中央电视台索契冬奥会IBC技术系统方案综述

侯佳

【摘 要】 概括介绍了中央电视台索契冬奥会前方报道技术系统整体方案，包括总控系统、CCTV-5演播室视（音）频系 统、网络制播系统、在线包装系统、通话系统等。

【关键词】 冬季奥林匹克运动会；体育赛事转播；演播室；视（音）频系统；网络制播系统；在线包装

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.04.014

第二十二届冬季奥林匹克运动会于2014年2月7日至23日在俄罗斯索契举行，中央电视台（CCTV）派出了强大的前方报道团队进行赛事的转播工作。中央电视台前方报道中心面积约为870 m2，位于国际广播电视中心（IBC）二层。IBC内建有一个高清演播室系统，为CCTV-5总包装演播室，全系统内分别由总控系统、CCTV-5演播室视（音）频系统、网络制播系统、在线包装系统、通话系统等构成，各系统相互协作，共同完成前方各项赛事及新闻报道的技术保障工作，并为后方的冬奥会报道提供全方位的技术支持。

1 总控系统职责及系统概况

本届冬奥会前方总控系统设计使用2台配置相同的哈里斯（Harris）高清128×128矩阵（内嵌画面分割器），互为主、备。两台矩阵的前32路信源中，20路均为奥林匹克广播服务公司（OBS）提供的经帧同步器后的公共信号，5路混合区单边经高清视频分配器后也分别接入这两个矩阵。此20路公用信号分别由11个比赛场馆的主路、备路、风景摄像机及新闻发布厅的信号优化后送至前方IBC总控。前方CCTV-5演播室和收录等客户端通过面板切换选取这两个矩阵的信源。此外，由于此矩阵具备内嵌画面分割器功能，总控系统为前方CCTV-5演播室提供两路DVI格式多画面监看信号，可监看矩阵的相应信源。总控系统的同步信号发生器与OBS提供的基准锁相，为前方各系统提供所需的同步基准信号和时钟基准。

☆ 对OBS提供的20路公共信号进行帧同步处理。

☆ 通过直播配音间，将评论声嵌入到公共信号中后，再提供给演播室使用。

☆ 对公共信号、混合单边等信号进行监测、分配和调度。

☆ 为前方IBC内各系统提供同步和时钟基准。

☆ 为前方CCTV-5演播室提供DVI格式的多画面监看信号。

☆ 为前方CCTV-5演播室、后方CCTV-5+、新闻频道演播室分别提供主、备共计6路高清信号进行编码压缩。

☆ 对北京回传索契的CCTV-5、CCTV-1、CCTV-5+的播出信号进行解码后送各监看区域。

☆ 对前方所有总控信号进行监看。

☆ 负责莫斯科网络服务提供点（POP点）与北京CCTV新址总控之间的两条155 Mb/s光缆链路的租赁、传输及保障。

☆ 配合基本网络系统和网络制播系统勾连前后方之间的高码率实时文件、通讯联络、实时场记、任务管理、办公系统及体育综合业务系统的传输。

☆ 为索契IBC有线系统提供CCTV-5高清播出返送信号。

2 CCTV-5演播室视频系统配置及概述

按照节目部门的需求，此次转播的前方技术系统于2014年1月31日左右全面投入使用，开始承担后方演播室两档体育节目——《体育新闻》和《体育世界》的直播对接以及新闻专题回传等任务；2月6日起陆续开始冬奥会赛事直播工作，7日全面开始冬奥会的全天赛事转播工作。导控室见图1。

前方演播室系统（视/音频）完成前方各项赛事及新闻报道的技术保障工作，并为后方的冬奥会报道提供全方位的技术支持。针对此届冬奥会的节目制作需求，技术系统多次与节目系统进行技术方案磨合，秉承技术先进、服务节目的宗旨，最终确定了IBC CCTV-5演播室最终设计方案。

