江苏广播电视总台城市频道数字演播室可以说是总台的第一个全数字演播室，该演播室主要承担城市频道《绝对现场》和《南京零距离》栏目的现场直播，该栏目属新闻类直播节目，在南京地区有很大的影响力和较高的收视率，针对该节目制作形式灵活、节目信息量大的制作特点，在对该演播系统数字化改造设计时，我们着重在提供丰富的节目制作手段、制作形式，提供优质图像质量以及系统的播出安全性等多方面给予了充分的考虑，力求满足新闻类节目录制和直播的多功能要求。经过一年多的使用，证明了该演播室的设计很完善，被评为江苏广播电视总台2005年度科技创新奖的一等奖。
一 数字视频系统
1. 视频主切换
切换台是视频系统的核心。数字主切换台采用的是Sony公司的产品DVS-9000，该机采用10bit数字处理，可扩充到2级M/E，配置性能优越，运行安全可靠。DVS-9000切换台具备34路串行数字输入，12路SDI输出，4个全功能键，支持由记忆棒（Memory Stick）输入图片文件，带帧存静帧功能。它还具备丰富的划像功能和过程记忆功能，色键的质量优异。选配了4通道三维DVE板，轻松实现多画面分割等数字特技处理。完全可以满足目前的节目制作形态。主机和控制面板都有主、备电源，并可自动倒换。
2. 主体的摄像机
采用了汤姆逊公司LDK200摄像机演播室摄像机系统：摄像机的选择是决定电视制作系统图像质量的关键，各公司提供摄像机清晰度、信噪比、灵敏度等指标已十分接近，但由于轮廓、数字处理、黑白电平处理、伽吗校正、肤色校正和光圈控制等电路的不同，图像效果仍有明显的差异。我们采用了汤姆逊公司四台LDK200摄像机作为主讯道。LDK200摄像机采用了62万像素2/3英寸FT CCD，是汤姆逊公司生产的12bit模拟传输三同轴数字处理摄像机。它使用两个数字视频处理芯片，可对摄像机所有功能、包括拐点、GAMMA、轮廓和矩阵进行数字处理。在节目录制中，对摄像机的调整控制非常灵活方便，同时得到令人满意的高质量图像信号。
3. 主体录放像机
系统中配备了五台松下公司DVCPRO-950录像机，由于对于大型新闻直播类节目，每天有很多的片子要放，加上广告和各种片头，我们就留了三台作为放机，两台作为录机，一主一备，由于担心万一有放机出现问题影响直播，我们就把其中的录机同时作为放机的备份。
4. 信号监测及数字周边设备
使用TEK公司生产的WFM601I数字示波器以观察主通道输出数字信号的数据流眼图，了解系统的衰减、抖动、反射和在线EDH误码率。另外，每一摄像机通道都可通过TEK-1741波形监视器对其进行实时监看，便于技术人员随时对摄像机的平衡、光圈及其他工作状态数据与指标进行监控调整。
系统中选用了LITCH的帧同步机、模数、数模转换、数字视频分配器、音频加嵌器等，系统还提供两路VGA转SDI输入信号，四路加嵌外来信号，实现异地多点直播，大大丰富了节目的信号源。同时也确保了演播室信号的高质量输出。
二 音频系统
为保障新闻节目直播安全，在音频系统方面配备主备两台调音台。主调音台选用了AMEK公司的BB100广播级模拟调音台，该调音台配置了24路MIC/LINE输入，具有6编组/8辅助/2路主输出。调音台配置了热备份双电源，平时同时在线工作，各提供调音台所需的50%能源，当某一台电源发生故障时，除电源板上的警告指示灯会点亮提醒注意，同时没有发生故障的电源会进入全功率工作状态，提供调音台100%能源，保证播出不间断。当故障恢复后，2台电源再恢复进入并行工作状态。备份调音台配置了D&R的Airmate8路小型调音台，主要接收主持人的话筒信号和用于应急的CD机等信号，该调音台和主调音台同时在线工作，一旦主调音台发生故障，通过应急跳线，备份调音台可以马上投入工作，提供主持人的口播信号和应急音乐信号。所有输入、输出信号都经过音频跳线，可自由分配和转接，具有很好的灵活性。
