荆州电视台新闻直播系统的设计与实现
介绍了荆州电视台新闻演播室的功能特点、设计思想定位、系统硬件设计，对设备选型、演播室场景设计进行了分析，对需要注意的问题进行了探讨。
SDI 嵌入音频
湖北荆州电视台一直非常重视技术事业发展，把技术服务于节目需求的理念放在首位。2006年在新大楼建设之际，根据荆州电视台节目发展需求和未来发展，投入一定的资金发展技术硬件系统，提高节目制作质量和水平，建设了3讯道新闻演播室直播系统，用于对荆州电视台江汉风、荆州新闻节目直播和日常节目制作任务，打造江汉平原一流的新闻直播平台，现将系统简要作一下介绍。
一 新闻演播室功能特点
● 全数字三讯道系统，外加一套大楼楼顶摄像机，用于
拍摄全市的外景画面；
● 用于新闻直播用的各类外来信号，各县市上传的光纤
信号、外来的微波车信号、新闻卫星车信号等；
● 新闻网络硬盘播出系统，播出系统和新闻编辑网络互
连，编辑好的节目通过网络可以快捷地传输到直播平台播出，快捷方便；
● 直播平台信息网络化。为了增加新闻节目的实时性、
咨询信息的播出、动态信息字幕叠加，在节目中完成观众短信互动信息、抽奖等功能，完成直播的任务；
● 交互式的信息发布，根据新闻的特点，在演播室中
● 演播室多个场景设计，可以分别制作和直播不同类型
的几档节目，可以充分利用硬件系统资源。
二 设计思想定位
1. 全数字处理系统
电视技术制作数字化是基本要求，特别是演播室制作，它带来的好处是不可置疑的。
2. 系统安全性、可靠性要求
直播平台主要用于荆州电视台节目直播，因此安全性特别重要，不容许在节目直播时出现节目信号中断、停播等任何技术问题，同时在节目中有不良内容时一定要有紧急处理的技术措施。
3. 系统可扩展性要求
由于系统投资较大，现在电视节目发展较快，节目内容不断地创新，因此系统的技术功能也要随之发生变化，为此尽可能考虑到因节目功能变化后系统的可扩充性，系统设计的可扩充性使得节目变化不会受到限制。
湖北省荆州电视台 李兴平 吴 炜 徐小琴 孙亚清
5. 演播室高利用率
一个地市级台投入大量资金建设高档次演播室系统，一定要考虑演播室系统的综合利用，充分利用系统设备资源，使系统功能充分发挥出来。
6. 系统信息网络化
要求直播平台的字幕机、资讯播出系统、主持人电脑、抽奖系统等，网络信息共享，主持人实时和主编、观众互动，主持人实时了解到最新发生的新闻，很快速地播报和用字幕信息播出，达到新闻的快速化特点。
三 系统硬件设计
四号演播室系统主要由视频系统、音频系统、延时系统、灯光系统、技术检测、通话系统、信号传输、电源系统等组成。
1. 视频系统
如图1，演播室内3讯道摄像机、外部节目源的输入、磁带放像机、网络硬盘节目播出系统、楼顶外景摄像机。在节目输出部分还有应急处理系统，包括垫片播放、延时器、应急切换开关组成。按新闻的实时性、新闻信息的快速特点，在系统内增设了咨询播出、短信平台互动系统、抽奖等功能。延时后视频嵌入音频后的SDI 信号传输到播控中心播出。延时前视频信号同时用磁带录像机、网络非编系统记录未叠加字幕版信号用作备用。监视部分用于对各路信号和监视，包括信号源、切换前后、记录、延时、播出信号的监视。
如图2，直播平台考虑到直播安全性，调音台除考虑到备份以外，每个直播栏目主持人话筒都有备份。各个信号源：录像机、网络硬盘播出、主持人话筒等节目源音频直接到主
通话系统在直播系统各工种之间协调的重要通讯工具，由于主持人通话只戴耳机，主持人语音通过话筒传到调音台，再由调音台辅助（静音前）送到通话主站完成主持人的双向通话，如图3。
在节目制作时主编需要分别调度主持人和嘉宾，因此主编可以分别选择控制主持人和嘉宾通道。
4. 技术检测
对视频、音频技术质量在制作时需要仪器测试，以控制制作时技术质量，因此配置视频音频测试仪，配置专业的CRT 技术监视器，对画面视音频主观和客观来监测。可以测试信号源、输出信号复合、数字视频音频等信号，同时还要测试数字眼图的基本技术指标，以保证制作的节目质量。
四 设备选型
1. 视频系统
演播室摄像机我们选用法国汤姆逊公司的产品LDK500。它为2/3 DPM FT 帧转移CCD ，在拍摄高速运动
