安徽卫视开放式新闻高清演播室视频系统

方正阳 苏吉焰

【摘要】本文主要介绍了安徽广电新中心600㎡高清新闻演播室概况、视频系统构成，主要设备的性能、特点、使用等。作为一个高清新闻直播系统，直播安全放在第一位，从系统设计到管理制度，详细介绍了系统的安全性设计;从新闻节目生产的时效性出发，字幕、播出等环节，介绍了与生产制作非编网、和其它演播室互联等交互性设计。

【关键词】系统构成;安全性设计;交互性设计

1.概况介绍

安徽广播电视台600㎡开放式高清新闻演播室系统位于安徽广电新中心6、7层，12米挑高设计，单层占地600平米，挑高设计，于2012年底开始系统设计和招标，其中演播室环境设计由专业的美国BDI公司完成，该设计充分考虑了灯光、声场、不同新闻类型场景景别设计、大屏幕背景下主持人的取景、以及安徽台形象标识、参观等方面功能。场景工程由上广电文广集团旗下的公司进行施工，演播室视频系统由北京冠华公司集成。于2013年10月22号正式启用。场景设计有联播区、访谈区、社会新闻区和夜新闻区等。其中联播区背景采用的是70英寸BARCO（巴可） 2*6  DLP一体化背投大屏，访谈区背景采用的是42英寸3*5和一组1*5韩国ORION（欧利安）无缝拼接等离子屏，社会新闻区采用的是国产8台32英寸液晶悬挂电视。系统设计充分考虑了高清信号和标清信号的上下变换，以及在线包装字幕、提词器与非编网的互联互通和系统直播的安全性、背景大屏与演播室系统的交互性。

图1 600㎡新闻演播室演播厅

2.视频系统构成

视频系统由核心的SONY MVS6000系列MVS-6530SYL双切换台加SONY IXS-6600SYL矩阵构成。具体信号源如下：

图2 600㎡新闻演播室控制室

2.1 摄像机

配有6台SONY高清演播室便携式摄像机HDC2580/L。1台安装在10米的美国JIMMY（占美）摇臂上，另外2台配备SONY的箱式大镜头适配器HDLA1503/W。摄像机前端视频端口有测试信号输出，SDI输出（带嵌入音频），SDI-MONI监看输出。采用3片2/3英寸型CCD，电子色温5600K，灵敏度达到了F11，信嗓比-60DB，内置滤光镜，光学滤片（共五档1、CLEAR;2、1/4ND;3、1/16ND;4、1/64ND;5、CROSS），信号格式为：1080/50i，有效像图像像素（水平*垂直）：1920*1080;基站具有指示灯、通话、双路TALLY等外接设备的输入端口，19英寸全机架尺寸，每个CCU可同时输出4路（HD/SDI可转换）信号，支持叠加字符输出（主要用于叠加摄像机编号，在电视墙上方便识别）;支持16：9/4：3转换;接受高清三电平和模拟黑场（BB）做为外同步锁相信号;双通道摄像员4线通话及双色继电器TALLY指示;1路提词器视频输入通道。其OCP面板菜单区采用的是触摸式液晶屏，方便菜单的设置和参数调整。

CCU基站提供的1路提词器BNC接口视频输入通道，对应的输出是摄像机前端PROMPTER路端口。摄像机输出端TEST  OUT口为模拟信号，信号源的选择在摄像机菜单中可设置为返送的PGM或本机信号，SDI  MONI端口输出为数字信号。我们摇臂上安装的二个小5寸小监，就充分利用了这二路信号。在实际工作中，我们还充分利用了OCP面板上的SKIN DETAIL功能，让播音员的皮肤细节柔化。

2.2 VTR

由4台SONY  XDCAM  PDW-F1600蓝光盘高清录放机组成，2放2录。其盘片容量目前常用有23GB和50GB二种，可重复擦写，保存寿命长。50GB大小的能存储高清HD422  50Mbps格式的节目大约90分钟。它支持传统的视频格式，包括标清MPEG IMX、DVCAM和高清XDCAM HD422 格式，具有上、下变换功能。除了传统的XLR 2路音输入输出口，还具有单独的数字音频（AES/EBU）BNC接口输入输出端2个（4路）。由于是半机架式，体积小，缺点是视频HD输出路数少，只有2路。

2.3 CG

字幕机由2台ORAD（傲威）在线包装和1台新奥特A10高清字幕机组成。ORAD在线图文包装服务器和另外一个200㎡高清演播室的2台傲威在线包装在同一个网段里，互为备份。新闻的标题字幕由责编在新闻中心非编网文稿工作站文稿系统中通过MOS协议，直接进行发送，减少了手工输入和错误的发生。除了在线图文包装字幕机，演播室中视频播出服务器、题词器等都采用了标准的MOS协议方式与非编网进行通讯交互，一方面可以有效的解决不同厂商的通讯接口问题，另一方面能方便的把串联单信息发送到不同的目标设备中，节省人工操作和纸面传递的工作量。其工作流程如图3所示：

