配方面, 考虑到系统中的设备以高清晰度设备为主, 三电平同步信号与高清晰度视频信号的行频相同, 三电平同步信号具有更高的精确度和抗干扰性, 我们把系统中能用三电平信号同步的设备尽量采用三电平信号同步。
对于设备众多的视频系统, 在同步信号的分配时, 过去的做法常常是将某些同步视分输入接在其他的同步视分的输出端, 这样, 当前端视分板故障时, 将使后面一系列设备的同步信号丢失。考虑到同步系统的安全性和稳定性, 我们把第二个同步视分的输入连接到第一个同步视分的环接输出, 以此类推, 每一块板之间都用环出连接, 即使某一块视分板故障只会造成本视分所带设备的同步丢失, 不会影响到更多设备的同步。
3. EVS视频服务器系统
国庆60周年庆典系统从天安门广场及周边各固定转播系统、移动转播系统和各制高点讯道传回到主演播室的信号共32路, 在同一时间只能播出一路信号, 而其他精彩画面未能展现给电视观众。如果使用录像机记录下未能及时播出的精彩画面将占用大量的录像机, 而且, 录制在磁带上的节目编辑起来也比较慢, 所以, 在系统中配置了两套EVS视频服务器。我们配置的是6通道视频服务器, 设置为4路输入, 2路输出。为EVS视频服务器系统的每一路输入分配一条矩阵的输出母线, 为每台EVS视频服务器配备一个矩阵X-Y面板作为信号源选配之用, 通过矩阵的选切, 两台EVS视频服务器可以随时灵活地对外来信号中的任意一路进行录制。EVS视频服务器不仅代替录像机承担了信号的记录任务, 在系统中它也作为放像机播出节目中的片头和插播带。
EVS视频服务器系统最重要的功能是现场的即时精彩画面编辑和播出, 在EVS视频服务器系统中, 两台EVS XT2制作服务器和两台IP Director控制工作站连接成网, IP Director控制工作站配备有用户操作界面, 使用者通过用户操作界面可以对网络上的任何一台EVS服务器上记录的所有通道的视音频进行内容管理、实时编辑和播出控制, 极大地提高了制作的质量和速度, 同时为制作带来很大的灵活性, 通过EVS视频服务器系统的使用, 把更多精彩的瞬间及时展示给电视观众。
4. 高标清播出监视系统
对于高标清兼容系统的信号质量监测, 在立柜机房, 我们使用高标清兼容示波器监测切换台和矩阵的HD-SDI输出信号, 同时监测各路下变换后的SD-SDI信号, 随时监测信号的技术质量。
以往我们只注重系统中信号质量的监测, 实际上系统最终播出信号的监测也极其重要, 所以我们在系统最末端的高清光端发机处配置了高清监视监听单元Wohler VAMP2-HD, 把光端机的视频环出信号接入高清监视监听单元, 此信号是带嵌入音频的数字高清信号, 在监视监听单元上可以随时监测演播室送往主控的高清视音频信号。利用高清监视监听单元的两路输入, 可以监测主备两路高清播出视音频信号。标清PGM信号主备路和标清CLEAN信号主备路都要传送主控, 共有四个标清光端发机, 我们使用一个SDI选切开关选择各路信号, 在标清监视监听单元Wohler VAMP2-SD上监测各路标清播出视音频信号, 最末端信号的监测为直播安全提供了进一步的保障。
5. 声画延时的处理
在阅兵式沿途, 固定机位的信号是由光缆传输回主控, 而移动机位的信号是由微波传输回主控, 微波传输回来的信号比光缆传输回来的信号增加两帧的延时。当固定机位画面和移动机位的画面相互切换时, 声画会不同步, 所以对阅兵沿途光缆传输回来的信号 (视频和音频信号) , 在帧同步处理时, 增加两帧的延时, 解决了由于信号传输路由不同造成的延时不同问题, 也解决了声画的不同步问题。
为了避免应急切换时播出画面的抖动, 用于PGM信号播出和CLEAN信号播出的两路矩阵输出母线后面分别加上帧同步器, 这样, 高清应急播出通道中的视频信号比音频信号增加了延时, 经过测量, 视频延时量是一帧。而标清播出时, 主路视频信号经切换台和下变换器再送往主控, 备路视频信号经矩阵、帧同步、下变换器再送往主控, 标清视频信号链路比高清信号链路增长了, 画面和声音之间的延时也加大了, 经过测量视频信号延时量最大达到三帧, 所以对用于标清播出通道中的音频信号都经过一定的延时处理与视频信号对齐后再传输到主控。
