中央电视台新址E11演播室群视频系统设计.doc
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1、郑智勇中央电视台摘要E11 演播室群是新址综合制作区的演播室群组,系统内 部 以 共 享 矩 阵 为 平 台, 实 现 演 播 室 间 信 号 资 源、 设 备 资 源 共 享, 本 文 对 E11 演 播 室 群 的 视 频 系 统 设 计 作 了 详 细介绍。关键词演播室群组 共享矩阵 媒体记录和播放 虚拟中央电视台新址 E11 演播室群项目历经几年的精心设计和施工,现已安装调试完毕,目前即将投入使用,E11 演 播室群包括三个演播室:E11 演播室(250 平米虚拟演播室)、 E12、E13(250 平米综合演播室)。E11 演播室群系统内部以共享矩阵为平台,实现演播室 间信号资源、设备
2、资源共享;群组内采用文件化的媒体记 录和播放方式,通过演播室网关与后期制作岛之间完成数 据文件的交互。E11 演播室群主要负责综艺类节目、专题类 节目的直播和录制任务,本文对 E11 演播室群的视频系统 设计作了详细介绍。E11 演播室群立柜机房位于 E12 导控室和 E13 导控室间,群内公共设备集中放于立柜机房,群内摄像机控制面 板集中放置于 OCP 控制室。二 视频系统设计在设计过程中我们努力做到使演播室系统具有全局性、先进性、可扩展性和可靠性,演播室群系统内部以共享矩 阵为平台,实现演播室间信号资源、设备资源共享;演播 室群采用文件化的媒体记录和播放方式;满足现场直播所 需要的便捷操作
3、性和迅速应对性;按演播室集群共享的要 求实现演播室讯道的共享;通过主备通路互为备份的安全 保障设计来实现系统的应急备份;并为操作人员提供舒适 的工作环境及预留系统扩展的能力和升级能力。本演播室群为 10 讯道全高清系统,演播室间实现了设 备及资源的共享。E11 演播室实配 4 个讯道,E12、E13 演 播室实配 3 个讯道。E11 演播室的 CA M4 可以调给 E12、 E13,每个演播室最大支持 4 个讯道。为了让使用人员能够 操作简单化,每个演播室切换台都设有 4 路摄像机输入通一 项目基本情况介绍E11 演播室群位于新台址的 E 区(综合制作区)B2 F1层。E11 演播室群包括 3
4、 个演播室:E11:250 平米直播虚 拟演播室;E11:250 平米综合演播室;E13:250 平米综合 演播室。三个演播室的导控室、立柜机房、音控室和 O CP 控制室与演播室同层,都位于主楼 B2 层,群灯光设备间位 于 F1 层。演播室层高度都是三层高度,跨越 B2F1 层,演 播室内有效净高为 10.8 米。E11 演播室群空间位置示意图播室各埋光缆 4 根,演播室内部 接 口 箱 配 置 4 个 摄 像 机 接 口,支持 4 讯道使用方式。在 集 群 中 只 配 10 个 O CP, 但 预 留 两 个 O CP 面 板 的 位 置 和 网 线,当摄像机发生调动时,只 需将调动摄像
5、机的 OCP 挪到相 应的位置接入系统即可。每个演播室进入切换台的 讯道数按最多可扩充讯道数来 设计,每个演播室切换台设有4 路 摄 像 机 输 入 接 口, 实 际 使 用时 E11 输入 4 路摄像机信号,路,同时共享控制室摄像机调整监看按最大使用值配置。群 内 每 个 演 播 室 配 置 一 台 高 清 切 换 台, 各 演 播 室 摄 像机、外来信号、在线包装、虚拟(E11)、文件化服务器、 V G A 和群内共享的外来信号都进入切换台。同时各演播 室 主 要 信 号 进 入 共 享 矩 阵 调 度 中 心, 进 行 资 源 的 共 享 与 调配。视频矩阵作为演播室群信号的调度中心具有
6、应急切换、 外来信号调度、监看大屏信号调度、摄像机返送信号调度 等功能。E12、E13 输入 3 路摄像机信号,通过跳线方式实现摄像机信号调配。例如,要将 E11 的 4 号摄像机移到 E12 演播室使用, 这 时 要 在 立 柜 机 房 将 CCU4 的 光 缆 线 从 摄 像 机 光 缆 座 接 口 板 的 E11 CA M4 位 置 挪 到 E12 CA M4 的 位 置, 同 时 将 CCU4 的视频跳线从 E11 切换台位置跳到 E12 切换台位置。 同时将通话、摄像机返送、监看等作相应设置,这样 E12 即扩为 4 个讯道。2. 切换台和矩阵系统E11 演播室群内各演播室都配备有独
