浙江廣播電視集團電視民生休閑頻道150/80 m2全媒體高清演播室視音頻系統的設計

洪 淵

（浙江廣播電視集團，浙江 杭州 310005）

0 引 言

浙江廣播電視集團電視民生休閑頻道150/80 m2標清新聞演播室系統使用已逾10 年，難免會出現設備故障和線路老化問題。近年來，新技術和新觀念百花齊放，如融合媒體、遠程制作、全IP 化制作流程以及自動化制作流程等。為了向廣大觀眾呈現更高質量、更多元化的節目內容，同時能夠接軌時代新潮技術，突破人員技術瓶頸，項目改造勢在必行。

系統作為新聞直播演播室，其安全性和穩定性是系統架構的首要關注點。所以，在保證安全穩定的基礎上，尋求與時代技術接軌的途徑，融入更多元化的制播能力，成為項目立項的核心需求。

1 視音頻系統概述

150/80 m2演播系統設計定位為組合演播室，其中150 m2演播室和導控室為主直播區域，80 m2演播室和導控室為錄播及直播輔助區域。兩個演播室和導控室既相對獨立又互為聯系，既能單獨制作又能聯合制播，具備能分能合和靈活使用的功能。

1.1 視頻系統

150/80 m2組合演播室系統方案以全高清制作播出為設計主體。150 m2演播室建設3 訊道攝像機，并預留2 個攝像機光纜接口；80 m2演播室建設4訊道攝像機，并預留1 個攝像機光纜接口。當前實現3+4 訊道全媒體高清直播演播室，最大可擴容至5+5 訊道。

視頻系統為共享雙核心架構，因此兩個演播室既能實現獨立制作又能聯動制作。在系統的核心架構上采用一臺SONY 4級M/E高清數字視頻特技切換臺（其中2 級M/E 用于150 m2演播室，另外2 級M/E用于80 m2演播室）和一臺Evertz 128×128 HD/SD數字視頻矩陣，用于播出信號的應急切換與共享信號調度。所有的信號源統一由矩陣調度到所有屏墻、工位、演播室以及非編網絡等其他機房和技術區域，如圖2 所示。

信號源經分配后分別進入切換臺和矩陣，從而實現制作信號源的完全鏡像，而部分外來信號統一接入矩陣進行資源共享。為了確保直播的安全，在線包裝的信號在接入切換臺和視頻矩陣之余，還直接接入了應急鍵控器的第二路外鍵。當切換臺出現故障時，在應急狀態下，使用矩陣進行切換時仍然可以實現2 組字幕的上鍵功能，以保證節目的正常播出。

在播出通道上，主、備通道具有完全相同的設備及路由結構，保證在整個節目信號的路由通道上沒有唯一系統崩潰點，從而避免由于使用主、備倒換器形成的單一崩潰點。切換臺、矩陣應急信號經過2 選1 切換器選擇后的HD PGM 信號送入音頻加嵌器，待音頻加嵌后經延時器、視頻分配輸出最終的HD PGM［1］。

為了更好地服務于頻道，系統還配置了1 套Newtek 節目制作切換系統TriCaster-TC1、1 臺EVS快速編播視頻服務器XS3、3 套Vizrt 在線包裝系統、4 套大屏包裝系統、liveU 移動4G 背包以及1 套機器人搖臂等設備。既滿足了民生休閑頻道高清節目的制播需求，又實現了新媒體直播功能，同時為智能化演播室系統建設預留了拓展空間。

1.2 音頻系統

考慮到兩個演播室需要既能實現獨立制作又能聯動制作，以及2 個利舊調音臺等設備仍能正常工作，先構建兩套獨立的音頻系統，在其中加入共用的共享接口箱，以“共享四核心雙系統”架構設計整個音頻系統，如圖3 所示。

圖1 電視民生休閑頻道演播室技術機房平面圖

圖2 150/80 m2 演播室視頻系統框圖

圖3 150/80 m2 演播室音頻系統框圖

在兩套音頻系統中，獨立部分的音頻信號傳輸路徑同傳統基帶系統相同，均為“視音頻設備源端音頻信號→數字音分/無源話分→主/備調音臺→二選一切換→數字音分→視音頻末端設備”。

為了能夠實現兩個演播室的協同使用，在此結構的基礎上額外增加了兩臺共享接口箱。部分重要的源端信號經過數字音分/無源話分的分配后，同時接入這兩個共享接口箱，而后兩個共享接口箱再通過音頻線/MADI 光纖的方式接入兩個演播室的調音臺，從而實現兩個演播室信號的部分共享。

源端模擬音頻信號在接入音頻系統時，先經過了數臺無源話筒分配器設備。本系統中所配置的無源話筒分配器設備支持話筒信號的一分三，目的是在其中兩路輸出接至主備調音臺之外留有一路輸出接至共享接口箱設備，從而實現150/80 m2演播室兩套音頻系統間的信號共享，且可以作為備調音臺之外的第三備份來使用，提高了系統的安全性。

