中央电视台100平方米高清演播室系统
中央电视台100平方米高清演播室系统
中央电视台100平方米高清演播室系统改造工程自2005年年底正式立项后，经过系统设计、设备选型、方案审定、设备招标采购，于2006年4月10日开始系统集成工作，经过1个多月的紧张施工于2006年5月底顺利完工，并通过了广电总局测量中心的系统测试。中央电视台的第三个高清演播室，也是第一个面向体育节目直播的高清演播室顺利诞生。2006年6月8日起，100平米高清演播室系统正式承担了中央电视台世界杯期间的新闻及专题节目的直播任务，并为中央电视台以后体育节目的转播提供了一个高清直播平台。中央电视台100平方米高清演播室系统设计是由中央电视台播送中心传送部和北京精华九州科技有限公司联合设计的。
视频系统
1．设计思路
中央电视台100平米演播室主要承担体育赛事的转播任务，将外来信号(来自主控机房和台内其它系统)经过演播室包装后播出。由于现阶段中央电视台主控机房和其它系统大部分信号源均为数字标清系统，100平米高清演播室系统必须兼容标清信号的输入、输出。针对这个问题，决定选用以高标清兼容的切换台(SNELL&WILCOX公司的KAHUNA切换台)为核心设计高清系统。
应急系统选用LEITCH公司的PANACEA高清16 ×2净切换矩阵。系统内众多的标清信号在应急状态下如何选切成为一个关键问题。于是，将系统内的所有标清信号源接入原有的32×32数字矩阵(THOMSON公司的VENUS2001数字视音频矩阵)，将矩阵的1路输出通过上变换器接入16×2高清应急矩阵，通过2级选切实现标清信号源的应急播出。
2．系统介绍
系统根据节目制作的需要采用3+1高清摄像机配置：3台松下公司的AK—HC930和1台微型云台摄像机AK—HC910，其他高清信号源有1台SONY公司的HDW-M2000P高清录像机，2台新奥特公司的高清字幕机，2台ANALOGWAY公司的SCAN CONVERTER(VGA—HDSDI转换器)，1套频道包装系统工作站，2路主控送来的高清信号源：系统内标清信号源(系统原有设备)有3台放像机，2台录像机，2台SONY公司的MAV—555硬盘录像机，2套网络播出系统工作站，8路主控送来的数字标清信号，2路50平方米演播室送来的数字标清信号。所有信号源均直接送入切换台；高清信号源的另一路输出接入高清应急矩阵；所有标清信号源进入标清32×32矩阵。
切换台的输出均设置为高清模式；其中P6M信号经过高清视分、下变换器可以同时为主控、播出等机房提供高、标清播出信号：CLEAN信号经过下变换器接入32×32数字矩阵，为系统录制调用CLEAN信号提供便利；AUX母线作为演播室内大屏幕的选切，技术监看，频道包装系统输入信号源的选切，考虑到目前演播室内所用监看设备多数只能接受数字SDI和模拟复合信号，我们通过带下变换功能的高清视分为演播室内监视器和大屏幕提供HDSDI、数字SDI、模拟复合 3种监看信号，充分满足了现阶段和日后的使用需求。
16×2高清应急矩阵的输出经过高清视分，下变换器可以同时为主控、播出机房提供高、标清播出信号。
32×32数字矩阵的其他输出不仅作为系统录像机输入源的选切，而且可以调度监视墙的信号源，为系统的灵活性和安全性提供了保障。
由于该系统将承担长时间的直播任务，因此在系统末端监看监听系统输出的高、标清信号显得尤为重要。选用WOHLER公司的HD SDI监看监听单元
VAMP2—S8MDA(双通道输入)和SD SDI监看监听单元VAMP2-SDA(双通道输入)，分别接入高清、标清的播出主备信号，确保可以随时监看监听到本系统的末端输出信号，为直播提供了安全保障。
音频系统
1.设计思路
该系统以模块式结构的数字调音台为核心，应急系统利用原有THOMSON公司的VENUS2001音频矩阵，音频信号采用AES/EBU数字音频格式。系统与主控、播出之间的音频传输以采用视频信号嵌入数字音频方式为主，送往CCTV-l的信号仍采用视、音频分别传输的方式。
系统接受外来的音频信号均采用AES解嵌器。
高清信号的播出采用高清—AES嵌入器。
