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赵莉:浅谈关于数字演播室的组建和使用

2006/1/4/10:19 来源:《世界广播电视》

    本文作者赵莉女士,河北电视台制作部高级工程师。

    关键词:演播室系统 节目录制 使用效率

  演播室是电视节目录制、制作的重要场所。如今,谈话类、娱乐类、体育类等电视节目拥有稳定的观众群体,演播室特别是具有直播功能的演播室使用率大大提高。河北电视台近期完成了80m2,3讯道直播演播室系统的数字化改造,它主要承担全台每年多个体育赛事的直播、日播新闻类节目的录制或直播、主持人口播录制和节目后期包装制作等功能。

设计思路和系统特点

  目前,标清数字演播室系统通用的信号格式是码率为270Mb/s的串行数字分量信号(在宽高比为16∶9时,码率也可为360Mb/s),系统设备之间通过串行数字接口(SDI)相连接。

  数字演播室系统的基本架构有两种:一种是采用传统的线性结构,将各种模拟设备更换为数字设备,再加上编码与解码、复用与解复用等部分组成数字化演播室;另一种是采用以宽带视频服务器为中心的分布式结构。

  在这次演播室数字化改造中,我们本着“以演播室为中心,组建节目录、制、播一体化”的原则,在注重系统配置合理、使用安全方便、环境以人为本的大框架下,对摄像机录像机、视频切换台、调音台、字幕机及周边设备进行了数字化更新,并将非线性编辑网络系统、声讯系统等并入演播室主系统,大大提高了节目信号质量、制作效率和直播安全性。

  系统的总体设计思路是:(1)确保系统的技术先进性和高可靠性,系统配置灵活,可兼容4∶3和16∶9格式,为将来的高清晰度电视做好准备;(2)既能满足节目的录(直)播要求,又可以进行节目的后期制作;(3)系统在综合布线、设备配置、计算机网络拓扑结构的通道带宽等方面升级扩展的空间大;(4)加强多个演播室系统、多种录制方式间的优势互补,保证使用效率的最大化。

  与一般数字演播室比较,其系统特点主要表现在:

  1.由10台LMD-17W和2台LMD-23W共12台分体式液晶监视器组成崭新亮丽的电视墙,这是国内首个全部使用液晶监视器作为电视墙的标清演播室。

  2.将非编网系统联入演播室主系统,提高节目录制的灵活性和时效性。非编网系统包括非编工作站、动画工作站、音频工作站虚拟演播室系统、媒资管理系统等各类子系统,实现了节目录、制、播一体化,极大地提高了节目制播的效率和安全性。

  3.将声讯系统联入演播室主系统,增强直播节目的观众参与感。网络与电视的结合已经成为一种新的节目制作手段,越来越多的电视节目利用网络的交互特性,让更多观众参与节目,激发观众的参与热情和收视热情。网络已成为演播室的第二现场并实现了节目的延伸和辐射。

  4.各演播室系统间互联互补、可分可合、资源共享,好处显而易见:首先是扩大了各小演播室的使用空间,提高了小演播室的利用率,比如在录制多个场景的大型节目时,多个小演播室的组合使信号调用更灵活;其次,实现了设备和人员的资源共享;再者,几个演播室系统互为备份,无疑为直播节目的安全录制加了“双保险”,一旦出现突发情况,通过系统信号的切换,就可利用其它演播室的录制系统或从其它演播室的传输口送往播出系统

  5.人机分离管理,工作环境人性化、科学化,这也是我们这次改造中值得借鉴的部分。我们在导播机房内专门辟出空间,将电源箱、灯控箱、服务器、硬盘矩阵、设备主机等噪声大、散热多且对温度/湿度等环境要求严格的设备集中封闭放置,为其配备专用电源和空调,减小它们对工作人员的干扰。

主要设备选型

  这个小型直播演播室仍以传统线性结构为主框架,在相关设备的选型上也以提高信号质量、确保直播安全、方便操作维护等为前提。

  1.摄像机是前期信号的采集设备,其性能对图像质量的影响是决定性的。选购摄像机时,不仅要测评其灵敏度、信噪比、分解力、调制深度等技术指标,而且要对其CCD类型与象素数、A/D转换器量化比特数、DSP处理能力、功耗、使用环境和操作调整等进行全方位的评价。考虑到该演播室面积较小,同时为保证图像的亮(色)度、色调、信噪比等技术指标的一致性,我们选用了3台Sony演播室摄像机E-30P,其中一台还增加了11倍广角镜头和摇臂功能,满足了日常节目的录制需求。

  2.视频记录设备。考虑到前期设备质量和大量的Betacam-SP素材的交流,记录设备以DNW A75P系列录像机为主,新增了一台记录时长为9h且可同时录放的Sony 555录像机及DV播放机、DVD播放机、Sony BVE2000编控器等,为安全直播和节目后期的同期制作包装提供了保障和技术支持。

  3.数字视频切换台。与模拟切换台相比,数字切换台有这样一些特点:(1)可直接和计算机技术结合起来,实现计算机控制和联网操作;(2)其输入的SDI接口不再与控制面板按钮一一对应,而是通过菜单设置调整其所属的对应关系;(3)输入的视频信号与键信号不再区分,并可接入任一路SDI输入口;(4)具有强大的菜单设置功能,可对制式、格式、宽高比、各种键及特技等在内几乎所有参数进行设置。在进行数字视频切换台选型时,应考虑采用串行数字分量信号格式,保证足够的直接切换的信号源;至少要有两级M/E、一级PGM/PST,有两个下游键,以便存储某些特技效果;运行可靠性高,最好有备份电源系统;各信号源之间应自动同步,能进行软件操作,保证面板失灵时软件能代替面板进行正常切换操作。本系统中选定的主控切换台为Thomson/GV Kayak-DD1,备切换台选用Leitch P16 2SO,主、备切换通过应急切换矩阵Leitch P16×1 SAEBO进行2选1。

