音響師高效培訓(xùn)高清演播室系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1、音響師高效培訓(xùn)高清演播室系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)高清晰度電視技術(shù)的不斷成熟為廣電行業(yè)的持續(xù)性發(fā)展注入了生機(jī)，國(guó)內(nèi)的許多電視臺(tái)已經(jīng)開(kāi)始嘗試將高清電視的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。在電視市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的大環(huán)境下，為了在未來(lái)的高清電視節(jié)目生產(chǎn)領(lǐng)域占有一席之地，湖北臺(tái)開(kāi)始著手進(jìn)行高清演播室系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)工作，希望通過(guò)該系統(tǒng)的建設(shè)為標(biāo)清電視（）向高清電視（）的平穩(wěn)過(guò)渡探索出一條可行之路 一高清演播室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想高清電視節(jié)目的制作在我國(guó)還處于起步階段，目前的電視制作仍以標(biāo)清節(jié)目為主，高清和標(biāo)清在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將并存。如果花費(fèi)高昂的代價(jià)建設(shè)一個(gè)純粹的高清演播室系統(tǒng)，只能進(jìn)行高清節(jié)目的制作和儲(chǔ)備，必然會(huì)降低演播室的利用率。

2、因此，構(gòu)建一個(gè)可以兼顧高清和標(biāo)清節(jié)目制作的演播室系統(tǒng)，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)投資的最大保護(hù)，延長(zhǎng)設(shè)備的有效使用周期；另一方面也能夠滿足現(xiàn)階段節(jié)目播出的要求，為用戶提供高質(zhì)量的標(biāo)清電視節(jié)目信號(hào)?；谝陨峡紤]，我們確立了高清/標(biāo)清兼容的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，該系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)高清、標(biāo)清信號(hào)源的混合處理，又能根據(jù)需求輸出高清和標(biāo)清版的節(jié)目。 二高清/標(biāo)清兼容系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式高清/標(biāo)清兼容系統(tǒng)與傳統(tǒng)的標(biāo)清系統(tǒng)相似，都是以切換臺(tái)為核心，但由于高清電視在取景比率、延時(shí)處理、信號(hào)帶寬等方面不同于標(biāo)清電視系統(tǒng)，在系統(tǒng)的細(xì)節(jié)處理上也存在許多不同。根據(jù)目前市場(chǎng)上切換臺(tái)的功能分類，高清/標(biāo)清兼容系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式有以下四種。 1. 雙主機(jī)

3、切換系統(tǒng) 2. 高/標(biāo)清兼容切換臺(tái)系統(tǒng) 3. 純高清加上、下變換系統(tǒng) 4. 多分辨率同步制作切換臺(tái)系統(tǒng) 1. 雙主機(jī)切換系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用由一個(gè)控制面板同時(shí)控制兩個(gè)主機(jī)的方式，一個(gè)為高清信號(hào)通道主機(jī)，另一個(gè)為標(biāo)清信號(hào)通道主機(jī)。除信號(hào)源之外，相當(dāng)于形成了高清、標(biāo)清兩套分離系統(tǒng)。它的優(yōu)點(diǎn)是高清、標(biāo)清信號(hào)可同步切換，可同時(shí)獲得高清、標(biāo)清信號(hào)，不存在由上、下變換而引起的信號(hào)延時(shí)和轉(zhuǎn)換損耗。其缺點(diǎn)是采用雙切換主機(jī)增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度。 2. 高/標(biāo)清兼容切換臺(tái)系統(tǒng)該系統(tǒng)采用高/標(biāo)清兼容切換臺(tái)，一臺(tái)切換臺(tái)主機(jī)同時(shí)具有高清、標(biāo)清兩套處理系統(tǒng)，切換臺(tái)設(shè)置為高清狀態(tài)時(shí)進(jìn)行高清制作，設(shè)置為標(biāo)清狀態(tài)時(shí)進(jìn)行標(biāo)清制

