浅谈4K-IP 架构下切换台与调音台智能协同控制实践与应用

李 健

（作者单位：贵州广播电视台）

1 超高清（4K）全媒体转播IP 架构平台制作系统概述

在贵州广播电视台超高清（4K）全媒体转播IP 架构平台制作系统中，TALLY 服务器与系统中的通用型之输入输出（General Purpose I/O, GPI/O）接口单元都接入同一个交换机内进行数据交换，通过对Tally 服务器写入相关程序将切换台的输入口绑定成一组对应的GPI/O 触发信号[1]。在导播使用4K 切换台进行信号切换的时候，通过Tally 服务器对系统中GPI/O 接口单元发出GPI 触发信号，GPI/O 接口单元在收到GPI 信号之后，便对IP 数字调音台主机内部的GPI/O 板卡发出GPO 信号，调音台主机收到触发信号后，会根据调音台技术操作人员提前预置好的AFV 参数，如声音响度、渐起渐落时间、保持时间等，进行自动化、程序化工作，将音频信号根据音频路由推送到相应的设备。

2 实现步骤

2.1 IP 架构下4K 数字切换台音视频智能协同的实现

根据贵州广播电视台超高清（4K）全媒体转播IP架构平台制作系统的规划，现阶段选择XVS-8000 切换台8 个输入信号，通过在Tally 服务器内将此8 个输入信号绑定设置为音视频智能协同跟随信号。XVS-8000切换台这8 个输入信号源均来自系统核心交换机，这种系统架构规划主要考虑的是保证切换台内8 个输入信号的灵活调度，极大地增加系统的灵活性和扩展性，切换台通过GPI-in/GPI-out 触发进行通信。当然，在IP 架构下，对于所绑定的XVS-8000 切换台输入口可以通过重新写入程序进行更改，并不局限于现阶段的输入口和输入数量，下面介绍切换台上面的相关设置。

2.1.1 4K IP 视频流输入

在XVS-8000 切换台内部首先要对输入信号进行信号源名的更改，以便于清晰地分辨出切换台内部的每个信号。首先将需要设置音视频智能协同跟随的视频信号调入XVS-800 切换台，贵州广播电视台超高清（4K）全媒体转播IP 架构平台现阶段采用SMPTE 2110 标准，此架构下通过Sony LSM 广电IP Live 管理系统进行4K IP 信号流的调度。该管理系统对设备、信号、交换机、网络等进行统一管理控制，使信号实现端到端[2]。通过LSM 管理软件，在交换机内将需要的4K IP 视频流信号调至XVS-8000 切换台输入口，进入切换台菜单对其进行相关操作，点击Engineering Setup 进入工程菜单，再点击Panel 进入菜单（7321），然后点击下方Xpt Assign 进入切换台交叉点指派菜单（7322），在此菜单下点击Src Name/Src Color 进入源名输入菜单（7322.6），找到对应输入口后，点击Source Name 对输入信号源进行命名。

2.1.2 4K IP 视频流输入信号V/K 配对

IP 视频流调入XVS-8000 切换台后，必须对输入信号进行V/K 配对设置，这是切换台内部对输入信号的基础底层设置。进入切换台交叉点指派菜单，点击V/K Pair Assign 进入配对菜单，在输入框内找到设置智能协调的输入流信号，在V/K 框内选择目标编号进行配对，并在下方Assign 框内将Video 与Key 同时点亮，此步骤是V/K 配对的关键步骤，最后在Xpt Assign 框内点击Set，再点击Inhibit 按键即可激活此V/K 编号[3]，如图1 所示：

图1 切换台V/K 配对

2.1.3 数字切换台面板设置

IP 视频输入流信号在切换台内完成配对后，需要将输入信号绑定在面板按键上。在节目制作过程中，为了达到节目的效果，导播会在切换面板上对输入流信号进行切换，当导播切到此“绑定信号”时，切换台通过控制交换机和Tally 服务器对GPI/O 接口单元发出触发信号，GPI/O 接口单元接收到触发信号后，才能对调音台发出相应的触发信号。点击Table Button Assign 进入面板按键指派菜单，右侧V/K Pair 框内选择刚才完成配对V/K 编号，在Table Button Assign 框内点击选择一个按键编号，点击Set，再点击Inhibit 按键即可将按键激活，如图2 所示：

