江城新闻全媒体演播室改造

江城新闻演播室改造
吉林市电视台第三演播室原为吉林市电视台新闻综合频道的《江城新闻》栏目的录制演播室。

从电视台搬迁至新台址后投入使用。

制作设备几经更换淘汰，于2008年3月重新整体装修设计。

由原有的模拟分量系统升级为标清数字系统，放弃原有的实景演播室改用由新奥特公司开发的马里亚纳虚拟演播室系统。

同时将原有的FC+以太网的非编制作网更换成千兆以太网的SOBEY ENET。

经过1个多月的装修、设备调试和试运行，第三演播室正式投入使用。

随着近年来吉林市的经济快速发展和人民百姓业余文化生活更高的需求，经过台领导决定在新闻综合频道已经增加的《财富江城》栏目后还有增加两档栏目《故事汇江城》、《天天唠新闻》，其中《天天唠新闻》为直播栏目。

由于《江城新闻》栏目是录播节目，第三演播室不具备直播功能。

所以要对第三演播室进行技术改造，不仅要实现直播功能，更要丰富演播室的功能和提高使用效能。

为这次演播室技术改造新购进安徽恒一视讯的在线包装工作站两台、图文点评工作站两台、咨询信息获取工作站、数据服务器系统一套；索贝的卫星收录系统一套。

此次的演播室改造的难点在于，最大程度上保存原有演播室的系统结构和操作习惯，实现新增加的在线包装、硬盘播放采集和图文点评功能。

将非编制作网络与卫星信号收录和在线包装系统网络的对接。

1、在线包装系统
安徽恒一视讯提供的在线包装系统以惠普的Z800工作站为主机加
载4张Blackmagic Deisgn的Decklink Studio卡。

具有广泛兼容性的10 bit 视频卡DeckLink Studio支持标清和高清，提供SDI、HDMI和模拟视频、模拟/数字音频和标清键混，内建的硬件下变换器可将高清信号下变换后通过独立的SD-SDI、复合和S-Video接口输出。

DeckLink Studio具有非常丰富的接口，包括SD/HD-SDI、SD/HD分量、复合、S-Video、4通道平衡模拟音频、2通道AES/EBU、黑场和三电平同步输入和RS-422 录机控制。

由于DeckLink Studio分支电缆上也有SDI接口，所以在新系统的设计上可以省略一些数字分配器，这不仅是减少了成本，更因为减少环节使系统更稳定、安全。

这四张卡中的两张卡分别作在线包装的两路DVE开窗，用于演播室与现场记者连线对话；一张卡做KEY和FILL 信号；一张卡做硬盘录像机的采集和播放信号接口。

图文点评系统采用的是以惠普XW4600工作站为主机加载2张Blackmagic Deisgn的Decklink Studio卡，分别做DVE开窗和输出数字信号接口。

使用19寸宽屏液晶显示器和多点触摸屏，采用红外线触屏技术。

资讯信息获取工作站采用惠普的XW4600工作站，连接互联网即使下载网络上热门图片视频。

服务器是以惠普的DL380G5p机架式服务器和500GB SATA 7200 HDD 6块热插播阵列组成的千兆以太网存储服务器。

2、数字特技切换台
切换台是系统的核心，其性能的优劣直接影响整个系统的性能，经多方考察和价格比较，根据实际情况以及经济承受能力，选用了SONY
公司的DFS-800全数字特技切换台，选配BKDF-861模拟输出卡，以备监视、技监及BKDF-810数字输入卡。

之所以选用这个切换台，是因为该切换台具有以下功能优势。

强大的混效/特技功能。

DFS-800支持16路输入、六个键控器（四个键控器和两个DSK）、六路的三维DME特技，能满足各种制作需要；灵活的输入/输出配置。

DFS-800切换台的标准配置包括八路SD-SDI输入和八路SD-SDI 输出。

每一路输入均具备帧同步功能，可以接受已同步或异步的视频讯号,帧同步功能可同步实时(Liveinput)的视频也可以修正该输入的视频值量和冻结存储在内部存储器上当静帧使用，这些图像可以作为两路独立的主输入使用；包括三维在内的多种特技效果。

DFS-800可以提供切换（CUT）、混合（MIX）、划像（WIPE）和特技划像（DMEWIPE）等转换模式，以及色键处理。

划像模式的数量超过100多种，并为这些特技效果提供多种可调参数，如位置、大小、旋转、边缘和透明度等。

此外，它还配备六路三维特技效果，可以完成光效特技处理；
6个通道的三维特技DVE可以分别应用在6个键通道上KEY1-4及2个DSK1-2下游键，这6个键通道也都具备10-bit4:4:4全宽带处理的色键抠像功能（Chromakey）；6个键通道抠像的遮蔽（masks）、边缘（edge）、斜影（shadow）、空心边（outline）等变化都可调整。