4、作。在同時(shí)錄制高清、標(biāo)清信號(hào)時(shí)，需要將高清信號(hào)進(jìn)行下變換以得到標(biāo)清信號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是高清、標(biāo)清信號(hào)能同時(shí)接入系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是由于高清、標(biāo)清信號(hào)同時(shí)接入切換臺(tái)，導(dǎo)致切換臺(tái)輸入端口和系統(tǒng)布線量成倍增加，成本較高。 3. 純高清加上、下變換系統(tǒng) 該系統(tǒng)從信號(hào)源輸出，經(jīng)切換臺(tái)處理，只有一個(gè)高清信號(hào)通道，形成了一個(gè)“高清島”。在通道最終輸出端加入下變換產(chǎn)生標(biāo)清信號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)錄制高清、標(biāo)清信號(hào)，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。但由于在輸入端對(duì)標(biāo)清信號(hào)源進(jìn)行了上變換，在輸出端加入了下變換，系統(tǒng)必須考慮由上、下變換所引起的視、音頻信號(hào)的延遲差異、變換模式等問(wèn)題。 4. 多分辨率同步制作切換臺(tái)系統(tǒng) 該系統(tǒng)以多分辨率同步制

5、作切換臺(tái)為核心，其獨(dú)特的格式融合（ ）技術(shù)使所有的標(biāo)清、高清信號(hào)源無(wú)需上、下變換即可直接進(jìn)入切換臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高清、標(biāo)清信號(hào)的同步混合切換，并可在切換時(shí)根據(jù)16:9和4:3幅型比的要求隨意設(shè)定。它的設(shè)置簡(jiǎn)單便捷，每個(gè)輸入接口可任意指定為高清或標(biāo)清格式，每級(jí)采用獨(dú)立的運(yùn)行，可以分別自由定義為高清或標(biāo)清輸出。該系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單，不需考慮上、下變換，不存在延時(shí)問(wèn)題，可完成高清、標(biāo)清信號(hào)的雙版同時(shí)輸出，具有較高的實(shí)用價(jià)值，但切換臺(tái)的成本較高。 經(jīng)對(duì)以上四種兼容方式的認(rèn)真比較，并考慮到今后的技術(shù)升級(jí)和系統(tǒng)構(gòu)成的性能價(jià)格比，我們決定采用純高清加上、下變換方式，其原因如下： * 從價(jià)格方面考慮，其它三種兼容系統(tǒng)采用的

6、切換臺(tái)與純高清切換臺(tái)相比，設(shè)備投入要高出60100%，顯然采用純高清切換臺(tái)是比較經(jīng)濟(jì)的一種選擇。 * 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面考慮，采用建立“高清島”的方式實(shí)現(xiàn)高清、標(biāo)清的兼容，在“高清島”內(nèi)從信號(hào)拾取、特技處理、字幕疊加到錄像全部為高清格式，在電視制作全面進(jìn)入高清時(shí)代后，將“高清島”以外的上、下變換去掉，就可以成為一個(gè)純高清的節(jié)目制作系統(tǒng)。 * 從系統(tǒng)復(fù)雜性方面考慮，除了標(biāo)清錄像機(jī)外，攝像機(jī)、高清錄像機(jī)、幀同步機(jī)、字幕機(jī)均為高清設(shè)備，具備高清信號(hào)的輸入、輸出功能，允許切換臺(tái)不具備標(biāo)清處理功能，使系統(tǒng)配置得到了簡(jiǎn)化。 三 高清演播室視頻系統(tǒng)的信號(hào)流程 我們計(jì)劃建立一個(gè)小型高清演播室，完成臺(tái)內(nèi)部分專題欄目

