中央電視臺(tái)新址E01演播室群矩陣與周邊板卡的設(shè)置與調(diào)試

1、姜 斌中央電視臺(tái)摘要立柜技術(shù)監(jiān)看共配置了 4 個(gè)單母線矩陣控制面板；另外配置了 3 個(gè) x - y 矩陣控制面板，用于領(lǐng)導(dǎo)審看、控制臺(tái)技術(shù) 監(jiān)看以及立柜機(jī)房技術(shù)監(jiān)看，對(duì)矩陣的統(tǒng)一設(shè)置主要在立 柜機(jī)房完成。e02 演播室除了送音頻監(jiān)視墻 2 路信號(hào)以及少 一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)審看的 x y 矩陣控制面板外其他與 e01 配置完全 相同。矩陣承擔(dān)了三個(gè)演播室的應(yīng)急切換功能，當(dāng)某一切換 臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，利用配置在本演播室的 64×1 帶源名 顯示的單母線面板來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急切換。系統(tǒng)所有信號(hào)源均進(jìn) 入矩陣，切換臺(tái)的主路節(jié)目輸出和矩陣應(yīng)急輸出均經(jīng)過光 端機(jī)輸出至總控用于節(jié)目播出。圖 1 是 e01 演播室群

2、矩陣控制連接圖。中央電視臺(tái)新址 e01 演播室群系統(tǒng)內(nèi)部以共享矩陣為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)演播室間信號(hào)資源、設(shè)備資源的共享。本文介 紹了該演播室群矩陣系統(tǒng)的組成、設(shè)置，矩陣面板的設(shè)置 情況，對(duì)演播室周邊板卡的調(diào)試進(jìn)行了詳細(xì)說明。關(guān)鍵詞高清視頻矩陣http web 瀏覽器navigator 軟件xy 矩陣控制面板幅型變換 afd 信息嵌入一 e01 演播室群矩陣系統(tǒng)介紹e01 演 播 室 群 內(nèi) 各 演 播 室 共 用 一 個(gè) h ar r is 公 司 的64×64 高 清 視 頻 矩 陣， 矩 陣 的 輸 入 輸 出 按 照 e01、e02、 e03 演播室和群內(nèi)公共信號(hào) 4 部分來進(jìn)行分區(qū)設(shè)

3、置管理。 e01 演播室的 8 路攝像機(jī)信號(hào)、播放服務(wù)器 evs1 的 2 路播 放信號(hào)、播放服務(wù)器 ev s2 的 2 路播放信號(hào)、2 路在線包裝 信號(hào)、2 路 vga 信號(hào)、切換臺(tái)的 pgm、clean 信號(hào)全部 進(jìn)入矩陣；e02 演播室進(jìn)入矩陣 6 路攝像機(jī)信號(hào)、播放服務(wù) 器 ev s1、ev s2 都只有 1 路播放信號(hào)進(jìn)入，其他與 e01 演 播室相同?？偪毓菜徒o e01 演播室群 16 路外來信號(hào)，其中 e01、e02、e03 演播室各 4 路獨(dú)享的外來信號(hào)，另外還有 演播室群共享的 4 路公共外來信號(hào)，由矩陣實(shí)現(xiàn) 3 個(gè)演播 室所有外來信號(hào)的統(tǒng)一調(diào)配。矩陣為 e01 演播室提供

4、1 路應(yīng)急輸出信號(hào)、4 路切換 臺(tái)輸入信號(hào)、4 路導(dǎo)演監(jiān)視墻信號(hào)、4 路音頻監(jiān)視墻信號(hào)、1 路記錄服務(wù)器信號(hào)、1 路現(xiàn)場大屏幕信號(hào)、1 路燈光控制 臺(tái)監(jiān)看信號(hào)、1 路返送信號(hào)和 2 路技術(shù)監(jiān)看信號(hào)。e01 演播室為燈光控制臺(tái)監(jiān)看、應(yīng)急切換、大屏幕播放、二 e01 演播室群矩陣的設(shè)置e01 演播室群矩陣是 h ar r is 公司的 64×64 高清視頻矩陣，主機(jī)為 pm-fr-5 型 5u 機(jī)箱，配置 8 塊 pm-hs-ib+ 矩 陣輸入板卡、8 塊 pm-hsr-obg+ 矩陣輸出板卡、2 塊 pm-72×64-3g5 矩陣交叉點(diǎn)板以及 1 塊 p t-res 矩陣資源

