演播室集群系統設計與分析

高乙超

（重慶廣播電視集團（總臺），重慶 400000）

0 引 言

隨著重慶電視臺融媒體中心的發展，日常直播節目數量不斷增多，經常會出現幾檔節目同時制作的情況。對此，從靈活性和安全性的角度考慮，重慶電視臺采用了演播室集群設計方案。本文對此進行介紹和技術分析。

1 新聞演播室集群的必要性

傳統的獨立演播室設計在應對大量直播任務特別是一些臨時增加的節目直播任務時，經常會在時間上發生沖突[1]。傳統獨立演播室在應對一些突發設備故障時，也經常因為視頻音頻信號調度的問題，不能立刻用其他演播室進行替換，靈活性不高。隨著電視產業的發展，日常直播節目日益增加，傳統演播室已體現出不能滿足新聞生產需要的缺點，甚至成為阻礙廣播電視新聞行業發展的因素之一。對此，要促進傳統演播室的革新，而新聞演播室的集群設計具有更高的靈活性、伸縮性、可用性以及可管理性，隨著當下新聞生產需求的不斷增加，演播室集群系統將成為必然趨勢。其能夠結合實際需求的增加而調整相應服務器配置，也可以進一步擴展系統規模，提升整體系統的功能水平，為新聞生產提供更多幫助。此外，演播室集群化之后，也更加便于統一管理各個功能模塊，進一步提升新聞演播室的管理水平。因此，演播室集群的設計顯得越發重要[2]。

2 重慶電視臺融媒體中心新聞演播室系統設計原理與結構

2.1 演播室集群設計

整個融媒體新聞演播室集群主要負責重慶廣播電視集團（總臺）新聞類演播室節目、新聞訪談類節目以及新聞綜合類節目的直播及錄制任務。演播室集群每天承擔的新聞節目制作量為700 min左右。新聞演播室集群按照功能設計分為開放演播室（5FA）、訪談演播室（4FB）、虛擬演播室（4FC）以及新聞分控室。各個演播室既可以獨立作為一個功能完善的演播室進行節目的直播與錄制，同時各個演播室之間依托新聞分控系統可以實現資源的共享，共享的資源包括演播室攝像機機位、演播室場景等，使用時可以為不同節目的錄制需要靈活配套相關的設備資源。新聞制播系統根據工作范圍可以劃分為直播景區、導控室和分控室三大部分[3]。各個直播室和周邊系統以矩陣為中心，配合廣電大廈總控調度、新聞分控和彩電中心總控等多級控制調度系統，實現傳統廣播信號和電視信號的相互 調用。

2.2 視頻系統

整個新聞演播室集群視頻系統架構如圖1所示。

圖1 視頻系統架構圖

視頻矩陣采用SONYIXS-6700128X136多格式高標清數字矩陣，配置8塊16路HD/SD多碼流輸入板、8塊17路HD/SD多碼流輸出板，能夠在一個機箱內處理HD-SDI、SD-SDI、AES/EBU以及RS-422A/RS-485信號。矩陣配置BKS-3220X-Y控制面板4臺，分控控制室、4FB導控室、4FC導控室、燈光控制區各一個；配置BKS-R1617A控制面板2臺，一臺在5FA，一臺備用。

攝像機分布在各個出像區域，在中心機房進行集中控制。通過攝像機光纜與安裝在分控機房內的攝像機CCU相連，三個導控室的CCU集中在分控室進行統一的調整，充分利用現有設備最大程度上滿足節目直播和制作的需要。攝像機采用的是SONYHDC2580和SONYHDC1580R。

三個導控室的切換臺分別采用了Sony公司生產的mvs-8000和mvs-6000。每個切換臺都接入了若干路從視頻矩陣輸入的sid信號。其中包含兩類信號，一類包含從其他演播室調過來的攝像機信號、PGM信號、播出服務器信號；一類包含從播控傳來的信號如連線信號，這類信號均經過中心機房視頻矩陣調度以后通過幀同步器進入切換臺。采用這樣的設計，靈活了各個演播室之間視頻信號的調度。從安全角度考慮，一旦某個演播室切換臺或者播出服務器出現故障不能正常使用，可以立即用其他演播室來替代使用，極大地提高了安全性，保證節目直播能夠順利完成[4]。