7、的錄制和直播工作，視頻系統(tǒng)的主要設(shè)備為：3臺(tái)高清攝像機(jī)、一臺(tái)16路高清切換臺(tái)、一臺(tái)122高清矩陣、一臺(tái)124標(biāo)清矩陣、高清和標(biāo)清放像機(jī)各一臺(tái)、高清和標(biāo)清錄像機(jī)各兩臺(tái)、一臺(tái)高清字幕機(jī)、兩臺(tái)上變換器和一臺(tái)下變換器。高清演播室的視頻系統(tǒng)圖如圖1所示。其信號(hào)流程如下。 三 高清演播室視頻系統(tǒng)的信號(hào)流程1. 高清主路信號(hào) 3路高清攝像機(jī)信號(hào)、1路高清放像機(jī)信號(hào)、高清字幕機(jī)的2路信號(hào)直接進(jìn)入高清切換臺(tái)，由標(biāo)清矩陣輸出的第二、三路信號(hào)分別經(jīng)2臺(tái)上變換器轉(zhuǎn)換為信號(hào)后也送入高清切換臺(tái)，高清切換臺(tái)輸出的信號(hào)即為高清主路信號(hào)。 2. 高清備路信號(hào) 高清攝像機(jī)、高清放像機(jī)、高清字幕機(jī)及兩臺(tái)上變換器的輸出信號(hào)送入122

8、高清矩陣，其輸出作為高清備路信號(hào)。 3. 標(biāo)清主路信號(hào) 高清主路信號(hào)經(jīng)過(guò)下變換，轉(zhuǎn)換為標(biāo)清主路信號(hào)。 4. 標(biāo)清備路信號(hào) 由高清攝像機(jī)、高清放像機(jī)、高清字幕機(jī)輸出的5路信號(hào)和1路標(biāo)清放像機(jī)信號(hào)、兩路外來(lái)標(biāo)清信號(hào)進(jìn)入124標(biāo)清矩陣，矩陣的第一路輸出即為標(biāo)清備路信號(hào)。5. 音頻嵌入 高清主路和備路信號(hào)經(jīng)21自動(dòng)倒換開(kāi)關(guān)后嵌入數(shù)字音頻信號(hào)，被分別送至總控機(jī)房和兩臺(tái)高清錄像機(jī)；同樣，標(biāo)清主路和備路信號(hào)經(jīng)21自動(dòng)倒換開(kāi)關(guān)后嵌入數(shù)字音頻信號(hào)，被分別送至總控機(jī)房和兩臺(tái)標(biāo)清錄像機(jī)。 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高清和標(biāo)清兩種節(jié)目制作的兼容，可分別或同時(shí)進(jìn)行兩種格式的電視節(jié)目的錄制或直播，下面還要對(duì)系統(tǒng)作幾點(diǎn)說(shuō)明： * 將標(biāo)清

9、矩陣和上變換器配合使用，可以為高清切換臺(tái)靈活提供各種信號(hào)源，如來(lái)自總控機(jī)房或電腦的外來(lái)信號(hào)、標(biāo)清放像機(jī)的信號(hào)等。* 上變換器還具有幀同步功能，因此外來(lái)標(biāo)清信號(hào)不必經(jīng)過(guò)幀同步機(jī)。* 發(fā)揮設(shè)備本身具有兼容高清、標(biāo)清輸出的特點(diǎn)，充分利用設(shè)備的高清、標(biāo)清輸出端品，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的配置。四關(guān)鍵設(shè)備的選型 1. 切換臺(tái) 切換臺(tái)選用索尼8000（不含標(biāo)清處理選件），支持1080/50i格式，采用2級(jí)配置，每級(jí)都有4個(gè)全功能鍵及14個(gè)獨(dú)立劃像發(fā)生器，其獨(dú)立的功能包括：4:3/16:9母線切換模式、交叉點(diǎn)指配、快拍、關(guān)鍵幀及各種特技。為了提供更大的靈活性，每級(jí)中的每個(gè)按鍵處理器都可以進(jìn)行色鍵和彩色矢量鍵控處理，消除了

10、以往鍵型選擇的局限性。有多達(dá)200個(gè)幀存（標(biāo)清），具有一體化三維數(shù)字特技及外部數(shù)字特技控制能力，并具有較好的可靠性和擴(kuò)展能力。 四關(guān)鍵設(shè)備的選型 2. 攝像機(jī)攝像機(jī)決定選用索尼950 高清演播室攝像機(jī)，它采用220萬(wàn)像素 ，可實(shí)現(xiàn)12比特轉(zhuǎn)換，支持1080/50i格式的節(jié)目制作,支持16:9/4:3轉(zhuǎn)換，靈敏度達(dá)到F10，信噪比為54，水平分辨率為1000線，調(diào)制深度在水平方向?yàn)?5%，拖尾電平達(dá)到-135。使用 存儲(chǔ)設(shè)置文件和場(chǎng)景文件，具有多區(qū)彩色矩陣功能、自適應(yīng)高亮度控制功能、三通道膚色細(xì)節(jié)校正功能、拐點(diǎn)飽和度控制功能以及暗部飽和度控制功能。攝像機(jī)控制單元能夠提供4組信號(hào)及模擬分量、模擬復(fù)

