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发表于 2020-2-19
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高清演播室视频系统设计
随着高清技术的发展，人们对于演播室视频的清晰度要求越来越高，高清演播室是区别于标清演播室的，高清演播室视频需要进行系统的设计，本文从高标清兼容、多画面分割、切换设备、非编网络等方面来探讨高清演播室视频系统的设计。
01
高标清兼容
高标清切换模式
选择具有高标清切换能力的切换台主机，实现高清和标清的切换，在进行高清节目制作时，将切换台调整到高清模式，在进行标清节目制作时，将切换台调整到标清模式。此模式的优点：可以将现有的标清设备利用起来，减少对信号的变换；缺点：系统设置比较麻烦，而且系统的维护工作也比较困难。
纯高清内核模式
纯高清内核模式使用纯高清的切换台，依靠对信号输入端进行配置设备的变换，将信号源调整为高清的格式，在信号分配、切换、字幕制作上都采用高清的格式，而且通过对信号末级的输出端配置进行设备变换，可以实现标清、高清的同时输出。此模式的优点：设计简单、维护方便；缺点:配置上下游的设备变换比较多，设备成本较高。
对这两种模式进行对比，笔者认为纯高清内核的模式值得推广，原因如下：该模式下，高清格式是统一的信号源格式，对信号的调度更为方便；系统的升级，可以通过设备的移除轻松实现，减少后期设备的投入。
02
信号切换设备
双切换台
使用两个切换台，实现互为备份以及功能分区。双切换台尽量选择同一型号，两级以上M/E，可以更好地互为备份;使用主切换台对主路的PGM信号进行切换，使用副切换台进行辅助切换和信号调度。此模式的优点：双切换台可以保证主路信号和辅助视频的同时输出，可以产生丰富的视频特效;切换台互为备份，保证系统的安全。缺点：设备成本偏高，切换台的信号调用能力不足。
大切换台+双面板+矩阵
该模式下需要使用大型的切换台(3 级以上的M/E)、双切换面板、数字矩阵。两个切换面板使用同一台切换台主机，依靠内部设置调用和分配主机资源，主面板主要负责PGM信号的切换工作，副面板主要负责辅助切换工作，依靠数字矩阵实现对信号的调度，而且还可以实现应急切换，应对主机故障。此模式的优点：矩阵可以对切换台进行备份，保证系统的安全，设备成本较低，拥有较高的性价比；矩阵提升了信号调度能力。缺点：矩阵在特效和键功能方面不足。
双切换台+矩阵
该模式下需要使用两张切换台和数字矩阵，这是对前两种模式的综合，两张切换台实现PGM信号的切换、辅助切换以及舞美视频的制作，两者可以互为备份，数字矩阵辅助信号调度。此模式的优点：功能比较齐全，系统的安全性能高。缺点：设备成本高，系统过于复杂。
对3种模式进行对比，笔者建议在大型演播室视频的系统设计时，可以采用“大切换台+双面板+矩阵”的模式，该模式下可以实现多版制作以及舞美视频的制作，双面板依据不同的要求对主机的M/E进行分配，满足不同节目类型的要求，数字矩阵提升信号调度的能力，系统的性价比最高。
03
监控屏墙
监控屏墙是演播室系统的一项重要内容，传统的监控屏墙主要依靠多个监视器来构成的屏墙，随着技术的发展，例如大尺寸屏幕、多画面分割器的出现和使用，实现了多画面的分割监看。常见的监看模式如下。
独立监视器模式
此模式下，每个监视器负责1个信号的监看，考虑到成本和观看效果，通常情况下，会使用17寸的高清监视器，对PVW和PGM的监看可以选用25寸的高清监视器。该监看模式的优点：信号可以独立地显示，监视器可以相互备份，即便单个监视器出现故障也不会影响到整体的监看。单路信号的形式，无需处理，可以实现对图像的准确还原。缺点：占据较多的空间，且耗能情况严重，系统之间的连线比较多，增加了系统的复杂性。
独立式画面分割器模式
该模式使用大尺寸的监视器和多画面的分割器，可以满足不同工位的监看要求，多画面分割器通常有着8/16/24路的模式。该模式的优点:监视器的数量减少，空间、能耗都得到很好的控制；监视器相对独立，可以减少连接线。缺点：显示像素要低于独立监视器模式;使用矩阵进行信号源调配，矩阵的端口比较多。
矩阵内嵌式多画面分割器模式
该模式由视频矩阵和多画面分割器组成，使用矩阵或者数据线实现分割器和矩阵主机的连接。优点：分割器分享矩阵的信号源，系统简洁，容易维护。缺点：显示像素低，集成度比较高，矩阵出现故障会产生较大的影响，成本较高，需要高端的视频矩阵。
对三种模式进行对比，笔者建议在高清演播室视频系统设计时，选用矩阵内嵌式多画面分割器的模式，该模式可以灵活地配置监看信号，方便信号的调度，可以根据节目的不同形态，对监看画面进行设置。
04
非编网络功能
在进行高清演播室系统设计时，需要考虑到非编网络和演播室之间的连接，根据非编网络的情况，来制定演播室的非编网络功能。
非编网络功能有两种实现方式：配置编辑、收录、回访、包装等站点，但是不设置存储服务器;另一种是在系统中进行专业非编网络的设计。前一种形式，功能简单，成本低，存储服务器的使用降低了安全性。后一种形式，功能更全面、成本高、安全性强。
对于非编网络功能的配置，可以根据不同的演播室定位进行选择配置。不同的演播室定位对于非编网络的功能要求也是不一样的。笔者认为在高清演播室进行系统设计时，非编网络应该具备如下功能:采集功能，同步录制HD/SD信号，上传和下载的功能;快速剪辑功能，实现对镜头的快速剪辑；包装功能，对素材进行编辑、添加字幕和特效，实现对节目的包装；回放功能，对素材进行回放，方便修改；应急播出功能，对素材、故事板的快速调用；延时播出功能：对素材进行边录边播，而且可以实现对录制素材的编辑和修改。
综上所述，随着高清技术的发展，人们对于视频的清晰度要求不断提升，高清演播室的系统设计，可以很好地满足人们对于高清视频的要求。高清演播室系统的涉及内容比较多，对于模式的选择，更多的应该结合演播室的定位、场地空间以及资金和预算等情况来进行综合性的考虑，这样才能设计出最优的高清演播室视频系统。
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