新聞直播演播室集中控制系統的設計與實現

趙銘 上海市嘉定區廣播電視臺

1. 引言

電視新聞節目采用直播方式，在前期新聞素材準備好后，在演播室合成時一氣呵成，直播信號實時播出，具有新聞時效性高的特點。電視直播新聞方式，需要參與制作的各個工作崗位必須相互配合好，任何一個工作崗位出現差錯，都有可能引起人為播出事故的發生。特別是對于中小型電視臺來說，參與新聞節目工作人員較少，每天電視直播新聞還是比較困難的。采用準直播方式錄制電視新聞，既可以提高節目錄制質量，又可以確保新聞節目的安全播出，是中小型電視臺比較適合采用的電視新聞錄制方式。

為了提高節目質量，嘉定電視臺自 2015 年 7 月開始，每天電視新聞采用準直播方式錄制。錄制一檔新聞，參與準直播錄制工作人員有新聞責編、導播、播音員、攝像、字幕、調音、錄像播放、技術支持等。每次準直播工作人員多達7-8人，占用了較多的人力資源，由于各崗位相互之間配合不默契引起的差錯也時有發生。為了提高工作效率，減少差錯發生，我們對新聞準直播工作流程進行了改進，并對新聞演播室技術系統進行了技術改造。首先是采用固定攝像機位，一臺全景、一臺中景、一臺近景，錄制前先調整好攝像機位，錄制中通過主持人自適應取景的方式，減少了一名攝像人員。其次是前期在非編網中對每條新聞素材做好字幕、調整好音量，演播室用非編工作站按順序進行新聞素材播放，口播新聞時演播室背景大屏上的靜止圖片按順序提前準備好，也用非編按順序播放。最后是改進技術系統，利用切換臺GPI口輸出的Tally信號，控制調音臺和非編字幕的自動播放。技術系統和工作流程改造后，新聞準直播工作崗位減少了攝像、調音、字幕、播放等4個工位，只需要新聞責編、導播、播音員、技術支持四人，就可以完成新聞節目的準直播錄制工作。

2. 系統設計

2.1 演播室技術系統簡介

嘉定電視臺三通道高清新聞演播室按照直播演播室標準建設，于2014年底建成并正式投入使用，演播室選用切換臺、Tally系統、演播室攝像機、字幕機、視音頻播放非編工作站、調音臺等設備。

2.2 系統設計

切換臺 GPI輸出的 Tally 信息，通過 Tally 控制系統驅動Tally燈和演播室攝像機Tally，在訊源同步器上加接帶聯動繼電器的開關量模塊（起到隔離和分配的作用），然后再控制調音臺上的播音員話筒通道的通斷（關閉調音臺話筒，主要是為了在播放視頻時播音員備稿和通話不會影響節目錄制），開關量模塊輸出信號通過非編字幕電腦的RS-232接口和編寫的控制軟件去控制非編和字幕軟件的內容播放。演播室集中控制系統框圖如圖1所示。

圖1 演播室集中控制系統圖

2.3 控制邏輯

當切換臺上主攝像機輸入信號被切入時（攝像機的Tally燈打開），表示播音員開始口播，此時自動打開調音臺的話筒通道；當攝像機的信號被切出時（攝像機的Tally燈關閉），自動關閉調音臺的話筒通道。

當非線編的信號被切入時（非線編的 Tally 燈打開），控制非編開始播放當前新聞節目，并控制大屏幕播放非編切換到下一條新聞的靜止畫面；當非線編的信號被切出時（非線編的Tally燈關閉），停止非編的播放，并跳轉到下一條的開始位置。

當切換臺打開下游鍵時（字幕機的 Tally燈點亮），控制字幕機開始播放；當切換臺關閉下游鍵時（字幕機的Tally燈關閉），控制字幕機準備下一條。由于每條新聞素材內的字幕都已經在非編中制作好，準直播出字幕主要是播音員身份和片尾等比較簡單的字幕。

3. 關鍵技術介紹

3.1 Tally系統及開關量采集

在演播室里，Tally 系統起著非常重要的作用，它通常以字符或指示燈的形式出現在攝像機頭、攝像機尋像器和電視墻上等系統節點，分別給主持人、攝像和演播室制作人員予以提示，告知當前視頻切換臺所切出的PGM和PST信號是什么，通過視覺提示來協調各個崗位的工作人員，及時了解節目的進展狀態。切換臺的切換動作，通過GPI OUT實時輸出到Tally系統，我們的集中控制系統的控制信號源取自于Tally系統，實時接收切換臺的切換狀態，發出相應的控制命令。

我們選用聚英翱翔電子的 8 進 8 出繼電器控制板DAM0808開關量采集模塊作為Tally系統和控制系統的橋接，該采集模塊具有輸入輸出聯動功能，從Tally系統取到一個開關量電壓信號，可實時轉換成繼電器輸出的干節點開關信號，同時起到控制系統和原Tally系統之間的信號隔離作用，使得控制系統不干擾Tally系統。另外，通過繼電器輸出端的并聯，可實現多臺攝像機切換時，都能控制調音臺，也可以通過一個Tally信號接到兩路開關量輸入，將Tally信號源分配給兩個繼電器，或者PC電腦通過模塊的RS-232接口讀取開關量輸入的狀態組合，實現更多的控制功能。

