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电视演播室系统

         演播室是电视节目录制、制作的重要场所。 随着数字技术、计算机技术、以及数字压缩技术的发展和应用,使得建设一个数字化演播室系统成为现实。 同时各类电视节目拥有稳定的观众群体,演播室特别是具有直播功能的演播室建设和使用率大大提高。

  数字演播室总体设计思路以确保系统的技术先进性和高可靠性,系统配置灵活,在功能上既要满足对直播的要求,又可以进行后期节目的制作,并且保证出色的图像质量;系统应为将来的发展留有余地,包括综合布线、计算机网络拓扑结构的通道带宽。

  目前,数字电视系统以串行分量数字信号格式为主流。通过串行数字接口(SDI)可用一根同轴电缆同时传输4:2:2数字分量视频信号、数字音频和时间码。ITU---R BT601数字分量演播室标准建议和SMPTE267M分别提供了4:3和16:9两种彩色电视信号的编码方式、取样频率、取样结构的明确规定。演播室采用分量编码,亮度抽样频率选为525/60和625/50行频的公倍数2.25MHZ的6倍13.5MHZ,使样值有正交结构,便于数字处理并使三大制式在数字域内的每电视行的亮度样值数统一于720个,两个色度样值均为360个,即4:2:2格式,从而使同一格式数字录象机能记录三种不同制式的信号,并使整个数字演播室能以4:2:2格式接在一起。正是这一标准,使各种数字演播室的数字设备能连成一系统,形成一个4:2:2的数字演播室环境。

主要设备

(1)数字切换台 切换台是演播室的核心设备。
   切换台的数字化是演播室数字化的关键所在。目前,数字切换台无论在外观、操作还是内部框架结构上,均与传统的模拟切换台相似,不同之处在于:切换台和计算机技术相结合起来,实现了联网操作。其输入的SDI接口不再与控制面板按钮一一对应,而是由菜单设置其对应关系;输入的视频信号与键信号也不再区分,可接入任一路SDI 输入口。数字切换台具有强大的设置菜单,可对制式、格式、宽高比、各种键及特技等在内的几乎所有参数进行设置。
    目前,各种大、中、小型的数字切换台和特技机有很多种,SONY的DVS系列、PHILIPS的DD系列、泰克公司的GVG系列、THOMSOM的TTV系列,还有UTAH、ABEKAS、SNELL等公司都纷纷推出各自的产品,切换台的选型不仅要考虑演播室的节目制作类别和容量,还应考虑后期节目制作功能的兼顾,以充分发挥作用。

(2)摄像机
   摄像机是前期信号的采集设备,在视频系统中占有很重要的位置。目前,市场可供选择的数字摄像机型号很多,各大厂家高级摄像机都采用12bit模数转换,在信号处理上采用16bit以上的数据处理,保证了更精确的伽马、拐点、轮廓校正。另外,演播室摄像机所用电缆长度最好不超过200m,超过时应用光纤,接插件要采用镀金措施,防止辐射。摄像机质量直接决定演播室的节目技术质量,因此,需慎重考虑性能、价格和需求。

(3)视频记录设备
   目前,对于串行分量数字演播室可供选择的广播级录像机有D1、D5和BETACAM DVW系列的产品。在数字演播室中,考虑到节目制作的质量以及原有大量BETACAM SP格式节目素材的直接利用,应该首选BETACAM DVW系列的录像机。近年来推出的DVCAM、DVCPRO、DIGITAL–S、BETACAM–SX等都是数字分量记录格式,但互不兼容。它们都是进行码率压缩后将数字信号记录到磁带上,这在进行简单的节目编辑和复制时,进行多次D/A、A/D变换后,信号的质量会下降,因此比较适用于新闻节目的制作。在专业数字演播室中,BETACAM DVW应作为首选。

(4)数字矩阵
   随着演播室功能的增多,数字矩阵逐渐在演播室得到应用,系统中使用矩阵的目的在于:扩展切换台有限输入通道;根据节目制作需要改变监视屏上监视器的信号排布;记录设备输入源的选择;摄象机返送源的选择;提供紧急备路输出通道;为整个系统进一步扩展提供选择。

(5)数字串行设备
   数字串行设备指串接在数字电路中,对数字信号进行变换和存储的设备,包括A/D、D/A、数字信号帧同步机、数字台标发生器、数字视频分配器等。由于大规模集成电路的采用,数字串行设备的体积比相应模拟设备大为减小,通常只是一块电路板。
虽然数字串行设备并非数字演播室的核心设备,但它通常串接在系统的输入输出端口处,直接一向到系统与外部时基及相位关系,也在很大程度上影响到经各种变换后信号的技术指标。

(6)演播室数字音频系统
   演播室音频系统包括声音接收装置、音频信号传输装置、音频信号编辑处理装置、扬声器等。广播音频将音频取样频率规定为44.1KHZ或48KHZ。  而AES(美国音频工程师学会)/EBU(欧洲广播联盟)建议采样频率为48KHZ,这样做除了能够得到高质量的数字音频信号外,也使得音频采样与视频频率之间具有简单的换算关系。有利于解决音频信号与视频信号之间的同步问题 。

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