2.1 系统配置

☆ 演播室系统为4讯道高清系统，其中3个讯道为常规摄像机，第4讯道为摇臂摄像机。

☆ 系统内3台摄像机配18倍便携式镜头，摇臂摄像机镜头配4.5倍广角镜头。

☆ 6路外来信号进入视频系统，音频信号经解嵌后送音频系统；1路主控信号经解嵌送17英寸液晶监视器给音频技术人员选择切换、监看。

☆ 系统采用汤姆逊2M/E KHD200C切换台；应急备份采用16×2切换矩阵，带静切换输出。

☆ 系统内监视墙由5台50英寸等离子监视器组成，其中有2台50英寸等离子监视器用于监看主控外来信号，由主控直接提供信号，另3台由10画面分割控制器实现分屏；演播室内用1台50英寸等离子监视器为主持人提供返送信号。

☆ 摄像机操作遥控面板（OCP）光圈调整监视器采用1台20英寸高清液晶监视器，由1台四画面分割器完成分屏；技术监看采用17英寸高清液晶监视器，信号源由切换台辅助母线提供。

☆ 系统内配备3套在线包装系统和1套4K大屏渲染系统，输入源由切换台4条辅助母线提供，每套在线包装系统配一台17英寸液晶监视器用于监看输出信号及PGM信号。

☆ 系统内配备1套索贝（SOBEY）播放服务器（主/备），素材文件由迁移服务器迁到本地服务器；配备1套索贝D5记录服务器记录PGM（节目总输出）及CLEAN（无字幕版）信号；配备1套索贝直播串联单用于播后数据的反馈。

☆ 系统内配备1套4讯道 EVS用来编辑HIGHLIGHT（集锦），2路输入2路输出，声音信号嵌入，输入源由切换台2条辅助母线提供，输出信号分别进切换台和监视器墙。

☆ TALLY（切换状态指示）系统采用单色TALLY，直接由切换台GPI/O（信号触发输入/输出接口）信号实现并口TALLY。

2.2 导控室及立柜机房布局

导控室监视墙共采用5块50英寸等离子大屏单排显示，分别由3台分割器和5台松下50英寸等离子监视器组成，包括3台等离子组成的系统内信号监看和2台等离子组成的主控直送的外来信号监看，布局图见图2。总控系统为前方CCTV-5演播室提供两路DVI格式多画面监看信号，可监看矩阵的输入源。endprint

导控桌分为两排，其中第一排为光圈调整、信号调度、导演、切换、技术、视频播放等工位，第二排为EVS、包装、4K、直播串联单、灯光等工位。所有设备主机集中放置在立柜机房，考虑到设备的散热性、系统布线的分散性、人员操作的方便性及系统的安全性，机柜由6个14U移动航空箱组成，在使用时两两叠落摆放，见图3。

2.3 系统概述

演播室内所有信号源均为高清信号，系统内主要设备包括汤姆逊（THOMSON）的KHD-200C高清切换台（接受三电平信号锁相，输入输出均为高清信号）；4台索尼HDC-1580高清摄像机，其中1台为摇臂摄像机；3套傲威（ORAD）包装系统；1套（2台）索贝4211播出服务器；1套索贝MSV D5记录服务器；1套4通道EVS服务器；1套傲威4K大屏渲染工作站专门为演播室内的大屏提供渲染。演播室外来信号采用主控两个矩阵送来的6路高清信号，其中包括比赛公共信号、混合区单边信号、外景演播室主持人信号等，以上信号可由主控提供的矩阵遥控面板自主选取两个矩阵的信号源输入。周边设备包括哈里斯的模拟视频分配器（提供BB及三电平的分配）及高清数字视频分配器、帧同步器、加嵌器、解嵌器等。视频主路切换由汤姆逊切换台完成，应急切换由哈里斯的16×2数字矩阵完成。包装系统除完成传统字幕功能外，还可对4路活动视频进行包装渲染；索贝播出服务器取代传统的放像机，实现真正无磁带化播出模式；索贝MVS D5服务器为收录服务器，可收录两路高清信号（PGM+CLEAN）；EVS服务器可同时收录二路信号并可即时编辑精彩镜头，配备便捷的控制面板BEPlay及RCU慢动作控制面板，提供两个播出通道。

3 CCTV-5演播室音频系统配置及概述

3.1 系统配置

CCTV-5演播室音频系统采用32路物理推子的STUDER VISTA 5数字调音台作为主调音台，采用16路物理推子的YAMAHA DM1000作为备份调音台。配置咳嗽盒系统供主持人使用。