11、合信號(hào)的輸出。四關(guān)鍵設(shè)備的選型3. 錄、放像機(jī)該系統(tǒng)中原有的錄、放像機(jī)采用 系列產(chǎn)品，這些標(biāo)清設(shè)備可繼續(xù)沿用。高清錄、放像機(jī)的配置要考慮到全臺(tái)錄制格式的統(tǒng)一性，我們決定采用 系列產(chǎn)品。放像機(jī)選用2100P，它內(nèi)置上、下變換器，兼容多種1/2英寸磁帶重放，包括模擬、，可輸出和信號(hào)。錄像機(jī)選用2000，它內(nèi)置下變換器，具備和輸出端口，具有優(yōu)秀的編輯操作性能，可記錄長(zhǎng)達(dá)149分鐘的1080/50i格式的高清節(jié)目。四關(guān)鍵設(shè)備的選型4. 同步系統(tǒng)高清系統(tǒng)使用的同步基準(zhǔn)信號(hào)有兩種，一種是高清專用的三電平同步信號(hào)，另一種是與現(xiàn)有標(biāo)清系統(tǒng)完全相同的（ ，即黑色同步）信號(hào)。早期的高清產(chǎn)品大多只能接受三電平同步信

12、號(hào)，但近幾年生產(chǎn)的大部分高清設(shè)備都配置了同步輸入接口。同步系統(tǒng)選用2臺(tái)泰克700和一臺(tái)422D組成自動(dòng)倒換系統(tǒng)，能夠輸出和三電平同步信號(hào)。四關(guān)鍵設(shè)備的選型（1）監(jiān)視器的選擇為了控制監(jiān)視系統(tǒng)的成本，除了主監(jiān)、預(yù)監(jiān)、技監(jiān)采用索尼系列高清監(jiān)視器以外，其余全部采用標(biāo)清監(jiān)視器。（2）監(jiān)視器管理系統(tǒng)在制作高清節(jié)目時(shí)，要在監(jiān)視器上調(diào)出16:9安全線，使導(dǎo)播能夠在監(jiān)視器上看到按16:9構(gòu)圖的畫(huà)面。而在錄制標(biāo)清節(jié)目時(shí)，則需調(diào)出 4:3安全線。為了避免在錄制不同節(jié)目時(shí)對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行逐個(gè)調(diào)整，方便對(duì)監(jiān)視系統(tǒng)的控制，必須建立監(jiān)視器管理系統(tǒng)（如索尼的系統(tǒng)），使所有監(jiān)視器聯(lián)網(wǎng)，對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行統(tǒng)一編組控制，通過(guò)電腦軟件完成各監(jiān)

13、視器的設(shè)置。 五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高清演播室要求音頻系統(tǒng)應(yīng)具有5.1環(huán)繞聲兼容立體聲、單聲道的監(jiān)聽(tīng)及錄制播出能力。但從目前情況來(lái)看，5.1聲道環(huán)繞聲編碼播出為時(shí)尚早，我們認(rèn)為在現(xiàn)階段將高清電視節(jié)目的聲音制作定位于立體聲比較現(xiàn)實(shí)。高清演播室音頻系統(tǒng)主要由數(shù)字調(diào)音臺(tái)、音頻延時(shí)器、音頻嵌入器、數(shù)字音分、模擬音分等設(shè)備組成，其音頻系統(tǒng)圖如圖2所示。 五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 信號(hào)通路演播室的音頻系統(tǒng)采用數(shù)字與模擬信號(hào)通路混合使用的設(shè)計(jì)方案，即在音頻信號(hào)主通路采用格式的數(shù)字信號(hào)，而在音頻內(nèi)部系統(tǒng)的連接中部分采用模擬信號(hào)。之所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的全數(shù)字演播室音頻系統(tǒng)，其原因如下：* 一些外

