电视演播室系统如何提高安全性

喻玉华+闫妍

摘 要 在电视节目制作过程中，电视演播室系统是一个基础的系统，对电视节目的制作和播出具有重要作用。基于对电视节目的了解，以及电视节目的制作特点，电视演播室系统值得我们深入研究，通过总结电视演播室系统的特点，提高电视演播室系统的安全性。其中，电视演播室系统的安全性和可靠性已经成为关系到电视演播室系统能否满足实际使用需要的重要指标，对电视演播室系统的实际使用具有重要意义。为此，我们应认识到电视演播室系统的重要性，做好电视演播室系统设备的选择，提供电视演播室系统的安全性。

关键词 电视演播室系统；安全性；系统构建

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）172-0113-03

从目前电视演播室系统的构建，构建一种安全稳定的电视演播室系统，不但能够为电视直播提供良好的技术支持，同时也满足电视演播室使用需要的重要措施。为了达到这一目标，我们不但要认真分析电视演播室系统的构建特点，同时还应掌握必要的安全构建策略，保证电视演播室系统的构建能够达到安全性指标，在全媒体概念的指导下，构建一种新型的电视演播室系统，提高电视演播室系统的安全性。

1 全媒体的概念及电视演播室系统涉及的技术和技术环境

1.1 全媒体的概念

全媒体是多种媒体形式的集成，也是多种媒体形式的集中表现，其中全媒体不但包含传统的广播、电视媒体，同时也包含互联网媒体及新媒体，是目前媒体形式的统称，对媒体的发展以及传播质量的提高具有重要意义。为此，我们应对全媒体的概念有正确认识，做到根据全媒体的发展需要，了解全媒体的概念，推动全媒体的发展。近两年投入建设的电视演播室，特别是电视新闻演播室，在系统搭建中大量地引进了新的制作技术：大屏幕运用、虚拟显示技术的运用、全自动跟踪技术的运用等，极大地提高和丰富了演播室节目的制作水平；在系统搭建中大量地引进了网络技术：4G技术、多屏交互、线上线下互动软件运用等，极大地增强了参与性和可看性，即丰富了节目的源头，又打通了与电视观众的快速交互。

1.2 电视演播室系统涉及的主要技术

1）着力构建完善的数字播出平台，通过播出平台能够实现系统资源的整合，最大限度发挥设备的效能。

2）基于虚拟矩阵的方式实现全部信源和目的的源名跟随，实现全系统的动态Tally和动态电视墙。

3）以“一键切”方式实现快速方便的系统设置。

1.3 电视演播室系统的技术环境分析

1）所有输入信源平行接入切换台和矩阵的输入接口。

2）由管理平台进行调配并实现切换台和矩阵的直播备份功能。

3）基于虚拟矩阵数学模型实现源名跟随功能，以动态UMD方式显示TALLY信息，并将Tally信息触发摄像机TALLY显示。

4）采用矩阵式画面分割器方式在电视墙显示，由虚拟矩阵进行信号的调配及动态电视墙的实现。

2 电视演播室系统的构建及特点

2.1 完全数字化处理系统

对HD演播室的基本要求之一是需具备高画质、高可靠性的系统，为满足这一要求，视频信号需进行高清数字化处理。而主要配备的设备均是以节目制作相适应的性能、功能为目标进行设计开发的。将外来传输的模拟信号通过高品质A/D转换器转换成数字信号；将外来传输的数字信号和A/D转换的数字信号上变换为高清数字信号；并将摄像机、切换台、视频选择开关、录放像机等用数字信号连接起来。如此，便可提供基于数字化并具有优越稳定性的HD演播室系统。

另外，为实现多种复杂效果的并行编辑，该系统配备了具有丰富存储功能的转换开关。

2.2 应用高性能矩阵控制功能

系统中配备了为配合应急和信号调度系统新开发的多码率路由切换器，其结果是HD、SD信号用一台矩阵即可进行切换，从而实现系统的简约化。主CPU因采用插板式结构，实现了低耗能、省空间、易维护的目的。