系统配备4套桌架传声器、4套有线纽扣传声器、4套无线纽扣传声器及2套超指传声器以满足不同形式的访谈节目的制作和播出；1台CD播放机、1台360硬盘机及1台电脑用于播放节目所需的垫场音乐；2通道电话耦合器分别用于主持人提供新址新闻演播室节目返送的备份信号，以及单边注入点与前后方主持人进行沟通的节目返送声音的备份信号；配置1台监听选择控制器，方便导播自主调整监听音量和选择备份监听。

3.2 技术方案

CCTV-5演播室音频系统采用环绕声制作，在前方将环绕声播出信号嵌入主加嵌板卡的通道1至通道6；将环绕声播出信号的下混立体声信号嵌入主加嵌板卡的通道7和通道8送主控，并将此8路信号同时嵌入CLEAN加嵌板卡通道1至通道8。

选取演播室信源EXT1/2/3/4/7、NET（网络制播）、EVS的AES1/AES2/AES3、EXT5/6的AES1/AES2以及CG1（在线包装）的AES1接入音频系统。依据信号的主备关系将EXT1/3/5、NET主、EVS主经分配分别接入主、备调音台。EXT2/4/6/7、NET备、EVS备及CG1（在线包装）仅接入主调音台。

演播室共配备14套传声器接入主调音台，其中6套同时接入备调音台；2套无线传声器及其他周边数字信号接入主调音台，模拟信号接入备调音台。

该演播室为通话矩阵提供了6路不同的PGM-1信号 ，以满足多地、多主持人、多视窗通话的需求。

演播室的主调音台输出4路AES环绕声PGM信号给主加嵌板卡、Clean加嵌板卡，同时输出3路AES环绕声PGM信号送至备调音台。正常播出时备调音台将4路AES环绕声PGM信号送至备加嵌板卡，同样的4路AES信号经跳线备份Clean信号。

4 网络制播系统

4.1 系统总体方案

索契冬奥会前场网络制播系统组成包括：核心存储域、收录域、编辑制作域、演播室播出域、系统归档域、系统后台服务域等多个核心业务模块，见图4。

索契冬奥会前场网络制播系统方案设计：

☆ 选用DNxHD 120M、Avc-Intro 100M作为高清主编码格式，支持高清、高码率、多格式节目的制作、播出：高清信号收录为DNxHD 120M格式；高清时间线进行节目编辑，选用DNxHD或Avc-Intro作为主格式本地优化生成；高清节目边迁边播，演播室支持多格式高清混播。

☆ 索契前方和北京后方实现前后方协同制作：素材可在索契前方网络制播系统与北京后方实现远程互享；后方完成场记注录并实时同步至前方，用于节目制作；后方可实时监看前方远程公共信号、支持后方代理码率编辑打包回传后方播出；支持前方打包回送后方制作。

☆ 前方主控提供TS流信号，将流文件直接回传至北京后方，由部署在后方的TS流收录服务器对回传的流信号进行收录，收录信号可供编辑、归档。

☆ 索契前方网络制播系统将接入全台节目生产管理系统。完成此项功能部署后，移动外场网络制播系统将不再依赖于北京后方，可直接调用接口触发岛间业务，并利用ESB/EMB完成如广告、播后单等岛间业务操作。

4.2 前方节目制作

索契冬奥会前场网络制播系统、节目制播环节、系统设计和制播流程与后方系统保持一致，见图5。这样可以便于外场编辑人员迅速熟悉节目制作流程，保持其原有节目制作方法和习惯，从而保证外场节目制作的质量和效率。

4.3 演播室文件化播出

前场网络制播系统承担着演播室文件化播出任务。播出服务器稳定可靠是外场系统应用成功的关键，本次播出采用MSV 4211P播出服务器，其同时输出主、备、预监、垫播四通道信号，配备MSV D5演播室记录服务器，满足外场收录需求，见图6。endprint

☆ MSV 4211多格式混播：MSV播出服务器以制播分离的方式实现四通道文件化硬盘播出。MSV播出服务器可以主备模式同步运行，确保演播室播出安全。MSV播出服务器支持Avc-Intra 100M 、DNxHD 120M和MPEG-2 LongGop 50M不同编码格式的混合播出。