二高标清播出应急备份系统
直播型演播室系统设计首先要考虑的就是安全播出。切换台是演播室视频系统的核心, 切换台出现故障节目无法进行正常的播出时, 为继续节目直播, 必须配备完善的应急切换系统。此次系统的主切换台是汤姆逊公司的KSLYPSO-2HD, 与其备份的视频应急系统是一套HARRIS公司的64×32高清视频矩阵。矩阵切换器由于没有输入缓存器, 要求各路输入信号的相位精确对齐才能保证切换时不产生抖动, 而对于有着众多外来信号的系统, 所有外来信号很难达到精确对齐的相位要求, 所以用于PGM信号播出和CLEAN信号播出的两路矩阵输出母线后面分别加上帧同步器, 避免了应急切换时播出画面的抖动, 确保了播出信号的质量。
此外, 系统中配置了主、备同步机和同步倒换器, 系统中的下变换器、帧同步器、解嵌器都配有相应的备份设备, 系统中的关键设备如切换台、应急切换器、下变换器、光端机和周边设备等都配有备份电源。应急备份系统如图1。
三悬挂式多分格监视系统
监视器墙不光是导播室监视器的承载设施, 同时也是展现一个制作机房特点和魅力的场所。为了完成这次重大转播活动, 我们设计了由14台50英寸等离子显示器组成的监视器墙, 导播室监视器墙的整体布局分上下两层, 平板等离子显示器悬挂在网状监视墙上, 既非常方便装卸, 又美观时尚, 整个墙体与平板等离子显示器和谐统一。
系统中的主监和预监采用在50英寸等离子显示器上全屏显示, 外来信号、字幕机信号、放像机信号及其他辅助信号等信号源的监视采用在50英寸等离子显示器上显示四分格画面的显示方式。这样在有限的空间内实现多达48路信号的监视, 由于分格画面显示方式的紧凑性, 使导播等操作人员能够在一定的视野范围内观看到每一路画面, 极大地方便了现场制作。多分格监视系统如图2。
在音频控制室, 主监采用在50英寸等离子显示器上全屏显示, 由于空间和设备的限制, 信号源监视采用在50英寸等离子显示器上显示九分格画面的显示方式, 没有设计成监视每一路外来信号, 除了固定监视经常使用的天安门广场传回来的三个固定转播系统的信号外, 对于只在某些时段才使用的移动转播系统和制高点的信号监视, 解决方案是为音频控制室配置六路可选择的监视信号, 通过矩阵辅助母线可以根据需要随时选择这些外来信号源, 这样, 既满足了监视需求又节省了资源。
四TALLY系统
汤姆逊KSLYPSO-2HD高清切换台有两种TALLY接口, 并行TALLY接口和串行TALLY接口, 并行TALLY接口只支持64路TALLY输出, 而系统的信号源多达41路, 如果使用双色TALLY显然容量不够。串行TALLY接口则没有路数的限制, 所以切换台TALLY选用了串行接口。
TALLY控制系统由TALLY主服务器、TALLY备服务器、主备服务器倒换器、TALLY服务器选择器、TALLY状态选择器、KVM倒换器和用户操作界面等部件组成。系统中的TALLY主服务器和TALLY备服务器是双主机热备系统, 主备服务器倒换器自动识别TALLY主服务器和TALLY备服务器的状态并自动实施倒换操作。TALLY服务器自动判断切换台和矩阵状态, 正常状态是使用切换台TALLY输出, 当切换台故障时自动切换到矩阵TALLY输出, 使应急播出状态也具备TALLY显示。操作者通过TALLY服务器选择器可以对两台服务器实施手动倒换, 同样, 通过TALLY状态选择器上的控制, 可以人工设置切换台和矩阵TALLY控制状态, 操作者也可通过可视化的图形界面对系统进行配置和手动操作。
系统支持双色TALLY, 红色TALLY用于PGM选切信号的提示, 绿色TALLY用于PVW选切信号的提示。另外, TALLY服务器还具备源名跟随功能, 服务器根据解读的切换台或矩阵的接口协议, 当切换台或矩阵的某一路信号名称改变时, TALLY灯的名称也会跟着产生相应的改变。
五系统设计特点和制作创新
