融媒體背景下高清新聞演播室系統(tǒng)研究

○孫玉

媒體融合加快了我國新聞演播室向數(shù)字化、高清化發(fā)展的進(jìn)程。就目前而言，在新聞演播室系統(tǒng)中，普遍采用的是制播系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)的方式，能在滿足小范圍高清制作需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)新聞制作全流程發(fā)展。隨著融媒體的發(fā)展，對(duì)新聞演播室系統(tǒng)也提出了新要求，也為高清新聞演播室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了技術(shù)保障。基于此，相關(guān)部門應(yīng)在有效結(jié)合新媒體、傳統(tǒng)媒體的基礎(chǔ)上，深入研究和設(shè)計(jì)高清新聞演播室系統(tǒng)，在綜合提升節(jié)目制播質(zhì)量和效率的同時(shí)，推動(dòng)我國高清新聞演播室系統(tǒng)高質(zhì)發(fā)展。

一、融媒體背景下高清新聞演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則及思路

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

就電視臺(tái)新聞演播室系統(tǒng)而言，高效、穩(wěn)定、安全是設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，不僅要求新聞演播室系統(tǒng)具備數(shù)字化的伴音和高清化的圖像，而且要求其能實(shí)時(shí)調(diào)度、處理來自網(wǎng)絡(luò)媒介中非標(biāo)準(zhǔn)的電視信號(hào)，包括網(wǎng)絡(luò)直播、微博以及微信等。鑒于此，在融媒體背景下，設(shè)計(jì)高清新聞演播室系統(tǒng)應(yīng)遵循以下三個(gè)原則：

1.符合標(biāo)準(zhǔn)，安全穩(wěn)定

就系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案而言，其應(yīng)急措施必須滿足操作便捷的要求，且方式應(yīng)選用多重備份模式。同時(shí)，應(yīng)用的設(shè)備不僅要與國內(nèi)外廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)相符合，而且必須滿足長時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行需求。

2.擴(kuò)展簡便，調(diào)度靈活

高清新聞演播室系統(tǒng)需具備實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換、靈活調(diào)度各類高標(biāo)清的電視信號(hào)以及網(wǎng)媒信號(hào)的能力，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)多種媒體設(shè)備簡便接入系統(tǒng)的目標(biāo)。

3.維護(hù)便捷，技術(shù)先進(jìn)

鑒于融媒體背景下高清新聞演播室系統(tǒng)的設(shè)備較為繁雜，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案應(yīng)具備維護(hù)便捷的能力，以確保演播室系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建設(shè)的過程中，應(yīng)將國際化的先進(jìn)技術(shù)充分利用到其中。[1]

（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路

融媒體背景下，從上述高清新聞演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則出發(fā)，可按照以下思路來開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作：首先，確定高清新聞演播室系統(tǒng)的數(shù)字音頻信號(hào)、視頻信號(hào)基準(zhǔn)，通過分析國內(nèi)電視節(jié)目高清晰度制作相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及美國的SMPTE 的292M 標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字化視頻信號(hào)的基準(zhǔn)是PAL 1080/50i HD-SDI，數(shù)字化音頻信號(hào)的基準(zhǔn)是AES/EBU。在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，數(shù)字化視頻信號(hào)通過嵌入HD-SDI視頻信號(hào)中的消隱數(shù)字行內(nèi)，實(shí)現(xiàn)伴音和圖像一致性和同步性的目標(biāo)；其次，融媒體背景下的高清新聞演播室系統(tǒng)需滿足將不同格式的視頻信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成為HD-SDI 信號(hào)、將不同格式的音頻信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成為AES/EBU信號(hào)的需求，從而有效處理非標(biāo)準(zhǔn)的電視信號(hào)；同時(shí)，針對(duì)高清新聞演播室系統(tǒng)中的切換視頻信號(hào)、調(diào)節(jié)數(shù)字音頻等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇熱備份的方式來實(shí)現(xiàn)連接，以此確保系統(tǒng)安全性；最后，應(yīng)確保高清新聞演播室系統(tǒng)能有效發(fā)揮處理、調(diào)度HD-SDI 信號(hào)的功能，以此實(shí)現(xiàn)不同視頻信號(hào)在直播通道、播出通道、監(jiān)看設(shè)備以及演播室大屏等輸出端的有效輸出。

