陕西广播电视台600m2演播室的视频高清改造

高波+程洁+陶然

【摘要】数字高清晰度电视是广播电视技术高速发展的产物，是广播电视技术发展的必然方向。随着各广播电视台数字高清电视系统的发展进程，数字高清电视设备得到了广泛应用，高清电视设备现在已经配备在众多电视台的高清摄录编、高清转播车、高清演播室内，故高清演播室是电视台发展的趋势。

本文介绍了陕西广播电视台600平方米演播室高清改造后的视频系统，包括信号采集、处理、显示、存储及通话系统。本系统是全高清数字电视节目制作系统，可兼容标清制作与播出。

【关键词】视频全高清系统 HDK-79GX

一.概述

为了弘扬陕西文化艺术、提升广播电视节目质量，陕西广播电视台于2014年12月将原B段600平方米标清演播室改造为全高清演播室，可以完成高清节目的录制、直播、制作。

600平方米演播室设计时定位于大中型综合类演播室，如图1所示，主要用于我台大中型综艺类节目的录制，也可录制多人的谈话、访谈、辩论，以及举办电视类新闻发布会。

进入高清时代后，计算机设备量增多，设备发热量增大，在导播室的设计中，考虑到设备机房需要保持在22℃～24℃，我们将设备工作区与导播操作区隔开，设立了强制制冷机房，如图2所示，保证设备在较低温度下工作，并同时不影响导播区工作人员的操作，也避免了机器噪声对节目录制的影响，提高了节目录制的安全性。

随着600平方米演播室的改造和投入使用，陕西广播电视台有了制作更高水平、更精良节目的硬件基础，我台“2015都市快报萌宝春晚”就在此录制，如图3所示。

鉴于600平方米演播室的设备复杂多样，对灯光、舞美、机械及音频部分本文就不再赘述，我们仅就对高清视频改造系统做些介绍和讨论，不足之处还望同行指正。

600平方米演播室视频系统的信号流程整体框架如图4所示，主要由以下及部分组成：信号源部分，我们设计为6+4摄像机讯道，有6个固定常用摄像机，并最多能扩展4台摄像机。除摄像机外有2台高清录像机和4台视频服务器均可提供节目信号；视频制作部分，由2台MVS-3000A切换台、2台奧威在线包和72*72高标清兼容矩阵完成；信号存储部分，由录像机和视频服务器完成，录像机我们采用SONY的HDCAM磁带高清录像机和松下P2录像机，服务器我们采用SOBEY555高标清兼容视频服务器和大洋多轨收录硬盘服务器，根据节目需求，可设计为同时进行8轨不同信号录制；监看部分，设计为单屏结构电视墙；通话系统，我们使用有36个端口的ECLIPSE-PICO通话矩阵，满足各工种之间的工作交流。

二.视频系统

1.摄像机

600平方米演播室属于大型多功能演播室，我们在整个演播厅设计有13个摄像机接口点位（如图5所示），更多的摄像机机位可以使电视导演有更灵活的调度。根据我台的实际情况，我们设有10个讯道，固定常用的有6个机位，另有4个讯道可根据节目需要增加单机，并根据导播对机位的要求在600平方米演播室内的13个预留点位来选择摄像机的摆放位置。

摄像机选型方面，我们选用池上最新的16比特全数字高清摄像机HDK-79GX。根据我台节目常规需求，我们设计为2台为厢式镜头座机，4台为便携机。HDK-79GX的主要性能特点有：

（1）2/3英寸2.3M像素AIT，优化后的ITCCD结构具有超低的垂直光斑，优于FIT。

（2）最新开发的FPGA16比特模数转换，16比特模数转换可得到高锐度的精细画面，特别是可忠实还原画面暗部的层次和细节，并且16比特数据量是10比特的64倍，可实现理想的模/数转换。

（3）可真实达到61dB的高信噪比，非后期电路降噪，故可在画面先期处理时充分添加轮廓补偿（DTL），使画面清晰感提高。其他摄像机采用后期电路降噪的摄像机也可达到60dB信噪比，但会损失画面细节。

（4）优化的拐点功能，可选择自动拐点、平滑拐点和超级拐点。拍摄时选择平滑拐点，可得到正确还原的高光部分，这得益于超级动态范围压缩系统；拍摄时选择超级拐点，可使动态范围>600%。

（5）优化的轮廓补偿功能，增加了新皮肤轮廓补偿功能，仅去除面部皮肤上高频部分的轮廓补偿，使面部看起来更加美观；以及新增的寻像器聚焦辅助轮廓补偿，使摄像人员更容易聚焦。

（6）聚焦辅助功能，这是在寻像器聚焦辅助轮廓补偿功能的基础上进一步提高画面聚焦窗口中的画面边缘信号，使得摄像人员可以更加方便精准的聚焦。

（7）镜头相差校正功能，可减少由于镜头相差引起的画面中的模糊部分和彩色边缘。

（8）2个用户自定义色彩功能，可以很容易的改变画面中任意选中颜色的色调和饱和度，而无需改变彩色矩阵的设置。

（9）摄像机编号显示功能，摄像机编号可通过白色LED显示在光缆适配器上，并支持OCP/CCU自动指定编号功能，当摄像机/CCU接入摄像机网络控制系统，摄像机显示编号可自动被系统指定。