7、立的高清视频切换台。三个演播室配置各配置一台 2 M/E HD Kahuna 切换台,24 路直切键配置,32 路高清输入(最大可以支持扩展为 40 路输入),24 路输出,每级 M /E 带 4 个全功能键,每个键 均可以做色键。每个切换台 8 路 AUX 输出, 8 路 SOURCE AUX(只对信源进行切换)。切 换 台 控 制 面 板 方 面,E11 演 播 室 配 置 一 个 2 M / E 主切换面板,共配置 6 个 A U X 面板,分别用于音频控制 室、灯光控制、虚拟摄像机切换主、在线包装视频输入、 虚 拟 活 动 视 频 1 和 技 术。 因 为 H D K a h u n
8、a 切 换 台 A U X 面 板 均 为 多 母 线 面 板, 因 此 在 使 用 过 程 中, 通 过 参 数 的 设置区分 A U X 面板是用于单母线方式还是多母线方式。 E12 演 播 室 配 置 一 个 2 M / E 主 切 换 面 板, 因 为 E12 演 播 室没有虚拟系统,因此共配置 4 个 A U X 面板,分别用于 音频控制室、灯光控制、在线包装视频输入和技术切换。 E13 演 播 室 定 位 与 E12 演 播 室 相 同, 因 此 配 置 也 基 本 相 同, 共 配 置 4 个 A U X 面 板, 分 别 用 于 音 频 控 制 室、 灯 光 控 制、 在 线
9、包 装 视 频 输 入 和 技 术 切 换。 三 个 演 播 室 的 切 换 台 彼 此 独 立, 在 节 目 制 作 和 直 播 过 程 中 做 到 互 不 干1. 摄像机系统在系统设计中,群内三个演播室共配置 10 台松下 A K -HC3500 摄像机,其中 E11 标配 4 台, E12 和 E13 均标配 3 台,最大可扩充到 4 台。群内摄像机的 10 个 CCU 集中放 置在立柜机房,10 台摄像机 OCP 控制面板集中放置于 OCP 控制室,为了方便摄像机调试,群内配备一个主控制面板 MCP,放置在立柜机房。群内演播室摄像机实现了共享设计。通过预埋光缆的 方式,利用光纤跳线架实
10、现了摄像机的共享设计。 每个演3E11 演播室群摄像机光缆跳线图2E11 演播室群视频系统框图扰, 同 一 品 牌 的 切 换 台 具 有 兼 容 性 和 互 换 性, 可 保 证 设备硬件上相互备份。E11 演播室群三个演播室共用一台 6432 多码流矩阵,8 块 8 路 H D S D I 输入板卡、4 块 8 路 H D S D I 输出板卡; 热备份交叉点板卡,输出监看,备份控制卡。配备矩阵交 叉点控制和显示软件,5RU 机箱,备份电源。该矩阵同时 支持 3 个演播室,实现三个演播室应急、演播室间信号监 看、调度功能。每个演播室和中心立柜机房各配备一个 X Y 选择面板(带源名显示)用
11、于矩阵交叉点的状态设置,也 可以通过一台计算机设置矩阵状态。E11 演播室群每个演播 室有 4+4(4 路本演播室 +4 路共享)共 8 路外来信号进入 本演播室切换台,每个演播室 4 路本演播室外来信号 +E14 群 4 路共享外来信号共 16 路外来信号进入共享矩阵,16 路 外来信号通过共享矩阵能任意调度。根据需求的不同,矩 阵分配不同数量的外来信号或群内信源进入各演播室切换 台,实现群内信号的共享、演播室的联动。矩阵配置一路 监看用接口,用来在中央立柜机房里进行矩阵全部输入、 输出信号的监看。矩阵还承担了三个演播室的应急切换功能,当切换台 出现故障时,利用 X Y 选择面板(带源名显示
12、),实现应急 切换。在节目传输通道上采用主、备双通道的方式以提高 系统的安全等级。在信号源上由切换台与共享矩阵提供主、 备节目信号的输出。主通道节目信号由切换台输出直接提 供,备通道节目信号由共享矩阵输出直接提供,以保证应 急切换的快速、可靠。3. 记录播放系统E11 演播室群采用文件化的媒体记录和播放方式,通过千兆以太网,根据实际需要与新址后期制作岛采用松耦 合方式连接,用支持多种码流的编码格式。E11 演播室播 群 内 的 三 个 演 播 室, 记 录 和 播 放 服 务 器 采 用 的 是 6 通 道 E V S X S 视音频服务器,通过将后期制作岛技审合格的播 放素材迁到演播室本地,