作为转播国庆60周年庆典的主演播室技术系统, 主控为本系统配置了4路可选择的外来信号源, 以往的制作方式是, 主控根据节目需求进行信号的选切, 这次, 主控将信号选切权利下放到主演播室, 为主演播室系统配置了4个单母线遥控选切面板, 主演播室根据节目进行中的实际需求, 可以在选切面板上任意选切所有天安门及周边传送回主控并进入主控矩阵的信号, 这些信号是各固定转播系统、移动转播系统和制高点讯道的备份信号, 当传回到主演播室的主路信号出现故障无法使用时, 马上通过矩阵调来备路信号。选切面板下放到主演播室系统后, 信号源的选择更加准确快捷。
主演播室系统节目信号也直接传送到位于圆楼制作区三楼的高清多媒体制作机房, 传送信号包括高清PGM信号、高清CLEAN信号。由于主演播室的节目信号实时地传送到后期制作多媒体机房的工作站里, 在一边往多媒体机房工作站的硬盘录入节目的同时编辑人员就可以着手对节目进行编辑或修改, 增加了节目修改时间, 可以及时快捷地编辑出重播版的节目。
KSLYPSO-2HD高清切换台是一台两级M/E、24个直切键的切换台, 此次外来信号源36路加上系统内部信号源5路, 共有需要切换的信号源41路, 对于24个直切键的切换台切换41路信号必须使用shift切换操作, 对于长时间的直播节目, 频繁利用shift方式切换显然非常繁琐, 并且容易出错。我们利用切换台的键跟随功能, 把M/E1母线上的键设置成跟随P/P母线的第二页 (shift) 内容, 这样, 需要切换第24个以上的信号时, 只要在M/E1母线上切换即可, 实现了切换台直切键的扩展。这样做唯一的缺憾是牺牲了切换台原来在M/E1母线上的键功能, 好在P/P母线上的键数量足以支持节目的需求。
演播技术系统 篇6
一 视频系统
视频系统简化图如图1所示。
1. 高清摄像机
根据三亚海景演播室的空间大小, 摄像机选用了Sony HSC-E80型广播级高清摄像机, 它体型小巧移动方便, 可提供高分辨率的高质量画面。该摄像机内部具有2/3英寸Power HAD FX CCD, 灵敏度可达F11;内部采用了14bit模/数转换电路, 可对画面进行精密的处理;IT菜单化的RCP-1500型遥控面板, 具有光圈、黑电平、黑平衡与白平衡、拐点饱和度、α校正等摄像机指标的调整功能;摄像机与CCU采用三同轴传输方式;演播室初步配置了3个摄像机讯道。
2. 高标清多格式切换台和16×16高标清矩阵
切换台与矩阵常被称为视频系统的大脑与心脏, 从直播的安全性考虑, 将切换台与矩阵互为主备。
演播室采用了Sony DFS-900M型高标清多格式切换台, 切换台外型小巧, 操作简单, 功能较齐全, 特别适用于直播。切换台配置了1.5级M/E面板, 控制面板具有18路直切键;切换台具有6个键, 4个为全功能键, 2个为下游键, 其中的1级M/E具有色键和亮键功能, 0.5级M/E具有下游键功能;在切换台目前的配置下, 具有16路HD/SD输入和8路HD/SD输出, 最多可达24路入12路出, 以后可根据需要扩充;具有2个多画面输出通道, 每个通道最多可输出16路分割画面信号;切换台还具有多种二维和三维特技功能。
配置了EVERTZ的EQT-1616-H型16×16广播级高标清数字矩阵, 用于系统信号的调度。矩阵与切换台互为主备。矩阵具备16路输入口和16路输出口, 能够自适应HD-SDI/SD-SDI视频信号;矩阵配备了1个40键XY遥控面板和2个20键遥控面板, 用于信号调度操作;摄像机信号、录像机信号、切换台输出的PGM和PVW信号、切换台CLEAN信号、PGM标清SDI信号和键控器信号等信号均经矩阵进行调度。矩阵输出信号经EVERTZ的帧同步板和键控板后, 经EVERTZ的2选1切换器与切换台进行应急切换, 切换器具有掉电旁通功能。
3. 同步系统
同步系统是演播室系统必不可少的, 同样实行主、备配置。演播室配置了2部Tektronix的TG700同步机, 主备同步机经ECO422D自动倒换器进行信号倒换切换输出, 系统选用了同步机的模拟黑场 (BB) 同步信号。同步信号经EVERTZ的模拟视频分配板分配给切换台、摄像机CCU、字幕机、录像机、高清下变换器、帧同步器和视频2选1切换器等设备。