2.3 电视墙的信号调配

电视墙的显示系统，通过上述具有高性能控制功能的矩阵，可实现任意信号的灵活显示和调配。

2.4 电视墙的显示系统

可利用基于PC的图形用户界面（GUI），轻松进行配置变更、源名变更的操作。由于变更后的内容可以保存或调出，可实现以节目为单位的文件管理，使编辑简洁化。

2.5 融入了最先进网络技术的系统

利用最先进的网络技术，基于综合设备管理系统，切换台、矩阵、摄像机等采用特别的设备管理系统，通过采用这些系统可实现利用电脑对设备进行监控、操作，对各种数据进行保存和调出。

3 电视演播室系统构建的基本原则

3.1 如何做好系统设备选择

为了提高电视演播室系统的构建质量，在系统设备的选择过程中应该比较慎重，不但要选择相对应的系统设备，还要对设备的型号进行核对，保证所选择的系统设备在功能上能够满足使用需要，同时能够满足系统的构建要求。同时，在系统核心设备的选择中，应该本着合理选择提高针对性的原则，根据电视演播室系统的实际需要做好设备选择。

3.2 选择单元化结构为主

为了提高电视演播室系统的构建质量，在设备结构选择过程中，应该将单元化结构作为主要选择，其中应保证主要结构和单元模块内的设备符合单元化结构要求。

3.3 有效优化设备体积

考虑到电视演播室系统构建实际，以及系统的构建需要，在系统构建过程中，应保证系统设备所占体积较小，应在设备选择中尽量选择体积较小的设备。

4 电视演播室系统的概念及结构

4.1 基本概念

电视演播室系统的概念可以概括为：将单个设备进行有效的互联，发挥出单个设备的整体功能，实现设备功能的整体发挥，提高系统的整体功能性。

基于电视演播室系统的特点，在电视演播室系统的构建过程中，应当对功能设备进行合理布置，使所选择的功能设备能够有效工作，满足演播室系统的工作需要。

在整个系统中，控制系统高于物理连接系统。控制系统好比大脑，支配连接的视音频系统进行动作。在良好的控制系统的统筹之下，系统可以实现复杂的功能，如可以支持多机位和机位变化的快速变化、多场景的快速切换、超大系统的快速组合等。一个拥有健全的控制机制的系统，可以轻松应对各种节目形态。

在以往的系统中，对控制的重视并没有提升到特别高的程度，现在的演播室系统为了实现更加强大的功能，就需要强大的控制系统进行支撑。在关注视频系统的同时，更要注重控制系统。

SONY的控制系统包括两部分：一部分是属于物理层S-Bus系统，它将所有系统设备连成一个整体。

4.2 系统结构

在系统结构构建过程中，除了现实的硬件结构之外，系统的虚拟矩阵也是重要的构建内容。从这一点来看，做好物理矩阵的构建和虚拟矩阵的构建有着现实的意义，对提高系统的构建质量和满足系统功能需要具有重要作用。这种构建模式也是电视演播室系统构建的现实需求，见图1。

5 电视演播室系统的功能和构建方法

5.1 摄像系统

摄像系统的设计难点在于如何简单的实现系统连接、控制转换和工位排布。经过认真的研究，并参考国外同等规模的演播室系统设计，我们提出了下述解决建议。

EFP摄像机。

在摄像机的选择中，不但重视摄像机型号的确定，同时还应根据摄像机的使用需要和系统安全要求，选择数字摄像机。其中摄像机的型号应以高速摄像机为准，使摄像机能够在功能上满足安全性需要，快速有效的捕捉视频信号，并将视频信号有效上传。

从目前摄像机的选择来看，索尼的摄像机具有良好的安全性和稳定性，并且在网络传输上有着较强的优势，对解决电视演播室系统的构建问题和提高安全性具有重要作用。

因此，应加强对摄像机型号选择的重视，根据摄像机的实际需要，确定摄像机的性能指标和规格型号，保证摄像机能够在功能和型号上达到预期目标，提高摄像机的应用效果。

5.2 系统周边

这次系统主要选用AXON周边，包括上下变换器、复用器、视音分，分割器等具有较好的一致性，并提供系统键控。

周边的主要特点：

AXON的周边根据系统需要进行设计，具有指标高、稳定性高等。由于产品设计是基于整体开发的，所以在控制上是可以做到整体性，有些控制模块是通用的。智能监控的通用性：周边均配有监控系统。

5.3 切换系统：切换台和矩阵

切换台：演播室上采用SONY MVS-6530作为主切换台；备前换台采用MVS-3000A，视音频矩阵选择PESA的JAG3G-64x64-BNC-1；选配不同类型面板。

