新聞演播室系統直播安全快速應急策略

蘇吉焰

（安徽廣播電視臺新聞中心，安徽 合肥 230065）

導語

作為傳統媒體的電視，在時效性上為了和新媒體端競爭，越來越多地采用直播方式，特別是新聞節目。如何確保安全播出，將聲音和畫面及時送到千家萬戶，就顯得非常重要。筆者根據自己在衛視頻道新聞直播多年的一線技術保障經驗，根據馮.諾伊曼計算機體系結構思想，總結出在直播過程中視音頻快速應急處理“三步走”方法，思路簡潔，處理迅速，實用性強，為每天的安全直播起到了重要的保駕護航作用。現將思路和方法與大家一起探討。

1.演播室直播系統一般安全要求

根據國家廣電總局62號令和《廣播電視安全播出管理規定》[1]，對新聞演播室直播系統有一定的要求：

（1）系統正確接地，核心設備機柜與導控室之間鋪設相連的一定寬度的薄銅帶，采用統一等電位，以及靜電地板，消除靜電對設備影響和干擾；

（2）核心設備機柜區有恒溫恒濕空調制冷系統，溫度控制在22℃～26℃度之間，自帶濕度控制功能，兩臺精密空調定期輪轉運行，保證24小時連續不斷；

（3）演播室系統設備供電來自于經過整流濾波的在線式UPS，雙電源設備如切換臺、調音臺、矩陣等，分別接來自于UPS不同支路的電源插座上，UPS市電來自于兩條各自獨立且能自動倒換的專用供電線路上；燈光系統因為總功率過大，新聞主持人采用通常的三點布光，只保留雙座主持人區部分主要燈光接入UPS，其他燈光由市電接入，由主備調光臺控制調節；

（4）同步系統采用主備同步機和自動倒換器；

（5）視頻系統切換采用主備切換臺或矩陣互為備份，矩陣主要作為信號調度、電視墻大屏、技監等使用，也作為切換臺備份；視頻系統PGM節目主、備播出信號分別為兩條獨立鏈路，無共用單一結點；視頻信號源主要信源如攝像機、錄像機、播出服務器、字幕機等至少都有主備兩路，起到應急互備作用；

（6）音頻系統采用主備調音臺互備方式；主要信號源如主持人話筒、播出服務器、錄像機等都至少有兩路，互為備份；且音頻PGM主、備播出信號分別為兩路單獨鏈路信號，無共用單一結點；

（7）目前演播室系統中主要單一結點設備是約3米×10米LED顯示背景大屏，因場地、資金等限制，無法做到備份，采取的是噴繪一幅和LED大屏面積差不多大的新聞背景噴繪，如直播過程中大屏出現黑屏等問題，可快速支起噴繪作為臨時替代方案；

（8）其他輔助系統，如主持人提詞器采用電腦加紙質稿件互為備份方式；通話系統采用有線加無線方式；

減少或消除視、音頻系統PGM鏈路中主備播出信號中單一結點非常重要，并且有利于直播過程中問題的解決。筆者曾經在多年前直播時遇到這一情況：

主、備路音頻PGM信號接入了同一個用于調整聲畫同步延遲1幀的固態音頻延遲器，在直播前半小時與播控中心例行信號測試時正常，節目直播正式開始，導控室現場音箱監聽正常，錄像機現場節目錄制正常，而通過播出返送的視音頻信號和技監儀器發現PGM視頻雖然正常，但沒有音柱顯示，顯然送播出PGM音頻出現了問題，快速檢查發現固態音頻延時器出現故障，關閉其電源，音頻信號直通，這時音頻PGM播出才恢復正常，此時距播出已過了幾十秒，避免了事故的進一步擴大，為以后的直播及系統設計提供了經驗和教訓。

2.視音頻快速應急策略“三步走”方案思路設計

根據廣電總局要求，在衛視播出過程中，連續超過5秒以上黑場或靜音就認定為責任事故。如何盡量在5秒內解決演播室直播過程中出現的突發視音頻問題，做到條件反射式操作，設計一個比較完善的應急方案就顯得非常重要。