5、卡。 每塊輸入 / 輸出板支持視頻 8 路、音頻 16 路；全部的輸入 / 輸出板都支持熱插拔，從前面進(jìn)行安裝，輸入 / 輸出板的寬1度不同，可以避免插錯(cuò)；板邊帶有顯示運(yùn)行情況、信號(hào)有無及電源情況的 led 指示燈，便于系統(tǒng)維護(hù)。 配置備份交叉點(diǎn)板，資源卡具有雙 10/100 以太網(wǎng)接口、串行接口、繼電器接口、x y 控制接口；以太網(wǎng)接口有獨(dú)立 的 m a c 地址和 i p 地址；另外，還有 4 個(gè)同步信號(hào)接口和 usb 接口。設(shè)置軟件 navigator 是基于 microsoft windows 的矩陣 配置軟件，首先設(shè)定矩陣主機(jī) i p 地址、i d 號(hào)；將設(shè)置電腦 的 tcp/ip

6、屬性設(shè)置為固定 ip，并與矩陣 ip 在同一網(wǎng)段。下面是用 navigator 軟件創(chuàng)建和設(shè)置矩陣的過程。啟動(dòng) navigator 軟件，創(chuàng)建一個(gè)矩陣系統(tǒng)，右鍵點(diǎn)擊 router，選 擇 create-routing system，如圖 2。給矩陣系統(tǒng)命名，最大 16 個(gè)字符。選擇“s tart fr oma blank configuration”，創(chuàng)建的矩陣系統(tǒng)會(huì)顯示在 router 文 件夾下；再選擇“communication settings” ，選擇 “tcp/ ip”，輸入矩陣的 ip 地址，點(diǎn)擊“add”。在 routing system 中添加一個(gè)矩陣，選擇主機(jī)的尺寸，如圖

7、3。wb matrix 會(huì) 自動(dòng)被添加，我們需要編輯 wb matrices，選擇正確的輸入/ 輸出板卡類型、格式，如圖 4。然后需要編輯矩陣的配置 文件。三 矩陣面板的設(shè)置e01 演 播 室 配 置 的 4 個(gè) 單 母 線 控 制 面 板 都 是 2u 的64×1 lcd 控 制 面 板 rcp -64lcd； 領(lǐng) 導(dǎo) 審 看 處 為 1u 的 rcp-32pb-oled x-y 面板；控制臺(tái)技術(shù)監(jiān)看和立柜機(jī)房內(nèi) 對(duì)矩陣進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置的 2 個(gè)控制面板均為 2u 的 x - y 控制 面板 rcp-64pb-oled。如圖 5。該系列面板支持 bps（button per sourc

8、e），multi-bus，x - y 和增強(qiáng)編組工作模式；重新分配面板按鍵功能，字符 顯示； 所有面板均支持以太網(wǎng)和同軸電纜連接方式；基于 web 的控制頁面可以方便快捷地配置；可通過面板本身或 web gui 方便地調(diào)用不同面板配置。1. 控制臺(tái)技監(jiān)矩陣面板控 制 臺(tái) 技 監(jiān) 矩 陣 面 板 是 2u 的 x - y 控 制 面 板 rcp -64pb-oled，通過矩陣面板菜單項(xiàng)設(shè)定它的 ip 地址、id 號(hào)； 將設(shè)置電腦的 tcp /i p 屬性設(shè)置為固定 i p，并與矩陣 i p 在 同一網(wǎng)段；使用 h ttp w eb 瀏覽器來進(jìn)行設(shè)置，在地址欄 輸入該面板的 i p 地址后會(huì)出現(xiàn)以