高清系统录播标清节目，由于视频下变换器会造成视频信号的延迟，因此在系统设计时需要考虑音频信号的延迟，以得到声画一致的效果。除了送往 CCTV-l 的音频信号必须通过AES音频延迟器来完成，其他通路我们利用下变换器的嵌入音频模块直接嵌入AES音频信号，下变换器会将视音频信号自动对齐，省去工程师手动调整的繁琐程序，更加易于日后系统的维护。
系统制作不同的节目时，需要收录PGM、CLEAN 或主控等外来信号。由于主控和50平方米演播室送来的信号为嵌入音频的信号，PGM和CLEAN信号经过各自的下变换器为嵌入音频的信号，我们将这些数字SDI信号输入到32×32数字视频矩阵，选切给录像机直接录制嵌入音频的数字SDI信号，完成了音频信号的收录。这不仅节省了系统的冗余环节，而且录制的 PGM和CLEAN信号即为系统播出信号(均为通过下变换器加嵌AES音频的信号)。
2.系统介绍
音频系统选用STUDER公司的ON AIR-3000数字调音台，配备12路MIC/LINE 输入模块，8路线路输入模块，40路AES／EBU输入／输出模块；另外配置32X32路音频矩阵作为音频系统的应急备份。
系统内的音源有6路有线MIC、4路无线钮扣MIC、 2路无线手持MIC、4
路电话耦合器、1台CD播放机(2声道)、1台硬盘录音机(2声道)、4台VTR录放像机 (4声道)、2台硬盘录像机(4声道)、2套网络播出系统工作站(2声道)、1套频道包装系统工作站(2声道)、2路主控送来的高清外来信号(4声道)，8路主控送来的标清外来信号(4声道)、2路50平方米演播室信号(4声道)。
6路有线MIC和2路无线钮扣MIC经过8通道无源话筒分配器，其中的1路直通输出分别接入调音台MIC/INE模块，另1路直通输出经过话筒混合放大器混为1路模拟音频信号，再通过音频模／数转换模块接入32×32音频矩阵。其他2路无线钮扣MIC和无线手持MIC接入调音台MIC/LINE模块，4路电话耦合器的输出信号接入调音台线路输入模块。其他音源均为AES／EBU数字音频信号，1／2声道音频信号经过数字音频分配放大器，其中1路输出接入调音台AES ／EBU 输入模块，另1路输出接入32×32音频矩阵：2台硬盘录像机、主控送来的高清嵌入音频信号和主控送来的标清嵌入音频信号的3／4声道经过数字音频分配放大器，其中1路输出接入调音台AES／EBU输入模块，另1路输出接入32×32音频矩阵；其余音源的3／4声道只接入调音台。由于32×32音频矩阵的输入路数有限，因此主控送来的7、8两路标清信号、1路50平米演播室、1台网络终端的3／4声道信号接入音频跳线盘，方便应急系统调用；另外32×32音频矩阵的1路输入为标清视频应急系统上变换器解嵌的数字音频信号。
调音台的模拟输出分别送通话矩阵、4个电话耦合器的输入端口；AES／EBU 输出可指定为PGM等不同信号，现指定为8路PGM信号(1／2／3／4声道)。其中1路PGM信号(仅1/2声道)送应急数字音频矩阵；1路PGM信号(1／2／3／4声道)送高清加嵌器后送往主控和播出；1路PGM信号(1／2／3／4声道)经过数字音频分配放大器，输出的1路送往PGM下变换器嵌入音频，输出的另1路送往CLEAN下变换器嵌入音频并进行视频下变换；1路PGM信号(1／2／3／4 声道)经过音频延迟器(弥补视频下变换处理延迟时间，保证声画对位)向CCTV-1送分离的数字音频信号；2 路PGM信号(1／2／3／4声道)分别送往2台高清录像机(其中1台预留）；1路PGM信号(1／2／3／4声道)接入音频示波器，检测音频信号质量；余下的PGM信号接入跳线盘，方便系统内调用。AES／EBU输出板卡的另1路输出信号接入硬盘录音机。
32×32音频矩阵的输出经过数字音频分配放大器，数字音分的1路输出接入高清音频嵌入器送往主控、播出，数字音分的另1路输出经过音频延迟器(弥补视频下变换处理延迟时间，保证声画对位)向CCTV-l送分离的数字音频信号，数字音分的另1路输出接入下变换器嵌入音频并完成视频下变换，经过数字视频分配放大器送往主控、付费频道、CCTV-l、 CCTV-2、CCTV-5、50平方米演播室。