为模拟三同轴，两台为数字三同轴系统，模拟三同轴系统配置：LDK500（机头）+LDK5430（适配器）+LDK4501（BS ）+OCP400（面板控制器）。数字三同轴系统配置：LDK500（机头）+LDK5400（适配器）+LDK5417（BS ）+OCP400（面板控制器）。其中模拟三同轴配备佳能公司的XJ23X6.8 HD 镜头，另两台选用佳能公司的J17eX7.7标清镜头。摄像系统配备了高档次的承托系统，德国sachtler 2-75型气压升降云台。
大楼外景摄像机选用索尼DXC990型，此摄像机采用1/2英寸CCD ，850线水平清晰度，配接富士三可变镜头，型号S16×7.3BMD-D18，镜头接口通用。由于考虑到摄像机安装在室外，因此有防雨、防尘罩，同时又一定的恒温处理。摄像机控制采用索尼控制器RM-C950，镜头的变焦控制、水平、垂直控制采用国产的云台器材。
演播室视频中核心设备是视频特技台，选用了加拿大ROSS 公司数字切换台，型号为Synergy 1 SD ，共有16路输入，三级MLE ，每级有两个键，内配置有一块三维DVE 数字特技板，可以同时做6个键处理。选配一台外键控器有二路键，下游键扩充到4个DSK ，因此特技台有足够的键可以开窗和叠加字幕信息。
为了提高新闻的快速性，直播平台节目放像系统采用的索贝硬盘网络播出系统，播出系统和新闻网络非编系统相连，记者采集的新闻素材直接上载到新闻非编进行编辑，
编辑完成后直接打包成MPEG-2格式，通过网络传输到直播平台播出系统，在直播时直接调用，即快捷又方便。硬盘播出机采用主备机方式，播出时主备机同步播放，主机出现问题时可以立即切换到备机切换而不会有影响。在直播平台还备份有松下AJ-D955BMC 用于磁带播放，以便在紧急时可以用磁带播出，或者硬盘播出系统出现故障也可以用磁带播出。
2. 音频系统
音频系统中关键设备调音台选用了雅马哈公司的02R96 V2数字调音台，此调音台为56路输入，8个OMINI 输出端口，且这八个端口可以和BUS 、AUX 、ST 等端口任意配接极为灵活，另还带数字输出端口，可以直接和数字记录设备进行连接。模拟输入输出采用24bit/96KH A/D 、D/A 转换，动态范围极宽信噪比极高。此调音台每路均有均衡、压限、延时、动态降噪等电路，同时调音台内含有三个独立的
作失误，提高了调音的准确性。
演播室话筒是主持人取音的关键设备，音频质量的好坏话筒至关重要，主持人使用的话筒选用了德国 SCHOEPS 的CCM4Ug 话筒。此话筒音质特别好，音域很宽，动态范围宽，低音特别浑厚高音清晰，中音很透亮。
电话连线是在直播系统必不可少的方式，电话连线器telos one ，它有信号输入输出AGC 控制、电平指示，信号端口有MIC 、LINE 电平阻抗转换，它可以同时连接10路电话。
3. 通话系统
通话系统对直播系统至关重要，在节目直播时，主编需要和主持人、导播、放像、调音等人员通讯，便于统一调度。通话系统选用美国的CLEAR-COM 公司产品，它在国内的使用率较高，稳定可靠。通话主机选用CLEAR-COM 可编组四通道主机SB440，同时在主编、放像工位配置通话基站KB-211，主持人通话包IF-4B 。
4. 网络与通讯系统
现代新闻快速性是当代电视新闻的一大特点，Internet 网络是不可少的，在演播室中要考虑到主持人、资讯播出系统和Internet 网络互联。
主持人、主编和咨询平台用计算机需要相互沟通，主持人根据观众发送的信息需要实时反馈，主编也需要根据节目的要求需要实时地和主持人信息的实时交流，画面下面底行游标字幕也要不停地更新，都需要网络信息通讯，可及时地将最新信息快速在直播平台用游标形式滚动播出。
5. 其他
（1）技术检测
视音频测试仪选购用美国VIDEOTEK 产品，型号VTM-330。它能在同一显示器上同时或分别显示波形、矢量、音频电平、负载波相位和立体声相位、时码。更重要的是可以设定指标范围，超限自动报警提示。
技监用监视器采用JVC 的TM-H150CG ，选配SDI 输入接口。因为CRT 的彩色还原、亮度、对比度比较高，同时它的性价比也高。监看视频比较真实、准确。
工作特点，同时维护不中断，自动设备检测功能完善，并且市场占有率高，在本地维修方面。可以用4个小时的后备电池为系统设备提供电力，同时考虑到外来电源停电时直播不中断，因此还为冷光源灯光提供电源。
（3）信号传输