9、下界面。面板的類型、自 定義的名稱、ip 地址、網(wǎng)關(guān)、系列號(hào)等信息顯示在屏幕上，4352如圖 6。該面板負(fù)責(zé)矩陣中與 e01 演播室相關(guān)的輸出與輸入信 號(hào) 的 切 換 和 調(diào) 度。 面 板 左 側(cè) 16 個(gè) 功 能 鍵 可 以 任 意 設(shè) 置， 這里將“e n a b l e”鍵設(shè)為鎖定鍵，在鎖定狀態(tài)不能在面板 上對(duì)信號(hào)進(jìn)行切換，防止誤操作。為快捷操作，將面板上 方除功能鍵外的 32 個(gè)按鍵設(shè)為目的選擇鍵，將面板下方 除功能鍵外的 32 個(gè)按鍵設(shè)為信號(hào)源選擇鍵。此面板設(shè)置 了與 e01 直接相關(guān)的 26 個(gè)目的鍵，將該面板控制的矩陣 輸出母線對(duì)應(yīng)的目的鍵置于第 32 個(gè)按鍵位置，可直觀方 便

10、地 在 技 監(jiān) 上 監(jiān) 測 該 路 信 號(hào)。 此 面 板 設(shè) 置 了 與 e01 直 接 相 關(guān) 的 32 個(gè) 信 號(hào) 源 選 擇 鍵， 包 括 26 個(gè) e01 的 信 號(hào) 源、 e02、e03 的 pgm、clean 信號(hào)和群內(nèi)的黑場、彩條信號(hào)， 如圖 7。另 外， 還 可 以 為 面 板 設(shè) 置 多 個(gè) 配 置 文 件， 本 系 統(tǒng) 中帶 字 符 顯 示 的 矩 陣 面 板 都 設(shè) 置 了 1 個(gè) t e m p 文 件， 這 是 因 為 e01 演 播 室 群 內(nèi) 攝 像 機(jī) 共 享，e01 標(biāo) 配 8 臺(tái) 攝 像 機(jī)， 最 大 可 擴(kuò) 充 到 12 臺(tái)，e02 標(biāo) 配 6 臺(tái) 攝 像

11、 機(jī)， 最 大 可 擴(kuò) 充 到 8 臺(tái)， 由 于 目 前 e03 未 實(shí) 施， 所 以 e01 演 播 室 矩 陣面板的 t e m p 文件是按照將 e02 的 c a m3 c a m6 四 臺(tái) 攝 像 機(jī) 調(diào) 入 e01 來 設(shè) 置 的， 這 4 臺(tái) 攝 像 機(jī) 在 矩 陣 中 的 名 字 是 c a m9 c a m12， 在 調(diào) 入 e01 后 面 板 上 應(yīng) 當(dāng) 顯 示 c a m9 c a m12。e02 演 播 室 矩 陣 面 板 的 t e m p 文 件 是 按照將 e01 的 c a m7、c a m8 兩臺(tái)攝像機(jī)調(diào)入 e02 來設(shè) 置的。在設(shè)置 temp 文件時(shí)，在“a

12、ccess lists”選項(xiàng)卡要選 中 cam9cam12，在“l(fā)ocal aliases”選項(xiàng)卡中定義在面 板上顯示的信號(hào)名字也為 cam9cam12。2. 立柜機(jī)房技監(jiān)矩陣 xy 面板立柜機(jī)房技監(jiān)矩陣面板也是 2u 的 x - y 控制面板 rcp -64p b- o led， 該 面 板 負(fù) 責(zé) e01 演 播 室 群 內(nèi) 矩 陣 所 有 輸 出 與輸入信號(hào)的切換和調(diào)度，所以將面板上除功能鍵以外的64 個(gè)按鍵全部設(shè)為信號(hào)源選擇鍵，使用時(shí)先按“d s t”目在 設(shè) 置 各 個(gè) 按 鍵 的 功 能 之 前 要 在“a cces s lis ts” 選項(xiàng)卡中選擇需要出現(xiàn)在面板目的按鍵和信號(hào)源按