另有独立的4个彩底发生器；
KEY1-4键通道之间及DSK1-2下游键之间的重迭顺序可任意调整；
模拟黑场B.B.同步输入，及2个黑场B.B.同步输出，用于同步和被
同步；
预监转场功能（PREV-TRANS）可以事先监看将要播出的特技或转场效果。

3、摄像机
摄像机采用的是SONY的两台MSW-930P和一台PDW-539P数字摄像机。

MSW-930P采用了120万象素3芯片Power HAD EX FIT CCD，灵敏度F11,最低照度0.008lx,信噪比63dB；采用14比特A/D转换；应用了先进数字信号处理技术，提供自适应高亮度处理、拐点饱和度控制、三肤色细节校正、自动追踪白平衡（ATW），电子柔焦，色温控制，多区彩色校正、自适应细节控制、黑伽玛扩展等功能；慢快门拍摄和超级增益功能。

50Mbps的MPEG-2 4:2:2@ML I帧压缩技术以及ADSP高级数字信号处理功能，是当前广电行业中多用途标清格式摄录一体机中的领军机型。

PDW-539P具备MPEG IMX/DVCAM可切换记录和一个内置的光学滤镜轮。

采用了三片4:3 Power HAD™ EX CCDs；调制深度达到了70% ；12比特A/D转换。

4、同步系统
演播室的同步系统由DFS-800提供，经由两台STVS的视频分配器将BB同步信号分配给所有的设备。

5、延时系统
延时设备是直播演播室里不可缺少的重要设备，确保信号的安全性、可靠性、稳定性。

本演播室采用北京奥视公司的DL240SDI2广播级视音频固态延时器。

DL240SDI2 可对视音频信号提供120 秒延时，可对
要播出的内容进行控制，备路播放垫片删除不宜播出的内容。

DL240SDI2 提供主备路SDI 视频信号输入，主备路2 声道平衡模拟音频输入、及嵌入2 声道音频输入。

主路作为延时调节使用，提供正常工作；备路为输出信号提供更为安全的信号保障。

DL240SDI2 具有丰富的监视监听接口，提供延时前、后全面的模拟视音频监视接口。

DL240SDI2 具有信号监测和报警功能，可检测输入信号的视频丢失、音频丢失、EDH 错误、静帧、黑场、音频电平过大和过小的错误，为操作人员提供提示。

DL240SDI2 的输出具有继电器掉电旁通功能。

6、TS流收录
TS流收录机是为ENET3/5制作、XMAM媒资模块提供收录卫星节目源的设备。

TS流收录机采用索贝MG-ASDI4入1出接口卡，可进行长时间无人值机状态下的TS信号标清节目收录。

支持多种收录任务：手动任务、自动任务、计划任务；可以自定义5-120分钟的分段定时采集。

7、真三维虚拟演播室系统
Mariana.VS虚拟演播系统是新奥特公司精心打造的全新一代
虚拟产品，结合三维虚拟演播室技术、三维图文技术、数据库技术，突破原有虚拟演播室在渲染能力和质量上的限制，实现了质的飞跃。

渲染引擎是图形图像处理的核心和基础，Mariana三维渲染引擎充分利用了GPU在浮点运算、并行运算、高效纹理处理、向量运算方面的能力实现绚丽的图文效果，为三维图形、图像处理提供强劲的实时渲染动力，可以充分发挥高端图形加速卡GPU可编程渲染管线特性，渲染能力得到质的提升和飞跃。

构建在Mariana渲染引擎基础上的Mariana.VS虚拟演播室系统采用了多项关键技术，使其在三维渲染的效果、质感和效率上取得了突破性、跳跃性的提升。

能够逼真的描绘出物体的凹凸贴图、片段光照、纹理材质、高光反射等细腻真实的效果，系统出色的质感、光感、动感和实时渲染能力为节目制作质量的提升奠定了良好的技术基础。

系统采用精密的反走样和多种纹理处理渲染算法，以及基于像素处理特效的渲染流水线，提供对视频高清晰、高画质的渲染效果。

系统采用自主研发的智能识别分析算法，真正实现快速高精度初始化定位。

同时，该传感定位技术充分考虑到镜头的变焦、聚焦以及镜头非线性误差对定位的细微影响，采用精确的图形处理和拟合算法，可以精确的随着摄像机的俯仰、平摇和变焦的变化，实时生成相应的虚拟场景。

系统采用自主研发的传感跟踪分析算法，可以提供场景或场景中的物体，如：台标、公告板、电视墙、三维数据图表等选择性跟踪，使其
可以跟随摄像机传感跟踪同步运动，也可不跟随摄像机传感跟踪运动，大大丰富了拍摄手段和效果，让节目更具表现力。

