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

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，國內(nèi)的許多電視臺已經(jīng)開始嘗試將高清電視的夢想變成現(xiàn)實。在電視市場競爭日益激烈的大環(huán)境下，為了在未來的高清電視節(jié)目生產(chǎn)領(lǐng)域占有一席之地，湖北臺開始著手進行高清演播室系統(tǒng)的前期設(shè)計工作，希望通過該系統(tǒng)的建設(shè)為標(biāo)清電視（）向高清電視（）的平穩(wěn)過渡探索出一條可行之路 一高清演播室系統(tǒng)的設(shè)計思想高清電視節(jié)目的制作在我國還處于起步階段，目前的電視制作仍以標(biāo)清節(jié)目為主，高清和標(biāo)清在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)將并存。如果花費高昂的代價建設(shè)一個純粹的高清演播室系統(tǒng)，只能進行高清節(jié)目的制作和儲備，必然會降低演播室的利用率。

2、因此，構(gòu)建一個可以兼顧高清和標(biāo)清節(jié)目制作的演播室系統(tǒng)，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對投資的最大保護，延長設(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?；谝陨峡紤]，我們確立了高清/標(biāo)清兼容的系統(tǒng)設(shè)計思想，該系統(tǒng)既能實現(xiàn)高清、標(biāo)清信號源的混合處理，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，都是以切換臺為核心，但由于高清電視在取景比率、延時處理、信號帶寬等方面不同于標(biāo)清電視系統(tǒng)，在系統(tǒng)的細節(jié)處理上也存在許多不同。根據(jù)目前市場上切換臺的功能分類，高清/標(biāo)清兼容系統(tǒng)的實現(xiàn)方式有以下四種。 1. 雙主機

3、切換系統(tǒng) 2. 高/標(biāo)清兼容切換臺系統(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系統(tǒng) 1. 雙主機切換系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用由一個控制面板同時控制兩個主機的方式，一個為高清信號通道主機，另一個為標(biāo)清信號通道主機。除信號源之外，相當(dāng)于形成了高清、標(biāo)清兩套分離系統(tǒng)。它的優(yōu)點是高清、標(biāo)清信號可同步切換，可同時獲得高清、標(biāo)清信號，不存在由上、下變換而引起的信號延時和轉(zhuǎn)換損耗。其缺點是采用雙切換主機增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度。 2. 高/標(biāo)清兼容切換臺系統(tǒng)該系統(tǒng)采用高/標(biāo)清兼容切換臺，一臺切換臺主機同時具有高清、標(biāo)清兩套處理系統(tǒng)，切換臺設(shè)置為高清狀態(tài)時進行高清制作，設(shè)置為標(biāo)清狀態(tài)時進行標(biāo)清制

4、作。在同時錄制高清、標(biāo)清信號時，需要將高清信號進行下變換以得到標(biāo)清信號。其優(yōu)點是高清、標(biāo)清信號能同時接入系統(tǒng)，操作簡單。缺點是由于高清、標(biāo)清信號同時接入切換臺，導(dǎo)致切換臺輸入端口和系統(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)從信號源輸出，經(jīng)切換臺處理，只有一個高清信號通道，形成了一個“高清島”。在通道最終輸出端加入下變換產(chǎn)生標(biāo)清信號。其優(yōu)點是可同時錄制高清、標(biāo)清信號，系統(tǒng)相對簡單。但由于在輸入端對標(biāo)清信號源進行了上變換，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、音頻信號的延遲差異、變換模式等問題。 4. 多分辨率同步制作切換臺系統(tǒng) 該系統(tǒng)以多分辨率同步制