自上面的直播過程因音頻系統中單一結點設備音頻延時器技術事故后，有領導提出，能不能列出演播室系統中所有設備可能存在的故障現象、解決辦法，做成表格，直播中出現問題然后按圖索驥去解決？理論上是可行的，但是實際上可操作性差，整個演播室系統中設備類型眾多，且作用、型號繁雜，單個設備出現的故障現象就有很多種可能，做出來的表格會非常龐大，而直播過程中都是以秒為單位計量，直播過程中出現問題，此時以采取應急手段保障節目正常播出為第一要務，等直播結束后再去查找解決系統中具體的問題設備。對觀眾來說，所關注的就是電視端節目畫面和聲音是否正常。所以在直播過程中保障演播室直播系統中視頻和音頻系統正常播出是最重要的環節。

作為應急處理措施[2]，一般包括以下幾個方面：

系統的整體備份：分別針對設備級和系統級提供1：1和N：1的備份方案；

通道備份：為防止信號因主通道設備發生故障而中斷，通常設計備用應急通道，一般采用應急切換開關采用備切換臺或矩陣來實現；

信號源的應急備份：對于硬盤播出系統，應采用主備服務器輸出信號，另外配置在線錄像機，用于臨時磁帶或光盤播出；

輸出分配器及A/D、D/A轉換器的備份；

跳線板應急：在各主要設備的入口及出口處設置跳線板，在必要時通過跳線跳過發生故障的設備維持播出，這是一種非常簡單而又很重要且廣泛使用的應急方案；

設備離線冗余備份等；

視、音頻系統通常以切換臺、調音臺為核心，由輸入信號源、PGM分配輸出等組成。以視頻系統為例，通常設計如下：

視頻鏈路由輸入信號源、輔以同步信號或幀存、視分或解嵌、跳線、切換臺或矩陣、字幕鍵控、二選一開關、音頻加嵌、分配器、播出、錄像、監看回看等諸多設備和環節組成。

在每次直播前一般要求最少提前半小時與播控中心進行主備路信號測試，保證視、音頻系統主備鏈路上各自獨立的信號點和主備切換臺、矩陣、主備調音臺、其他輔助系統如同步、時鐘、通話、提詞、燈光、背景大屏等都運行正常，在直播過程中，作為技術人員必須一直監看各路直播信號源及所有設備狀態、PGM回看等，發現問題及時做出處理。

設計視音頻快速應急處理流程，應按照提出問題、分析問題、解決問題思路。1946年美國科學家馮.諾依曼設計發明的原型計算機系統[3]，他將計算機體系結構設計為輸入設備、CPU計算處理、輸出設備三大主要部分。如圖所示：

在計算機程序運行調試的過程中，通常采用白盒法和黑盒法[4]，白盒法即查找出問題具體環節，即程序中某個模塊的代碼算法、結構、語法等出錯的細節問題；黑盒法即不考慮程序模塊中內部結構和處理過程，只在軟件的接口處進行測試，根據需求規格說明書，檢查程序是否滿足功能要求。[5]其程序模塊類似于視音頻系統中的某個具體功能設備。

參照這種計算機模型，整個演播室視音頻系統，本質上也可以劃分為三大部分，即信號源輸入、切換臺（調音臺）混合運算處理、節目輸出。處理問題就變為，進切換臺（調音臺）前信號源問題（包括信號源板卡分配、解嵌、轉換器等）、切換臺（調音臺）自身問題和切換臺（調音臺）之后的輸出問題三部分。數據流對應視音信號數據流，指令流、控制流對應直播過程中遇到的復雜問題人工干預處理流程，與通過切換臺GPI接口控制錄像機、調音臺、視頻播放服務器等設備概念不同。