图3

2.4 非编工作站（应急站点）

该应急站点非编工作站是索贝的1台精编站点。该站点能完成PGM信号的采集。其作用主要有：1）责编利用文稿系统临时修改标题、串联单等信息;2）方便字幕人员了解相关信息;3）用非编软件打开正在编辑的节目，在应急情况下，将尚未合成送审迁移到本地服务器的节目实现在线网络状态播出。

2.5 高清外来信号

共有5路。其中2路由荷兰AXON（艾崧）公司的一个U的标准件X85HD构成，该设备还能完成2路标清信号或2路模拟信号的上变换;同时具有下变换功能，完成高清、标清、模拟视频信号和解嵌数字音频的输出;并且具有帧存功能;另外3路由AXON机箱的板卡HFS05D完成帧存并且解嵌出数字音频。我们利用了其中的2路与另一200㎡新闻高清演播室实现了视频信号的互通，因为通话系统二个演播室已经互通，为下一步多演播室同时直播打下了基础。

2.6 标清外来信号

共有5路。由5块AXON的SDB10板卡和5块HSU110板卡完成外来标清数字信号的音频解嵌和上变换以及数字视分功能。虽然安徽卫视已经实现全高清频道的播出，但充分考虑到新闻节目的特殊性，和过去的标清素材再利用。系统设计中我们是利用标清上变换三种方式之一的左右两边加黑边方式完成。在非编软件系统中的标清素材，在节目合成中统一在左右两边加动态蓝色循环衬底。

2.7 硬盘录像机

它是由1台Sobey（索贝）公司MSV555服务器。能同时实现双路高清信号采集和1路高清信号的播出。因为安全性的考虑，目前主要是用于节目的录制备份和直播节目的备份播出。硬盘空间3.6T，能录制将近70小时的高清节目。

2.8 播出服务器

共有3台Omneon视频播出服务器。其中有2台播出服务器互为备份，由索贝非编网节目合成迁移到此，实现本地播出。另外一台播出服务器由制作生产非编网厂家索贝公司自己设置的一台独立播出服务器，作为第三备。

2.9 切换台

主备切换台采用的是SONY MVS-6530中型多格式切换台。3级M/E，48路输入，32路输出。P/P有8个键控器，ME上每级配有4个键控器，可实现丰富的画面叠加。面板和主机之间采取数据网和控制网双网结构，确保网络不会阻塞。切换台支持2通道多画面显示输出，可选4分屏或者10分屏，我们监看的电视墙充分利用了此功能，采用的是10画分，内容设定为常用的PGM、PVW和6路摄像机、2路主备播出服务器的信号。主备切换台的画分输出放置在电视墙两端，一是节约了AXON画分板卡HQW220  4块，二是实现了电视墙上信号源显示备份。切换台还提供了高容量的“帧存系统”，可将视频帧以静态图像的格式进行抓拍和存储，也可以存储30秒的高清视频; 在P/P级上，所有的输出均可指配输出，输出信号可为：节目输出，预监输出，键预监输出，干净输出和辅助输出。

2.10 视频矩阵

采用的是SONY IXS-6600 SYL系列64*34多格式数字视频矩阵。用于演播室信号调度和应急备份。配置1个X-Y型控制面板，用于技术监看;1个16键多母线可编程控制面板，用于总控，6个单母线控制面板，分别用于应急切换、信号源蓝光盘VTR收录、BARCO大屏的视频信号输入和ORION拼接屏视频信号输入、音频监看、灯光监看、ORAD在线图文包装视频输入。

2.11 电视墙布局和画面分割

电视墙由10块三菱55英寸液晶屏一字组成。左右两端的两块屏，10画面分割，由主备切换台完成，画分的视频内容由常用的视频信号6组摄像机和主备播出服务器加上PGM、PVW 10路信号构成。其余利用AXON的板卡HQW220进行配置，每块屏需要2块HQW220板卡可实现8画分，画面大小、布局可由AXON公司提供的Cortex软件在普通的电脑客户端进行配置设置，包括常用的辅助功能如每幅画面音柱的显示，动态源名跟随、颜色显示方案等。系统设计中充分考虑到了如果某块屏坏掉，关键信号源如何通过矩阵调度，在其他屏幕上显示，从而不影响节目的制作和播出。

2.12 巴可大屏和欧利安拼接屏

巴可大屏视频处理器Encore具有各种接口，支持分量和复合模拟、SDI/HD-SDI、VGA/DVI，能实时处理多路视频信号，在我们的系统设计上，通过视频矩阵可以支持6路HD格式不同的实时视频信号开窗，窗口的大小和动画处理，以及视频的相关处理通过巴可控制器操作台来完成的。投影光源抛弃了原先的灯泡技术，采用了最新的LED光源，R、G、B每路由多个单色LED灯组成，通过巴可独特的Sense6技术不间断地测量亮度和色彩输出，并实时加以纠正。

