【摘? ?要】 分別解析江蘇省廣播電視總臺全高清融媒體新聞演播室的視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)的構(gòu)成，實現(xiàn)功能及其特 點。

【關(guān)鍵詞】 高清;融媒體;視頻系統(tǒng);音頻系統(tǒng);燈光系統(tǒng)

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2018.10.008

The Composition of Video， Audio and Lighting System of Jiangsu TV Station Full HD Media News Studio

NI Ning-ning

（Jiangsu Broadcasting Corporation，Nanjing Jiangsu 210008，China）

【Abstract】This paper analyzes the composition， functions and characteristics of the video system， audio system and lighting system of Jiangsu Broadcasting Corporation 's full HD media news studio.

【Key Words】high-definition;media convergence;video system;audio system;lighting system

江蘇省廣播電視總臺全高清融媒體新聞演播室，面積為300 m?，具有高清化、多屏化、云化、虛實結(jié)合的特點。視頻各信號源全面高清化，攝像機為6訊道，支持多路外來高清信號互動，真正實現(xiàn)全高清制播;傳輸采用HD-SDI基帶結(jié)合SDI over IP的方式，實現(xiàn)與總控的多路全高清信號交互。音頻系統(tǒng)設(shè)計上采用了全信號備份方案，主備鏈路各自獨立混音后經(jīng)切換器給主備加嵌器提供播出信號，確保系統(tǒng)沒有單一崩潰點。當(dāng)主系統(tǒng)向備系統(tǒng)切換時，通話及相關(guān)輔助設(shè)備也能實現(xiàn)同步切換，確保節(jié)目順暢制作。下面分別解析該演播室視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)的構(gòu)成、實現(xiàn)功能及其特點。

1? 視頻系統(tǒng)構(gòu)成及信號鏈路

1.1? ?視頻系統(tǒng)構(gòu)成

視頻系統(tǒng)以主切換臺加備切換臺為核心。視頻信號源有：6路攝像機信號、4路播出服務(wù)器信號、2路在線包裝信號、2路字幕機信號、4路虛擬設(shè)備的信號、2路P2錄放像機和2路硬盤錄放信號、4路外來信號（可擴展到8路）、2路大屏渲染器DVI信號。系統(tǒng)中記錄設(shè)備為2通道回采服務(wù)器、2臺P2錄像機和2路硬盤錄像機。

各種信號源分別送出兩路信號，分別進(jìn)入主切換臺和備切換臺，同時再通過視分送入各類監(jiān)視設(shè)備。兩路虛擬攝像機的插入視頻信號是由切換臺輔助母線來完成。這樣做的好處是在主切換臺故障時，備切換臺可以完全接管直播工作，主備兩套系統(tǒng)完全分開，安全可靠。主切換臺輸出主路（PGM1）信號和備切換臺輸出備路（PGM2）信號經(jīng)過二選一送入加嵌器，主備加嵌器信號分別送入延時器和PGM數(shù)字視分，延時信號直送播出總控，PGM視分分配后輸出信號分別送到各處記錄設(shè)備和各處監(jiān)看。系統(tǒng)構(gòu)成及信號鏈路如圖1所示。

攝像機、播出服務(wù)器、在線包裝、虛擬、錄像機、外來信號等輸出的數(shù)字視頻信號以及切換臺輸出的高清PGM信號、PVW預(yù)監(jiān)信號和clean信號輸出等分別送入主備切換臺，以進(jìn)行信號的切換、監(jiān)控和調(diào)度。

同步信號使用BB（625/50i）信號和三電平信號，并與總控同步信號鎖定;同步系統(tǒng)采用主備同步機、自動倒換器，音頻同步使用BB信號;外來信號采用幀同步板及上下交叉變換器自帶的同步功能對信號同步。

系統(tǒng)合理利用攝像機基站、幀同步機和錄像機的數(shù)字輸出接口。系統(tǒng)中配有完善的監(jiān)測系統(tǒng)，所有信號的輸入、輸出均通過視頻跳線接入和接出，以便于信號的靈活調(diào)配和系統(tǒng)測試。為保證錄制安全，視頻周邊設(shè)備及其機箱電源都采用熱備份。

外來信號經(jīng)幀同步機鎖相、解嵌后（或上下交叉變換器）進(jìn)入系統(tǒng)，這里需要對系統(tǒng)與外來信號的延時及聲畫同步加以處理。

系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)看以高清信號為主，屏幕墻（見圖2）上源信號監(jiān)看為進(jìn)切換臺前最后一級，系統(tǒng)輸出為高清信號送播出端，也可下變換為標(biāo)清信號后輸出到播出端，技術(shù)工位能夠同時監(jiān)看到高標(biāo)清通道的所有狀態(tài)，包括高標(biāo)清延時后主備路播出信號需要能夠監(jiān)看到音柱的音頻信號。