13、根据直播串联单在直播节目中进 行播放。E11 演 播 室 群 文 件 化 服 务 器 设 计 共 18 个 通 道, 每 台 服 务 器 需 配 备 画 面 分 割 器 输 出, 可 外 接 出 高 标 清 数 字 信 号和 VGA 信号。服务器支持 VC-3 HD、Avid DNxHD、 Apple ProRes 422 & ProRes LT、DVCPRO HD 和 AVC- Intra 100。服务于每个演播室的记录服务器分为主备通道,主通 道为 P G M 记录,备通道连接在矩阵后做选择记录,矩阵输 出信号可以为任意矩阵信源如 CLEA N 信号、外挂单机信 号等。E11 演播室群内各
14、演播室系统播出通道均设计为 4 通 道,其中分别为主备播放通道、大屏播放通道和监看通道,4 通道均带有解嵌音频输出,大屏播放可以作为应急播出使 用。每个演播室配有一路监看输出,可以监看服务器中的 所有内容。如图 4 所示,E11 演播室播群内的三个演播室分别采用 橙色、青色、蓝色加以区分。每个演播室记录、播放共使 用 6 个通道,记录 2 通道,播放 4 通道。群内服务器通道 采用共享方式设计,每个演播室的 2 个记录通道分别位于4E11 演播室群记录播放系统图不同的物理设备中,同样每个演播室的主备播放通道也位于不同的物理设备中。这样既考虑通道的备份,也保证主 机的备份,确保直播演播室的播出安
15、全。在提高利用效率 的同时安全性也得以兼顾。文 件 化 系 统 中 需 要 配 备 9 台 工 作 站, 每 个 演 播 室 三 台。 其 中 1 台 工 作 站 用 于 文 件 记 录, 记 录 工 作 站 需 配 备 计划收录控制功能、近线浏览功能、现场电子场记模块、 时 间 线 编 辑 模 块。 另 外 2 台 工 作 站 用 于 文 件 播 放, 播 放 工 作 站 具 备 播 表 制 作 管 理 功 能、 近 线 浏 览 功 能、 时 间 线 编辑功能。组成,每个监视器监看一台摄像机信号。在摄像机调整工位给每个演播室配置 1 台 17 寸监视器,用于监看各演播室PGM 信号。5. 虚
16、拟系统E11 虚拟演播室采用三讯道双通道系统,配有两个独立的虚拟通道,直播时主备系统互为备份。可支持两路外 来高清活动视频信号输入。E11 演播室配置了一套 O RA D 公司的 P r oS et 高清三维虚拟系统,针对不同节目需求设计 不同的虚拟场景。高清三维虚拟系统由两台控制 P C、两台 HDVG、两台 DVP、一台 ASR 通过一个交换机连接。高清 虚拟系统通过网关服务器接收来自包装岛设计的虚拟元素 和虚拟场景。P roS et 三维虚拟系统采用 3 个固定机位拍摄,采用传 感器和网格两种跟踪系统。传感器采用云顿 250E,传感器 配合 1 台 H D V G 站和 1 台控制 P
17、C 进行渲染输出。系统设 计过程中充分考虑直播节目对安全稳定性的高要求,采用 最先进技术,兼顾系统的可扩展性和升级性,还配备了一 套网格跟踪系统,每个机位都可以通 过网络获取到网格跟踪数据,作为备 份跟踪系统。这种采用网格与传感器 配合的跟踪方式,既使系统跟踪定位 简单快捷,又便于用户操作使用,同 时两种跟踪方式又可互为备份,在一4. 监看系统导演区监看全部采用 50 寸等离子大屏 + 多画面分割器进行显示,多画面分割器还可以同时提供 TA LLY 显示、 U M D 动态源名显示、音频音量显示等信息。本演播室内所 有摄像机、外来、包装、字幕、VGA、视频播放、大屏播放、 记录等主要信号通过视
18、分直接上电视墙监看,其他信号监 看则通过共享矩阵进行调度。种跟踪出现故障时快速切换到另一跟每个演播室大屏采用 2 组 Miranda 公司的 242 画面分割器进行分屏监视,重要监看信号(如 PGM、CAM 信号等) 分别在两组 242 画面分割器全部作为信源输入,这样在等 离子监视器或者画面分割器出现故障时,通过调用预先存 储好的画面布局设置,完成监看系统的应急处理。E11 演播 室群音控室监看采用 2 台 50 寸等离子大屏 + 多画面分割器 进行显示,并且信号源可根据需要通过矩阵进行调度。摄像机监看位于 O CP 控制室,每个标准摄像机操作工 位控制 4 台摄像机的调整。其监看系统由双联
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