高清电视转播车视频系统和视频控制系统的

1、高清电视转播车视频系统和视频控制系统的设计构想    这几年随着高、标清电视同播在全国的逐步推广，高清电视进入百姓家庭已渐成现实。2010年福州广电集团决定引进一辆10+2讯道高清电视转播车，由此拉开了福州广电高清电视事业建设的序幕。技术中心作为高清车项目技术总负责，与索尼公司一道，对高清电视转播车各系统的设计和项目建设进行全方位合作。本文仅对高清车视频系统及视频控制系统的设计提出初步构想和要求。     一设计背景     从全国高清转播车发展轨迹来看，首先以2008年北京奥运为发展

2、契机，全国包括福建省台在内等各大省级台建造了多辆高清转播车。这些转播车针对奥运设计，有其自身各自特点。高清转播车通过奥运洗礼，结合中国国情，有许多优点，也有一些需要注意改进的地方。福州台在2010年准备建造高清转播车，应该说在时间点上属于后奥运时候。而在高清车的设计上应充分借鉴已建高清车的经验。总结目前高清车在解决灵活性和安全性等核心问题上有以下设计要点要注意：    系统应具备高度灵活性，调度灵活可变；    系统应具备扩展能力；    系统应具备高安全性和可操作性；   

3、 制作环境舒适合理，注重人机工程设计；    工位可扩展；以上要点立足于随需而变的要求。在设计上不单只考虑福州台使用这个车，也要考虑外单位和常规活动以外的大型活动的需求。二系统设计总体思路     1.系统设计总体需求    本系统制作核心为纯高清设备，为满足现有标清电视工作环境，通过下变换器获得高质量的标清PGM信号。转播车主要完成福州广电集团各种大型重要节目的高清直（录）播任务，同时可适应现在标清环境下的直（录）播要求。     2.系统总体结构描述&

4、#160;   本系统设计为纯高清内核，采用下变换满足标清制作的需要，可实现高/标清电视节目的同步播出。以主高清切换台面板为主节目制作核心，卫星切换台面板作第二套节目制作设备，以矩阵的应急母线作为应急通道。采用双2选1切换开关进行主备切换。另外，基于多码流矩阵进行总信号调度，用于应急、录像、慢动作、监看、车外板等信号调配、切换和转换。在矩阵中环接上/下交叉变换器、嵌入/解嵌器等，以供信号随时灵活调用。    本系统将采用索尼S-BUS网络控制技术实现整个系统的强大控制功能。通过S-BUS网络结构将摄像机、矩阵、切换台、应急开关、视音频矩阵等设备

5、形成一个整体，来实现多个设备之间的联动，以及异常复杂的TALLY源名跟随，以及其它系统的平滑嵌入等功能，以满足制作系统信源分配、调度灵活性的要求，以轻松应对各种节目形态。     3.系统信号格式    系统主信号格式为1080/50i，16：9高清格式信号。    系统支持其它高清格式信号，这个功能可由交叉变换器实现。    系统支持各种标清和模拟信号，以兼容现阶段的技术要求；系统输出信号采取下变换器和数模转换的方式来形成与标清环境的下兼容。  

6、;   三视频系统设计具体要求     1.信号应急要求    在节目传输通道上的基本设计思想是采用双2 选1 主、备双通道镜像的方式，二者输出信号具有相同的级别。其中双2选1切换开关使用切换台PGM输出信号与矩阵应急信号作为信号来源进行切换。切换开关要求信号输出支持高标清、模拟与音频嵌入功能。以下为应急设计思路图：    2.信号输入输出要求    （1）外来视频信号输入接口    高标清外来信号4路（带帧同步、可

7、解嵌音频信号）；多格式交叉变换器4路（具有上下变换、帧同步、A/D、嵌入、解嵌、音频延时校正等多种功能）； VGA/DVI 2路。    （2）播出通道输出接口    对外输出信号必须包括每级M/E的Clean信号下变换后的高标清输出，和矩阵后专门的加解嵌输出。    （3）矩阵和应急输出要求    矩阵后级必须提供不少于6路的高标清含下变换输出，其中2路设计为提供其他重要播出或者监看信号的输出，高清标清输出须带帧同步功能。    （4）后接口监