1.2? 視頻應(yīng)急系統(tǒng)

為確保應(yīng)急切換通道播出節(jié)目的質(zhì)量，采用同款備切換臺，提供相同通路的下游鍵，確保節(jié)目的完整性。

系統(tǒng)配備兩個獨立的2×1高清應(yīng)急切換開關(guān)，并具備雙電源、斷電旁通，應(yīng)急通道主備路獨立切換。在應(yīng)急狀態(tài)下，經(jīng)備用切換臺切換的信號應(yīng)該保持TALLY的跟隨，設(shè)計時主備通道盡可能減少不必要的環(huán)節(jié)，并保證相同技術(shù)指標(biāo)。

1.3? ?監(jiān)看系統(tǒng)

系統(tǒng)鏈路中所有節(jié)點均能夠在導(dǎo)控室屏幕墻上監(jiān)看，其監(jiān)看內(nèi)容布局如圖3所示，并可以通過切換臺輔助母線進(jìn)行靈活調(diào)度。

2? 立體聲音頻系統(tǒng)組成及信號鏈路

2.1? 立體聲音頻信號制作系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)為立體聲播出系統(tǒng)，可實現(xiàn)四聲道分聲道記錄。系統(tǒng)設(shè)備包括：廣播級數(shù)字播出調(diào)音臺、無線傳聲器、電話耦合器、高清音頻解嵌監(jiān)聽單元及其他周邊設(shè)備。

演播室的所有傳聲器、播放服務(wù)器、放像機、圖文包裝、解嵌器等設(shè)備的音頻信號，通過無源分配器，分別接入主備調(diào)音臺，各自獨立混音，經(jīng)數(shù)字切換器，以AES3格式送至高清加嵌器，以HD-SDI嵌入方式送播控中心和記錄設(shè)備。立體聲音頻系統(tǒng)組成及信號鏈路如圖4所示。

導(dǎo)控機房主監(jiān)聽信號為解嵌后立體聲信號。近場監(jiān)聽采用耳機監(jiān)聽方式。

2.2? 音頻系統(tǒng)的應(yīng)急方案

演播室音頻系統(tǒng)對全部輸入信號進(jìn)行了分配，主備調(diào)音臺可對所有音源進(jìn)行同步混音，兩張調(diào)音臺的輸出信號，經(jīng)切換器到加嵌器，系統(tǒng)無單一崩潰點。

演播室常態(tài)節(jié)目為新聞直播，主持人和導(dǎo)播之間的通信，外場連線導(dǎo)播及主持人和演播室導(dǎo)播、主持人之間的通信，第一第二導(dǎo)控間的通信、監(jiān)聽也是直播順利進(jìn)行的關(guān)鍵，系統(tǒng)對這部分輔助功能也做了備份。

3? 燈光系統(tǒng)構(gòu)成及燈位分布

該演播室的燈光系統(tǒng)主要由吊掛、調(diào)光、燈具、供配電四部分組成。

3.1? 燈光吊掛系統(tǒng)

燈光吊掛系統(tǒng)繼續(xù)沿用該演播室2008年建成時的吊掛系統(tǒng)，其吊桿布局如圖5所示，采用全功能復(fù)合吊桿與多功能復(fù)合吊桿相結(jié)合的設(shè)計方案。

在本次改造時對該演播廳的所有供電回路、接插件等進(jìn)行徹底維護(hù)與保養(yǎng)，所有插座螺絲進(jìn)行松緊檢查，部分關(guān)鍵部位加注潤滑油，更換老化線路，消除安全隱患。

3.2? 調(diào)光系統(tǒng)

演播廳燈光調(diào)光系統(tǒng)為燈光系統(tǒng)的核心所在，主要由2臺ETC ION4096調(diào)光臺（一主、一備）、CISCO網(wǎng)絡(luò)交換機、FDL-8DXSP RDM雙向信號放大器等組成，調(diào)光系統(tǒng)構(gòu)成及信號鏈路如圖6所示。主、備調(diào)光臺之間可以實現(xiàn)實時追蹤備份，當(dāng)主調(diào)光臺發(fā)生故障時，備用調(diào)光臺能夠隨即投入工作，而察覺不到現(xiàn)場燈光的變化。

3.3? 燈具配置

演播室燈具配置主要有LED聚光燈、LED平板燈、LED成像燈等，燈具輔以可調(diào)節(jié)高度的伸縮桿懸掛于演播廳的復(fù)合吊桿上，以滿足節(jié)目錄制需要，總燈位分布如圖7所示。采用的光源色溫為5 600 K，各演區(qū)照度在700 lx～800 lx。

在各演區(qū)，主要采用LED平板燈構(gòu)成基礎(chǔ)照明，LED成像燈作為人物的主光、輔光，LED聚光燈作為逆光使用。在各演區(qū)，逆光與面光的光比為1.5：1～2：1。