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

6、切換臺與純高清切換臺相比，設(shè)備投入要高出60100%，顯然采用純高清切換臺是比較經(jīng)濟的一種選擇。 * 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面考慮，采用建立“高清島”的方式實現(xiàn)高清、標(biāo)清的兼容，在“高清島”內(nèi)從信號拾取、特技處理、字幕疊加到錄像全部為高清格式，在電視制作全面進入高清時代后，將“高清島”以外的上、下變換去掉，就可以成為一個純高清的節(jié)目制作系統(tǒng)。 * 從系統(tǒng)復(fù)雜性方面考慮，除了標(biāo)清錄像機外，攝像機、高清錄像機、幀同步機、字幕機均為高清設(shè)備，具備高清信號的輸入、輸出功能，允許切換臺不具備標(biāo)清處理功能，使系統(tǒng)配置得到了簡化。 三 高清演播室視頻系統(tǒng)的信號流程 我們計劃建立一個小型高清演播室，完成臺內(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臺高清攝像機、一臺16路高清切換臺、一臺122高清矩陣、一臺124標(biāo)清矩陣、高清和標(biāo)清放像機各一臺、高清和標(biāo)清錄像機各兩臺、一臺高清字幕機、兩臺上變換器和一臺下變換器。高清演播室的視頻系統(tǒng)圖如圖1所示。其信號流程如下。 三 高清演播室視頻系統(tǒng)的信號流程1. 高清主路信號 3路高清攝像機信號、1路高清放像機信號、高清字幕機的2路信號直接進入高清切換臺，由標(biāo)清矩陣輸出的第二、三路信號分別經(jīng)2臺上變換器轉(zhuǎn)換為信號后也送入高清切換臺，高清切換臺輸出的信號即為高清主路信號。 2. 高清備路信號 高清攝像機、高清放像機、高清字幕機及兩臺上變換器的輸出信號送入122

8、高清矩陣，其輸出作為高清備路信號。 3. 標(biāo)清主路信號 高清主路信號經(jīng)過下變換，轉(zhuǎn)換為標(biāo)清主路信號。 4. 標(biāo)清備路信號 由高清攝像機、高清放像機、高清字幕機輸出的5路信號和1路標(biāo)清放像機信號、兩路外來標(biāo)清信號進入124標(biāo)清矩陣，矩陣的第一路輸出即為標(biāo)清備路信號。5. 音頻嵌入 高清主路和備路信號經(jīng)21自動倒換開關(guān)后嵌入數(shù)字音頻信號，被分別送至總控機房和兩臺高清錄像機；同樣，標(biāo)清主路和備路信號經(jīng)21自動倒換開關(guān)后嵌入數(shù)字音頻信號，被分別送至總控機房和兩臺標(biāo)清錄像機。 該系統(tǒng)實現(xiàn)了高清和標(biāo)清兩種節(jié)目制作的兼容，可分別或同時進行兩種格式的電視節(jié)目的錄制或直播，下面還要對系統(tǒng)作幾點說明： * 將標(biāo)清

9、矩陣和上變換器配合使用，可以為高清切換臺靈活提供各種信號源，如來自總控機房或電腦的外來信號、標(biāo)清放像機的信號等。* 上變換器還具有幀同步功能，因此外來標(biāo)清信號不必經(jīng)過幀同步機。* 發(fā)揮設(shè)備本身具有兼容高清、標(biāo)清輸出的特點，充分利用設(shè)備的高清、標(biāo)清輸出端品，簡化系統(tǒng)的配置。四關(guān)鍵設(shè)備的選型 1. 切換臺 切換臺選用索尼8000（不含標(biāo)清處理選件），支持1080/50i格式，采用2級配置，每級都有4個全功能鍵及14個獨立劃像發(fā)生器，其獨立的功能包括：4:3/16:9母線切換模式、交叉點指配、快拍、關(guān)鍵幀及各種特技。為了提供更大的靈活性，每級中的每個按鍵處理器都可以進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200個幀存（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展能力。 四關(guān)鍵設(shè)備的選型 2. 攝像機攝像機決定選用索尼950 高清演播室攝像機，它采用220萬像素 ，可實現(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)制深度在水平方向為45%，拖尾電平達到-135。使用 存儲設(shè)置文件和場景文件，具有多區(qū)彩色矩陣功能、自適應(yīng)高亮度控制功能、三通道膚色細節(jié)校正功能、拐點飽和度控制功能以及暗部飽和度控制功能。攝像機控制單元能夠提供4組信號及模擬分量、模擬復(fù)

11、合信號的輸出。四關(guān)鍵設(shè)備的選型3. 錄、放像機該系統(tǒng)中原有的錄、放像機采用 系列產(chǎn)品，這些標(biāo)清設(shè)備可繼續(xù)沿用。高清錄、放像機的配置要考慮到全臺錄制格式的統(tǒng)一性，我們決定采用 系列產(chǎn)品。放像機選用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。錄像機選用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，可記錄長達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)信號有兩種，一種是高清專用的三電平同步信號，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。早期的高清產(chǎn)品大多只能接受三電平同步信