13、鍵中的信 號(hào)，如圖 8。在“l(fā)ocal a lias es”選項(xiàng)卡中定義在面板目的按鍵和 信 號(hào) 源 按 鍵 上 顯 示 的 信 號(hào) 名 字， 即 面 板 別 名。 另 外， 在 “options”選項(xiàng)卡“name to use”一項(xiàng)選擇 alias name， 這樣為信號(hào)定義的名字才能正常顯示在面板上。9786的鍵，通過旋鈕選擇目的后，直接按面板上的信號(hào)源選擇鍵就可完成信號(hào)調(diào)度與切換。當(dāng)然，選擇目的和源后要按 “take”鍵確認(rèn)，如圖 9。同樣，將“enable”鍵設(shè)為鎖定鍵，在鎖定狀態(tài)不能在 面板上對(duì)信號(hào)進(jìn)行切換，防止誤操作，如圖 10。邊板卡綜合電纜。在板卡上面用跳線塊來選擇板卡是處于遙

14、控狀態(tài)還是 本地控制狀態(tài)，我們通常將它設(shè)在遙控狀態(tài)。可以通過 ccs navigator 軟件設(shè)置周邊板卡的參數(shù)，使 用 h ttp w eb 瀏覽器進(jìn)行設(shè)置更為簡單方便，在以后的使 用中可以在 e01 監(jiān)控服務(wù)器上通過監(jiān)控軟件進(jìn)行參數(shù)的設(shè) 置和更改。圖 12 為使用 http web 瀏覽器進(jìn)行設(shè)置的界面， 該幀同步器自動(dòng)檢測輸入信號(hào)的格式，而且不對(duì)音頻信號(hào) 做任何處理，所以設(shè)置比較簡單。在“access lists”選項(xiàng)卡要選中矩陣所有的 64 路信號(hào)，在“panel buttons”選項(xiàng)卡中定義面板上的 64 個(gè)按鍵。四 e01 演播室群周邊板卡的設(shè)置在 e01 演播室群中用到的高清視分

15、、模擬視分、加嵌器、解嵌器、幀同步、a f d 嵌入器、下變換器等均為 h arr is 公 司的周邊板卡，所有板卡插在 2u 周邊機(jī)箱中，該機(jī)箱包含 熱備份電源，以及支持 s n m p 協(xié)議的資源卡。e01 演播室 群視頻系統(tǒng)共使用了 16 個(gè) 2u 周邊機(jī)箱。本文對(duì)演播室群內(nèi)周邊板卡的配置以及板卡主要參數(shù) 的設(shè)置進(jìn)行了介紹，由于 e02 與 e01 的設(shè)置基本相同，所 以主要以 e01 演播室為例。1. 幀同步器e01 演播室在矩陣的應(yīng)急輸出和大屏播放 tv wa ll 輸出通路上各配置一個(gè) h ar r is 公司的幀同步器，標(biāo)清幀同步 s f s6803+ d 配高清升級(jí)選件 s f

16、 s68o p t- h d 后升級(jí)為高清 幀同步；它具有 1 路 hd-sdi 視頻信號(hào)輸入和 genlock 基準(zhǔn) 信號(hào)輸入；4 路嵌入音頻的 hd-sdi 輸出；在尾板上有一個(gè)44 芯接口，與之相配的是 1 個(gè)包含 8 聲道 a es 非平衡音頻 輸入輸出的綜合電纜，該綜合電纜對(duì)于本系統(tǒng)中所有帶 44 芯接口的周邊板卡都適用，由于在幀同步后面配置了加嵌 器，所以幀同步器只對(duì)矩陣應(yīng)急輸出和大屏播放 tv wa ll 輸出視頻信號(hào)進(jìn)行幀同步處理，對(duì)音頻信號(hào)及音頻元數(shù)據(jù) 不做任何處理，只將基準(zhǔn)信號(hào)接到綜合電纜上。圖 11 為周2. 加嵌器e01 演播室在切換臺(tái)的 p g m 輸出、clea n

