开放大学演播室系统的设计

任丽平

（江苏开放大学，江苏 南京 210037）

1. 引言

开放大学是以现代信息技术为支撑，面向成人的新型高等学校，学校办学方向是满足社会学员多样化、个性化的学习需求，构建终身教育体系。构建开放大学演播室系统，拍摄精品视频，为开放大学学员服务，是开放大学十分重要的课题。目前大多数开放大学的电视节目制作设备已经使用多年，性能老化、配置较低，已不能满足学校发展的需要，本文提出一种新型演播室系统，并以江苏开放大学演播室系统为例进行实践，系统与现有演播室的环境和设备兼容，实现高、标清兼容，能适应高清制作要求，制作过程实现数字化，提高录制和编辑的效率。

2. 开放大学演播室系统的总体设计

开放大学演播室系统示意图如图1，开放大学演播系统包括三大部分：[1]完成图像摄录的视频系统、完成声音录制的音频系统和完成导演与主持人的通话以及摄像师的TALLY提示的演播室通话、TALLY提示系统。

图1 开放大学演播室系统示意图

3. 视频系统的设计

视频部分结构图[2]如图2，由摄像机、切换台以及录制设备组成，摄像机完成光电转换，将景物转换成电视信号，信号送给切换台，切换台将需要的信号切出，完成抠像、画中画、上字幕等一系列处理后送给录制设备进行录制。

图2 视频部分结构图

3.1 直播用演播室视频部分设计

直播用的演播室[3]，应做到主备切换台、主备传输系统，信号源经过分配，分成几路，分别送给主备切换台，主备切换台输出两路信号，经过自动二选一倒换器，倒换输出，确保系统在任何一个设备损坏的情况下能够正常的工作，没有单一崩溃点。

3.2 江苏开放大学演播室视频系统设计

江苏开放大学演播室视频系统配置了4台摄像机，其中采用3台索尼PMW-EX350高清摄像机， 4台摄像机输出4路 HDSDI信号送给松下 AV-HS410MC切换台，AV-HS410MC切换台是一款高性价比，一体化可扩展1ME视频切换台，切换台输出一共5路信号，分别为2路PGM信号，2路AUX信号，1路DVI接口的多画面信号，2路PGM直接送给录像机和非编进行录制，2路AUX信号分别配置为PGM和PVW信号，送给双通道录像机进行录制，作为主信号的备份，1路多画面信号送给24寸高清显示器，用于切换时候的监看。

现场嘉宾的笔记本信号通过 DVI/HDMI电缆直接送给切换台，通过切换台的调度直接进行切换录制，减少了后期制作的工作量。

4．演播室音频系统的设计

音频系统由话筒将声音转换成音频信号[4]，音频信号送给调音台，调音台送出主输出信号和监听信号；监听信号输出给监听音箱进行监听，主输出信号经过分配系统分配以后送给各个录制系统进行录制。

如果是直播演播室，还需要做备用的调音台，话筒信号经过话筒分配器，分成两路信号，分别输出给主备调音台，主备调音台主输出经过二选一，输出后送给录制系统进行录制。

5. 设备选型

5.1 摄像系统的选型

在摄像机的选型方面，首先要考虑摄像机的数量，如果是单人新闻播报类的小型演播室，配置 2台摄像机就可以了，如果是要完成3～4人的访谈类节目的录制，就需要配置4～5台的摄像机，如果是大型综艺节目的录制，那最少需要7～8台摄像机来完成录制。

接着需要考虑摄像机的类型[5]，是选择专用的演播室摄像机还是选择摄录一体机。如果选择演播室专用录像机的话，机头和基站之间有专门的电缆或者光缆来连接，传输的信号质量更高，更稳定，可以很方便地实现通话、TALLY、同步等功能，但是演播室专用摄像机的造价一般较高，而且没有带仓、卡槽等录制系统，只能在演播室配合其他录制、切换设备一起使用；如果选择的是摄录一体机的话，由于摄录一体机没有专门的摄像机基站，信号需要通过摄像机的BNC输出口，直接送到切换台进行切换、录制，摄录一体机的优势在于能够在各种环境下灵活使用：既能够在演播厅内拍摄，又能够单独外出拍摄，劣势在于由于是靠视频电缆传输的信号，要实现通话、TALLY功能需要另外增加设备来完成，要实现系统同步还需要单独再用一根电缆给摄像机作为同步线，并且由于视频线的衰减比较大，在长距离（100米）传输时，信号质量有所下降。

江苏开放大学新建的演播室由于机器需要外拍，所以在摄像机的选择方面，选择了3台索尼的PMW-EX350摄录一体机作为主摄像机，另外选择了一台PMW-EX280摄像机作为小摇臂使用机器，做演播室信号的补充，使导演的调度更加灵活。

5.2 切换台的选型

切换台做为演播室视频系统的核心设备[5]，需要它完成主要的制作功能，比如节目切换功能、抠像功能、帧同步功能、画中画功能、TALLY提示功能等。所以在切换台选型时主要需要考虑如下几个因素：1.首先要考虑切换台有几路视频信号输入，是否需要输入VGA/DVI等信号；2.考虑切换台带几路帧同步信号，几路上下变换的通道，确保摄像机及其他外来信号的锁相；3.是否带有多画面输出，确保能够方便的输出一个多画面信号进行监看；4.有几路键信号，键信号的多少决定了切换台能够实现抠像、画中画以及上字幕的能力；5.还要考虑切换台的品牌、市场占有率及售后服务等其他周边因素。