二、融媒體背景下高清新聞演播室系統(tǒng)研究

（一）視頻系統(tǒng)

融媒體背景下，在設(shè)計(jì)和研究高清新聞演播室視頻系統(tǒng)的過程中，應(yīng)選擇高清基帶系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)的主體，在通盤考慮制作流程的同時(shí)，充分體現(xiàn)視頻系統(tǒng)開放性和整體性。在兩個(gè)高清新聞演播室中，分別配置3 級(jí)M/E 格式的多功能切換臺(tái)，在互為備份的同時(shí)共享播控級(jí)的大矩陣，能靈活轉(zhuǎn)換、調(diào)度演播群內(nèi)的信號(hào)，切換應(yīng)急直播。配置的備用電源和備份設(shè)備，能有效避免關(guān)鍵設(shè)備因單點(diǎn)故障原因而無法使用，甚至造成系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象。同時(shí)，視頻系統(tǒng)中配置了兩臺(tái)切換臺(tái)，且面向4K/IP，同時(shí)配置了帶有冗余電源的28 路的直切鍵和3 級(jí)的M/E 面板，能充分發(fā)揮SDI和IP混合制作功能以及4K的強(qiáng)大功能。另外，在兩臺(tái)切換臺(tái)中交錯(cuò)配置的2 級(jí)M/E 控制面板，可用作另一高清新聞演播室首要備份。另外，多方連線、4G 的服務(wù)器、VGA、VTR、攝像機(jī)、NDI 信號(hào)以及虛擬合成等信號(hào)源均平行接入調(diào)度矩陣和主備的切換臺(tái)，IP、總控光纖等信號(hào)源則直接接入矩陣，并通過切換臺(tái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)用。為保證滿足電視節(jié)目高清制作需求，在設(shè)計(jì)視頻系統(tǒng)中的攝像系統(tǒng)時(shí)，除了配置多套高清的攝像系統(tǒng)外，還應(yīng)根據(jù)節(jié)目制作的場景需求，在各個(gè)景區(qū)配備LED 燈帶、LED大屏和液晶電視等背景性光源，并配備搖臂、機(jī)械臂和氣壓云臺(tái)等設(shè)備，為攝像員全方位、多角度拍攝提供有力保障。

（二）矩陣系統(tǒng)

在融媒體背景下高清新聞演播室系統(tǒng)中，矩陣是系統(tǒng)的核心，承擔(dān)著技監(jiān)信號(hào)的選擇、信號(hào)的調(diào)度以及大屏的切換等任務(wù)，同時(shí)處理和調(diào)度演播室信號(hào)源、節(jié)目輸出信號(hào)、切換臺(tái)中各級(jí)M/E的接口，包括AUX、CLEAN OUT、PVW和PGM 等。在矩陣系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了一臺(tái)144×144混合型、高標(biāo)清、多碼流音視頻的矩陣作為信號(hào)調(diào)度的中心，以此實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)用和信號(hào)共享目標(biāo)。同時(shí)，各高清新聞演播室的切換臺(tái)能通過與調(diào)度矩陣的信號(hào)交互作用，實(shí)現(xiàn)演播室間信號(hào)的互聯(lián)互通目標(biāo)。融媒體背景下設(shè)計(jì)的矩陣系統(tǒng)能在支持4K/IP 的基礎(chǔ)上，更換各類型輸入輸出的板卡，從而混合切換4K/IP和HD-SDI。

（三）周邊系統(tǒng)