14、圍設(shè)備沒(méi)有數(shù)字接口，或數(shù)字接口格式與主系統(tǒng)不統(tǒng)一；* 話筒輸入及監(jiān)聽(tīng)輸出必須采用模擬信號(hào)通路。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2. 數(shù)字調(diào)音臺(tái)數(shù)字調(diào)音臺(tái)是音頻系統(tǒng)的中央處理設(shè)備，我們選用的是美國(guó)太平洋公司的 16路數(shù)字調(diào)音臺(tái)。它包括2路話筒專用輸入模塊、4路話筒/線路輸入模塊、10路模擬/數(shù)字立體聲輸入模塊、2個(gè)模擬立體聲主輸出模塊和2個(gè)數(shù)字立體聲主輸出模塊。該調(diào)音臺(tái)采取了許多措施來(lái)保證直播的安全性： 五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3. 系統(tǒng)延時(shí)本系統(tǒng)中，純高清制作不會(huì)出現(xiàn)聲畫(huà)不同步的問(wèn)題。而在標(biāo)清制作時(shí)，由于廣播級(jí)的上、下變換器各有3幀的延時(shí)量，必須采用音頻延時(shí)器來(lái)解決圖像滯后的問(wèn)題。標(biāo)清放像機(jī)的視頻信號(hào)和外來(lái)視頻信

15、號(hào)經(jīng)過(guò)上變換后，會(huì)產(chǎn)生3幀延時(shí)，因此先要將它們的音頻信號(hào)送入音頻延時(shí)器處理后，再輸入調(diào)音臺(tái)。經(jīng)過(guò)下變換后的標(biāo)清節(jié)目信號(hào)也會(huì)產(chǎn)生3幀延時(shí)，因此將調(diào)音臺(tái)輸出的數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)音頻延時(shí)器處理后，再送入標(biāo)清音頻嵌入器。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4. 監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)在演播室中同時(shí)存在著一個(gè)與高清信號(hào)同步的音頻信號(hào)和一個(gè)經(jīng)延遲后與標(biāo)清信號(hào)同步的音頻信號(hào)，而在演播室內(nèi)只能監(jiān)聽(tīng)一個(gè)音頻信號(hào)，否則會(huì)造成聲音監(jiān)聽(tīng)的混亂。由于主監(jiān)、預(yù)監(jiān)和技監(jiān)的視頻信號(hào)都沒(méi)有經(jīng)過(guò)延遲，為了方便節(jié)目制作，在演播室內(nèi)監(jiān)聽(tīng)的是不加延遲的、與高清信號(hào)同步的聲音。另外，技術(shù)人員可以用耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)經(jīng)過(guò)延時(shí)后的聲音。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5. 立體聲為了實(shí)現(xiàn)立體聲播出，

16、系統(tǒng)中的音頻分配、嵌入、傳輸、擴(kuò)聲、監(jiān)聽(tīng)等環(huán)節(jié)都采用立體聲。六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題 1. 上、下變換模式的選擇（1）上變換模式上變換將4:3的標(biāo)清信號(hào)變換為16:9的高清信號(hào)，如圖3所示，有以下三種模式：六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題2. 其他非技術(shù)性要求 在新建高清演播室時(shí)，演播室的長(zhǎng)寬比要適合16:9的構(gòu)圖要求，使演播室的寬度大于縱深，攝像機(jī)在拍攝時(shí)有左右平搖的余地。高清和標(biāo)清攝像機(jī)在拍攝手法上有許多不同，用高清攝像機(jī)拍攝時(shí)，由于景深淺，必須掌握好光的強(qiáng)度、光圈與景深的關(guān)系，精確地聚焦，保證畫(huà)面的清晰度。六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題盡管該高清演播室系統(tǒng)只是一個(gè)功能比較單一的小型節(jié)目制作系統(tǒng)，但它畢竟在高清節(jié)目制作方面進(jìn)行了一些有益的嘗試。隨著高清技術(shù)的成熟和制作