國慶70周年電視直播音頻播出制作系統解析

宮暉

[摘要]介紹中華人民共和國成立70周年慶祝活動電視直播音頻播出制作系統的基本架構、備份方案、AoIP遠程傳輸路由，分析環繞聲制作的難點。

[關鍵詞]電視直播;音頻播出制作系統;備份;AolP;環繞聲聲場設計;狀態監控系統

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.11.002

中華人民共和國成立70周年一系列重大慶祝活動舉世矚目，令國人振奮。中央電視臺對在天安門廣場上舉行的慶祝大會、閱兵、群眾游行、群眾聯歡等慶祝活動進行了電視直播。作為此次電視轉播工作的參與者，與大家分享聲音制作方案及經驗體會。

1概述

中央廣播電視總臺復興路辦公區第八演播室（以下簡稱“第八演播室”）是這次國慶活動電視直播的總演播室，是播出的總制作中心，信號制作的總出口。直播分為兩大部分：上午的慶祝大會、閱兵和群眾游行;晚上天安門廣場群眾聯歡活動。為了達到“世界一流，歷史最佳”的電視制作要求，中央廣播電視總臺領導提出全部電視直播信號采用4K+5G+VR的制作標準。這是國內電視行業第一次全方位采用如此高的電視制作標準來完成重要、重大的國事活動，同時也展示了中國電視制作領域的最高實力和水平。

第八演播室作為本次國慶閱兵、群眾游行和廣場晚會的4K電視直播信號制作的主系統，提供公共信號，以及給央視多個上星頻道的信號，值得一提的是，這次還同步提供了4K院線播出信號，是十分重要的轉播環節。

本次電視直播的現場——天安門廣場，按區域劃分，分別設立了A、B、c、D、E、F六個相對獨立制作的分系統。除了E系統（拍空中裝備和晚上高空焰火）的所有機位聲音信號直回第八演播室，其他系統的聲音都是基于主系統結合播出切換畫面所需的聲音要素，按編組+分路+部分混合方式通過與前方各系統的視頻信號加嵌送回到第八演播室。

2音頻播出制作系統

4K電視制作的聲音標準是環繞聲加立體聲。第八演播室（總演播室）共接收了32路外來視、音頻加嵌信號，音頻系統接入121路AES聲音信號。其音頻系統配備了56推子的LAWO MC296主調音臺和32推子的LAWOMC²56備調音臺;另外還有一張LAWO MC236調音臺作為電視解說聲獨立制作使用。

2.1基本架構

本著發揮新技術的優勢，并充分保證播出安全性，設計了一套AoIP與MADI雙架構4K超高清制作播出的音頻系統。

第八演播室音頻系統為了適配4K超高清制播需求，在系統連接方面除了基帶的MADI架構之外，還引入了最新的AoIP架構方式，組合形成了AolP與MADl互為主備的雙架構音頻系統。系統以AolP架構為主架構，通過使用2臺交換機來構建出主、備核心網絡，如圖1所示。

AoIP架構符合SMPTE ST 2022-7協議標準，AoIP設備同時向2臺交換機發送音頻數據，收端設備也會同時接收主備2個交換機的音頻流數據包，接收使用先送達的數據包，丟棄晚送達的數據包，當其中一臺核心交換機因發生故障信號斷開時，調音臺會繼續接收另一臺交換機的音頻流數據包，完全不會影響系統的正常使用。可以實現數據包級別無縫自動切換，無需手工操作。

2.2備份方案

系統以基帶的MADI架構作為備架構。播出、擴聲調音臺會在接收IP音頻流信號的同時，接收MADI信號作為備份。當主、備核心交換機同時故障時，通過音控室的控制計算機，可手動觸發將系統中收發信號的傳輸鏈路由IP架構切換至MADI架構，繼續進行節目制作，極大限度地縮短了系統故障時的恢復時間，有效保證了節目的連續制作播出。應急切換器采用BDI 8/16-16D，雙電源并帶有斷電旁通功能的應急切換器，將主、備調音臺送出的PGM信號送至視頻加嵌卡。

2.3監聽環境

音控室環繞聲主監聽采用Genelec 8351三分頻同軸音箱，見圖2。音頻設備機房監聽采用Wohler JAM-Audio-2機架式IP音頻流監聽單元，見圖3。

2.4AoIP遠程傳輸音頻流

天安門廣場的西側觀禮臺后面放置了一輛錄音車，與廣場擴聲保障組進行全信號共享互備使用，是所有系統的音頻信號總備份。音頻車通過公里級光纜將可能用到的其他重要信號用Ravenna音頻流，將音頻多路信號以IP方式直傳回7km外的第八演播室音控室。這種音頻專項光纜AoIP遠程傳輸音頻信號到臺內演播室，是央視首次在重大直播中使用。

利用音頻車內原本用于連接舞臺接口箱的兩個Ravenna端口改為Ravenna Tieline，并修改IP地址以與第八演播室的AolP系統融合。使用AolP方式進行傳輸，還可并行傳輸控制數據，在此通道中可通過雙方的通話面板同時進行語音通話;第八演播室內的控制計算機可實時監測音頻車內Ravenna設備的工作狀態。