3.4? 供配電方案

配電部分是燈光系統(tǒng)的重要部分，所有的燈光必須依托于供電。燈光系統(tǒng)（燈具、吊掛等）供電采用獨立變壓器供電，與視音頻系統(tǒng)供電分開，可有效減少燈光系統(tǒng)對其他系統(tǒng)的干擾。同時，供配電系統(tǒng)采用雙路供電，系統(tǒng)在運行時可手動切換，其中，演播廳使用的燈具接入UPS不間斷電源，其容量為20 kVA;燈光控制系統(tǒng)接入視頻系統(tǒng)UPS不間斷電源。演播廳燈光系統(tǒng)總的配電系統(tǒng)圖8所示。

關(guān)于供電路由需要說明的是，演播廳燈光控制位處于演播廳內(nèi)，燈光控制系統(tǒng)用電取自演播廳導(dǎo)控室視頻系統(tǒng)UPS電源輸出端，直接接入燈光控制設(shè)備。

演播廳調(diào)光立柜室位于裙樓五樓，采用燈光用電，為雙路供電，總供電容量為1 000 kW， 經(jīng)配電柜分配后送至各機柜和燈光設(shè)備。

演播廳西側(cè)墻面的外接大屏用電為動力電，單路供電，容量為10 kW。

4? 系統(tǒng)設(shè)計亮點

全高清融媒體新聞演播室系統(tǒng)設(shè)計服務(wù)于新聞類直播節(jié)目，視頻系統(tǒng)采用雙切換臺設(shè)計，如果主切換臺出現(xiàn)故障，導(dǎo)播在直播過程中可以順暢地倒換到備臺切換，保障直播安全。雙切換臺的設(shè)計增加了AUX母線的輸出，信號調(diào)度更加靈活。視頻系統(tǒng)各節(jié)點均接入多畫面分割器，可以實時監(jiān)看。系統(tǒng)配有主備播出服務(wù)器和應(yīng)急P2機，保障新聞視頻素材的順利播出。

音頻系統(tǒng)借助配置專業(yè)聲卡的PC機，建立演播室與場外網(wǎng)絡(luò)聊天室的音頻傳輸通道，實現(xiàn)演播室主持人通過網(wǎng)絡(luò)聊天室與場外多名嘉賓互動的功能，如圖9所示。音頻系統(tǒng)把演播室主持人的音頻信號通過調(diào)音臺送給聲卡，聊天室將采集到的聊天室嘉賓的音頻信號通過聲卡傳回演播室，實現(xiàn)兩地交流互動。

舞美布景中的燈箱采用無極變色燈箱，并配有控制觸摸面板，燈箱可以配合不同欄目的需求和演播室整體包裝效果進(jìn)行調(diào)色，達(dá)到視覺的統(tǒng)一性。

5? 系統(tǒng)運行測試

系統(tǒng)承擔(dān)城市頻道《零距離》節(jié)目的直播及其子欄目的錄制工作。自上線至今，系統(tǒng)運行平穩(wěn)。

這次系統(tǒng)的升級改造，各種視音頻信號的調(diào)度靈活便捷，操作安全可靠，圖文包裝系統(tǒng)的圖形渲染功能強大，場景通透感好，色彩、材質(zhì)效果真實，能夠很好地還原場景設(shè)計的效果。大屏渲染系統(tǒng)提供豐富的背景畫面，性能穩(wěn)定，功能完善，節(jié)目制作信號的技術(shù)指標(biāo)顯著提高，藝術(shù)制作手段大大增強。同時，在整個操作臺布局上進(jìn)行了重新規(guī)劃、布局和調(diào)整，使得節(jié)目制作人員工作的控制臺的工位非常人性化，受到節(jié)目制作人員好評。

演播室高清化的實施，為城市頻道全面實現(xiàn)高清制播夯實了基礎(chǔ)。系統(tǒng)完成后，錄制和直播手段也更加豐富，大大提高了該頻道各類節(jié)目的制作能力，提高了節(jié)目播出的穩(wěn)定性，畫面質(zhì)量也大大提高，相對于改造前的標(biāo)清制作畫面，全高清大畫面帶來了強烈的視覺沖擊和良好的視效。

作者簡介：

倪寧寧，江蘇廣播電視總臺電視技術(shù)部副主任，南京大學(xué)和東南大學(xué)的兼職教授，是多個核心期刊的特約撰稿人。擔(dān)任《非誠勿擾》《最強大腦》《超凡魔術(shù)師》《一站到底》《跨年演唱會》等節(jié)目技術(shù)總負(fù)責(zé)人，并編寫節(jié)目的制作方案;在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表文章50余篇，其中三篇被選入中國傳媒大學(xué)的大學(xué)教材，三篇選入國家CSSCI核心期刊。