8、视器监测要求    后接口板有1台A、B路数字监视器，A路接矩阵的1条输出母线，由矩阵控制面板来选择输出的信号源，B路的高/标清SDI输入接在后接口板上，用来检查进出转播车各种信号的质量。    （5）辅助信号要求    安装有线电视信号接口，电视信号解调器天线接口，GPS钟天线接口，VGA接口，电话接口，对讲基站天线接口，无线腰包天线接口和光纤接口等，并布置相应的信号连线。    （6）TALLY与级联要求    整车要求采用网络监控系统，实现

9、整车设备实时状态监控（电源状态、风扇状态、温度高低、信号有无等）。Tally显示既要有静态显示，也要有动态显示（UMD动态源名跟随）。切换台、辅助切换台、矩阵切换都要有两种（静态、动态）Tally指示，Tally显示不少于三种状态（红色、绿色、黄色）。    该车要能够实现PGM级或部分讯道级联，以级联方式扩展系统的摄像机通道，系统之间的Tally信号能够显示和跟随。     3.监看要求    （1）技术区技术总监位配置一台17英寸广播级高清晰度彩色LCD主控监视器作为技术总监信号监看，一台机

10、架式数字监听仪作为音频信号监听，并配置1台多格式高清示波器监测全车信号，其中输入分别选取自矩阵和跳线排，要求测量信号支持高标清模拟视频测量，数字/模拟音频测量，支持杜比-E和AC-3音频解码和监测，支持抖动波形和自动眼图测量，支持AV-Delay延时测量功能。    技术区的摄像机控制部分由2个工位组成，每个摄像机操作工位控制4台摄像机，每个工位都配置1台17英寸高清专业液晶监视器通过4画面分割方式监看， 1台4通道模拟示波器， 4块摄像机OCP操作面板。分割器的输入来自于摄像机基站的高清输出，4通道模拟示波器的输入直接从摄像机基站PM和WFM输出模拟信号。

11、60;   要求正常情况下17英寸高清专业液晶监视器显示的是4个摄像机信号，当技术人员需对某台摄像机进行调整时，只需按下OCP光圈控制杆，分割器输出为所需调整摄像机信号画面，示波器同时转换显示该信号波形，调整完毕后恢复至正常状态。    录像和传送区域以2台17英寸高清专业液晶监视器使用四画面分割器方式监看VTR和传送信号，VTR监视信号直接从录像机端口输出进入四画面分割器，传送监视器为方便灵活使用需配置一台监视器内置4分割画面板卡以灵活使用。    车尾端子板配置一台监视器内置4分割画面板卡以灵活对后接口板上的各

12、种信号进行监看。要求支持多格式输入。    为了提高监看系统的安全性，设计要求分割器的HD/SD-SDI输出端接入矩阵，以防止监视器出现故障影响信号源监视。（2）导演制作区采用以24英寸高清专业液晶监视器分割方式构成监视幕墙，要求监看全车参与制作的所有信号和部分矩阵调配信号，并且每块屏上的信号可以灵活调配。屏幕画面分割设备需支持高标清、模拟、DVI/VGA等多格式信号输入。另外导演区必须设置独立方便的VGA监视器监看硬盘慢动作机和1台字幕机。     4.录像、慢动作与字幕机要求    系统配置

13、EVS 4通道高清硬盘录像机。要求配置开放式通道配置，要求支持数字音频功能和音频分离编辑功能对独立的音频通道进行编辑。硬盘录像机的输入输出通过中心视频矩阵来实现信号的灵活调配，完成最大化的信号采集以及信号输出能力。每套EVS都需要配置独立的VGA监看。系统设置采用高清HDCAM录像机2台和标清MPEG IMX录像机2台。录像机的输入信号由中心视频矩阵选择提供。    系统配置1台高清数字字幕机。字幕机应具有高清数字视频输入及抓取能力，字幕机的高清数字填充信号输出经分配后同时进入视频矩阵、切换台系统和应急键控器。     5.