2.3 音頻系統

整個演播室集群的音頻系統整體架構的核心由三個演播室的調音臺和中心機房的音頻矩陣構成，如圖2所示。

圖2 音頻整體架構示意圖

中心機房音頻矩陣選用NEXUS數字音頻矩陣。NEXUS不只是矩陣，更是一個系統。它既是一個數字路由矩陣，也是一個音頻網絡系統，并能提供音頻格式轉換、音頻處理以及數據傳輸等其他功能。

對于演播室調音臺的選擇，重慶電視臺根據實際使用情況選擇了Yamaha DM2000數字調音臺。DM2000數字調音臺是導控室音頻系統的中心設備，具有96路通道的聲音控制功能，內部有3塊MY8-AE數字卡及2塊MADI光纖卡，另外調音臺本身還具有轉換功能，能根據使用需要進行A/D或者D/A 的信號轉換。

各個出像區域話筒聲音輸出后，通過無源話筒分配器分為兩路信號輸出。一路直接進入對應演播室調音臺，一路進入中心機房音頻矩陣。通過音頻矩陣上交叉點的設置，可以將任意一路話筒信號送到任意一間演播室的調音臺和應急音頻切換器，并可以在音頻矩陣上設置每一路信號的增益[5]。

通過這樣的設置，如果一個演播室調音臺出現故障，需要到其他演播室進行節目制作時，話筒信號可以通過中心音頻矩陣結合音頻跳線進行靈活調度。

2.4 通話系統

整個演播室集群通話系統的核心部分是RIEDEL公司的Artist64和Artist32數字通話矩陣主機。其中，Artist64矩陣主機為3 RU機箱，配備冗余備份的節點控制器、電源模塊、雙環光纖網絡、2塊CPU處理板卡，可安裝8塊客戶卡；Artist32矩陣主機為2 RU機箱，可安裝4塊客戶卡。在本系統中，Artist64矩陣共安裝了7塊客戶卡，分別是3塊CAT5數字通話接口卡、1塊COXA數字通話接口卡、2塊A10模擬通話接口卡以及1塊VoiceOverIP接口卡；Artist32矩陣共安裝了2塊客戶卡，分別是1塊CAT5數字通話接口卡和1塊COXA數字通話接口卡。

對于通話面板，本系統選擇了RIEDEL公司的2000系列和5000系列面板，即Artist的RCP2016P和DCP5108。RCP2016P面板提供了單頁16個按鈕，通過翻頁，按鈕數量可以擴充到32個，可以輕松實現基于AES信號標準的通話；可采用1條RJ-45接口的CAT5網線或1條75 ΩBNC接口的同軸視頻電纜同矩陣進行雙向連接。DCP5108面板提供了單頁8個按鈕，通過翻頁，按鈕數量可以擴充到16個；采用1條RJ-45接口的CAT5網線與矩陣進行連接。另外，應急面板選用墻裝PL面板CW-2[6]。

在無線通話方面，重慶電視臺選用的是無線數字腰包，選擇了SHURE公司的產品。其中，無線監聽發射機采用SHUREP2T，無線監聽接收機采用SHUREP2R。系統內共配置了5臺P2T發射機和8臺P2R接收機，如圖3所示。

圖3 無線通話發射器和接收腰包

3 結 語

虛擬演播室系統利用了很多現代化技術，呈現出多種多樣的電視節目。隨著時代的進步、科技的發展，虛擬演播室系統設計與技術也在不斷改變，使虛擬畫質水平得到顯著提高，并且具有強烈的真實感和科技感。虛擬演播室的運用降低了電視節目的制作成本，是電視行業重要的發展方向。