3.2 調音臺控制部分

調音臺的 INSERT 接口，是用于外接音頻信號處理器的插入接口，MIC話筒信號經前級放大，通過INSERT接口后再進入調音臺的母線。INSERT接口支持6.5mm的TRS接頭（俗稱大三芯），當未插入INSERT設備時，TRS接口的TIP和RING端是接通的，當插入INSERT設備時，TIP端是輸出信號，RING是經過音頻處理過的返回信號，從而實現音頻效果處理功能。我們就是利用了調音臺INSERT接口的這個功能，將INSERT線接到可以受控的繼電器上，實現了對話筒信號的通斷控制。調音臺輸入部分及控制線接線方法如圖2、圖3所示。

圖2 調音臺輸入部分系統圖

圖3 調音臺控制線接線圖

3.3 非編播放控制部分

RS-232 接口，由于通過開關量采集模塊的 RS-232來檢測Tally信號的狀態有大約0.3秒的延時，用這種方法編寫軟件，控制非編電腦播放視頻有明顯的停頓現象。經過檢查，延時主要是開關量采集模塊產生的，為了減少延時，我們采用了另一種方法來檢測Tally信號。串口的第四腳DTR和第七腳RTS 在開啟時可以輸出+6V左右的電壓，串口的第一腳DCD、第六腳DSR、第八腳CTS電壓狀態變化時可以及時觸發串口控件的OnModemStateChange事件。我們利用串口的這一個功能，實現非編電腦的控制，電腦RS-232接口定義和控制線接線方法如圖4所示。改用DCD信號觸發，非編播放延時可以控制在3幀（大約0.1秒）以內，肉眼基本上識別不出，效果已經非常理想。

4. 播放控制軟件設計

播放控制軟件是在非線編軟件外掛一個觸發熱鍵的后臺小程序，我們用Delphi編寫實現該控制程序，使用了SPComm串口控件。程序執行時，開啟SPComm串口控件的DtrEnable，串口DTR輸出的正電壓，經過控制線受到開關量采集模塊的控制（受Tally控制），接通或斷開串口的DCD腳時（也可以使用串口的DSR、CTS引腳），即串口的DCD狀態發生變化時，SPComm串口控件的OnModemStateChange事件將被觸發執行。圖5是該事件過程的流程圖。

圖5 非編電腦控制軟件流程圖

由于繼電器是機械開關，在接通和斷開時會有抖動而產生的誤觸發事件，所以該事件過程通過比對上一次事件觸發時間，屏蔽1秒以內的連續觸發事件。

當串口的 DCD 引腳狀態發生變化時，SPComm串口控件的ModemEvent變量（16bit）的第四位等于 1， 即 ModemEvent & $0008= $0008。 當 DCD 接通DTR時，SPComm串口控件的GetModemState變量的第八位等于 1，即 GetModemState & $0080= $0080，執行開始播放視頻命令。當DCD與DTR斷開時，SPComm串口控件的GetModemState變量的第八位等于 0，即 GetModemState & $0080 <> $0080，執行停止播放視頻命令，并且跳轉到下一條視頻。

（注：$是Delphi中十六進制數表示方法）

控制非編播放和停止的命令，是利用 KeyBd_Event()函數模擬鍵盤命令來實現的，大洋非編時間線播放和停止，都是鍵盤的空格鍵，此時程序只要執行以下兩條語句：

KeyBd_Event($20 ,0,0,0);//按下空格鍵

KeyBd_Event($20,0, KEYEVENTF_KEYUP,0); // 松開空格鍵

定位到下一條節目，是按鍵盤的PgDn鍵，此時程序只要執行以下兩條語句：

KeyBd_Event($22,0,0,0);//按下PgDn鍵

KeyBd_Event($22,0, KEYEVENTF_KEYUP,0); // 松開PgDn鍵

如果被控制的電腦軟件不支持熱鍵播放，可以使用SetCursorPos()和Mouse_Event()兩個函數來模擬鼠標操作，關于串口編程和模擬鍵盤鼠標的代碼請參閱相關編程語言的技術資料，在此不再詳述。

同理，我們也可以編寫實現字幕機和背景大屏畫面的播放控制程序。

5. 結束語

本文介紹了嘉定電視臺新聞演播室集中控制系統設計思路和實現方法，軟硬件系統方案簡單實用，在使用過程中逐步改進完善，目前已穩定運行了一年多。控制系統使用時，調音臺無雜音產生，非編播放控制精確，達到了設計目標。該控制系統通過成本低廉的技術革新實現了演播室設備的集中控制，提高了準直播新聞錄制的工作效率，減少了工位，解放了人力，確保了安全，希望其設計思想能夠為同行在廣播電視技術系統建設中提供參考。