欧利安拼接屏，分为二组，均采用42英寸等离子屏。一组为1*5，一组为3*5，可实现拼缝1mm拼接，采用二组视频处理器独立处理，1*5组5个屏之间的视频信号采用串联，所以显示的视频是一样的;3*5拼接屏视频处理器支持DVI-D、HD-SDI、网络接口的HDbaseT输入，后者接口解决了HDMI接口传输距离只有20米左右的限制，能达到100米左右。视频开窗的处理，如大小、数量、视频信号来源等，通过专门软件来进行设计、处理。与巴可的投影屏相比，等离子屏的缺点是静止图像的屏幕灼伤。在现实工作中，我们要求播放动态视频，尽量减少长时间播放静态图像。

2.13 同步系统

在同步系统设计中我们采用了2台美国TEK公司的TG700主备同步信号发生器，为保证同步系统的稳定可靠，配置了1台TEK ECO422D同步倒换器，主备2路同步信号发生器BB同步信号送入倒换器的A、B路，经选择后送入同步视频分配器，向系统中所有需要同步锁相的设备提供BB信号。

2.14 技术监看检测系统

技监采用的是SONY 24英寸广播级高清液晶监视器LMD-2451W/CCN2，分辩率达到了（像素）1920*1200（WUXGA）;宽高比16：10;具有多格式输入，包括3G-SDI输入，尖端的隔行/逐行转换和隔行/逐行模式选择，波形图监视，音频电平表和时间码显示等功能。

另外还配有日本LEADER公司的具有四路输入模拟波形示波器LV5381两台，高清数字多功能波形示波器LV7800一台;LV5381有图像质量管理无法缺少的波形、矢量显示;可以输入4路高标清SDI信号，同时显示多台摄像机信号，切换1路信号显示模式时可以直观的确认被摄场景的亮度分布，主体亮度，RGB等;矢量显示时4路SDI信号同时分屏显示或重叠显示，各SDI信号波形用不同的颜色显示，便于监视;选购件音频单元 LV58SER40A ，支持数字（AES/EBU）/嵌入/模拟音频;波形，矢量，图像，嵌入音频功能可以组合显示。

3.视频系统的安全性设计和交互性设计

做为一个每天都承担有新闻节目制作、直播的系统，安全性显得尤为重要。在整个演播室系统建设之初，我们就充分设计、论证，从各个环节进行充分充虑。从电源、演播室系统设备物理备份到应急方案等，以及日常工作管理等方面全方位考虑。具体有如下措施：

3.1 电源

整个演播室系统电源双路UPS供电，到操作台、设备机柜插座上分主、备路，将同类型设备按主用、备用接入供电;并且全台统一考虑演播室系统设备接地，防止静电对设备的影响。

3.2 设备物理备份

信号源上摄像机、录像机、图文在线字幕机、视频播出服务器等都有主备，在物理上进行了备份;视频系统的核心，切换台我们也做了同样的备份，并且还有矩阵，除了日常的信号调度，也起到了播出切换的备份作用;做为播出的主备PGM信号，在物理通道上，完全从二条通道并行走，消除系统通路环节上的单一结点，避免因单一结点崩溃而导致的播出瘫痪。我们在工作中曾经发生过，因校播音员口形，在后端延时时将主备PGM信号同时进一个音频延时器，尽管从信号源、终端播出都有主备二路，但因单一结点崩溃而出现的直播事故。目前存在的单点设备主要是做背景用的BARCO大屏，ORION等离子拼接屏。

其中的视频系统PGM信号流程设计框图如图5所示，其中的2选1具有加嵌音频功能：

图5

3.3 管理环节

管理环节，也是保障直播安全播出非常重要的一部分。我们现在的提词器、字幕机、MSV播出控制工作站都在操作台上，这些电脑，我们首先在BIOS里屏蔽前端的USB端口，防止因U盘拷贝文件等操作而导致的电脑病毒;并且贴上警示语禁用U盘插入。从文稿系统通过MOS协议发送到在线包装字幕机过程中，确保安全还设立了病毒隔离网关。在直播环节，提前一个小时与播出部做主备通路信号测试，直播前10分钟再次检查各个设备状态。并且我们还针对现在的整个演播室系统做了一个完善的应急预案，分别从电源、同步系统、时钟、通话、TALLY、提词器、摄像机、字幕机、录像机、电视墙监看大屏、视频应急系统、音频应急系统等方面制定了预案。

在系统交互性设计上，我们充分考虑了高清与标清信号之间的上、下变换问题，以来外来信号的处理和演播室之间的互联互通。

我们有10路的外来信号输入，5路高清，5路标清。其中配有二台尺寸为一个U大小的HARRIS X85多通道帧同步转换器，分别放在切换台的信号源输入端和PGM输出端，能实现双路模拟、标清、高清信号的输入和输出，有效解决不同信号格式的转换，输入和输出问题。上变换采用的是标清信号水平方向左右加黑边，高清下变换采用切边方式。

全台数字化通话系统的统一建立，有效解决了演播室之间的通讯问题。我们实现了600平米新闻演播室和200平米新闻演播室视频信号之间的输入输出互联，为以后新闻的多会场、大直播做好了准备。

到目前为止，从开播到现在将近半年时间里，我们600㎡新闻高清演播室系统一直在平稳运行，可以说是符合了我们当初的设计预期。