三 同步系统
在视频系统中，同步至关重要。由同步机输出的同步信号经过模拟视分，再将同步信号送到各个设备进行同一基准的锁相，使所有视频信号在时间和相位上一致，保证系统同步。
由于视频信号进行数字处理的特点，数字视频信号在进行数字处理中，特别是在虚拟演播室系统运算处理时，不可避免地会产生时间的滞后，并最终带来音频超前视频的现象。通常在1帧（40ms）内的延时可不进行处理，但当视频延迟有可能超出此范围时必须进行音频的延时处理。
四 通话系统和提示灯系统
在前期录制节目过程中，通话系统能够使演播室各个区域和现场的工作人员更好地沟通和呼应，其重要性显而易见。通话系统可以实现导演切换区、技术区、摄像机区、主持人之间的实时联系，使导播对各个区域的工作进程得以控制，节目的创作意图得到完美的体现。
对于提示灯系统，通过切换台的TALLY输出和TALLY灯控制器，可以实现对电视墙提示灯和摄像机提示灯的切换控制，使编导在切换电视墙画面的时候更直观，同时提供提示信息帮助摄像师直观快捷地了解导播的切换情况。TALLY灯的显示内容可以随时进行调整。
五 系统周边
构成系统还需要相应的周边设备，主要包括模拟视频分配器、模拟音频分配器、数字视频分配器、数字音频（AES）分配器、视频模拟数字转换器、视频数字模拟转换器、监视用视频数字模拟转换器、音频模拟数字（AES）转换器、音频数字（AES）模拟转换器、同步及测试信号发生器、帧同步机、切换开关、切换矩阵等。
在系统输入端采用了视频A/D转换器内置帧同步，可将模拟外来的信号输入到该系统，扩大了信号的覆盖范围。增加了现场各岗位的监看信号，以利于直播现场工作人员之间的协调配合。为了充分利用现有资金，在保证信号通道质量的同时，在信[FS:Page]号的监视方面通常选用一些经济实用、性价比较高的模拟设备，除了主监、预监、技监选用高档数字监视器以外，其余均采用模拟监视器，以便充分利用设备具有的模拟复合输出功能。这样，使用较经济的模拟监视器监看一般信号，而使用高档数字监视器进行主监、预监及技术监视，既保证监测质量，又实现物尽其用。为保证系统的开放性，既能输入和输出模拟信号，也能输入和输出数字信号。
跳线是系统中不可或缺的设备，跳线的应用强化了系统应用的灵活性、应付各种意外情况和故障排查的能力。跳线的镀金弹簧接点决定了其高可靠性，使其保持正常的通断状态。
线缆和接插件的高质量对系统指标和工程质量至关重要，既可保证工艺质量，亦不致增加系统隐患。
六 一些特殊设备的使用
1. 采用备用切换台作为应急
我们采用ROSS备用切换台，它有16路SDI输入，8路AUX输出，结构简单实用，在应急情况下保证了节目的播出。系统中采用性价比较高的SENERGER100数字视频切换台作为应急切换，因其和主切换台具有基本相同的信号源输入，同时下游键可为播出信号叠加字幕，保证了应急节目的完整性。应急信号分别送到数字视频输出2×1倒换、当使用备切换台作为应急切换时，TALLY信号、PGM、PVW均可以随应急转换开关转至备切换台，使导演、摄像师等正常工作，保证了节目的正常进行。
2. 硬盘录像机的使用
