青岛台新闻高清演播室视频与应急方案的设计

韩 涛，张建栋，周 闻

（青岛电视台 电视新闻制作部，山东 青岛 266071）

1 青岛电视台新闻高清演播室简介

青岛电视台新闻高清演播室于2013年6月建成并投入使用，该演播室是全高清、数字化、多媒体交互演播室，总面积约200 m2，其中演播厅约130 m2，导控室70 m2。目前承担着青岛电视台的名牌新闻栏目《今日》、《今晚》、《青岛新闻》等每天3 h的直播以及多种访谈类节目的录播任务，整个演播室的视频系统庞大，信号源众多，外来信号复杂，多路3D前景、背景包装，还有DLP和LED等多种显示终端，这些都对系统的搭建与应急方案的实施提出了更高的要求。

2 信号源

2.1 信号源的设计

该演播室为多媒体交互演播室，其定位不仅仅局限在新闻播报的层面，更要进行一系列互动式访谈、特别节目的录制，因此要保证有足够的信号源和通路，还要考虑系统的可扩展性[1]。

1）摄像机

固定机位摄像机3台，摇臂摄像机1台，预留1路滑轨摄像机通路。

2）城市眼

分别在青岛奥帆中心、栈桥等标志性景观架设高清室外摄像机，用以提供实时青岛城市风光，通过光纤回传至演播室，并通过遥控面板控制其运动和参数调整。

3）播出设备

配备硬盘播出服务器4台；应急播出服务器1台；非线性编辑有卡站1台；P2卡放像机3台。

4）外来信号

一共设置6个外来信号通路，包括：播出总控调度的外来信号5路，分别为交警演播室信号、气象演播室信号、3G连线信号、预留信号等；高清新闻卫星车信号回传1路。6路信号分别经3台X85的6个通道进行同步和上变换，分配后进入系统。

5）字幕及包装

CG高清字幕机1台；高清3D前景在线包装2台。

2.2 应急方案

对于信号源来讲，所有的故障均为单点故障，设备损坏或者出现故障后，首先要找其替代者和备份设备。若摄像机出现故障，第一时间用其他摄像机替代。字幕包装模板2台机器互为备份，均可实现无缝应急切换。2台硬盘播出服务器为一组，互为备份，一组硬盘播出服务器在直播的同时，另一组可以准备下一阶段的直播，这样既可以提前检查播出串联单状态，又可实现节目的无缝隙直播。应急播出服务器、有卡站和P2放像机作为其备份使用。

3 切换台与矩阵

3.1 系统设计

切换台是视频系统的心脏，各个电视台对其备份往往采用切换台加单矩阵的备份模式[2-3]。但随着新闻节目形式的日益丰富，应急情况下的矩阵切换难以满足诸如背景大屏幕包装、3D字幕图文等复杂的节目制作需要，因此采用同品牌主备切换台互相备份，外加矩阵辅助的设计方案。主路采用Snell Kahuna 2级M/E，32路直切高清切换台，备路采用Snell Kahuna 1级M/E，16路直切高清切换台，这样可以保证操作的一致性、系统的稳定性和兼容性。矩阵采用HARRIS高标清视频矩阵，包含48路输入，40路输出。

所有的信号源分配后进主切换台和视频矩阵，一些重要的信号源，比如摄像机、硬盘播出服务器、外来信号等进备切换台。同时主、备切换台与矩阵设置环路，主、备切换台均预留多路由矩阵调度进入的信号通路，有特殊要求时通过矩阵调入信号，主、备切换台的各级PGM、PVW、CLEAN信号以及延时播出之后的信号进入矩阵，供其调度使用。

3.2 应急方案

切换台的故障往往表现为死机、断电、与主机通信失败、系统设置混乱等，要经常检查切换台的电源是否松动、按键是否灵敏、内部交叉点是否设置得当。若在直播前发现切换台故障，非软件故障可采用重启设备等方式解决。若系统设置参数混乱，需要提前做好应急文件的备份，第一时间插入系统备份U盘，重新读取系统存档即可。要掌握快照、宏、抓帧等基本的操作方法，可以将不同的栏目制作成不同的快照，互为备份，能在短时间内恢复设置。

4 输出通路

4.1 系统设计

输出通路设计时，要优化系统结构，使各个链路尽量保持其独立性和安全性，保证在应急情况发生时，能以快捷、简单的方式进行处理，减少直播风险。

采用双2×1、双路输出的方式，如图1所示，这样设备没有交叉，2条通路互不影响，在紧急情况发生时，排查和应急的处理直观、快捷。矩阵输出则经过X85同步锁相后，经过键控器后的信号进行嵌入处理，上跳线架，作为第三条通路。在主备切换台均有故障发生时，跳线至播出通路，进行应急处理。演播室内节目的录制则采用3台HDCAM录像机通过矩阵选择录制信号，目前录制主路PGM信号、主路CLEAN信号、主路延时后的播出信号。信号的收录则是通过1台新闻回采服务器，通过矩阵调度，直接将主（备）PGM信号回采到网络系统中，进行归档和再加工。

