荆门市气象影视中心数字虚拟演播室的建设

万新宁，臧亚娟

（1.湖北省荆门市气象局,湖北 荆门 448000；2.中国广播电视国际经济技术合作总公司，北京 100045）

1 建设目标

总体设计思路：功能齐全，既可进行直播又可进行后期制作，并保证其可靠性；系统配置灵活，单个设备易于操作、维护方便；同时确保系统在今后相当一段时间内具有先进性并留有扩展余地。

系统具有技术先进性：系统设计要把握广播电视技术发展方向，具备前瞻性；设备选型要在功能上和性能上具备一定的超前性，能够体现目前最新、最先进的技术理念；系统在今后数年内应保持相当水准。

功能的完备性：系统设计要有整体性，既满足普遍性的需求，又要进行有针对性的设计，同时保留升级和扩展的空间，充分设计好系统的扩展接口；系统应具备良好的的稳定性、可靠性和操作灵活性。

系统设备操作直观简易，系统信号应调配灵活，系统维护管理应方便简洁。

2 系统构成

系统采用了如下配置：1）摄像机采用索尼DXC-D55PH摄像机1台和松下AG-HVX203摄像机1台。2）摄像机镜头采用佳能镜头和半伺服系统1套。3）利拍脚架1套。4）ROSS CrossOver 12切换台1台。5）视音频周边系统采用国产模块化系统1套。6）音频设备为雅马哈12路调音台1台，传声器和音频周边设备若干。7）视频编辑合成系统为大洋D3-Weather 5600A 1台。

系统组成原理如图1所示。摄像机信号输入切换台，非编制作信号输入切换台；经过切换台后的PGM节目信号经分配器后输出至VTR，在录制节目时根据需要设置为合成输出或背景输出；切换台输出的摄像机演播室视频信号同时给D3-Weather的视频输入作为视频采集信号；电视墙可监看演播室摄像机信号、非编信号、录像机预录信号等。

3 选型设备简介

3.1 全数字演播室摄像机

主机位采用索尼的DXC-D55PH，该机采用索尼用26芯传送SDI信号的数字技术，是一款高性能低成本的数字演播室设备。该机采用最新的Power HAD EX CCD和最先进的0.18 μm级超大规模集成电路以获得最佳的信号处理；具有独特的亮色串扰抑制功能和暗部饱和度控制功能；其自适应高亮度控制功能和拐点饱和度控制功能可以获得真实自然的色彩还原和理想的对比控制；具有EZ标准操作方式和自动白平衡跟踪功能。

3.2 镜头及控制器

镜头采用佳能的标清20倍半伺服便携镜头YJ20×8.5B IRS（带UV镜），该镜头质量可靠，20倍标准变焦镜，内置2X倍率镜，自动遥控手柄。

3.3 数字视频切换台

采用Ross Video的CrossOver（跨界）系列切换台。12路HD-SDI输入，3路以上辅助SDI输出。内置双通道2D数字特技，可实现2维开窗等效果，具有3个以上功能键，至少一个高质量色键，内置4路以上帧同步器，带2个以上通道存储，支持动画片断播放。切换台实物如图2所示。

3.4 调音台

采用雅马哈 MG124C 12路调音台，其音质出色并且同样拥有MG系列产品都具有的通道压缩功能。MG124C是MG系列新品中的中档产品，它的特点是小巧轻便，可应用于专业领域。

MG124C主要技术参数为：6传声器+4立体声线；4母线（立体声+编组）；选用瑞士Neutrik原厂接插件；传声器输入通道增加压缩器旋钮；改进了的效果器采用了SPX级别的效果器芯片，音质大为提高；新开发的60 mm通道推子电位器具有更好的手感和更长的使用寿命，更轻便的重量和更美观的外形。

3.5 视频编辑合成系统

采用大洋D3-Weather 5600A，集成了Red Bridge广播级专业视频音频处理卡 （带DSP加速器），带模拟复合、Y/C模拟分量、数字SDI和IEEE 1394输入输出接口；大洋专业视音频接口后面板，IEEE 1394线缆（4芯－6芯，6芯－6芯）；使用大洋专业编辑及天气预报制作软件。该系统实物见图3。

4 软件应用简介

采用大洋D3-Weather天气预报节目制作播出系统，将专业的气象模块、非线性编辑、字幕编辑整合于一体，提供了云图动画、等值线、城市天气、指数信息、海洋信息等多种专业气象预报模块，通过大洋强大的非线性编辑和字幕功能将这些专业气象内容以丰富的形式表现和传达，实现了气象预报与视音频及字幕效果的完美融合。软件界面如图4所示。

D3-Weather通过网络自动读取每天更新的标准气象电码文件，并批处理完成所有天气预报信息的更新。进入软件，点击更新数据按钮，几秒钟后一档天气预报节目即可自动生成。如此高效、快速的制作方式让制作人员从容应对天气预报节目的批量生产。

D3-Weather的关键特性：

1）专业的气象制作模块

可直接将卫星云图数据转换成为三维立体云图动画；可根据标准数据代码生成反映高空形势的等值线；可根据标准气象电码文件自动更新城市天气信息及各类气象指数；可根据标准生成天气趋势图，放置各种天气动画、冷锋暖锋等动态图标；快速批量制作24 h、48 h甚至一周的天气预报节目。

2）边播边采全双工演播室节目录制

采用一台工作站就可同步完成演播室背景信号输出与演播室节目录制；节目录制时间缩短一半。

3）广播级视频编辑及图文制作能力

视频、字幕、图文和动画序列的混合编辑，提供了强大而简洁的桌面平台；提供上百种字幕特技以及近千种实时的视频特技；支持带通道的AVI文件导入。

4）开放的格式，齐全的接口

视频格式支持DVSD，DVCPRO 25，DVCPRO 50，MPEG-2 I，MPEG-2 IBP，MPEG-4 和非压缩标准清晰度视频；音频格式支持WAV，MP3等；文件格式支持AVI，MPG，DAT，RM，WMV，TS 等；在输入输出接口方面，提供SDI、复合、分量、Y/C、模拟音频、AES/EBU 数字音频等齐全接口，支持BB锁相及其环出，全面适应各种制作和播出环境。

5 小结

随着电视气象节目的普及和气象科技的发展进步，人们对气象预报节目的时效性、准确性及可视性的要求越来越高。如何在有限的时间内完成批量的节目制作和发布，同时提供给广大观众更多的人性化服务是所有气象影视中心面临的问题。影视气象演播室搭建后，提供了专业的气象节目制作平台，既保证了快速、高效的专业节目制作，又大大提高了节目的可视性。该系统于2009年10月正式投入使用以来，运行安全、稳定，操作简洁，受到国家及省局领导的肯定。