配置的一台智能化数字录像机M-Series iVDR M-222A支持所有传统录像机的功能，包括录制、播放、可移动式存储媒介、外来信号采集，同时它还支持两录两放多通道同步录放，其网络功能强大，具备素材剪切编辑、生成播出表、素材循环播放等功能。因其网络支持100Base-T以太网、千兆以太网、IP光纤网，也为将来实现直接从城市频道大洋新闻制作网下载信号转码播出提供了一个制作平台。
3. 室外多用途遥控摄像机
在主楼顶架了一台松下公司AW-E600带室外云台的多用途遥控摄像机，该摄像机带有自动校正功能，能按照周围照明环境和色温条件的不同进行自动跟踪白平衡，自动调整黑平衡的ABC，自动校正光照强度的ELC；调整和控制均可通过遥控单元进行。通过控制器，除可进行云台的俯仰、水平转动、镜头推拉聚焦外，还可进行加热、除雾、雨刷等，这样，无论户外天气状况如何，均可提供拍摄的周边实景画面。目前该摄像机提供的鼓楼附近的实时实景画面作为《绝对现场》的抠像背景，给观众耳目一新的感觉。
4. 视频聊天系统
针对一档晚间资讯类谈话节目， 运用了网络聊天的形式，也就是目前最流行的视频聊天模式。在视频方面，把电脑的信号作为一路视频信号输入进切换台，采用的设备是比VGA转换的信号质量要好很多的DVI转换器。音频方面通过电话桥来实现，这种方式需要观众通过电话与主持人进行交流，观众的声音通过电话桥进入调音台，这就克服了前者延时严重且声画不同步的矛盾，而且也解决了平衡、非平衡的矛盾。在特技方面，聊天窗口在原来的安排下应该是一个主持人窗口加上一个观众聊天窗口，我们需要做的是用DME开两个视频窗口，然后做一个背景底录进硬盘录像机进行循环播放，同时，观众的聊天窗口在电脑上直接叠加到那张图片上，然后组合的信号通过DVI进入切换台，我们只需要在指定位置上开一个视频窗口就可以了。
七 结束语
作为江苏广播电视总台第一个完全数字化的演播系统，经过不断改进和完善，不仅拥有稳定和实用的数字视频系统、音频系统、同步系统、通话系统和提示灯系统外，还可以根据节目形式的不同使用特殊的设备。希望本文的演播室的成功设计经验能和大家一起分享。
一 数字视频系统
1. 视频主切换
切换台是视频系统的核心。数字主切换台采用的是Sony公司的产品DVS-9000，该机采用10bit数字处理，可扩充到2级M/E，配置性能优越，运行安全可靠。DVS-9000切换台具备34路串行数字输入，12路SDI输出，4个全功能键，支持由记忆棒（Memory Stick）输入图片文件，带帧存静帧功能。它还具备丰富的划像功能和过程记忆功能，色键的质量优异。选配了4通道三维DVE板，轻松实现多画面分割等数字特技处理。完全可以满足目前的节目制作形态。主机和控制面板都有主、备电源，并可自动倒换。
2. 主体的摄像机
采用了汤姆逊公司LDK200摄像机演播室摄像机系统：摄像机的选择是决定电视制作系统图像质量的关键，各公司提供摄像机清晰度、信噪比、灵敏度等指标已十分接近，但由于轮廓、数字处理、黑白电平处理、伽吗校正、肤色校正和光圈控制等电路的不同，图像效果仍有明显的差异。我们采用了汤姆逊公司四台LDK200摄像机作为主讯道。LDK200摄像机采用了62万像素2/3英寸FT CCD，是汤姆逊公司生产的12bit模拟传输三同轴数字处理摄像机。它使用两个数字视频处理芯片，可对摄像机所有功能、包括拐点、GAMMA、轮廓和矩阵进行数字处理。在节目录制中，对摄像机的调整控制非常灵活方便，同时得到令人满意的高质量图像信号。
3. 主体录放像机