14、切换系统和周边设备要求    （1）选用具有高清内核的切换台，高清信号（包括同步后的级联信号）可以直接接入使用，标清信号经过外置的或切换台内置的上变换处理后使用。为了提高系统的安全系数，切换台的大部分输入信号直接从信号源（或信号源视分）输出接入，少量输入信号从矩阵中调配；节目的主信号直接从切换台经2选1切换开关输出。（2）切换台配置要求：输入32路、2级M/E高清主切换台。目前估算主切换台有8台摄像机、4台录像机、1路硬盘慢动作录像机、1路字幕、2路VGA输入、8路外来输入或矩阵调配信号、1路测试信号，至少32路输入。 （3）系统配置1个64×68的多码

15、流高标清混合型矩阵作为系统信号的调度中心，所有信号源、切换台各级M/E的PGM、PVW、CLEAN OUT和AUX、节目总输出等高清和标清两种信号都分别输入到中心矩阵中。（4）在矩阵中环接上/下交叉变换器、嵌入/解嵌器等，以供信号随时灵活调用。（5）在系统中, 矩阵担负了制作通道、分配通道、技术监视通道、应急通道以及画面动态监看等信号的调度功能。（6）整套系统周边设备选用品质高、稳定性好的国际知名品牌，各周边模块要求为同一个品牌，在配置上应为未来系统的扩展升级留有足够余地。采用集成度高、可混插的机箱板卡结构。机箱双电源冗余备份，安装有散热扇，可充分散热。所有设备必须符合相应的信号质量要求及相应

16、国家高清标准，数量满足系统设计需求。 6.输出通道设计要求输出通道采用双通道二选一设计，确保安全输出，无论切换台、矩阵或二选一哪个环节出问题，都能保证系统主备通路之间至少有一路保持正常输出。切换台和矩阵的PGM输出分别接入两个不同的2选1，经嵌入、视分、下变换、D/A转换双通道并行输出的方式输出带音频嵌入的高清PGM、标清PGM以及模拟PGM。从中心矩阵灵活调度各种高、标清信号，包括主切换台各级的PGM/CLEAN信号、各信号源的原始信号和转换格式后的信号等。在中心矩阵选择输出标清通道上加入广播级D/A转换器获得模拟复合视频信号，而且通过矩阵环接的嵌入器可以完成音频嵌入功能。

17、0;    四视频控制系统设计构想 当视频信号从标清发展到高清，制作系统规模的扩大，具有IT特点的设备增加，需要适应的节目制作环境要求提高了，那么控制也相应的有更高的需求。以前我们讨论一个系统核心是视频系统，那么现在我们最核心的系统反而变成了控制系统。控制系统和视频系统的关系就好比人的大脑和身体的关系。出现这种情况的原因就是目前节目需求变化。制作上因为节目样式不同、导演不同、大小不同，都会对整个系统提出各种灵活的要求，这些要求基本上是临时的、多变的。如果只考虑视频系统，那么整个系统就会受到视频系统的局限，受到硬件的局限。但控制系统将各个系统统筹考虑，并且

18、用网络化的形式进行软件系统的设置，可以做到因需而动。在2-3年前还鲜有人谈起 TALLY、源名系统、智能监控、MONITOR WAL调配等等, 新的非硬件可以满足的需求已经逐渐成为新系统的必须配置。如下图所示控制系统包括群Tally系统、切换台网络、智能监控等等。当我们从设计的角度来观察系统，眼前不再是只有视频层，新看到了控制层，监测层,如下图所示。 控制层占据着最重要的位置，它是大脑，指挥视频层实现各种灵活的需求。所以我们提出了控制系统先行的控制层概念。所以控制层的核心系统S-Bus在总系统中具有核心管理作用，借助于S-Bus连接的系统整体，从监视器到录像机到矩阵到切换台，S-Bus 将车内设备联系在一起，实现控制的网络化、智能化，从控制层面突出系统化的概念。作为一个系统产品，必须从单机的状态与其它系统产品发生关联，这种关联并不只是视音频信号层的关联，必须是从底层从控制层能互联互通。切换台和矩阵是系统中的核心产品，首先这两个设备要能互