AoIP遠程傳輸最重要的是PTP時鐘的穩定。本次直接使用光纖傳輸來自第八演播室的PTP時鐘;經實測，時鐘抖動穩定在1us以內。在全天近24小時的直播傳輸過程中，整個系統穩定可靠，為未來大規模使用AolP遠程制作提供了一次成功的實踐經驗。

另外，由于前方各個系統回傳到總系統演播室的路由分別是：主路光纜回傳、備路微波回傳，路徑不同會產生延時現象。為了找出具體聲音延時量，每次全要素彩排時使用音頻工作站，將各系統的主、備聲音信號收錄通過主備路聲音波形的差異來測算出各系統鏈路間的相對延時量，如：前方廣場A系統主、備信號在22號演練時，主路聲音信號比備路快5ms;A系統主路聲音比c系統主路快106ms等。根據這些參數在4K加嵌器端調整一定量的幀級參數，如果還有細微的延時現象，在各系統接入到對應的調音臺通道上做毫秒級的延時調整。這樣在總系統做好系統級間延時，保證全部外來信號聲話同步，保證直播播出安全。

3環繞聲聲場設計

聲場的構建是本次環繞聲制作的最大難點。一方面，天安門廣場整個轉播區域空間很大，南北長880m，東西寬500m，面積達44萬平方米;另一方面，首長乘移動車檢閱的全程路線長約3000m，寬約120m，面積約為36萬平方米，加上天上空中編隊的活動范圍，整個聲場的構建范圍就更大了。如此大的空間，一個技術系統難以獨立完成制作任務，節目播出總系統設計了A、B、c、D、E、F六大分系統，并匯合于第八演播室完成最后的節目制作，共同完成制作任務。

根據電視播出總系統聲音環繞聲總體設想，要求各個分系統獨立架設不同的區域效果傳聲器，包括：在廣場南側架設的1支三維聲制式傳聲器、1支環繞聲傳聲器;在天安門兩側的東、西觀禮臺前架設的立體聲傳聲器;廣場周圍的高點建筑上的立體聲效果傳聲器;以及跟隨首長檢閱車的移動車上的5.1環繞聲制式傳聲器等，構成了電視史上最大范圍的環繞聲拾音聲場，為此次環繞聲直播提供了堅實的基礎。

設計的核心目標是，環繞聲聲場層次和細節，要充分體現出兩場活動空間變化、場面的宏大、細節的震撼，用聲音體現出活動的亮點。播出調音師在轉播制作中，根據活動進程的環節，結合切換畫面的內容，將各分系統提供的具體聲音細節元素，如70響禮炮聲、三軍儀仗隊隊列行進聲、標兵腳部聲、分列式腳步聲、裝備編隊效果聲、飛機空中編隊聲、群游歡呼聲、軍樂團整場合奏樂曲聲;晚會的多點燃放的禮花效果聲等，做恰當地處理，融合到整個環繞聲聲場里，真實還原整個活動當中空間聲音位置關系。將觀禮臺的觀眾效果聲編入到左、右聲道或左、右環繞聲道。在不同的場景下及特殊環節對環繞聲聲場進行適當的寬度、深度調整，對各環節的聲音細節結合畫面做精準的聲像定位，突出聲音帶來的震撼感、臨場感。

4狀態監控系統

為了方便對整個系統中各個設備狀態的實時掌握，第八演播室音頻系統設計了一套狀態監控系統。監控系統通過使用一臺交換機，與系統中各個設備的控制網口進行連接，獲取這些設備的實時狀態信息，并進行匯聚構建出整個音頻系統的狀態監控網絡。進行匯聚后的信息接入到一臺服務器中，由系統監控軟件對各個設備的控制信息進行解析，匯總所有設備的狀態信息。通過圖形化界面，系統管理員便可從音控室的監控計算機上，訪問機房中的服務器查看到設備的實時狀態，如圖4所示。監控軟件基于Web瀏覽器GUI界面和微服務架構的監控管理系統，能夠遠程實時監測網內硬件設備健康狀態，并提供音頻流路由可視化服務，完成音頻流的批量切換。

5多軌工作站的應用

總系統對現場聲音信號進行多軌收錄。在第八演播室將交換機中的音頻流轉換為MADI信號送至演播室內的主、備音頻工作站，主、備系統共收錄多達256通道的推前聲音信號留作轉播聲音素材。多軌收錄工作素材用于每次演練之后的回看，為查找問題提供了很大的幫助。

6展望

通過這次慶祝活動盛況的直播，反映出電視技術制作手段在不斷提升，特別是音頻系統IP化，可以有效地與其他制作手段緊密結合，為廣大的受眾群體實時、多方位地傳遞出制作優良的聲音，是未來電視制作領域的一個方向。新技術、新設備的大量使用，開闊創作思路，豐富了節目呈現形式和效果，為此次活動增光添彩，也充分展現了國家各方面強大的實力。

作者簡介：

宮暉，中央電視臺音頻部錄音師，參加了建國五十周年、“六十周年”、“七十周年”閱兵和群眾游行及慶祝晚會的電視轉播錄音工作;分別擔任建國“六十周年”、“七十周年”國慶電視轉播總播出音頻系統負責人。

（編輯：杜青）