系统中配备了五台松下公司DVCPRO-950录像机，由于对于大型新闻直播类节目，每天有很多的片子要放，加上广告和各种片头，我们就留了三台作为放机，两台作为录机，一主一备，由于担心万一有放机出现问题影响直播，我们就把其中的录机同时作为放机的备份。
4. 信号监测及数字周边设备
使用TEK公司生产的WFM601I数字示波器以观察主通道输出数字信号的数据流眼图，了解系统的衰减、抖动、反射和在线EDH误码率。另外，每一摄像机通道都可通过TEK-1741波形监视器对其进行实时监看，便于技术人员随时对摄像机的平衡、光圈及其他工作状态数据与指标进行监控调整。
系统中选用了LITCH的帧同步机、模数、数模转换、数字视频分配器、音频加嵌器等，系统还提供两路VGA转SDI输入信号，四路加嵌外来信号，实现异地多点直播，大大丰富了节目的信号源。同时也确保了演播室信号的高质量输出。
二 音频系统
为保障新闻节目直播安全，在音频系统方面配备主备两台调音台。主调音台选用了AMEK公司的BB100广播级模拟调音台，该调音台配置了24路MIC/LINE输入，具有6编组/8辅助/2路主输出。调音台配置了热备份双电源，平时同时在线工作，各提供调音台所需的50%能源，当某一台电源发生故障时，除电源板上的警告指示灯会点亮提醒注意，同时没有发生故障的电源会进入全功率工作状态，提供调音台100%能源，保证播出不间断。当故障恢复后，2台电源再恢复进入并行工作状态。备份调音台配置了D&R的Airmate8路小型调音台，主要接收主持人的话筒信号和用于应急的CD机等信号，该调音台和主调音台同时在线工作，一旦主调音台发生故障，通过应急跳线，备份调音台可以马上投入工作，提供主持人的口播信号和应急音乐信号。所有输入、输出信号都经过音频跳线，可自由分配和转接，具有很好的灵活性。
三 同步系统
在视频系统中，同步至关重要。由同步机输出的同步信号经过模拟视分，再将同步信号送到各个设备进行同一基准的锁相，使所有视频信号在时间和相位上一致，保证系统同步。
由于视频信号进行数字处理的特点，数字视频信号在进行数字处理中，特别是在虚拟演播室系统运算处理时，不可避免地会产生时间的滞后，并最终带来音频超前视频的现象。通常在1帧（40ms）内的延时可不进行处理，但当视频延迟有可能超出此范围时必须进行音频的延时处理。
四 通话系统和提示灯系统
在前期录制节目过程中，通话系统能够使演播室各个区域和现场的工作人员更好地沟通和呼应，其重要性显而易见。通话系统可以实现导演切换区、技术区、摄像机区、主持人之间的实时联系，使导播对各个区域的工作进程得以控制，节目的创作意图得到完美的体现。
对于提示灯系统，通过切换台的TALLY输出和TALLY灯控制器，可以实现对电视墙提示灯和摄像机提示灯的切换控制，使编导在切换电视墙画面的时候更直观，同时提供提示信息帮助摄像师直观快捷地了解导播的切换情况。TALLY灯的显示内容可以随时进行调整。
五 系统周边
构成系统还需要相应的周边设备，主要包括模拟视频分配器、模拟音频分配器、数字视频分配器、数字音频（AES）分配器、视频模拟数字转换器、视频数字模拟转换器、监视用视频数字模拟转换器、音频模拟数字（AES）转换器、音频数字（AES）模拟转换器、同步及测试信号发生器、帧同步机、切换开关、切换矩阵等。