4. 高清录像机
前方演播室一般没有新闻制播网和播出服务器, 所以节目素材的重放和收录必须用录像机。演播室配备了2部松下的AJ-HPD2500MC型P2高标清台式编辑数字录像机和1部松下AJ-HPM200MC型P2高清便携式编辑录放机;由于考虑到部分记者依然在前期制作中采用松下DVCPRO磁带摄像机, 所以演播室配置了1部松下的AJ-D93MC型DVCPRO/50M磁带数字录放机。
5. 信号监视和监测系统
监视器采用了6台JVC的DT-R17L4D型17寸广播级高清液晶监视器, 主要用于摄像机信号、录像机信号和矩阵信号的监看;配置了2部松下50寸专业等离子显示器, 用于显示高清切换台的2路多画面分割信号, 其中包含切换台的PGM和PVW信号。
配备1部Tektronix的1741C模拟波形矢量示波器, 用于信号的监测。一般用于3个摄像机讯道信号或切换台PGM信号的幅度值显示和波形测量。
6. 字幕机和周边设备
字幕机采用2部艾迪普的高清字幕机, 实行主备配置。字幕机输出的高清视频信号和键信号, 经EVERTZ的HD数字视频分配板分配给切换台和键控器。
周边设备是必不可少的, 演播室的周边设备板卡统一采用EVERTZ的周边设备, 系统配备了高清下变换板、应急选择切换板、HD数字视频分配板、SD数字视频分配板、模拟视频分配板、帧同步板、模拟音频分配板、数字音频分配板、VGA/HD转换器、HD/SD键控板、音频加嵌板、音频解嵌板、跳线板、电话耦合器、数字视频光发射板、信号接口板等周边设备, 用于视频和音频等信号的处理、调度和传输。
二 音频系统
音频系统简化图如图2所示。
调音台是音频系统的核心关键设备。根据直播的要求, 调音台实行主备配置, 主调音台采用了24+1推子的YAMAHA/DM2000数字调音台, 调音台内部具有24bit模/数和数/模转换功能, 取样频率有44.1k Hz, 48k Hz, 88.2k Hz和96k Hz。调音台具有24个 (话筒/线路) 模拟音频输入通道, 8个模拟音频输出通道;配置了8通道数字扩展卡, 具有8路AES/EBU数字音频输入和输出物理接口。
备份调音台采用了配置相对简单的推子的YAMAHA/01V96专业数字调音台。调音台具有16个模拟音频输入通道, 其中12个是话筒/线路通道;具有1对模拟立体声主输出和1对模拟立体声监听输出等接口;该调音台同样也配置了8通道数字扩展卡。
主备调音台经BDI的2选1数字音频切换器进行应急切换, 切换器具有掉电旁通功能。采用两部2选1模拟音频监听切换器对主备调音台的模拟输出信号进行切换。
信号源配备了3套德国Sennheiser的有线领夹话筒和1套桌面话筒, 用于采集嘉宾和主持人的音频信号。4套话筒输出的模拟音频信号均经MS813型话筒分配器分配给主备调音台;录像机输出的立体声模拟音频信号, 经LS813线路分配器分配给主备调音台, AES/EBU数字信号则直接送给主备调音台;配备了1部JK AUDIO的电话耦合器, 因为在一些突发性新闻报道中, 电话耦合器往往能在第一时间内用电话的方式报道新闻事件。
模拟音频信号的监听采用了的型监听音箱, 数字音频信号的监听采用WOHLER的监听仪。
三 内部通话系统
内部通话系统简化图如图3所示。
内部通话系统是直播或节目制作中, 导播、主持人和摄像员等各个工种进行通话协调不可缺少的环节。演播室采用了TELEX的内部通话系统, 该系统是2线制通话系统。系统主要由MCE325型4通道可编程通话主站、MCS325扬声器、IFB有线接收腰包、SS324型二线/四线转换器、PS-15供电单元和MDA100型1×8摄像机混合分配器组成。MCE325主站的通话信号经PS-15供电单元传给IFB有线接收腰包, PS-15供电单元用于给IFB有线接收腰包供电;SS324型二线/四线转换器用于连接4线制的摄像机通话系统。系统能够完成导播与摄像员的全双工通话、导播与嘉宾主持人的单工通话。
四 TALLY系统
TALLY系统简化图如图4所示。
