数字演播室视频系统和设备探析

屈　丹吉林电视台，吉林长春　　130000

数字演播室视频系统和设备探析

屈丹
吉林电视台，吉林长春130000

摘要随着人们对电视节目质量要求的不断提升，传统的模拟演播室已经不能够满足电视节目制作的需求，先进的数字演播室的建设被提上了日程。数字演播室为各个电视台带来了发展的机遇，同时也带来非常严峻的挑战。本文就数字演播室视频系统的设计和相关设备的选型给出自己的意见，希望能够为数字演播室的建设提供建议。

关键词数字演播室；视频系统；设备

演播室是电视节目制作的主要场所，各个电视台都非常重视演播室的建设。近些年来随着数字技术的发展，各种先进的数字化设备逐渐取代了传统的模拟设备，由此数字演播室也应运而生。特别是2008年奥运会开幕式高清晰度节目的播出，让人们对数字电视有了更深入的认识。但是由于数字化演播室的发展时间较短，各项数字技术的发展还不是特别完成，没有形成一套完整的建设模式，导致数字演播室的投入和产生不成比例，影响电视台经济效益的提升。下面本文就数字演播室中视频系统的构建以及相关设备的选型进行探讨，给出数字演播室构建的基本思路和设备选择过程中应该注意的问题。

1　数字演播室视频系统

数字视频系统跟传统模拟视频系统不同，它是将传统模拟信号进行取样、量化和编码等一系列的处理过程，得到在时间和幅度上都离散的视频信号，且该视频信号只有0和1两种电平状态。经过数字化处理后的视频信号编码和解码跟其信号采用的编制方式无关，便于视频信号后期的编辑。通过数字信号和模拟信号的对比，我们发现数字信号具有较高的信杂比和误码纠错能力，同时数字信号在传输过程中不容易受周围环境中电磁信号的干扰作用，能够确保电视节目质量。另外数字信号能够方便的进行复制和拷贝，且输出的节目信号质量不受复制次数的限制。

数字视频信号在传输过程中可以采用串行和并行两种不同的方式，其中前者是指传输过程中使用一根电缆，视频信号按照时钟顺序依次进行传输；后者则是采用多跟电缆，同时进行数字信号的传输。串行传输在设计过程中线路比较简单，数字视频信号能够传输的距离较长；并行传输则正好相反，所以常被用于计算机动画信号的传输过程中。通过对我国各个电视台数字演播室的调查，大部分数字演播室采用了串行数字信号传输方式，视频信号、音频信号以及时间码均通过SDI口在同一根电缆中传输。

2　数字视频系统应该具有的功能

为了确保数字演播室视频系统建设完成之后能够具有较高的性能，在设计过程中应该确保设计完成之后，视频系统具有如下几个功能。

1）摄像机和录像机要具备多路数字信号输出接口，避免系统中单独设置视频分配放大器。

2）矩阵能够同时完成8路信号到切换台的输入，且信号可以任意选择一路进行输入，为视频系统后续的升级和扩展提供保证。

3）当切换台工作过程中出现故障现象时，视频系统能够自动将矩阵的第一路作为信号备份通路进行输出。

4）矩阵能够方便的为录像机改变输入信号源，便于录像机进行不同信号的录制。

5）能够完成对字幕的输入，且不会影响整个电视节目的完整性。

所以在数字演播室视频系统设计时我们确定的设计思路是：采用采集的数字化设备，确保演播室各项功能的实现；数字演播室能够完成电视节目的录制和直播，确保电视节目图像质量；能够实现16:9和4:3两种电视节目信号格式的兼容；每个数字设备都具有操作和维护方便的特点，并且具有较好的扩展空间。