江苏开放大学新建的演播室在选择切换台时，开始选择了ROSS的CrossOver Solo切换台，但是经过试用以后，发现这款切换台只有4路帧同步信号，不能满足演播室摄像机及其他设备的同步需要，且不带VGA/DVI信号，如果需要将 DVI信号送进系统，还需要将DVI信号转换成 HDSDI信号以后才能进入系统，并且输出的多画面信号为 HDSDI信号，只有高清监视器才能监看，增加了成本。后经过比较，选择了松下的AV-HS410A高清视频切换台，这款切换台有8路HDSDI输入，1路VGA/DVI输入，并且全部输入都带帧同步，多画面输出信号为 DVI输出，可以直接送到显示器进行多画面监看。这款切换台还自带一个5寸的液晶屏，可以方便的更改系统的设置。

5.3 录制设备的选型

录制设备的选型主要取决于录制格式、存储介质：是录制高清、标清或者模拟信号；是采用磁带、P2卡还是蓝光光盘来进行录制。

江苏开放大学新建演播室开始采用的是非编和硬盘录像机结合的方式。选择了大洋的 D3-EDIT非编和 BLACK MAGIC的硬盘录像机，后发现BLACK MAGIC的硬盘录像机只能录制高清加嵌信号，并且录制的信号格式不能满足原有非编的制作需求，所以更改为2台非编加磁带录像机的录制方式。主要是用非编进行录制，录制后直接剪辑，节约了上载的时间，磁带录像机作为备份使用。

5.4 音频设备的选型

音频设备中主要就是话筒和调音台的选型。

演播室话筒从传输方式上一般分为有线和无线两种。一般站播方式或者需要移动的播音采用的是无线领夹话筒，这种话筒指向性强，灵活方便；唱歌一般采用的是无线手持话筒，这种话筒音域宽广，抗干扰能力强；播报新闻一般采用桌面式的播音话筒，这种话筒可靠性好，收音清晰。

调音台现在一般分为数字调音台和模拟调音台两种，数字调音台采用数字量化，对音频信号衰减小，操作方便，指标控制更加精确；模拟调音台更加直观，成本较低，但是抗干扰能力较差，不能直接输入AES/EBU信号。

江苏开放大学新建演播室配置了 3套索尼的 UWP-V1无线领夹话筒，这款话筒是全指向型话筒，既能够满足演播室的录制节目的需求，又能够更好地和摄像机结合，满足外拍的需求。调音台选择的是YAMAHA的01v96 i数字调音台，这款调音台标配16路模拟音频输入，一路主输出，一路监听输出，可以增加板卡扩展输入输出，满足演播室当前需求以及将来发展的需要。

6．演播室系统的调试与使用

6.1 系统电源的加载

演播室系统在完成安装后，需要进行加电调试，其步骤为：

（1）系统电源加载前应确认所有设备均为关闭状态；

（2）系统电源加载前应从新确认电源的火、零、地的方向是否正确，电压是否正常；

（3）应确认所有设备是否为中国标准市电方式；

（4）检查所有设备的插板是否牢固、无松动；

（5）检查所有的接插头是否无搭接现象；

（6）在所有设备关闭的情况下加电，检查有无短路、断路现象；

（7）设备逐一加电，并注意观察设备的启动情况；

6.2 视音频系统的调试

在所有设备加电单机测试没有问题以后，就要进入信号测试流程，流程为：

（1）将摄像机完成黑平衡和白平衡的处理，如果信号颜色还有差别，通过摄像机菜单进行微调处理，确保所有摄像机输出的信号色温相同；

（2）完成对切换台的设置，包括系统格式是高清还是标清，AUX输出口分别配置哪些输出，TALLY信号的分配等；

（3）完成调音台的设置，包括配置输出信号的性质以及是否需要延时等；

（4）检查所有通道的信号是否正常；

（5）检查所有通道的信号是否有干扰，包括交流干扰等；

（6）检查所有设备同时工作的状态是否正常；

（7）按照揭露录制流程进行节目录制的预演，发现问题及时解决；

（8）检查系统是否同步，看切换信号时有无跳动现象；

7．小结

本文设计了一个开放大学演播室的系统集成的方案，系统配合上舞美和灯光，就可以节目录制了。江苏开放大学的演播系统经过安装、调试后，已经在2013年6月中旬投入使用，演播系统拍摄的开放大学栏目也在2013年7月1日正式开播，栏目开播以来，收到中老年观众的普遍欢迎，收视率节节攀升，取得了较大社会效益。

[1] 陈格平. 小型EFP数字视频系统的设计[J]. 广播与电视技术，2002，（6）.

[2] 徐劲松，易志军，缪龙. 小型访谈类演播室的设计和集成[J]. 视听界（广播电视技术），2009，（4）.

[3] 乐文华. 数字多讯道校区教学演播系统设计[J]. 电声技术，2013，（10）.

[4] 段天学. 虚拟演播室背景及灯光设计[J]. 中国传媒科技，2013，（18）.

[5] 邹志光. 高清虚拟直播演播室系统的构建[J]. 现代电视技术，2013，（8）.