TALLY系统具有动态源名跟随功能, 系统通过三色讯源灯中显示的字符和字符三种颜色的变化, 向导播和工作人员提供信号切换信息;以及控制摄像机的TALLY指示灯, 为摄像员提供信号切换信息, 当摄像机的TALLY指示灯亮, 就表示本机位信号正在被切出。系统主要由TALLY系统控制服务器、TALLY灯控制器、6个三色讯源灯 (分别装在6台17寸液晶监视器下方) 、TALLY驱动模块和2选1触发面板等设备组成, 服务器安装了源名跟随软件;TALLY系统连通了切换台、矩阵、摄像机CCU和视频2选1切换器等设备, 当切换台出现故障不能工作、视频2选1切换器切换到矩阵时, TALLY系统也会经2选1触发面板切换选择到矩阵。
五 GPS时钟系统
GPS时钟系统简化图如图5所示。
新闻节目直播中导播、工作人员和主持人必须采用统一的时间基准作参考。
演播室配置了青岛广研所的GPS卫星标准时钟系统。GPS接收天线从卫星接收到标准时间的信号, 经馈线传至TVZ3100型自动校时母钟, 母钟输出的标准时间信号经SF12E型时码分配器分配给4个子钟, 由子钟向导播、工作人员和主持人显示标准时间;子钟分别布置在导播间电视墙和两个演播室。时码分配器也可以将标准时间信号提供给录像机收录。
六 信号传输系统
作为前方演播室, 直播节目信号一般需先回传给海口市的总台总控, 再进行调度播出或制作, 所以还需要配备发、收两端的信号传输设备。信号传输主要还是考虑采用光纤传输方式, 同样实行主备配置。演播室配备了2套编解码系统和2套EVERTZ的HD-SDI视频光发射、接收板, 技术人员可以根据选择的网络运营商或根据信号传输的具体要求选用。由于海南广播电视总台目前还是标清播出方式, 所以选用了标清编码器, 型号是ERICSSON (原TANDBERG) 的EN8030标清编码器, 编码器支持MPEG-4AVC的编码方式, 视频输入支持模拟视频信号和SD-SDI信号, 音频支持模拟音频、AES/EBU和SDI的嵌入音频;具有ASI传输流和IP流输出。相应的解码器为ERICSSON的RX8200型高/标清解码器, 解码器可支持MPEG-2和MPEG-4解码方式。
海南广播电视总台曾经考虑利用总台直属各微波站组成的微波链路传输直播信号, 但后又考虑到在演播室使用微波会对周围小区住户的健康有不良影响, 于是取消了这一想法。
七 跳线调度系统
跳线盘等应急跳线调度设备是系统必不可少的, 跳线板为视音频信号的灵活调度和应急调用提供了安全和便于操作的手段。系统配备了足量的视频跳线盘和音频跳线盘, 在设备的视音频信号输入、输出链路上或设备的相互连接链路上都进行了跳线盘的安装接入。
八 UPS电源系统
直播中设备电源的保障是至关重要的。演播室的配电系统经过改进后, 同时还配备了主、备UPS电源系统为设备提供用电保障。演播室安装了2套科华的20k VA三进单出 (380V进220V出) UPS电源系统, 每套电源在满负载情况下, 电池后备时间可达半小时。
摘要：海景演播室, 是海南广播电视总台在三亚以海洋景色为实景背景搭建的前方高清新闻演播室, 主要用于以重要的新闻人物或嘉宾为采访对象的新闻时政类或访谈类节目的直播或制作。本文较为详细地介绍了演播室的视音频系统、同步系统、内部通话系统、TALLY系统和GPS时钟系统等各个技术系统。
演播技术系统 篇7
一设计理念
满足3D电视制作的需要, 灯光系统将整个演播室设计成一个可运用的舞台, 每个角都可以成为拍摄的画面;并且, 灯光系统设计运用国际、国内成熟的先进技术, 为舞台提供一个能随时参与表演的灵活变化机构;整个系统由吊挂结构、灯光照明、控制信号、电力安全播出保障等构成, 该系统能为不同类型的节目提供一个灵活的2000平米演播室现场二次创作空间, 让不同节目对空间、结构、环境、电力等方面多样化需求在CCTV E01 (2000平米) 演播室都能顺利、快速的实现。
其设计理念的核心在于, 一切围绕多样化节目制作的需要, 依靠成熟的智能化灯光控制技术, 设计灵活多样化、可快速实施的灯光系统。
二实时动态控制的吊挂机械系统