在系统输入端采用了视频A/D转换器内置帧同步，可将模拟外来的信号输入到该系统，扩大了信号的覆盖范围。增加了现场各岗位的监看信号，以利于直播现场工作人员之间的协调配合。为了充分利用现有资金，在保证信号通道质量的同时，在信[FS:Page]号的监视方面通常选用一些经济实用、性价比较高的模拟设备，除了主监、预监、技监选用高档数字监视器以外，其余均采用模拟监视器，以便充分利用设备具有的模拟复合输出功能。这样，使用较经济的模拟监视器监看一般信号，而使用高档数字监视器进行主监、预监及技术监视，既保证监测质量，又实现物尽其用。为保证系统的开放性，既能输入和输出模拟信号，也能输入和输出数字信号。
跳线是系统中不可或缺的设备，跳线的应用强化了系统应用的灵活性、应付各种意外情况和故障排查的能力。跳线的镀金弹簧接点决定了其高可靠性，使其保持正常的通断状态。
线缆和接插件的高质量对系统指标和工程质量至关重要，既可保证工艺质量，亦不致增加系统隐患。
六 一些特殊设备的使用
1. 采用备用切换台作为应急
我们采用ROSS备用切换台，它有16路SDI输入，8路AUX输出，结构简单实用，在应急情况下保证了节目的播出。系统中采用性价比较高的SENERGER100数字视频切换台作为应急切换，因其和主切换台具有基本相同的信号源输入，同时下游键可为播出信号叠加字幕，保证了应急节目的完整性。应急信号分别送到数字视频输出2×1倒换、当使用备切换台作为应急切换时，TALLY信号、PGM、PVW均可以随应急转换开关转至备切换台，使导演、摄像师等正常工作，保证了节目的正常进行。
2. 硬盘录像机的使用
配置的一台智能化数字录像机M-Series iVDR M-222A支持所有传统录像机的功能，包括录制、播放、可移动式存储媒介、外来信号采集，同时它还支持两录两放多通道同步录放，其网络功能强大，具备素材剪切编辑、生成播出表、素材循环播放等功能。因其网络支持100Base-T以太网、千兆以太网、IP光纤网，也为将来实现直接从城市频道大洋新闻制作网下载信号转码播出提供了一个制作平台。
3. 室外多用途遥控摄像机
在主楼顶架了一台松下公司AW-E600带室外云台的多用途遥控摄像机，该摄像机带有自动校正功能，能按照周围照明环境和色温条件的不同进行自动跟踪白平衡，自动调整黑平衡的ABC，自动校正光照强度的ELC；调整和控制均可通过遥控单元进行。通过控制器，除可进行云台的俯仰、水平转动、镜头推拉聚焦外，还可进行加热、除雾、雨刷等，这样，无论户外天气状况如何，均可提供拍摄的周边实景画面。目前该摄像机提供的鼓楼附近的实时实景画面作为《绝对现场》的抠像背景，给观众耳目一新的感觉。
4. 视频聊天系统
针对一档晚间资讯类谈话节目， 运用了网络聊天的形式，也就是目前最流行的视频聊天模式。在视频方面，把电脑的信号作为一路视频信号输入进切换台，采用的设备是比VGA转换的信号质量要好很多的DVI转换器。音频方面通过电话桥来实现，这种方式需要观众通过电话与主持人进行交流，观众的声音通过电话桥进入调音台，这就克服了前者延时严重且声画不同步的矛盾，而且也解决了平衡、非平衡的矛盾。在特技方面，聊天窗口在原来的安排下应该是一个主持人窗口加上一个观众聊天窗口，我们需要做的是用DME开两个视频窗口，然后做一个背景底录进硬盘录像机进行循环播放，同时，观众的聊天窗口在电脑上直接叠加到那张图片上，然后组合的信号通过DVI进入切换台，我们只需要在指定位置上开一个视频窗口就可以了。
七 结束语
作为江苏广播电视总台第一个完全数字化的演播系统，经过不断改进和完善，不仅拥有稳定和实用的数字视频系统、音频系统、同步系统、通话系统和提示灯系统外，还可以根据节目形式的不同使用特殊的设备。希望本文的演播室的成功设计经验能和大家一起分享。