12、號，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臺泰克700和一臺422D組成自動倒換系統(tǒng)，能夠輸出和三電平同步信號。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，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)圖的畫面。而在錄制標(biāo)清節(jié)目時，則需調(diào)出 4:3安全線。為了避免在錄制不同節(jié)目時對監(jiān)視器進行逐個調(diào)整，方便對監(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)，對監(jiān)視器進行統(tǒng)一編組控制，通過電腦軟件完成各監(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)聽及錄制播出能力。但從目前情況來看，5.1聲道環(huán)繞聲編碼播出為時尚早，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。高清演播室音頻系統(tǒng)主要由數(shù)字調(diào)音臺、音頻延時器、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)計五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計1. 信號通路演播室的音頻系統(tǒng)采用數(shù)字與模擬信號通路混合使用的設(shè)計方案，即在音頻信號主通路采用格式的數(shù)字信號，而在音頻內(nèi)部系統(tǒng)的連接中部分采用模擬信號。之所以無法實現(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)聽輸出必須采用模擬信號通路。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計2. 數(shù)字調(diào)音臺數(shù)字調(diào)音臺是音頻系統(tǒng)的中央處理設(shè)備，我們選用的是美國太平洋公司的 16路數(shù)字調(diào)音臺。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個模擬立體聲主輸出模塊和2個數(shù)字立體聲主輸出模塊。該調(diào)音臺采取了許多措施來保證直播的安全性： 五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計3. 系統(tǒng)延時本系統(tǒng)中，純高清制作不會出現(xiàn)聲畫不同步的問題。而在標(biāo)清制作時，由于廣播級的上、下變換器各有3幀的延時量，必須采用音頻延時器來解決圖像滯后的問題。標(biāo)清放像機的視頻信號和外來視頻信

15、號經(jīng)過上變換后，會產(chǎn)生3幀延時，因此先要將它們的音頻信號送入音頻延時器處理后，再輸入調(diào)音臺。經(jīng)過下變換后的標(biāo)清節(jié)目信號也會產(chǎn)生3幀延時，因此將調(diào)音臺輸出的數(shù)字音頻信號經(jīng)音頻延時器處理后，再送入標(biāo)清音頻嵌入器。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計4. 監(jiān)聽系統(tǒng)在演播室中同時存在著一個與高清信號同步的音頻信號和一個經(jīng)延遲后與標(biāo)清信號同步的音頻信號，而在演播室內(nèi)只能監(jiān)聽一個音頻信號，否則會造成聲音監(jiān)聽的混亂。由于主監(jiān)、預(yù)監(jiān)和技監(jiān)的視頻信號都沒有經(jīng)過延遲，為了方便節(jié)目制作，在演播室內(nèi)監(jiān)聽的是不加延遲的、與高清信號同步的聲音。另外，技術(shù)人員可以用耳機監(jiān)聽經(jīng)過延時后的聲音。五 音頻系統(tǒng)的設(shè)計5. 立體聲為了實現(xiàn)立體聲播出，

16、系統(tǒng)中的音頻分配、嵌入、傳輸、擴聲、監(jiān)聽等環(huán)節(jié)都采用立體聲。六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中值得注意的問題 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)清信號變換為16:9的高清信號，如圖3所示，有以下三種模式：六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中值得注意的問題六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中值得注意的問題2. 其他非技術(shù)性要求 在新建高清演播室時，演播室的長寬比要適合16:9的構(gòu)圖要求，使演播室的寬度大于縱深，攝像機在拍攝時有左右平搖的余地。高清和標(biāo)清攝像機在拍攝手法上有許多不同，用高清攝像機拍攝時，由于景深淺，必須掌握好光的強度、光圈與景深的關(guān)系，精確地聚焦，保證畫面的清晰度。六高清演播室系統(tǒng)設(shè)計中值得注意的問題盡管該高清演播室系統(tǒng)只是一個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)目制作方面進行了一些有益的嘗試。隨著高清技術(shù)的成熟和制作