1. 传统演播室吊挂机械系统回顾
传统演播室, 也是现在在全国80%还在应用的演播室, 其吊挂机械系统设计是围绕灯光作为电视画面效果的概念而设计, 在演播室整个顶部设计一层水平复合吊杆, 满足了演播室对照明和效果灯具吊挂的需求。图1为传统800平米演播室的吊挂机械平面布置图及使用的主要机械设备。
随着LED大屏幕在舞美制景的不断应用, 电视节目形式已经不单只依靠灯光的效果, 而是要提供给舞美制景创作极大的空间和灵活实时的吊挂机构, 因此, 全新的3D演播室灯光系统孕育而生。
2. 吊挂系统介绍
2000平米演播室吊挂系统分为:吊挂机械设备和实时总线控制系统两个部分, 在吊挂机械的布置上, 将演播室设计为两个区域, 见图2, 下部区域为主演区, 上部为副演区。
z演播室吊挂系统设备组成:
z电动单点吊机:90台;
z可移动转向滑轮:90套;
z电动上收缆盘:45套;
z数字流动灯光转接盒:45套;
z电动复合水平吊杆及续接杆:84套;
z实时总线控制系统。
(1) 电动单点吊机组
在主演区由90台日本住友变频电动单点吊机组 (负荷500kg) 、固定轨道、铝合金灯架、数显流动转接盒等组成点阵式吊挂提升系统, 可以根据需要组成不同的结构造型, 给节目编导、灯光设计人员、舞美设计人员提供充分的创作空间和自由度, 最大限度发挥他们的想象力和创造力。为了配合该区吊装方式, 我们配备了独特的可变力矩电动上收缆系统, 通过单独的专用电机控制电缆的升降, 并且上收缆系统具有可靠的上、下限位, 使电缆与灯架连接处在运动或静止状态下使用安全, 有效的保障其性能及寿命。
演区共为单点提升机设置固定轨道15列, 单点提升机固定安装, 移动转向滑轮可在轨道上任意移动及定位。为了吊点的精确定位, 在轨道上每隔0.2m设置一个精确定位点, 演区一共设置了1350个精确定位点。按阵列方式设置定位点编号, 方便操作人员快捷的找到相应移动转向滑轮的位置, 以便精确定位每个吊点的位置, 编排吊挂设备的组合。整个主演区形成一个开放的、不受制约的空间, 通过以上的组合, 可为演播室舞美制景创作提供各种灵活的吊挂点位。
图3为建成后主演区灵活的空间应用的演示。
图4为《为你而战》的应用:悬吊的LED大屏幕和灯架的灵活组合。
(2) 电动水平吊杆
在副演区 (观众区) 共设置多功能双杆、线槽为后开盖式新型电动水平吊杆84套。其中, 3.5m的4套、4.5m的8套、5.0m的22套, 共34套, 20套为400kg提升机, 14套为800kg提升机;5.5m的32套、6.0m的16套、7.2m的2套, 共50套, 其中47套配600kg提升机和3套配800kg提升机。
800kg提升机为演区的天幕水平杆和侧光水平杆用, 共17条。每条水平杆配2套续接杆共计34套。水平续接杆为铝合金型材杆体, 长度与主杆相同。每套配有连接立杆, 长度为1.2米 (另配0.8米连接立杆30套以适应安装不同灯具) 。
电动垂直吊杆2套即2套150kg提升机。每套水平杆为双铝合金管杆体。
水平吊杆两侧配有0.5米副杆, 双铝合金管杆体均可悬挂数字化灯具、柔光灯、天幕灯、电脑灯和光束灯及换色器等设备;杆体上各种标识明显, 中间配铝合金型材槽, 线槽可后翻盖接线, 同时方便安装插座和维修。
在观众区安装有63个单机吊点, 设备层下焊接挂钩, 每个吊点承重负荷1吨, 预留挂钩, 可以通过单点电动吊机配合铝合金灯架使用。
在后演区设置2个追光吊笼。
(3) 电动上收缆盘
为了配合主演区的单点吊机方便的使用电源和信号, 特别设计了45套可以与电机同步的电动上收缆盘。见图5。
采用电动可变力矩反向缠绕端子接线式收线盘, 配套优质变速箱自适应力矩调节, 与单点吊机之间能做到同步运行, 设置专门阻尼装置, 使电机在运行时, 电缆不受力, 防止与设备层摩擦, 设计有电子限位装置。控制系统集中控制可同时运行提升机最多8台。
(4) 数显流动转接盒
作为国内首创的数字流动线槽, 可以方便识别回路编号和信号工作状态, 数字线槽设计为即插即用型, 接入系统自动识别数据, 在电脑控制界面上可显示接入数字线槽的数量和信息, 调光回路号有方便使用的明显标识。