4.2 应急方案

1）主切换台故障

当主切换台故障时，将备切换台切到当前播出信号，按下2×1视频切换按钮，启动备路，启用备切换台，同时将备切换台的AUX辅助输出口跳线给字幕机、在线包装等设备输入。

2）主通路设备故障

当主通路中设备出现问题，比如2×1、加嵌、视分故障，而主切换台状态正常，信号通过备2×1，仍然是双路输出，此时要通知播出总控，用演播室的备路信号进行播出。

图1 输出通路示意图

5 大屏幕包装系统

现在的新闻制作越来越倾向于互动性，因此对大屏幕包装的要求也越来越高，演播室内有DLP、LED、103 in（1 in=2.54 cm）等离子等多种显示终端，主要为节目制作提供背景。

5.1 系统的设计

所有终端以DVI矩阵为核心，通过其调度来实现信号的漫游与传输。配备有2台超高分辨率大屏幕显示包装系统，2台iPlayer智能视景播出系统，2台HDSDI-DVI转换器。所有信号进入16×16 DVI矩阵，通过1台MediaLive智能调度管理系统进行调度，分别送给103 in等离子显示器、DLP、LED的主路。同时，1台LED控制服务器，内置播放与控制程序，通过DVI传输后进入LED备路输入；1台DLP智能控制服务器，通过DVI传输后进入DLP备路输入；1路HD-SDI信号通过HD-SDI-DVI转换器后，进入103 in等离子备路输入。大屏幕包装系统示意图如图2所示。

5.2 应急方案

1）对于背景包装、视景播出系统和HD-SDI-DVI转换器，所有的软件和模板都进行备份，在1台设备出现问题后，能第一时间互相倒换，不会影响播出。

2）矩阵、智能调度系统及主路传输出现问题，需要切换到备路输入，利用备份控制服务器进行播放。

3）显示设备的问题。若在直播前出现问题，首先要更换LED等显示控制模块；若在直播过程中出现问题，则需要与栏目方进行沟通，调整机位及播报方式，避开损坏大屏幕。

图2 大屏幕包装系统示意图

6 显示与监看系统

6.1 系统的设计

通过多台12路和4路的画面分割器，对导控区监视墙以及各个必要的工位进行画面显示，区域的划分要考虑工位设置，要方便、直观。同时对重要的信号源要重点放大，通过画面的大小区分，分组显示。由于演播室包装设备太多，需要对多路的AUX信号进行内容选择，为了避免相似或相近的图像造成操作失误，对AUX信号进行了源名跟随的处理。对画面分割器预留了多路由视频矩阵调度的信号，可以通过矩阵自由调度监视信号。对放像区、字幕包装区、灯光区、导播区、技术监看区布置专门的显示器，对信号和图像质量进行监看。

6.2 应急方案

显示设备的应急主要是通过显示器及画面分割器的调整来实现，保证主要工位，比如导播、灯光、技术区域的监看需要。若画面分割器出现问题，通过矩阵调度，将主要监测的信号调度到其他画面分割器的显示屏幕上，作为临时监看使用。

7 提词器系统

提词器虽然是辅助设备，但是也是新闻直播的重要组成部分，该演播室共有3台提词器，其中2台为AU⁃TOSCRIPT提词器系统，1台为专业广播级提词器。根据栏目的需要，将2台AUTOSCRIPT提词器显示系统进行串联显示。2台提词器的显示端为VGA转SDI，经分配后，前端显示从同一台设备输出，将2个遥控器的遥控地址码设置为同一地址码，这样使稳定性增加，以满足主持人走位、转身等需要，用其中一台作为备份，当突发情况发生时，只需要将一根视频线接回另一台即可，方便快捷。同时作为应急手段，主持人应该提早进入演播室熟悉稿件，要有手稿作为备份。

8 同步系统、TALLY和时钟系统

8.1 同步系统

同步系统为整个演播室系统提供基准信号，高清新闻演播室系统采用主备双路同步机加倒换器的方式，由总控送至2台同步机的2路主备同步信号，经过倒换器后，经视分后分配给各个设备端使用。同步系统示意图如图3所示。

图3 同步系统示意图

若在直播过程中出现黑场或者有跳动的情况发生，要及时查看同步系统有无问题，在很多情况下，不同步情况源于信号源本身，比如内外同步的设定，同步信号环接过多。因此，建议在搭建系统时，每一个信号源都要进行同步的测试，确定同步方案，并设置锁定备份。另外尽量减少用设备环接的方式来锁定同步，避免由于环接过多造成的不同步现象。在直播时，发现同步有问题，第一时间倒换备路进行同步锁相。