2.切换台endprint

在视频制作部分，我们选用SONY的MVS-3000A切换台，该切换台有两级ME，32路输入，16路输出，每级ME可提供4个全功能键控器，并能使用键控器做出3D效果的窗口，此外切换台还新增了多画面显示功能，提供4分屏、10分屏和16分屏。MVS-3000A切换台面板和主机、DME处理器之间用网线直连，省去了交换机等冗余设备，提高了安全性。考虑到节目制作的安全性和多样性，我们设计了主备切换台，主备切换的两台主机一样，便于调换和应急使用，只是控制面板略有区别。

3.在线包

我们选用奥威的morpho3D三维一体包装系统，它同时集成了强大的三维实时图文渲染、快捷的图文制作、灵活的播出。Morpho3D采用基于模版的应用模式，通过十分简单的操作就能创建非常复杂的三维图文效果。600m2演播室很多情况会用于直播，而奥威的Morpho有专门设计的软件和硬件的BYPASS旁通功能，能确保输出视频始终不会处于中断。该在线包装系统能满足我们电视台快速、易操作的工作流程，并提供了较高的安全性。

三.监看部分：

在导播墙的改造中，我们回归了单屏结构，如图6所示。监看墙由18个SONY LMD-A220监视屏和2个SONY LMD-A240监视屏组成。这两款监视器具有全高清分辨率，采用了轻便、小巧的设计，比老款监视器在重量、厚度和功耗上均降低了很多。每个监视屏均有两路输入信号，A路输入矩阵信号，B路输入固定信号源，可根据节目需要或在特殊应急时，调用不同的信号。我们选用单屏结构，使可视面积增大，每个屏所显示的分辨率比使用画面分割方式的每个小屏的分辨率增高，便于高清画面清晰度的显示。另外，选用单屏结构显示，可避免画面分割器一旦出现故障，会导致多路信号无法正常监看这种情况发生，因此提高了节目制作的安全性。

技术监视器我们选用SONY的PVM-A250显示器，PVM-A250搭载了TRIMASTERELOLED显示面板。TRIMASTEREL的每个单独像素都能够还原出精确的黑色，使用户能够精确评估各种画面的信号质量，其灰度到灰度切换的速度（以微秒计算，μs）比液晶屏幕（以毫秒计算，ms）要快很多，有利于在体育赛事转播的使用。OLED有机发光二极器件的核心层厚度很薄，厚度可以小于1mm，为液晶的1/3，这使显示器的机身更纤薄、轻便，重量仅为6.1kg。OLED为固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔。大多数OLED材料亮度大于10000cd/m，因此可以提供明亮的画面。主动发光的特性使OLED几乎没有视角问题，视角一般可达到160度，具有较宽的视角，从侧面看也不会失真，技术人员可以从不同的角度、同时观看监视器，使得内容制作、操作更加便捷。OLED采用的二极管是主动发光的，因此不需要背面光源，发光转化效率高，能耗比液晶低，并且它是通电后自发光，能够做到超轻超薄，其显示效果比液晶显示器更清晰、柔和。OLED发光颜色丰富，其发光颜色可覆盖整个可见光区，近紫外区及红外波段，而且由于没有背光灯的影响，所以当像素在显示黑色时，也可以达到全黑画面，在对比度上有优势，不仅能够看清楚黑色部分的细节，还可以清晰辨别低亮度画面的各种色彩。

四.辅助周边系统

本系统主要选用AXON周边，包括上下变换器、帧同步器，视音分、A/D转换器、D/A转换器、高标清四画面分割器、模拟音频解嵌器、模拟音频加嵌器等。该产品为神经元系列模块化信号处理系统，选配双电源，支持热插拔，支持网络控制，具备联网监控能力。

神经元系统配有专业智能化软件Cortex，它是一款集成工具，在设备安装调试、日常操作和升级维护时，发挥着重要作用；Cortex为神经元系统提供完善的配置、监看、控制管理和维护等工具，集成了AXON所有产品的控制，非常人性化图形化的操作界面，能实现系统设置参数备份，同时升级维护多块板卡，提供详细的设备日志等等。

五.通话系统

改造后600平方米演播室以大型综艺节目为主，涉及了很多的人员和工种。与传统演播室一般只要求导播与摄像师和主持人通话相比，大型综艺节目对通话的要求很高，不但要求有稳定的通话质量和宽广的覆盖面，还要求有灵活的通话编组设置和通话面板按键设置。经过多方面的考察和比较，我们最终选用了CLEARCOM公司的ECLIPSE-PICO通话矩阵。此款通话系统外观紧凑，仅占用1RU空间，拥有多达36个的端口，均可以提供优质的全双工通信方式。每一个通话面板都具有一个话筒、喇叭，既是音频信源，又是音频信宿。每一个通话面板与通话矩阵相互双向物理连接，通话矩阵负责实现各通话面板、其他通话点之间音频信源、信宿的连接。

除了通话矩阵，我们还架设有两个对讲基站和6对无线腰包通话天线，实现了在600平方米演播室内无缝无死角的通话，全方位覆盖有利于各方面的调度，并且还可以和总控进行信号调度。

六.结束语

陕西广播电视台600平方米演播室全高清改造在系统设计方面做了积极的、有益的尝试和探索，经过严格的科学测试和节目制作实践，系统表现良好，符合优质制作与安全播出的要求，为陕西广播电视台发展全高清演播室积累了宝贵的经验。随着全高清时代的到来，三网融合业务的大力发展，观众对电视节目质量日益提高的要求，广电行业伴随机遇与挑战，陕西广播电视台600平方米全高清演播室必将发挥日益重要的作用，为陕西广播电视台高质量节目制作提供坚实的基础。B&Pendprint