3　设备选型

对于数字演播室来说，其节目的录制同样离不开摄像机、切换台、录像机、矩阵以及其他外围设备等，不同的是这些设备都是数字化设备，采集和处理的信号都是量化的数字码流。

1）摄像机。

摄像机是信号采集的主要工具，是电视节目制作的第一个环节，其信号采集质量的高低直接关系到后续电视节目的播出质量。如果摄像机采集到的信号质量较差，那么后期无论如何处理都难以得到清晰的电视节目质量。目前市场上常见的摄像机生产厂家有索尼、飞利浦、松下以及日立等，其产品都采用了12字节的模数转换和16字节的数据处理，确保了数字信号的质量。数字信号经过处理后其信号的长宽比为16:9，但是我国现阶段电视机的长宽比为4:3，因此在进行信号播出之前需要进行信号比例的切换。飞利浦厂家采用了4:3的CCD元件，实现了对16:9信号的兼容；索尼厂家则恰恰相反，采用了16:9的CCD元件，实现了对4:3信号的兼容，但是需要通过转换镜片来实现图像视角变化的调整。考虑到视频系统构建成本的限制，在设计过程中可以选择飞利浦厂家生产的LDK20摄像机。

2）切换台。

切换台是电视节目制作的主要设备，且能够方便和计算机连接在一起，实现对视频信号的联网操作。目前市场上切换台的功能大同小异，只是M/E的数量和DSK键控器个数不同。在选择切换台时，设计人员要根据所要建设演播室的大小和功能进行选择。一般情况下切换台中M/E级数和信号的输入路数成正比，路数越多，切换台拥有的功能越丰富，设计人员切不可盲目追求切换台级数的增加，而导致其资源的浪费。

3）录像机。

录像机能够完成对制作电视节目的保存功能，目前数字演播室中能够选择的录像机有D1、D5和BETACAM DVW系列，其中最后一种摄像机能够得到的图像质量较高，同时其购置成本也较高。考虑到中小电视台节目制作成本问题，在选择过程中也可以选择市场上价格相对比较便宜的数字压缩录像机。

4）数字矩阵。

矩阵是随着演播室功能的不断扩展而发展起来的，它能够完成对切换台输入通道的扩展、电视节目监视信号的排布以及对视频制作过程中各种设备输入源的选择等功能。目前市场上生产矩阵的企业越来越多，矩阵工作过程中的稳定性也得到了不断提高，在设备型号选择过程中要根据所建设数字演播室规模和功能的不同进行选择，一般情况下6讯道的视频系统要选择32x32的矩阵。另外在数字视频信号传输给过程中，由于信号会出现不同步的现象，为了确保电视节目质量需要为每个信号配置一个帧同步设备，导致视频系统的构建费用增加。矩阵的使用能够提高帧同步设备的利用率，降低系统构建成本。

5）其他设备。

对于数字演播室来说，同步机在视频节目制作过程中具有非常重要的应用，完成对演播室中所有设备信号的同步处理。目前在同步机生产领域，泰克公司产品具有较高的优势，能够完成对演播室中数字信号的精确监测，在设备选择过程中可以从该公司选择合适的型号。如常用的SPG-422同步机，它能够同时实现对10种电视节目信号的测试，且具有信号输入定时和校正功能。

另外数字演播室在建设过程中还要选择A/D转换器、信号分配器、视频跳线器以及视频电缆和连接器等外围设备。

4　结论

数字演播室是当前演播室发展的主要形式，目前大部分电视台都建立了自己的数字演播室视频系统，能够完成高清数字电视节目的录制。但是由于建设过程中积累的经验较少，导致数字演播室建设过程中花费的成本较高，但是实用性较差。为此本文就数字演播室所要完成的功能进行了分析，并且给出了摄像机、录像机、切换台以及数字矩阵等设备的选型，为数字演播室视频系统的构建提供了可以参考的依据。

参考文献

[1]赵贵华.数字演播室视频系统及设备[J].广播域电视技术，2000，4.

[2]王新民，宋键，姬长波.山东电视台1200平方米高清数字演播室视频系统[J].现代电视技术，2006，9.

[3]林燊.高清数字视频系统在福建广电集团大型演播室的应用[J].东南传播，2014，2.

[4]曾永强.电视台演播室“群”概念视频系统设计[J].广播与电视技术，2013，11.

中图分类号G2

文献标识码A

文章编号1674-6708（2015）141-0069-02