图2 切换台面板按键指派

2.2 IP 架构下数字调音台音视频智能协同的实现

根据贵州广播电视台超高清（4K）全媒体转播IP架构平台系统的规划，LAWO mc256 IP 数字调音台配备Nova 73 数字音频矩阵板卡。该板卡可实现音频系统信号的自由调度。现阶段，LAWO mc256 IP 数字调音台主机内的GPI/O 板卡已接入来自XVS-8000 切换台的GPI/O 触发通信信号[4]，在调音台内每个触发信号对应其一个AFV 编号，可以将多个音频信号设为同一个AFV 编号编为同一组音视频智能协同。

2.2.1 数字调音台音频输入设置

当音频信号接入调音台后，需要在调音台内对其进行相应的设置，根据常规使用习惯来说，一般首先对音频信号进行命名，以便技术操作人员对系统内的音频输入信号进行整理和分类。在LAWO mc256 IP数字调音台操作面板上面找到Screen Control 操作区域，点击Signal 键，此时调音台屏幕上会出现调音台音频输入信号设置菜单，菜单内左侧Source 框内的Directory 目录下可以找到调音台内所有的音频输入信号以及对应的音频输入板卡，找到需要设置的智能协调的音频信号输入并双击，可对此输入的标签名称进行重命名。

2.2.2 数字音频通道配对

在调音台内对输入音频信号进行设置之后，还需要对其进行通道的配置。在音频信号菜单内找到需要配对的音频输入信号，在目的地框内的Directory（目录）下找到Input（输入）通道，每一个Input 通道都有自己的编号，根据音频系统工程实际情况选择某个Input 通道，点击选择Input 通道，再点击Connect 即可完成配对。

为实现音频信号的可视化操作，则需要将音频信号定义至调音台操作面板上。在调音台台面的Screen Control 区域，点击Access/Assign 按键后，便会在调音台显示屏内显示通道指派菜单，点击菜单内的Inp按钮，输入对应编号之后，点击Eenter 即可选择该通道。

在调音台台面Strip Assignment 区域，点击此区域内的Assign 按键，调音台音频操控推子上方的Sel 键会闪烁绿光，点击Sel 键则可完成音频信号通道配对。

2.2.3 数字调音台音视频协同控制参数的设置

在调音台台面上找到Screen Control 区域中的Chan Config 键，点击后在调音台中屏上就进入此音频通道的设置界面。设置界面内的Modules（插件模块）框有各种对音频设置的插件，如EQ、GATE、LIMITER 等，找到AFV 并将其点亮，这样就可以打开该音频通道的音视频智能协同功能。打开后，屏幕上会显示关于该功能的所有可设置的参数。

音频信号在AFV 音视频智能协同功能里主要有8个参数可进行设置，详解如下：

EVENT：设置音视频智能协调功能的编号。此编号是一一对应XVS-8000 切换台的GPO 触发信号，但需要明白的是，多个推子可以同时绑定同一个编号。换言之，就是可以实现XVS-8000 切换台的一个GPO触发信号对应调音台的多个音频信号。

RISE TIME：音频信号渐起的时间。这个时间表示的是当音频推子从开始推起到推倒相应的最高电平值的时间，该参数也代表声音渐起的时长。当此参数设置为0ms 时，即没有渐起时间，直接将音频信号送出。

ON LEVEL：音频信号的电平值。其指的是当调音台智能协调功能被触发时，音频推子智能控制的最高电平位。

ON TIME：切换台切为其他视频信号，调音台失去触发信号后，音频信号保持时长。换言之，这个参数表示当切换台切为别的视频信号后，音频推子保持设定音频电平值多长时间才开始音频自动渐落的动作。

OFF LEVEL：切换台不对调音台发出触发信号后的音频最低电平值。

FALL TIME：音频推子落下的时间。这个时间表示的是当调音台失去触发信号后，音频多长时间降低，该参数也可以理解为是音频渐落的时长。当设置为0 ms 时，就是没有渐落时间，直接将音频信号切断。

HLD TIME：切换台切入后的延长时间。该参数表示，在调音台智能协调功能被触发后，音频信号可以延长一段时间再送出。

MAX TIME：音频推子的最大推起时间。该参数设置的时长为音频信号送出的最大时长，当音频信号到了设置的最大时长后，无论调音台是否还接收到来自切换台的GPO 触发信号，该音频信号也会强制切断。