由于直播系统考虑到有多路信号到达四号演播室，信号传输考虑到多种信号异地画面的需求，所有外来信号传送到荆州电视台总控，在总控进行选择再经过帧同步、音频加嵌的SDI 信号送四路到达四号演播室。
五 演播室场景设计
1. 演播室综合利用考虑
如图4所示，演播室区域共计有120平米，主要用于新闻类型的节目制作，有荆州新闻、民生新闻江汉风、文化荆州、馨云气象、访谈节目五个区域，充分利用120平米的有效空间尽可能将演播室发挥最大的效益。三台摄像机位于演播室中间，可以对五个场景分别进行拍摄构图。
2. 灯光的设计考虑
由于各个场景的特点和节目的需要，采用了冷热灯光混合使用，基础光采用冷光源，轮廓光和主光、眼神光用热光源。由于场景多室内空间小，灯光考虑综合利用，节目的需要、同时以考虑今后场景发生变化灯光的变化，因此尽可能多地考虑灯光的设置，使灯光变化灵活、充裕。
在演播室布光时，冷光灯使用国产星光6X56W 冷光
3. 舞美设计考虑
演播室制作系统，由于在节目制作时考虑场景的需要，
在背景、主持桌等地方设计装饰灯光灯带等，这样就会对摄
像机拍摄时和主光光比不能控制在视频范围之内，经常会使
视频过幅。同时由于在场景道具制作时考虑设计的美观采用
高反光材料制作，使得在布光时这些材料高反光，同样也造
成使视频过幅。
为此，需要对装饰灯的照度进行一定的控制，一是更换
小功率的灯泡、灯管使得功率下降，照度降低到合适的范围，
二是在这些照明的区域外面增加阻光材料，使得光线变弱。
三是增加主持人的基础光，使得装饰光比变小。
在背景的材料反光问题处理方面，主要要求美工选用亚
光装饰材料，同时也可以改变灯光的方向，不使材料反光于
镜头中等措施。
4. 画面拍摄的考虑
根据节目的需要，在演播室室内设置了3个讯道的摄像
机，两个固定机位，一个3米左右的小摇臂，在节目开始和
节目结束时使用，这样可以增加镜头的动感和演播室的空
间感。
六系统设计注意的几个问题
1. 室内温度问题
由于空间的原因，在较小的空间放置大量的设备，在工
作时设备的发热量较大，为了保持室内的温度保持在25度以
下，控制室安装有中央空调和分体式空调两套系统，同时由
于机柜的隔离，使得空调的空气交换存在不畅，在机柜墙另
安装有一台2匹的立式空调，以解决机柜前后的设备降温的
问题，以保证系统设备在正常的温度下工作，保证了设备的
稳定性条件。
2. 线路布局和干扰考虑
由于电视系统工程中有大量的各类信号线，有不同电平
的信号，因此就存在信号传输之间有干扰的问题，因此在系
统安装和布线时要求考虑好不同线路的分离，屏蔽，如网络、
视频、音频、控制、电源等线路。同时高电平信号和低电平
由于大楼系统演播室、播控中心、几个演播室等系统的
设备之间就会存在一定的电平差，因系统之间有视频音频控
制、通话等信号传输，因此就会有因等电位不同产生交流干
扰，为此需要将系统接入公共地。消去电位差，使系统型号
传输时没有因电位差存在而产生干扰。大楼整个系统用200
厘米铜带将各个系统连接，接地电阻小于0.1欧。
4. 电源的处理
电源是系统的心脏，因系统庞大，需要使用的电源多，有
机房设备用电，演播室灯光照明用电，日常照明用电和演播
室景区背景用电等。同时系统分稳压、非稳压用电。因此在
设计时将照明用电和系统设备用电分离，系统设备采用稳压
电源提供，同时还提供部分冷光源的灯光照明，热光源灯光
用非稳压，背景灯光用非稳压电源提供等一些措施，尽量避
免电源之间产生串扰，影响系统稳定。
5. 网络安全的问题
一旦计算机连入因特网，就会存在一个问题，那就是
病毒侵入和恶意攻击问题。因此如果没有必要连网络的计
算机尽量不连入网络，在系统中如字幕机、抽奖等独立系
统。同时要求加强安全防范，如安装正版的防火墙、杀毒
软件等、定期对计算机进行维护，修补系统的安全漏洞等
措施。
6. 安全性考虑
直播平台一般情况下对播出要求较高，不能出现停播、
错播等问题，因此直播平台系统必须考虑到一些应急措施，
如：磁带播出备份、关键设备冗余主备（字幕机、特技台、
调音台、主持人话筒等）、应急垫片处理、双路信号传输等
考虑。
七结语
本系统2006年9月建成至今已一年多，从系统运行情况
来看系统稳定，达到了预先设计的功能和要求，满足荆州电
视台节目制作和技术要求。到现在为止演播室已直播2100多
场次，并为今后荆州电视台技术事业发展奠定了一个良好的
基础。