融媒體背景下，高清新聞演播室周邊系統(tǒng)設(shè)備采用的是可熱插拔模塊結(jié)構(gòu)，機(jī)箱應(yīng)用的是具有熱備份的主備電源。通過以太網(wǎng)，可對(duì)系統(tǒng)中所有的畫面分割器、周邊板卡進(jìn)行控制調(diào)整和集中監(jiān)測，支持機(jī)箱存儲(chǔ)、本身板卡存儲(chǔ)以及外部的監(jiān)控軟件進(jìn)行存儲(chǔ)三種方式，同時(shí)所有板卡的設(shè)置參數(shù)可存儲(chǔ)在機(jī)箱本身，因此在板卡更換之后能實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置盡快恢復(fù)的目標(biāo)。為了更好地滿足新媒體的制作要求，高清新聞演播室周邊系統(tǒng)配置了NDI 轉(zhuǎn)換器2 臺(tái)、VGA/DVI轉(zhuǎn)HD-SDI信號(hào)的處理設(shè)備4臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)將電腦、手機(jī)、流媒體以及NDI有效轉(zhuǎn)換成為SDI信號(hào)的目標(biāo)。[2]

（四）監(jiān)看系統(tǒng)

融媒體背景下，在高清新聞演播室的監(jiān)看系統(tǒng)中應(yīng)用了大屏+畫面分割的方式，通過矩陣以及信號(hào)源的輸出，來作為畫面分割的輸入，從而有效結(jié)合固定畫面和選看畫面。在監(jiān)看系統(tǒng)中，導(dǎo)控室的監(jiān)看屏墻均有10塊55寸的專業(yè)大屏配置，其中，監(jiān)看屏墻的輸送信號(hào)是8 畫面、5塊的雙頭式分割器，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)看屏墻多個(gè)畫面展示的目標(biāo)。同時(shí)，畫面分割和大屏均有HD-SDI 接口配置，可通過同軸直接連接布線。監(jiān)看系統(tǒng)中的多畫面可互為備份、互相調(diào)度，且可實(shí)現(xiàn)寬高比、大小以及位置的自由調(diào)整，在每個(gè)畫面中均能顯示8 字符及以上的源名。在畫面分割中可實(shí)現(xiàn)高清標(biāo)清信號(hào)的輸入，且配置有HD-SDI的輸出口，能顯示嵌入的音頻音柱，在輸入EBU 碼時(shí)具備Tally 顯示、跟隨UMD 源名的功能。另外，為確保備份的安全性，高清新聞演播室監(jiān)看系統(tǒng)配置了雙輸出畫面分割板卡，可實(shí)現(xiàn)2塊大屏同時(shí)顯示的目標(biāo)。[3]

（五）通話系統(tǒng)

融媒體背景下，高清新聞演播室的通話系統(tǒng)應(yīng)用了整體通話的方案，將通話矩陣作為核心的同時(shí)，配置有通話面板、IP、四線以及二線接駁的板卡，使得通話系統(tǒng)具備有線無線相互結(jié)合的能力。同時(shí)，通話系統(tǒng)有一套外出的通話設(shè)備配置，能滿足靈活多變、臨時(shí)性通話的需求，其中定制開發(fā)的APP、新聞?wù){(diào)度軟件，能將高清新聞演播室通話系統(tǒng)與新聞中心通話系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。另外，IP 通話的矩陣系統(tǒng)能連接各機(jī)房與高清新聞演播室的通訊，通過4G 連接、公網(wǎng)、衛(wèi)星車、EFP 系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)、通話面板以及APP 間的通訊，達(dá)到在高清新聞演播室就可對(duì)一線工作實(shí)時(shí)指揮的目標(biāo)。

（六）同步系統(tǒng)

在高清新聞演播室中同步系統(tǒng)是其生命線，融媒體背景下，同步系統(tǒng)采用的是倒換“2+1”的方式，達(dá)到提升安全性的目標(biāo)。其中，發(fā)生同步器配置了主備的雙電源，不僅支持6路BB、同步3 電平、WCLK OUT、AES/EBU、SILENCE OUT、3G/HD/SD-SDI、同步鎖相的信號(hào)測試，同時(shí)也支持音視頻測試圖、STAN IN SYNCA 同步鎖相的輸出；倒換同步器一樣配置了主備的雙電源，還包括繼電式、電子式的倒換接口。

（七）時(shí)鐘系統(tǒng)