(5) 实时总线控制系统
演播室的总体功能定位在能够承担大型高清晰度电视综艺节目的直播及录播制作任务, 能够为灯光师提供最大的创作空间;控制系统的设计和调光回路、灯具的合理布置是基于满足上述演出管理要求来考虑的。因此, 系统有较高程度的灵活性, 装台和调整灯光所用的时间快捷。其中80%的工作量通过控制室、观众厅内的遥控设备来完成。另外, 在设备的检修工作上, 控制系统更是提供完备的故障反馈功能, 不需要每个马达、灯具或每条回路的检查分析的工作。
(6) 吊挂控制台
控制系统采用闭环工业总线冗余式设计, 安全可靠、技术先进、使用简单、便于维护。同时该系统电磁兼容性好, 不干扰其它灯光设备, 系统具有可靠的抗干扰抑制措施。操作控制终端为电脑控制台、流动笔记本。电脑控制台控制软件图形化操作界面直观易用。
控制系统具备返错功能:承载重量的检测、电机堵转、缺相、过流等故障信息以及吊杆高度、限位状态等运行数据能返送回电脑控制台, 使操作人员能及时了解系统运行操作状态。控制系统配备严格的防误操作功能及带密码的权限功能。
控制系统设置应急操作按钮, 遇到系统失控时, 能够迅速切断吊挂系统电源。
控制系统同时控制电动单机吊点、电动水平吊杆、电动上收缆盘等, 可单台控制提升机组, 也可同时控制不多于16台电动单点吊机或提升机组。对于同时控制多台电动单点吊机时, 可对其编组锁定, 防止误操作。电动单点吊机配备性能可靠的日本住友电机组及施耐德变频调速控制系统。
操作控制台可为电脑控制台和掌上控制器及流动笔记本对系统进行控制, 带液晶显示屏, 电脑控制台控制软件图形化操作界面 (与演播室实际吊杆、电动单机吊点) , 可显示每台设备的管理信息、编号、运行位置, 直观易用;同时, 控制系统采用位置闭环控制, 可以检测出吊杆及电动单机吊点升降的高度, 吊杆及电动单机吊点位置可以预先设定, 电脑控制台可自动控制吊杆及电动单机吊点升降到指定位置, 各个吊杆及电动单机吊点位置可按场景记忆调出。吊挂现场控制台如图6。
可简单便捷的选择控制方式、选杆、选组、选场景, 当控制系统失灵情况下, 可对吊挂系统进行紧急制动, 控制软件简捷的图形人机交互界面, 适合触摸操作。
(7) 触摸屏吊挂控制台
可图形界面进行选杆控制操作, 包括提升, 下降, 急停。可单控、组控及程控, 具备场景记忆功能, 记录一个场景中所有被选吊杆的高度, 通过场景控制功能, 能很方便的控制受控杆自动运行到指定位置, 系统场景个数不受限制, 通过图形界面, 监视所有吊杆和马达电机的工作状态, 包括超重、绳松、冲顶等报警, 及马达的工作指示, 方便对设备进行监视管理, 模拟显示演播室的吊挂平面分布图, 从模拟图上直观反映吊挂的报警状态、高度、运行状态等信息, 清晰直观的反映现场的实际情况, 如图7。
(8) 吊机同步闭环控制系统
具备场景记忆功能, 记录一个场景中所有被选吊杆的高度。通过场景控制功能, 能很方便的控制受控杆自动运行到指定位置。系统场景个数不受限制。
通过图形界面, 监视所有吊杆和马达电机的工作状态, 包括超重、绳松、冲顶等报警, 及马达的工作指示, 方便对设备进行监视管理。
模拟显示演播室的吊挂平面分布图, 从模拟图上直观反映吊挂的报警状态、高度、运行状态等信息, 清晰直观的反映现场的实际情况。具备场景记忆功能, 记录一个场景中所有被选吊杆的高度。通过场景控制功能, 能很方便的控制受控杆自动运行到指定位置。系统场景个数不受限制。
通过图形界面, 监视所有吊杆和马达电机的工作状态, 包括超重、绳松、冲顶等报警, 及马达的工作指示, 方便对设备进行监视管理。
具备场景记忆功能, 记录一个场景中所有被选吊杆的高度。通过场景控制功能, 能很方便的控制受控杆自动运行到指定位置。系统场景个数不受限制。
通过图形界面, 监视所有吊杆和马达电机的工作状态, 包括超重、绳松、冲顶等报警, 及马达的工作指示, 方便对设备进行监视管理。