在调音台台面上AUX SENDS/AUDIO FOLLOW VIDEO 区域内点击AFV 按键，即可为该区域内的8 个旋钮依次设置AFV 参数。在对音频信号开启音视频智能协调功能后，可根据节目需求对其参数进行灵活设置调整，音视频协同控制参数设置页面如图3 所示：

图3 音视频协同控制参数设置页面

3 实践应用

以贵州广播电视台2020 年《“家的味道”首届网络春晚》直播为例，此次晚会直播，使用超高清（4K）全媒体转播IP 架构转播车进行晚会直播，晚会的主会场设立在台内的1 000 m2演播大厅。根据当时晚会的流程，在演播大厅主会场外还设立了一个临时的直播棚作为分会场。节目组邀请到一名网红嘉宾来到直播棚进行贵州特产的直播推介，如图4 所示：

图4 《“家的味道”首届网络春晚》临时直播棚

由于直播棚搭建在演播大厅之外，为避免直播棚中的声音串入而形成干扰，在直播过程中必须当画面切入直播棚时，才将直播棚内的音频信号推送进直播，而画面切出后要立即关闭直播棚内的声音，切回至演播大厅现场音频信号。出于播出安全考虑，录制技术部门在音频系统设计时就提出了采用音视频智能协同控制的方案[5]。

贵州广播电视台IP-4K 超高清转播车上配置的是XVS-6000 和XVS-8000 两个切换台，将XVS-6000 设置为高清模式，XVS-8000 设置为4K 模式，晚会全程采用高清直播，4K 收录。由于调音台内的8 个智能协同控制编号绑定的是XVS-8000 的153 号输入口至160号输入口，因此根据超高清（4K）全媒体转播IP 架构平台制作系统的规划，将XVS-6000 设置为主切换台，XVS-8000 进行联动跟随切换，利用XVS-8000 切换台对调音台发出触发信号。直播棚的摄像机信号为1080 50i 的高清信号，图像信号进入系统后通过信号交叉变换器可以将信号分为两路信号，一路为上变换的4K 信号，通过交换机调入XVS-8000 的153 号输入口，一路为原生高清信号，调入XVS-6000 的49 号输入口；再将XVS-6000 的49 号输入信号联动XVS-8000 的153 号输入信号，以保证2 个切换台能同时切到直播棚的画面信号。

直播棚的音频信号接入演播厅音控室，通过音控室调音台进行一级调音，直接送入转播车音频接口箱，在转播车上的LAWO mc256 IP 数字调音台进行二级调音。直播棚音频信号进入转播车，定义到推子上后，将此推子AFV 功能打开，编号设为EVENT 1，根据实际情况设置其他各项相关参数。将ON TIME、HLD TIME 和MAX TIME3 个参数都设置为0，才能保证切换台画面切入直播棚时直播声音能立即切入，切换台画面切出后调音台能够同步智能协同跟随将直播棚内声音推出。

当导播使用XVS-6000 将画面切直播棚信号时，XVS-8000 也跟随切入直播棚信号并发出触发信号，LAWO mc256 调音台收到GPO 信号后触发AFV 功能中编号为EVENT 1 的推子推起。在实际使用后发现该功能非常实用，调音台自动化操作方面表现可靠、安全，适用于各大节目制作与播出。

4 结语

贵州广播电视台超高清（4K）全媒体转播IP 架构平台制作系统4K 数字切换台与IP 数字调音台之间的音视频智能协同控制功能通过Tally 服务器将切换台的输入口绑定，画面切入时对GPI/O 接口单元发出GPI信号，触发接口单元对调音台发出GPO 信号，调音台收到触发信号后立即对所协同控制设计的AFV 编号通道进行自动化、程序化智能协同操作，并根据参数作出相应的反应。音视频智能协同控制功能在很多转直播中极大地简化了调音台的操作，在节目中穿插采访、播片等需要对调音台进行应激反应时应用良好，在节目制播过程中避免出现失误、操作更加安全，同时还减轻了技术操作人员的工作压力，以自动化的方式提升了工作效率，保证了播出安全。