融媒體背景下，高清新聞演播室時(shí)鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的是GPS 時(shí)鐘+總控授時(shí)倒換信號(hào)的方案。其中，發(fā)生器信號(hào)能實(shí)現(xiàn)兩顆及以上信號(hào)的自動(dòng)尋找、接收以及校時(shí)。在無法接收信號(hào)的車輛停放處、陰雨天氣，GPS時(shí)鐘的發(fā)生器可借助其高頻振蕩器來實(shí)現(xiàn)時(shí)間精確、穩(wěn)定輸出的目標(biāo)，且可支持EBU外部時(shí)間碼的輸入。同時(shí)，時(shí)鐘系統(tǒng)配有3 個(gè)倒計(jì)時(shí)的控制器，可分別顯示出100平米演播室的倒計(jì)時(shí)、延時(shí)器倒計(jì)時(shí)、200 平米演播室的倒計(jì)時(shí)，各個(gè)導(dǎo)控室可通過拼接屏直接顯示出倒計(jì)時(shí)、正計(jì)時(shí)，且根據(jù)其需求配置了1U子鐘4個(gè)、2U子鐘5個(gè)。

（八）集控系統(tǒng)

以一套高清新聞演播室的集控系統(tǒng)作為核心，各個(gè)切換臺(tái)的矩陣多/單母線面板、AUX 母線，應(yīng)用的均是32路LCD可編程的控制面板來顯示，能有效提高系統(tǒng)管理的能力和制作的效率。集控系統(tǒng)能管理和監(jiān)控畫面分割、Tally 系統(tǒng)、矩陣、切換臺(tái)以及周邊板卡等，同時(shí)能為音頻系統(tǒng)預(yù)留適宜接口，既方便系統(tǒng)的聯(lián)接和升級(jí)，也便于技術(shù)人員管理和控制高清新聞演播室中的調(diào)音臺(tái)、矩陣以及切換臺(tái)等設(shè)備。在集控系統(tǒng)中，依靠矩陣通信來獲取矩陣路由的源名信息，通過切換臺(tái)的連接來獲取Tally 信息，在組合、分析兩個(gè)信息之后將其與畫面分割連接，得到Tally信息、UMD顯示窗以及UMD 信息，實(shí)現(xiàn)切換臺(tái)、Tally 切換顯示的目標(biāo)，包括紅綠Tally、源名動(dòng)態(tài)、信號(hào)窗口、PVW 以及PGM 等。另外，集控系統(tǒng)配置了兩套控制器，倘若其中一臺(tái)主機(jī)發(fā)生狀況，則可倒換到備用的主機(jī)，以保證Tally完整功能的備份。

（九）直播系統(tǒng)

融媒體背景下，100 平米演播室以傳統(tǒng)基帶系統(tǒng)的架構(gòu)作為基礎(chǔ)，新設(shè)了直播系統(tǒng)。在直播系統(tǒng)中，引入了多格式的解碼器、新媒體的切換臺(tái)以及豎屏的攝像機(jī)等，在轉(zhuǎn)換設(shè)備SDI-IP的作用下，實(shí)現(xiàn)與高清的基帶系統(tǒng)融合，滿足多方互動(dòng)以及豎屏直播的需求，從而把100 平米演播室創(chuàng)設(shè)成為大小屏同時(shí)進(jìn)行直播的演播室。同時(shí)，在IP 網(wǎng)關(guān)、中心矩陣的作用下，高清新聞演播室的直播系統(tǒng)可靈活調(diào)度基帶系統(tǒng)與媒體系統(tǒng)，并制作、切換NDI 信號(hào)和HD-SDI 信號(hào)。其中，SDI 信號(hào)和NDI 網(wǎng)絡(luò)互為直播的備份，直播信號(hào)通過推流服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)直播目標(biāo)。另外，高清新聞演播室的直播系統(tǒng)可支持網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中豎屏直播的模式，高清新聞演播室的攝像機(jī)可在橫屏拍攝的基礎(chǔ)上，應(yīng)用編碼器來裁切畫面，以此實(shí)現(xiàn)新媒體豎屏、移動(dòng)端橫屏同步直播的目標(biāo)。在直播系統(tǒng)中應(yīng)用的便攜攝像機(jī)，還配有L型豎拍的托板，可通過編碼器來對(duì)圖像進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)，以此實(shí)現(xiàn)豎屏直播中像素的完整呈現(xiàn)。[4]