模拟显示演播室的吊挂平面分布图, 从模拟图上直观反映吊挂的报警状态、高度、运行状态等信息, 清晰直观的反映现场的实际情况。模拟显示演播室的吊挂平面分布图, 从模拟图上直观反映吊挂的报警状态、高度、运行状态等信息, 清晰直观的反映现场的实际情况。由吊挂控制台、变频 (矩阵) 控制器、马达控制箱组成, 示意如图8。
监控管理系统为图形方式人机界面, 可进行吊杆位置、变频器、速度等参数设定、显示所有设备的运行状态、报警信息, 包括各吊杆运行状态、位置显示、载重信息、各吊杆手/自动、急停显示, 及各吊杆高限、低限、冲顶、超低、过载、绳松报警显示;以及操作界面模拟演播室设备位置显示, 直观方便。配置触摸屏, 所有操作均可触摸完成。
三灯光调光、配电系统
演播室灯光采用两套两路供电 (四个进线柜提供) , 两套两路供电均分别引自相应的高低压变配电室互为备份的两段母线。E01演播室灯光用电负荷不大于1000kW (两套500kW) 。
演播室灯光专用低压配电盘设置于灯光设备间内, 低压配电系统采用单母线分段, 设置母联方式, 两路进线电源同时运行互为备用, 各带一部分负荷;当其中一路电源故障时, 可以手动投入母联断路器, 由另一路电源带全部演播室灯光负荷。演播室内灯光负荷 (包括调光及直通电源柜等用电设备) 分别接至两段母线, 主供电系统如图9所示。
随着大屏幕、干冰机、烟机、电脑灯成为现代影视节目制作中演播室必备的设备, 其运行的好坏直接影响节目制作的质量。这些设备功率大, 用电量大, 使用频繁。并且这些设备在不同的节目中使用情况是完全不一样的, 为更好掌握这些用电负荷的动态分布和变化, 提高配电的安全性和稳定性。
我们在演播室设置了配电柜、调光立柜智能动态监控。配电柜动态检测监视, 由配电柜和调光/直通电源柜构成, 配电柜与调光/直通电源柜一体化, 设有现场配电采集监控模块, 能实时采样主配电柜、次配电柜、调光/直通电源柜的电流、电压、功率数据;并对电流、电压、功率等设置红黄两级报警, 避免跳闸事故, 保证播出的电力安全;同时, 每个调光/直通电源柜功率通过软设置设定分配, 因此, 可将富裕电能作二次分配再利用, 避免浪费, 也为系统的扩建提供余地和灵活性。
四网络控制及调光系统
1. 网络控制系统
演播室灯光网络系统是新一代高速网络与智能数字控制设备的集成, 采用以太网和DMX512并存的设计。既满足了当前的使用要求, 又为将来的系统升级、扩展留有充分的余地。
网络系统控制调光是当今国际趋势, 要求采用国际通用TCP/IP协议为基础、支持USITT DMX512/1990协议, 舞台灯光以太网络控制协议采用目前国际上通用的Art-Net或ACN协议, 同时可提升至将来国际统一标准的舞台灯光以太网络控制协议的现代化高速度网络系统。
灯光网络主干网采用环形架构。E01演播室内主干网采用光纤回路, 以光纤作为传输媒介, 将设在灯光控制室、灯光设备间、灯栅层处的网络信号柜相互连接。网络信号柜至演播室内各处节点的信号传输采用6类线带屏蔽功能。灯光网络系统在设计上应有冗余和备份。
8192路DMX通道, 具体分布:电动吊杆86组 (每组含4路独立的DMX信号, 1路网络信号) ;上收缆45组;设备层8组;三层马道1组;二层马道2组;地面16组。流动2口网络/DMX转换器30台。
群内演播室调光控制台通过网络连接, 具有全程跟踪备份功能, 可瞬间无间断切换。
2. 调光系统
E01演播室调光回路配置960路。采用智能型网络调光立柜, 在灯光设备间内的调光及直通模块设置在抽屉立柜上, 调光及直通立柜的信号处理抽屉具有双中央控制器互为备份, 故障时可无间断切换不影响使用;调光模块和直通模块可以互换, 适应各种场合不同灯具类型的需要。采用以可控硅开关器件为基础的调光器, 利用合适的微型断路器来对设备进行保护, 所选择的断路器的等级对设备有足够的保护。
调光及直通立柜通过以太网和控制台联系, 调光控制台、调光及直通立柜显示面板上均可反映立柜的工作状况和各回路的运行, 得到柜体的各种状态, 参数和反馈信息。按照演播室所在区域及空间位置, 调光及直通立柜在设置时可以考虑一体化设计方式。
五结束语