8.2 TALLY系统

主备切换台和2×1切换信号进入TALLY＆UMD控制器，经过分配后给放像机、摄像机使用。在主切换台出现故障时，切入备路，其TALLY信号不受影响。PGM和PVW信号分别显示红色和橙色，有助于导演的区分，同时对AUX信号经过TALLY＆UMD控制软件做源名跟随处理。TALLY系统如图4所示。

8.3 时钟系统

主控送主备2路时钟信号经过时码发生器后分为2路：一路经过时钟延时单元，为直播延时5 min，经过时码分配后进入倒计时控制器，之后为各个时钟终端提供基准时间信号；另一路经过时码分配后备用。时钟系统如图5所示。

图4 TALLY系统示意图

图5 时钟系统示意图

9 注意事项

1）重视矩阵的作用

随着新闻演播室系统的日益庞大，信号的调度显得非常重要，在搭建系统时，要求尽可能多的信号进入视频矩阵，矩阵要有足够的输出口，需要调度时，能够立刻进行信号的调取，方便快捷。同时对常用的调度通路外设矩阵的辅助面板，一些输入输出口实现一键切换，提高安全性与效率。

2）合理设置故障监测点

系统通路中所有的交叉点都要进入跳线，在应急情况发生时，能准确判断故障，为应急处理节省时间。同时，在跳线盘中设置了多处重要的故障监测点，比如主、备切换台输出，加嵌，延时播出，主通道分配等，有了这些监测点，可以通过监视器直接查看信号的传输，排除故障一针见血。

3）外接AUX面板

AUX信号是切换台用以进行视频辅助输出的关键信号，该演播室内仅在线包装和背景包装就需要8路AUX信号，而且使用相当频繁，若全部依靠导播一人操作，肯定影响导播的正常切换。于是，将字幕岗位和背景包装岗位分别设置外接AUX面板，由他们对当前需要的信号进行选择与控制，大大减轻了导播的工作压力，提高了节目切换的准确性。

4）主、备设备轮换使用

演播室中备份设备，比如备切换台和一些板卡，可能几年都不会用到，因此这类设备也最容易出问题。要求所有备份设备必须和主设备一样加电热备运行，每周有固定几期录播节目，全部启用备路设备录制，这样就会及时发现备路系统的问题。

5）机房环境

设备的稳定性除了自身的内部构造外，与运行的环境也有很大的关系。将所有的演播室设备安放在中心机房内，有3台专业空调全天候运行，专业防静电地板，标准机架安装，机柜下送风设计，风量循环顺畅，温度控制在22℃左右，湿度控制在35%～45%之间，配备有远程计算机监控与手机报警装置，温度湿度超范围后能第一时间报警。设备在这样的无尘、恒温、恒湿的环境中，运行良好，故障率大大降低。演播室中心机房如图6所示。

图6 演播室中心机房

6）严格试机流程

根据以往的工作经验，总结、归纳了一套详尽的试机流程，包括每一个岗位、每一台设备、每一个键、每一个状态参数都要一一测试，特别是一些容易出现直播隐患的点和设备，都重点标注，对试机中的每一个环节都责任到人，规范管理。通过实施这一管理流程，在直播前的故障检出率大大提高，直播的安全性也得到了保障。

7）制定延时播出管理规定

为了保证直播的安全性，将所有的直播节目延时5 min，配置专门的运维和技术主管，负责突发情况的延时播出应急处理。但这不能成为直播节目的保护伞，于是，制定了延时播出管理规定，规定哪些情况下可以使用延时播出，比如政治事件、重大节目的编排等，应遵循什么样的流程，处理后具体的奖罚，整改措施是什么，都做了明确的规定。

8）严格遵守先应急后处理的原则

在直播前发现的设备故障和安全隐患，需要在第一时间排除解决。在直播过程中发生的故障，掌握的原则就是先应急后处理或不处理，直播结束后再处理。总结了一套最为简单、快捷的判断、应急处理方案，制定了应急预案，包括演播室系统中主要设备的故障如何判断，有什么具体的应对措施，要求所有人员熟练掌握，从而提高了应急处理能力。

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[1]张健.黄石电视台高清演播室的设计[J].电视技术，2013，37（20）：59-62.

[2]贾中原.高清演播室建设的思考和视频系统建设实践[J].广播与电视技术，2010（9）：68.

[3]杨枫，刘明，焦飞.黑龙江电视台350平米高清演播室系统设计与实现[J].现代电视技术，2010（2）：82-86.