按照以上思路，在直播過程中，團隊采用黑盒法，即單個設備出現問題，快速尋找同類性質可替換設備，根據“先應急后處理”原則，讓直播流程繼續走下去，不要糾結去現場查找、維修具體問題設備，舉個例子，如果是計算機設備，僅重啟就要花去幾分鐘時間。在平時檢修查找鏈路中的具體問題設備時，一般根據信號流的方向和鏈路上的節點，采用倒查法或順查法，借助跳線等手段進行逐級排查，找出具體出錯設備點。但在直播過程中，不能按照這種傳統的辦法去解決直播問題。

根據信號流方向，按輸入部分、切換臺、輸出部分為先后邏輯順序，以最終播出返送節目回看為參照，設計出“三步走”快速應急流程，即第一步，備份信號源（解決信號源和進切換臺前鏈路及設備問題）、第二步備切換臺或矩陣（排除主切換臺問題）、第三步跳線（解決備切換臺或矩陣還有問題，或切換臺之后到播控中心之前的這段鏈路或設備問題）。

視頻快速應急方案流程如下：

最后一種情況使用跳線播出，主備切換臺或矩陣都同時壞掉是非常極端的情況，系統可以說是幾乎全部癱瘓，但在節目提前錄好的情況下用藍光盤或錄像機、播出服務器等播出，通過跳線還是能有效解決問題的；如果在現場直播切換情況下，跳線到攝像機信號時，播音員的聲音可能無法正常加嵌到視頻SDI信號里送到播出，這是需要提前考慮的，另外跳線插拔導致中間的黑場無法避免，此時一般通過備播帶或循環墊片來完成應急播出。

在音頻系統中，信號一般有三種選擇方式：模擬音頻信號；與視頻信號分離的數字音頻信號；嵌入式數字音頻信號。其中嵌入式數字音頻格式具有很多優點，能與視頻同電纜同步傳輸，解決聲畫不同步問題，同時嵌入在SDI信號中能避免電源所造成的干擾，減少了噪聲，方便傳輸和播出，減少了系統環節和系統故障點，提高了穩定性。缺點是監聽不便，必須使用相關產品才能實現，如果不使用支持嵌入式音頻的數字切換臺，無法對音頻電平進行調節，只有在末級解嵌后進行。

在數字音頻時代的演播室系統中，整個音頻系統一般作為視頻系統中的一部分，加嵌在切換臺和備臺（或矩陣）后級視頻2選1開關 PGM信號中，再經過分配、傳輸等送入錄像機、播出、監看等環節。

音頻的應急處理方式和視頻稍有些不同，但處理流程相同。視頻出現問題，很直觀地就能被看到，用于回看的PGM屏幕可能出現黑場，或者由于不同步等原因引起的畫面跳閃，或者信號源設備播放時出現如卡頓、靜幀等現象，根據屏幕，能快速覺察并能做下一步的應急處理。

從模擬音頻過渡到數字音頻，應急處理從聽轉變為了看和聽的階段。從前面的音頻故障案例中可以看到，僅聽到聲音正常并不能代表播出正常。音頻系統設計中，監聽音箱一般都是從主調音臺和備調音臺MON口模擬信號輸出接入進來的，造成了模擬信號監聽與嵌入式數字音頻節目信號播出分離的情況。現在的數字化技術，很方便地將數字音頻以音柱的形式疊加顯示在視頻節目上，為快速處理音頻故障多了一個除了監聽還能監看的手段。

音頻系統快速應急處理流程如下圖所示。

第三種情況是極端情況，表示主、備調音臺同時都出現了故障。這時處理一般參照視頻應急流程的第三種情況，一般采用備播帶或墊片方式跳線完成播出。

結語

在具體實踐應用過程中，需要各崗位定期進行應急演練，模擬設計各崗位可能出現的問題，出現故障時，責編、導播、放像、音響、燈光、攝像、播音員、字幕、技術等崗位需要相互配合，冷靜沉著處理，可以做到條件反射式按直播應急流程預案處理，保障節目的順利播出。在安徽衛視每天的新聞直播過程中，取得了一定的應用和成果，歡迎同行互相進行經驗交流，共同保障安全播出。