（十）連線系統(tǒng)

融媒體背景下，為有效加強(qiáng)新聞節(jié)目、訪談節(jié)目的互動(dòng)力度，高清新聞演播室系統(tǒng)以云服務(wù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了連線系統(tǒng)。在進(jìn)行直播的過程中，可通過在基帶系統(tǒng)中接入網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器，以此實(shí)現(xiàn)線上觀眾、主持人以及現(xiàn)場嘉賓的互動(dòng)和交流；涉及發(fā)布會(huì)等具有互動(dòng)活動(dòng)的場景，也可通過應(yīng)用連線系統(tǒng)，在打破場地限制的同時(shí)，提高節(jié)目互動(dòng)性、參與度，并可為外場記者實(shí)時(shí)回傳新聞內(nèi)容提供支持。同時(shí)，直播系統(tǒng)具備成熟的包裝設(shè)備和切換設(shè)備，能滿足節(jié)目、發(fā)布會(huì)多畫面呈現(xiàn)的需求。另外，為滿足節(jié)目、發(fā)布會(huì)播出時(shí)對(duì)安全方面的需求，連線系統(tǒng)既對(duì)權(quán)限管理進(jìn)行了強(qiáng)化，也對(duì)接入的人員進(jìn)行了審查與控制，在確保實(shí)時(shí)連線、高效互動(dòng)的基礎(chǔ)上，有效提高了播出的安全性。

（十一）虛擬系統(tǒng)

融媒體背景下，100 平米演播室通過對(duì)UE4 渲染引擎化虛擬系統(tǒng)的配置，可創(chuàng)新出混合交互式節(jié)目的形式，并通過結(jié)合真實(shí)世界、虛擬世界，提高傳統(tǒng)新聞節(jié)目的渲染力、植入力和逼真性，實(shí)現(xiàn)節(jié)目沉浸式效果，提高節(jié)目質(zhì)量。同時(shí)，高清新聞演播室中的虛擬系統(tǒng)，具備直接調(diào)取、應(yīng)用特效和模型的能力，從而有效提升新聞節(jié)目制作的效率以及呈現(xiàn)的效果。另外，虛擬系統(tǒng)分辨率可達(dá)8K，加之設(shè)計(jì)工具具有開放性、程序接口具有開源性，能在有效滿足不同節(jié)目個(gè)性化定制需求的同時(shí)，更好地滿足高清新聞演播室發(fā)展的趨勢。[5]

結(jié)語

總而言之，高清新聞演播室系統(tǒng)具有綜合性，只有各個(gè)系統(tǒng)具備合理性，且能最大限度發(fā)揮其潛力，才能實(shí)現(xiàn)融媒體背景下，高清新聞演播室系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)和優(yōu)化。因此，在設(shè)計(jì)和研究高清新聞演播室系統(tǒng)的過程中，應(yīng)基于融媒體背景，有效提升各個(gè)系統(tǒng)的可靠性、安全性，在確保新聞節(jié)目高效、優(yōu)質(zhì)、安全制播的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高清新聞演播室各個(gè)系統(tǒng)工位、設(shè)備、空間等資源共享的目標(biāo)，從而促進(jìn)高清新聞演播室系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和持續(xù)發(fā)展?！?/p>

注釋：

[1]趙習(xí)華.興山縣融媒體中心新聞演播室規(guī)范化建設(shè)[J].中國有線電視，2022（01）：69-73.

[2]方莉萍.融媒體高清新聞演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].廣播與電視技術(shù)，2021（05）：56-60.

[3]高曉亮.石家莊廣播電視臺(tái)高清演播室融媒體改造綜合解決方案[J].廣播電視信息，2020（11）：48-49.

[4]王誠剛.融媒體時(shí)代全流程的高清新聞制播網(wǎng)建設(shè)[J].傳媒論壇，2020（21）：67+69.

[5]新奧特承建的西寧臺(tái)新聞融媒體高清演播室啟用[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2020（09）：162.