信號最終輸出信號至視頻PGM 加嵌前，先經過了數臺二選一音頻信號切換器設備。音頻系統最終輸出信號的主備路將分別接入切換器的A、B 兩個輸入，經過切換后再輸出至視頻的PGM 加嵌卡。這數臺切換器之間進行了聯動控制，在主調音臺或備調音臺發生故障時，手動選擇其中一臺切換器的A、B 路，即可對數臺切換器的輸出信號進行一鍵切換，實現對基帶的應急切換操作，極大縮短了系統故障的恢復時間，保證了系統調音臺故障時節目能夠繼續進行制作播出［2］。

150/80 m2組合演播室的音頻系統，如圖4所示。為保證系統的安全穩定性，在系統的主要架構上采用了傳統的基帶架構方式。考慮到目前演播室系統的IP 化發展趨勢，在增添150 m2演播室主備調音臺和共享接口箱設備時，將其更換為最新的支持AES 67 通用標準的設備，同時加入了3 臺音頻交換機，為本套音頻系統搭建了一套輔助的IP 架構。因此，本套音頻系統在兼容現有立體聲制作的基礎上，為今后接軌IP 化音頻制作預留了一定的拓展空間，如圖4 所示。

2 系統亮點

2.1 具有雙重控制的攝像機系統

系統中配置了傳統的RCP 面板與CCU 基站的一對一直連控制，確保控制安全穩定。通過交換機進行基于網絡數據通信協議的攝像機控制，可通過設置受控設備IP 地址進行任意RCP 與任意CCU的組合使用，并配置攝像機集中控制面板MSU 實現一對多的快速批量參數配置。此外，控制面板均配置觸摸液晶屏，實現人性化操作。兩種異構的攝像機控制方式互為備份，確保攝像機控制系統安全、穩定運行。

圖4 150/80 m2 演播室音頻系統圖

2.2 開放式全動態調度監看

監看系統可實現從矩陣中靈活調度任意信源進行集中監看。監看系統采用“矩陣X-Link 調度+多畫面分割器+液晶大屏幕”的開放式架構。通過X-LINK 技術，在不占用矩陣物理輸出端口的情況下，監看系統可動態調用所需監看的信號資源。多畫面分割器的多種預設顯示模板，可由集中控制系統進行一鍵觸發調用，便于快捷調整監看布局，從而滿足不同節目制作監看的要求。核心信號監看采用冗余備份機制，其多畫分信號源來自于不同矩陣的調度，提高了監看系統的安全級別。

2.3 多層次冗余架構下的高可靠性音頻安播體系

整體系統架構上，播出系統可提供節目信號的系統級備份。播出系統方面，主備調音臺、主備冗余傳輸鏈路以及雙電源核心設備等配置，可確保系統無單一崩潰點。4 個播出調音臺互為備份，實現了設備的多級冗余備份。負責整體資源共享的調度核心，采用IP 兼容基帶的多格式矩陣。多層次冗余架構的安全備份體系，確保了音頻系統的高安全性。

2.4 場景包裝資源一鍵共享

全系列Vizrt 圖文包裝系統包含3 套在線包裝和4 套大屏包裝，同樣通過交換機進行基于網絡數據通信協議的圖文引擎資源共享和控制機控制權限分享，并與集團文稿系統互聯共享，可直接調度授權文稿系統內的任意素材。任意控制機可控制任意引擎，引擎間可實現動態備份。若其中一臺設備出現故障，可一鍵切換至另一臺設備進行操作。

2.5 兼容融媒直播的制播方案

系統配置了一套Newtek 節目制作切換系統TriCaster-TC1，以實現多格式、全媒體的制播能力。系統規模為6 路SDI 輸入、16 路網絡輸入和6 路SDI 輸出。SDI 輸入從系統矩陣輸出作為信號源，同時為系統固定一個公網地址，可實現NDI 信號的傳輸。通過公網地址和推流的配置，可滿足節目的多平臺分發和新媒體直播業務［3］。

3 投入使用情況

項目于2020 年7 月正式完成對民生休閑頻道150/80 m2演播室視音頻系統的高清化改造并投入使用。改造后的150/80 m2演播室信號從采集、制作到傳輸，完全符合高清節目制作的要求，且經過廣電總局各項指標測試符合高清晰度演播室標準，具備1 080/50i 標準的制作能力。150/80 m2演播室改造完成后的演播廳現場如圖5 和圖6 所示。

圖5 150 m2 演播室改造完成后現場照片

150/80 m2演播室現不僅能負責完成電視民生休閑頻道日常欄目的錄制及晚間新聞類節目的直播，還能承接小型綜藝類、談話類節目的制作及新媒體直播業務，現場錄制照片如圖7 所示。

圖6 80 m2 演播室改造完成后現場照片

圖7 節目錄制工作照

4 結 語

在系統功能方面，項目對電視民生休閑頻道150/80 m2演播室視音頻系統進行了高清化改造，建成了3+4 訊道全媒體高清直播演播室。視音頻系統采用多級切換臺加大規模矩陣、主備調音臺等多重冗余備份手段，提高了系統的安全性；通過增設機器人搖臂和融媒體制作設備、更新在線圖文包裝及大屏包裝、擴充監看監聽通道和優化工位布局等手段，既滿足了電視民生休閑頻道高清節目的制播需求，又實現了頻道新媒體直播功能，同時為智能化演播室系統建設預留了拓展空間。