  4.数字音频系统。数字调音台是音频系统的中央处理设备,目前使用最为广泛的当属小型数字调音台,它们大多数都采用模拟输入/输出,一般有1~2个数字输入/输出接口,接口的方式一般有AES/EBU和同轴两种。该演播室音频系统也采用主备倒换方式。主调音台为Panasonic DA7 32路数字调音台,备调音台为Samson MDR8 8路模拟调音台。通话系统选用了Clear-Com MS440为通话主机、RM220为通话分站。可方便地将演播区几个机房连接起来。同时,考虑到体育赛事转播过程时间较长,我们还为主持人配备了可自由调节的咳嗽盒等辅助设备,以及无线录音设备。

  5.技术监视和检测系统。采用了泰克(Tektronix)公司的模拟/数字波形监视器611A,它可监视摄(录)像机等输入和输出信号,也可通过跳线和切换矩阵监视通路中其它信号指标,实现了对演播区所有信号的全程跟踪和精确调测。为确保直播安全,我们还将送出的播出信号反送回来,利用611A再次对录制的视频信号指标进行监看,视频信号可用611A直接进行监看,音频信号可利用2台LMD-23W分体液晶监视器的BKM-220D或外接音箱进行监听。工作中,系统信号除利用测试设备进行客观测试外,还可通过对录制图像的清晰度、杂波和干扰的损伤程度、亮度层次、颜色逼真情况、不同镜头的色彩一致性,以及声音与画面协调情况等进行主观评价,这也是非常必要的。

  6.数字矩阵和串行设备。随着演播室直播等功能的增多,数字矩阵的应用越来越普遍。其作用在于为整个系统进一步扩展提供了选择,主要功能是:扩展切换台有限的输入通道;根据制作需要改变监视屏上信号排布;记录对设备输入源的选择和摄像机返送源的选择;提供紧急备路输出通道;便于各设备环节的检测和调整,等等。选择时还要考虑控制方便、工作稳定、通道指标高、具有多种格式混合切换功能等因素。虽然数字串行设备并非数字演播室的核心设备,但它通常串接在系统的输入/输出端口处,直接影响到系统与外部时基及相位关系,也影响到经各种变换后信号的技术指标,因而对其选型也要予以重视。

演播室数字化改造应注意的问题

  1.视音频信号的延时。数字系统中,视频信号经过带内存储器的设备后,相对于音频尤其是模拟音频信号会有一定的延迟。要解决这个问题,可在系统中添置音频延时器,保证音视频信号的协调一致。

  2.系统和设备的辐射。在处理和传送数字视频数据过程中,串行系统和数字设备将产生引起串扰或宽能量谱的干扰,因此系统设计和选用电缆、插接件时,均应采用适当的预防措施,以减小辐射干扰。此外,还要考虑插头、插座、插口板与电缆特性阻抗的匹配问题,应采用75教匦宰杩沟牡缋虏逋贰⒉遄?与插口板??3.数字设备的环通。由于工作频率相对较高,串行数字设备电抗成分影响显著,因此,为降低反射损耗,环通的输入/输出信号之间应相互隔离,一般不再使用模拟电视系统中的无源环通,而采用有源环通。

运行效果和系统完善

  改造后的河北电视台80m2直播演播室环境优雅、系统布线合理、设备摆放便于操作维护,各项指标符合技术要求,配合严格的技术管理制度,最大限度地保证了节目录制效果和工作效率。

  根据栏目定位,量身制定技术方案

  《直播生活》是河北电视台卫视频道的一档日播新闻类节目,节目素材量大、时效性强,采用演播室直播方式播出。利用6台非编站点、730GB硬盘组成一个小型非编网系统,保证其节目素材采集、编辑制作、审看修改在网上一次完成;直播时,网上节目与演播室录制部分直接合成后送播控机房;在时间紧、任务量大及制作大型节目时,6台站点还可并行工作,分段制作、统一合成,这也极大地提高了日播节目的制作效率。增添了声讯互动和热线联动手段,增强了观众参与感,丰富了节目信息量,提高了栏目收视率。

  为了提高制作效率、减化工作流程、保证每期节目按时无误地播出,我们要求工作人员深度开发设备功能,利用系统联动优势,使节目特点通过技术手段充分表现出来。比如:体育赛事直播节目中,我们除利用非编子网的优势,实现节目画面的包装处理外,还充分利用主备回路和硬盘录像机2录2放同时操作的功能,使观众能马上看到直播节目中的精彩镜头及慢动作回放,使得直播画面更加丰富多彩。

  加大节目录制密度,合理分区

  演播室无论大小,系统设备投入都很大,目的是承担尽可能多的节目录制任务。为了缩短栏目背景制作的时间、加大节目录制密度、减小工作人员的工作强度,此次改造中,我们将演播室内灯光和布景合理分区,并引进了演播室栏目背景自动卷轴更换系统,很好地解决了这一问题。

  提高人员素质,完善制度管理

  合理的系统、优良的设备,都必须由工作人员开发操作。我们一方面加强了对使用人员的技术培训和技能提高;另一方面规范操作流程,制定出包括设备使用、技术维护、卫生和电源管理、直播技术要求、非编网使用管理等在内的多项演播室管理制度。

  这个数字化直播演播系统正式投入使用后,顺利完成了一个个直播任务和每天的录制编辑工作,达到了预期设计要求,收到了良好的效果。(全文完)

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