☆ MSV D5信号收录：通过演播室内的MSV-D5记录服务器对演播室播出信号进行收录，演播室系统可提供两个非同源的信号进行收录，可对收录信号打点挑选有用的段落，回送到网络系统编辑或者归档，在录制过程中，由于全天直播无空闲时间，MSV-D5支持边采集、边迁移功能，为节目归档提供更为便捷的工作方式。

5 在线包装系统

随着电视制作手段的丰富，在线包装不再仅是用于普通字幕，还要按照节目需求，丰富屏幕视觉元素，快速准确地完成信息传递，以达到宣传效果。演播室在线包装系统配备3套设备，即3台渲染服务器和3套播控工作站，以及1套4K渲染设备，即1台渲染服务器和1套播控工作站。4台设备间通过在前方IBC组建局域网，二者之间实现数据和文件共享。其中，3套播控工作站支持4通道视频插入，采用切换台的一块辅助面板对信源进行选切，可分别完成资讯类模板、全屏类模板和Ticker字幕的播控功能，覆盖全天各档节目的播出以及赛事精编、赛事转播等各重点赛事。

此次转播中在演播室景区内配备了两块大屏，见图7，分别为由12块等离子屏幕组成的4×3拼接大屏，分辨率为3 412×1 440，尺寸为3 704 mm × 1 569 mm，及一块75英寸全高清液晶大屏，分辨率为1 920×1 080；采用一套4K设备同时支持这两块大屏的实时渲染，此设备最高可支持4路HD-SDI视频输出及4通道非同源高清视频的输入，通过与在线包装系统共用同一母线面板来完成视频信号源的选择。信号输出拼接最高分辨率可以达到普通高清信号分辨率（1 920×1 080）的4倍。在此次转播过程中，由包装工作室制作大屏幕所使用的包装元素及内容，通过播出控制端播出，经渲染后输出到大屏幕，无缝的工作流程整合到全天的赛事串联直播中。

在系统连接上将4K的两路输出直接接入切换台，这样，大屏的信源不仅可以显示4K信源还可以显示切换台的所有输入信源，另外的一路视频信号输出到一台双卡监视器上，用于监看。在操作上，它通过调用场景文件完成对4K的播出控制。操作软件可方便提供本地预览功能，操作人员在控制PC上可以实时预览播出效果。

在功能性配置方面，为了保证播出效率和节目需求，整体系统还引入索贝文稿系统以完整文稿内容共享，并通过与后方部署在新台址数据中心的体育赛事数据平台连通，从索契官方获取实时数据并解析存储。在线包装系统根据节目需求，进行实时数据的分析、查询及绑定至模板，完成赛事数据的高效整合。

6 通话系统

演播室通话系统与其他各系统共用一套通话主机，该主机由两台通话矩阵组成，可实现系统内部通话及与外部系统的联系。导控室内共配备了4个通话面板，其中2个用于导播工位、1个用于在线包装工位、1个用于4K大屏工位。

CCTV-5演播室内部通话主要功能是实现导播与演播室内部各工种之间的通话，包括：导播与摄像机通话；导播、音频与演播室主持人通话；导播、音频与直配间评论员通话；导播与在线包装、4K大屏的通话；总控视频、总控通话与演播室技术系统通话。

CCTV-5演播室通话系统配置：前方CCTV-5演播室通话点位包括主持人、嘉宾、4台摄像机、导演、音频、在线包装、4K大屏、直播配音间等。在系统连接时，主持人、嘉宾通话点位分别连接两台通话矩阵，配置导演通话面板A连接到主通话矩阵上，配置导演通话面板B连接到备通话矩阵上。两台摄像机连接到主矩阵，其余两台摄像机连接到备矩阵系统中。

此次索契冬奥会IBC系统的成功应用，为大型体育赛事转播积累了宝贵的经验，希望本系统的整体设计方案可供同行参考，以便于日后系统集成及设计工作。endprint

☆ MSV 4211多格式混播：MSV播出服务器以制播分离的方式实现四通道文件化硬盘播出。MSV播出服务器可以主备模式同步运行，确保演播室播出安全。MSV播出服务器支持Avc-Intra 100M 、DNxHD 120M和MPEG-2 LongGop 50M不同编码格式的混合播出。