系统内监听通过调音台输出音频信号接入导控室音箱和演播厅音箱来实现。在应急状态下，利用高清监听监看单元解嵌出模拟音频，利用跳线接入导控室监听音箱。
布局和监视系统
1．设计思路
由于导控室的面积较小(大约为8．1M×5．2M)，节目播出和制作需要至少12个工位(导演、副导演、AUX切换、微型云台摄像机操作、视频工程师、音频工程师、放像操作1／2、字幕机操作1/2、网络播出、频道包装播出、灯光)。经过各种方案的论证，如果采用单排控制台不能满足目前制作工位的需求，考虑到系统日后的扩充性，工位进一步的增加，空间显得更加紧张。最终，采用双排控制台设计，充分利用了导控室空间，并预留了工位，以便日后系统扩充。
监视墙采用等离子和液晶监视器满足信号源监看，也节省了空间。
2．系统介绍
A.布局
前排控制台与监视墙一体式设计，后排控制台相对前排控制台加高
20CM，保证后排工位视线不被前排工位的人员阻挡。
将放像机、字幕机、网络播出、频道包装播出、灯光工位放置在前排，这些工位的共同特点是只需监看本机的信号源。需要说明的是由于该演播室不是综艺类机房，灯光在节目制作过程无须变换，因此灯光工位也被放置在前排控制台。而那些需要监看多个信号源的工位(导演、副导演、AUX切换、微型云台摄像机操作、视频工程师、音频工程师)被放在后排控制台。
B.监视系统
由于系统内讯源多达42路，在有限的空间条件下选用6块松下公司的50英寸等离子+MIRANDA公司的画面分割器的方式进行监看。监看的高清信号源为摄像机信号、2路主控送来的高清信号、PGM、PVW信号，其余监看信号源均为标清信号。由于前排控制台与监视墙采用一体式设计，因此在监视墙下部对应各个工位安装了9台松下公司的17英寸高标清自适应液晶监视器，方便这些工位监看本机的信号。
系统采用等离子监看，如果1台等离子出现问题，它所显示的所有讯源将无法显示，带来系统安全隐患。我们提出的解决方案是将通过等离子显示的数字SDI 信号源接入32×32数字SDI矩阵，利用矩阵的多路输出先接入端子板，再接入画面分割器显示信号源；其他需要监看的模拟复合信号通过端子板接入画面分割器显示信号源。当某个等离子出现问题，工程师可以通过数字矩阵将需要的数字SDI信号源调配到其他等离子进行监看，模拟复合信号通过端子板跳线完成信号路由的改变。
随之而来的问题是如果视频信号源显示位置的改变，TALLY信号能否跟随。由于本着好用、够用的原则搭建系统，所以没有选择UMD系统。在TALLY
信号进入画面分割器以前，将TALLY信号接入原有系统的音频跳线。一旦出现需要调整视频信号源的情况，工程师可以通过TALLY信号跳线来保持视频信号和TALLY信号的一致。
通过MIRANDA公司的画面分割器可以在等离子显示器上以音频柱的形式监看嵌入的音频信号，方便工程师对系统故障的判断。
其他方面
设置视频系统输入、输出信号端子板，调音台输入、输出信号端子板，监视墙视频信号端子板，100平方米演播室出线箱，不仅使信号路由清晰，而且增加了信号分配的灵活性。
100平方米演播室与主控机房和播出机房之间传输距离约100米左右，高清信号采用高清线缆(CANARE公司的L-7CHD)传输，标清信号采用标清线缆传输。
总结
100平方米高清演播室视音频系统设计充分考虑了系统的安全性、稳定性、可扩展性，在系统设备配置上不一味追求高大全，实现了设备性价比的优化配置。
100平方米高清演播室系统在6月9日至7月10日德国世界杯期间每天承担了12个小时的直播任务，包括CCTV-5每天早晨7点至下午6点连续11小时的直播节目，内容涵盖为本届世界杯特别打造的《晨光战报》、《午间战报》、《新闻快报》等新闻板块类节目，以及《赛事重播》、《比赛集锦》、《超级评测》等专题类节目，此外还有每天晚间在CCTV-1直播的1小时《欢乐世界杯》访谈类节目。100平方米高清演播室在本届世界杯期间经历了连续长时间直播的考验，系统运行稳定，达到了当初系统设计的要求，为中央电视台全力打造世界杯转播提供了坚实的技术保障，也为今后体育节目的直播以及面向高清体育节目的直播打下了坚实的基础。
（播送中心传送部薛军洪提供）