荊門市氣象影視中心數字虛擬演播室的建設

萬新寧，臧亞娟

（1.湖北省荊門市氣象局,湖北 荊門 448000；2.中國廣播電視國際經濟技術合作總公司，北京 100045）

1 建設目標

總體設計思路：功能齊全，既可進行直播又可進行后期制作，并保證其可靠性；系統配置靈活，單個設備易于操作、維護方便；同時確保系統在今后相當一段時間內具有先進性并留有擴展余地。

系統具有技術先進性：系統設計要把握廣播電視技術發展方向，具備前瞻性；設備選型要在功能上和性能上具備一定的超前性，能夠體現目前最新、最先進的技術理念；系統在今后數年內應保持相當水準。

功能的完備性：系統設計要有整體性，既滿足普遍性的需求，又要進行有針對性的設計，同時保留升級和擴展的空間，充分設計好系統的擴展接口；系統應具備良好的的穩定性、可靠性和操作靈活性。

系統設備操作直觀簡易，系統信號應調配靈活，系統維護管理應方便簡潔。

2 系統構成

系統采用了如下配置：1）攝像機采用索尼DXC-D55PH攝像機1臺和松下AG-HVX203攝像機1臺。2）攝像機鏡頭采用佳能鏡頭和半伺服系統1套。3）利拍腳架1套。4）ROSS CrossOver 12切換臺1臺。5）視音頻周邊系統采用國產模塊化系統1套。6）音頻設備為雅馬哈12路調音臺1臺，傳聲器和音頻周邊設備若干。7）視頻編輯合成系統為大洋D3-Weather 5600A 1臺。

系統組成原理如圖1所示。攝像機信號輸入切換臺，非編制作信號輸入切換臺；經過切換臺后的PGM節目信號經分配器后輸出至VTR，在錄制節目時根據需要設置為合成輸出或背景輸出；切換臺輸出的攝像機演播室視頻信號同時給D3-Weather的視頻輸入作為視頻采集信號；電視墻可監看演播室攝像機信號、非編信號、錄像機預錄信號等。

3 選型設備簡介

3.1 全數字演播室攝像機

主機位采用索尼的DXC-D55PH，該機采用索尼用26芯傳送SDI信號的數字技術，是一款高性能低成本的數字演播室設備。該機采用最新的Power HAD EX CCD和最先進的0.18 μm級超大規模集成電路以獲得最佳的信號處理；具有獨特的亮色串擾抑制功能和暗部飽和度控制功能；其自適應高亮度控制功能和拐點飽和度控制功能可以獲得真實自然的色彩還原和理想的對比控制；具有EZ標準操作方式和自動白平衡跟蹤功能。

3.2 鏡頭及控制器

鏡頭采用佳能的標清20倍半伺服便攜鏡頭YJ20×8.5B IRS（帶UV鏡），該鏡頭質量可靠，20倍標準變焦鏡，內置2X倍率鏡，自動遙控手柄。

3.3 數字視頻切換臺

采用Ross Video的CrossOver（跨界）系列切換臺。12路HD-SDI輸入，3路以上輔助SDI輸出。內置雙通道2D數字特技，可實現2維開窗等效果，具有3個以上功能鍵，至少一個高質量色鍵，內置4路以上幀同步器，帶2個以上通道存儲，支持動畫片斷播放。切換臺實物如圖2所示。

3.4 調音臺

采用雅馬哈 MG124C 12路調音臺，其音質出色并且同樣擁有MG系列產品都具有的通道壓縮功能。MG124C是MG系列新品中的中檔產品，它的特點是小巧輕便，可應用于專業領域。

MG124C主要技術參數為：6傳聲器+4立體聲線；4母線（立體聲+編組）；選用瑞士Neutrik原廠接插件；傳聲器輸入通道增加壓縮器旋鈕；改進了的效果器采用了SPX級別的效果器芯片，音質大為提高；新開發的60 mm通道推子電位器具有更好的手感和更長的使用壽命，更輕便的重量和更美觀的外形。

3.5 視頻編輯合成系統

采用大洋D3-Weather 5600A，集成了Red Bridge廣播級專業視頻音頻處理卡 （帶DSP加速器），帶模擬復合、Y/C模擬分量、數字SDI和IEEE 1394輸入輸出接口；大洋專業視音頻接口后面板，IEEE 1394線纜（4芯－6芯，6芯－6芯）；使用大洋專業編輯及天氣預報制作軟件。該系統實物見圖3。

4 軟件應用簡介

采用大洋D3-Weather天氣預報節目制作播出系統，將專業的氣象模塊、非線性編輯、字幕編輯整合于一體，提供了云圖動畫、等值線、城市天氣、指數信息、海洋信息等多種專業氣象預報模塊，通過大洋強大的非線性編輯和字幕功能將這些專業氣象內容以豐富的形式表現和傳達，實現了氣象預報與視音頻及字幕效果的完美融合。軟件界面如圖4所示。

D3-Weather通過網絡自動讀取每天更新的標準氣象電碼文件，并批處理完成所有天氣預報信息的更新。進入軟件，點擊更新數據按鈕，幾秒鐘后一檔天氣預報節目即可自動生成。如此高效、快速的制作方式讓制作人員從容應對天氣預報節目的批量生產。

D3-Weather的關鍵特性：

1）專業的氣象制作模塊

可直接將衛星云圖數據轉換成為三維立體云圖動畫；可根據標準數據代碼生成反映高空形勢的等值線；可根據標準氣象電碼文件自動更新城市天氣信息及各類氣象指數；可根據標準生成天氣趨勢圖，放置各種天氣動畫、冷鋒暖鋒等動態圖標；快速批量制作24 h、48 h甚至一周的天氣預報節目。

2）邊播邊采全雙工演播室節目錄制

采用一臺工作站就可同步完成演播室背景信號輸出與演播室節目錄制；節目錄制時間縮短一半。

3）廣播級視頻編輯及圖文制作能力

視頻、字幕、圖文和動畫序列的混合編輯，提供了強大而簡潔的桌面平臺；提供上百種字幕特技以及近千種實時的視頻特技；支持帶通道的AVI文件導入。

4）開放的格式，齊全的接口

視頻格式支持DVSD，DVCPRO 25，DVCPRO 50，MPEG-2 I，MPEG-2 IBP，MPEG-4 和非壓縮標準清晰度視頻；音頻格式支持WAV，MP3等；文件格式支持AVI，MPG，DAT，RM，WMV，TS 等；在輸入輸出接口方面，提供SDI、復合、分量、Y/C、模擬音頻、AES/EBU 數字音頻等齊全接口，支持BB鎖相及其環出，全面適應各種制作和播出環境。

5 小結

隨著電視氣象節目的普及和氣象科技的發展進步，人們對氣象預報節目的時效性、準確性及可視性的要求越來越高。如何在有限的時間內完成批量的節目制作和發布，同時提供給廣大觀眾更多的人性化服務是所有氣象影視中心面臨的問題。影視氣象演播室搭建后，提供了專業的氣象節目制作平臺，既保證了快速、高效的專業節目制作，又大大提高了節目的可視性。該系統于2009年10月正式投入使用以來，運行安全、穩定，操作簡潔，受到國家及省局領導的肯定。