☆ MSV D5信号收录：通过演播室内的MSV-D5记录服务器对演播室播出信号进行收录，演播室系统可提供两个非同源的信号进行收录，可对收录信号打点挑选有用的段落，回送到网络系统编辑或者归档，在录制过程中，由于全天直播无空闲时间，MSV-D5支持边采集、边迁移功能，为节目归档提供更为便捷的工作方式。

5 在线包装系统

随着电视制作手段的丰富，在线包装不再仅是用于普通字幕，还要按照节目需求，丰富屏幕视觉元素，快速准确地完成信息传递，以达到宣传效果。演播室在线包装系统配备3套设备，即3台渲染服务器和3套播控工作站，以及1套4K渲染设备，即1台渲染服务器和1套播控工作站。4台设备间通过在前方IBC组建局域网，二者之间实现数据和文件共享。其中，3套播控工作站支持4通道视频插入，采用切换台的一块辅助面板对信源进行选切，可分别完成资讯类模板、全屏类模板和Ticker字幕的播控功能，覆盖全天各档节目的播出以及赛事精编、赛事转播等各重点赛事。

此次转播中在演播室景区内配备了两块大屏，见图7，分别为由12块等离子屏幕组成的4×3拼接大屏，分辨率为3 412×1 440，尺寸为3 704 mm × 1 569 mm，及一块75英寸全高清液晶大屏，分辨率为1 920×1 080；采用一套4K设备同时支持这两块大屏的实时渲染，此设备最高可支持4路HD-SDI视频输出及4通道非同源高清视频的输入，通过与在线包装系统共用同一母线面板来完成视频信号源的选择。信号输出拼接最高分辨率可以达到普通高清信号分辨率（1 920×1 080）的4倍。在此次转播过程中，由包装工作室制作大屏幕所使用的包装元素及内容，通过播出控制端播出，经渲染后输出到大屏幕，无缝的工作流程整合到全天的赛事串联直播中。

在系统连接上将4K的两路输出直接接入切换台，这样，大屏的信源不仅可以显示4K信源还可以显示切换台的所有输入信源，另外的一路视频信号输出到一台双卡监视器上，用于监看。在操作上，它通过调用场景文件完成对4K的播出控制。操作软件可方便提供本地预览功能，操作人员在控制PC上可以实时预览播出效果。

在功能性配置方面，为了保证播出效率和节目需求，整体系统还引入索贝文稿系统以完整文稿内容共享，并通过与后方部署在新台址数据中心的体育赛事数据平台连通，从索契官方获取实时数据并解析存储。在线包装系统根据节目需求，进行实时数据的分析、查询及绑定至模板，完成赛事数据的高效整合。

6 通话系统

演播室通话系统与其他各系统共用一套通话主机，该主机由两台通话矩阵组成，可实现系统内部通话及与外部系统的联系。导控室内共配备了4个通话面板，其中2个用于导播工位、1个用于在线包装工位、1个用于4K大屏工位。

CCTV-5演播室内部通话主要功能是实现导播与演播室内部各工种之间的通话，包括：导播与摄像机通话；导播、音频与演播室主持人通话；导播、音频与直配间评论员通话；导播与在线包装、4K大屏的通话；总控视频、总控通话与演播室技术系统通话。

CCTV-5演播室通话系统配置：前方CCTV-5演播室通话点位包括主持人、嘉宾、4台摄像机、导演、音频、在线包装、4K大屏、直播配音间等。在系统连接时，主持人、嘉宾通话点位分别连接两台通话矩阵，配置导演通话面板A连接到主通话矩阵上，配置导演通话面板B连接到备通话矩阵上。两台摄像机连接到主矩阵，其余两台摄像机连接到备矩阵系统中。

此次索契冬奥会IBC系统的成功应用，为大型体育赛事转播积累了宝贵的经验，希望本系统的整体设计方案可供同行参考，以便于日后系统集成及设计工作。endprint

☆ MSV 4211多格式混播：MSV播出服务器以制播分离的方式实现四通道文件化硬盘播出。MSV播出服务器可以主备模式同步运行，确保演播室播出安全。MSV播出服务器支持Avc-Intra 100M 、DNxHD 120M和MPEG-2 LongGop 50M不同编码格式的混合播出。