系统采用开放式、插件式、网络化的整体架构，真正实现了制作、播出分离控制的工作方式。

整个系统功能设计齐备但又相对隔离，系统包括：虚拟场景/模板设计器、三维渲染器、控制播出器三大组成部分。

各个子系统功能明确、介定分明，相互独立又可以有机结合，既可充分发挥各自的功能同时也有力保证了整体的系统安全。

系统在全三维空间中，不仅处理三维物体，同时以各种纹理贴图方式处理图文、字幕、图像、动画序列、输入活动视频和视频文件回放等多种复杂三维元素，使它们作为三维场景中的纹理贴图无缝融入到其中，从而展现各种三维图文效果。

同时，系统采用精密的反走样和多种字效渲染算法，以及多套基于多种像素处理特效组合的渲染流水线，提供十分丰富的、高质量的虚拟图文效果。

系统能够对活动视频进行多种视频特效处理，不仅包括各种的位置、形状、大小以及运动轨迹的处理，而且还提供真正基于“层”概念上的多种视频DVE变形特效处理。

系统提供动态、开放的数据接口和技术支持，可以提供随数据的变化而变化统计功能并实现三维显示，在虚拟演播室系统中真正实现了动态数据的可视化，丰富了节目的表现力。

系统与Mariana.5D在线图文包装系列产品共享图形处理平台和图
形渲染引擎，并且实现了基于工程文件级的交换和共享，具备全面和广泛的兼容性，支持多种动态纹理，支持3ds、.wrl等多种三维场景描述
格式，支持*bmp、*.tga、*.jpg等多种图片格式，以及支持*.png等常用图像格式的分层导入。

该演播室曾经经历过一次数字化改造，将原有的模拟分量系统改造为串行数字分量信号，系统设备之间通过数字串行接口（SDI）连接。

不仅在设计视音频系统过程中方便灵活，更能提供高质量的信号传输效果，在工程施工时更为快速简便。

在之后的设备维护和故障排查过程中也可以避免浪费大量的时间和精力。

原演播室设计为三讯道摄像机信号，其中两路摄像机信号经过双通道虚拟系统后形成2路数字信号，作为新闻节目采集的主要机位。

一路录制主持人的口播内容，另一路录制节目结尾部分，上尾板字幕时的背景。

第三路作为虚拟系统在无法使用时的备用机位。

按照新栏目的设计需要，机位要有四个景别：两个主持人的大全景、两个单个主持人的近景，和两个主持人的中景。

在目前的条件下决定将三台摄像机全部接入虚拟系统。

三台一路直接进入虚拟系统，另两路进入数字选择器在进入虚拟系统，演播室内由一名摄像员操作其中一台摄像机，完成单个主持人的近景和大全景的转换，以弥补虚拟工作站数量上的不足。

此次改造工程的亮点有三个：
1、增添数字切换矩阵
该演播室经过前一次改造已经实现信号数字化，所以在新的改造方案里添加了16X16路数字切换矩阵。

该设备不仅是作为特技切换台的备份，更能起到调度信号。

同时能起到分配信号的作用，完全可以将演播室内的信号调配到所需要的地方，还可以省下一部分数字分配器，将有
限的资金用到更需要的地方。

2、在线包装工作站和平图文点评
原有的系统里没有在线包装这一部分，所有的字幕都可以在非线制作过程中加载。

现购进安徽恒一视讯的在线包装工作站，可以实现绚丽的图文字幕制作和出入屏方式。

同时在工作站上加载Decklink Studio卡，以实现硬盘录放像机的功能，为直播环节提供简洁有效的硬件支持。

在线包装系统的DVE开窗功能可以实现演播室与新闻现场的视频对话连线，增强新闻的时效性、给观众以临场感，同时提升栏目、频道和电视台的形象和影响力。

恒一视讯的图文点评系统，操作简单、实用、高效。

在使用时最多两点触屏，不需要再点击其他的功能区，减少误操作，避免在直播的时候主持人忙中出错；经过简单的培训主持人就可以短时间内熟练操作，可以说人人都能上手。

不仅能对图片进行操作，也可以对视频进行操作。

另外，因为没有功能区，所以在输出的视频图像上只有点评的文字没有其他的图标，使画面简洁。

3、TS流收录
为保证《天天唠新闻》栏目中新闻的时效性和新闻题材的广度，决定使用索贝的TS流收录机。

TS流收录机是为ENET3/5制作、XMAM媒资模块提供收录卫星节目源的设备。

收录系统采用B/S架构方式，用户只需在收录客户端工作站上使用WEB方式即可连接到TS收录机进行收录节目单的编辑和相关服务器配置的修改。

可进行长时间无人值机状态下的TS信号标清节目
收录。

TS收录机可以输入4路TS流信号，最多可支持同时收录成原始码率TS文件16路节目或同时转码收录成4路节目功能。

支持多种收录任务：手动任务、自动任务、计划任务；可以自定义5-120分钟的分段定时采集。

采集到的视音频文件可以自动迁移到指定的目录中，减少后期制作人员操作步骤，以免造成误操作导致不可挽回的损失。

该工程只用两天完成，但是前期的准备工作足足做了一个多月。

通过一个多月的运行情况来看，现在系统稳定，没有出现系统故障。