考虑到切换台是电视演播室需要具备的重要功能，要想提高切换台的整体效果，就应当对切换系统进行全新的设计，提高切换台的准确性和安全性。M/E是指切换台可以进行视频处理的级数，对于数字特技切换台，每级M/E可以进行一次混合或扫换处理，每个键又可进行一次两画面的合成或过渡。因而，切换台可显示的总画面层数为：M/E数量+键数量+1。

数字切换台选用的是SONY公司的产品MVS-6530，和MVS-3000A。

在切换台设备的选择中，首先应把握设备适应性原则，所选择的切换台设备必须在整体功能上满足实际需要。同时，切换台设备还应在整体性能指标上达到最低要求，使切换台设备能够实现预期的切换台功能。其次，切换台设备的选型，应考虑功能和成本，不能为了功能而增加设备成本，也不能为了一味地降低成本而损失切换台设备的功能。再次，应当提高切换台设备操作的简便性，使且haunt设备便于操作。

MVS-3000A备切换台，带32路输入和16路输出。精心设计的紧凑型MVS-3000A制作切换台非常适用于中小型演播室、制作室、体育场馆、教堂和转播车等在有限空间需要多路输入的场合。切换台带有先进的功能，如2倍混合效果（M/E）、每级M/E4个键控器，每个键控器均配有MVS高性能色度键，2.5D Resizer（每级M/E 只有两个键）、颜色校正等。结合标准的多画面输出，以及可选的4格、10格或16格屏幕布局，可以节省空间用于额外的监控，从而降低系统总成本。

从目前电视演播室的功能来看，在功能设定上主要采取了分区控制的方式，同时还配合以有效的视频矩阵，其中视频矩阵对电视节目的播放有着一定的促进作用，是提供电视节目播放质量的关键，对解决电视节目播放问题和提高电视演播室系统的构建而言具有重要意义。

视频矩阵规模最大可达到64×64。紧凑的2RU机箱，囊括64X64矩阵，电源以及控制系统，提供32×32矩阵（可以扩展为64×64矩阵）；SD/HD/3G支持从270Mbps、1.5Gbps和3Gbps等多种码率提供用于在位切换的控制面板（可选） ，提供用于远程控制的网络控制软件 ，内置的冗余电源和控制系统保证24/7的无忧操作（可选），支持前端装入，可热插拔矩阵，电源和控制卡；自动均衡同轴电缆输入，传输距离可以长达400m，在所有的输出通道上自动检测时钟恢复或旁路模式，支持PESA矩阵控制系统和许多第三方控制系统 ，提供各种型号的远程控制面板，支持SMPTE 259M、292M、372M、424M等数字视频信号，提供安装机架，低功耗设计 ，使用可选的Vidblox延展模块，可以支持DVI和VGA信号。

5.4 应急

系统结构决定应急的可靠性。此次系统所采取的结构在应急功能上是很可靠的，可以分成几层来看。

首先系统结构采用主备切换台并联的方式，系统简洁明了，易于操作。在主切换台发生故障时，可通过2选1控制面板快速切换到应急矩阵和键控器的备通道。实现主备通道的无缝静/净切换。

TALLY信号：在系统状态改变时，TALLY和源名信息不会丢失和跳变。由于矩阵，2X1选择开关，切换台都是在一个大的虚拟矩阵表中，所以TALLY信号是作为内部的一个信号，这几个设备联动，不会导致TALLY的丢失，应急TALLY平滑实现是系统中一个标准功能。

5.5 同步系统和延时处理

在同步系统和延时处理中，应当合理选择同步设备和延时设备，使同步系统在构建过程中能够准确有效，同时还应根据延时需要，构建延时功能模块。

系统选用BB信号。

此次系统是HD/SD并存的系统。

所有的SD设备都有BB口，现有的HD设备基本都具有BB和三电平TRI-LEVEL信号接口，极少数2000前的设备和某些设备只有TRI-LEVEL口，不在这次考虑中。

不涉及质量问题，质量都是一样的。

只是设置问题，有些设备参照TRI-LEVEL设计相位，但都有调整的方式。需要特别说明的是，本系统在进行高/标清信号切换的同时，并不对相应设备的同步信号进行切换。同步信号作为系统流畅、稳定运行的基础，应该始终保持其一致性，本系统的切换设置可以保证节目制作的安全性。

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