☆ MSV D5信号收录：通过演播室内的MSV-D5记录服务器对演播室播出信号进行收录，演播室系统可提供两个非同源的信号进行收录，可对收录信号打点挑选有用的段落，回送到网络系统编辑或者归档，在录制过程中，由于全天直播无空闲时间，MSV-D5支持边采集、边迁移功能，为节目归档提供更为便捷的工作方式。

5 在线包装系统

随着电视制作手段的丰富，在线包装不再仅是用于普通字幕，还要按照节目需求，丰富屏幕视觉元素，快速准确地完成信息传递，以达到宣传效果。演播室在线包装系统配备3套设备，即3台渲染服务器和3套播控工作站，以及1套4K渲染设备，即1台渲染服务器和1套播控工作站。4台设备间通过在前方IBC组建局域网，二者之间实现数据和文件共享。其中，3套播控工作站支持4通道视频插入，采用切换台的一块辅助面板对信源进行选切，可分别完成资讯类模板、全屏类模板和Ticker字幕的播控功能，覆盖全天各档节目的播出以及赛事精编、赛事转播等各重点赛事。

此次转播中在演播室景区内配备了两块大屏，见图7，分别为由12块等离子屏幕组成的4×3拼接大屏，分辨率为3 412×1 440，尺寸为3 704 mm × 1 569 mm，及一块75英寸全高清液晶大屏，分辨率为1 920×1 080；采用一套4K设备同时支持这两块大屏的实时渲染，此设备最高可支持4路HD-SDI视频输出及4通道非同源高清视频的输入，通过与在线包装系统共用同一母线面板来完成视频信号源的选择。信号输出拼接最高分辨率可以达到普通高清信号分辨率（1 920×1 080）的4倍。在此次转播过程中，由包装工作室制作大屏幕所使用的包装元素及内容，通过播出控制端播出，经渲染后输出到大屏幕，无缝的工作流程整合到全天的赛事串联直播中。

在系统连接上将4K的两路输出直接接入切换台，这样，大屏的信源不仅可以显示4K信源还可以显示切换台的所有输入信源，另外的一路视频信号输出到一台双卡监视器上，用于监看。在操作上，它通过调用场景文件完成对4K的播出控制。操作软件可方便提供本地预览功能，操作人员在控制PC上可以实时预览播出效果。

在功能性配置方面，为了保证播出效率和节目需求，整体系统还引入索贝文稿系统以完整文稿内容共享，并通过与后方部署在新台址数据中心的体育赛事数据平台连通，从索契官方获取实时数据并解析存储。在线包装系统根据节目需求，进行实时数据的分析、查询及绑定至模板，完成赛事数据的高效整合。

6 通话系统

演播室通话系统与其他各系统共用一套通话主机，该主机由两台通话矩阵组成，可实现系统内部通话及与外部系统的联系。导控室内共配备了4个通话面板，其中2个用于导播工位、1个用于在线包装工位、1个用于4K大屏工位。

CCTV-5演播室内部通话主要功能是实现导播与演播室内部各工种之间的通话，包括：导播与摄像机通话；导播、音频与演播室主持人通话；导播、音频与直配间评论员通话；导播与在线包装、4K大屏的通话；总控视频、总控通话与演播室技术系统通话。

CCTV-5演播室通话系统配置：前方CCTV-5演播室通话点位包括主持人、嘉宾、4台摄像机、导演、音频、在线包装、4K大屏、直播配音间等。在系统连接时，主持人、嘉宾通话点位分别连接两台通话矩阵，配置导演通话面板A连接到主通话矩阵上，配置导演通话面板B连接到备通话矩阵上。两台摄像机连接到主矩阵，其余两台摄像机连接到备矩阵系统中。

此次索契冬奥会IBC系统的成功应用，为大型体育赛事转播积累了宝贵的经验，希望本系统的整体设计方案可供同行参考，以便于日后系统集成及设计工作。endprint