17、 輸出和矩陣應(yīng)急輸出通路上各配置一個(gè) h ar r is 公司的 h m x6803+ d 加嵌器，它具有 1 路 h d -s d i 視頻信號(hào)輸入、4 路 a es 音 頻 信 號(hào) 輸 入 和 4 路 嵌 入 音 頻 的 h d -s d i 輸 出 信 號(hào)； 支 持 d olby e 元數(shù)據(jù)的嵌入和直通；與之相配的綜合電纜中的 rs -422 接口接收來自杜比編碼器的 d olby e 元數(shù)據(jù)；4 路121011本系統(tǒng)中配置的都是 h ar r is 公司的 h d x6803+ d 解嵌器，它具有 1 路 hd-sdi 視頻信號(hào)輸入、4 路 hd-sdi 輸出、4 路 a es 音 頻

18、 信 號(hào) 輸 出； 綜 合 電 纜 輸 出 4 路 a es 音 頻 信 號(hào)經(jīng)過非平衡平衡轉(zhuǎn)換器后進(jìn)入音頻系統(tǒng)。圖 14 是使用 http web 瀏覽器對(duì)解嵌器進(jìn)行設(shè)置的界面。4. afd 嵌入器根據(jù)中央電視臺(tái)高標(biāo)清混合制播體系幅型變換規(guī)范， 要求標(biāo)清及高清成品節(jié)目（文件和直播信號(hào)）需攜帶 a f d 信息，以滿足節(jié)目用于高標(biāo)清同播上變換或下變換時(shí)自動(dòng) 進(jìn)行正確幅型變換的需要，直播信號(hào)中的 a f d 信息由演播 室嵌入，高清演播室視頻系統(tǒng)高清末級(jí)分配之前增加 a f d 嵌入設(shè)備，完成 a f d 信息嵌入。所以在 e01 演播室切換臺(tái) 輸出的 p g m 主路信號(hào)和矩陣輸出的應(yīng)急備路信號(hào)

19、通路上光 端機(jī)前配置了 a f d 嵌入器來完成 a f d 信息的嵌入。本系統(tǒng)采用 harris 公司的 afd6800+d 嵌入器，它具有 1 路 hd- sdi 視頻信號(hào)輸入、4 路嵌入 afd 信息的 hd-sdi 輸出、2 路時(shí)鐘再生的視頻信號(hào)輸出?，F(xiàn) 階 段 對(duì) 于 高 清 直 播 節(jié) 目 信 號(hào)， 規(guī) 定 一 個(gè) 節(jié) 目 只 采 用一種幅型變換方式，即逐場嵌入同一個(gè) a f d 信息。對(duì) 于 h d - s d i，a f d 信 息 插 入 到 亮 度 信 號(hào) y 的 垂 直 輔 助 數(shù) 據(jù)（va n c） 中， 考 慮 給 下 游 解 析 及 應(yīng) 用 a f d 信 息 的 設(shè) 備 留 出 足 夠 的 處 理 時(shí) 間， 同 時(shí) 也 考 慮 不 會(huì) 因 切 換 而 導(dǎo) 致 afd 信息的丟失，規(guī)范推薦的 afd 信息嵌入到第 13 行； 本系統(tǒng)中 a f d 選擇 16:9 p r t c t d 模式，活動(dòng)圖像幅型比為16:9，活動(dòng)圖像為編碼幀的整幀圖像，活動(dòng)圖像需保護(hù)。 圖 15 是使用 http web 瀏覽器對(duì) afd 嵌入器進(jìn)行設(shè)置的 界面。a es 音頻信號(hào)經(jīng)過平衡非平衡轉(zhuǎn)換器后接