改造及技术分析
【摘 要】 面对当前“网络直播”盛行的大环境和媒体融合的必然趋势，广播电视行业小中型直播演播室的高清化改造是机遇也是挑战。本文通过演播室视频系统改造实例的分析，深入探讨剖析了视频系统的核心技术架构和关键技术方案。【关键词】 高清直播双演播室， 多核视频架构， NewTek IP 制作系统， 云非编， Mosart 自动化播控系统【中图分类号】 TN948 【文献标识码】 B
【DOI编码】 10.be.20200012007【本文献信息】俞哲.高清直播双演播室视频系统改造及技术分析[J].广播与电视技术，2020,Vol.47(12).
雨棚
信号灯
Reconstruction and Technical Analysis of Video Systemin HD Live Broadcasting Double Studio
Yu Zhe
(Production Center Zhejiang Radio& TV Group, Zhejiang 310012, China)
Abstract Faced with prevailing environment of "network live broadcasting" and inevitable trend of media convergence, high-definition transformation of small and medium-sized live broadcasting studios in radio and television industry is both an opportunity and a challenge. In this paper, core technical architecture and key technical scheme of video system are deeply discussed and analyzed through example analysis of video system transformation in studio.
Keywords HD live broadcasting double studio, Multi-core video architecture, IP production system NewTek, Cloud non-linear editing, Automatic broadcasting and control system Mosart
俞哲
（浙江广电集团广播电视制作中心，浙江 310012)
0 引言
小中型直播演播室的高清化改造是推陈出新、面向未来的机遇，而如何在守牢安全红线的原则下，因地制宜、取长补短，打造更具实用性、智能化和可扩展性的新演播室，更成为一种挑战。
浙江广电集团新150m 2演播室是按照行业标准建设的数字高清直播双演播室，以一个公共设备机房拖带左右150m 2和80m 2两个演播区为主要结构。
为了顺应集团融媒发展趋势，也为满足未来台网联动的市场化需求，采用“SONY 切换台+Evertz 矩阵+NewTek IP 制作系统”的多核视频架构。以“切换台+矩阵”为核心的经典主备双播出链路充分保障电视直播安全，新增设的以NewTek IP 网络切换台为核心的融媒链路用于实现传统电视与网络平 升华仪
台的实时联动，将高清画面完美呈现于网络用户端，使地面频道小型节目的“统一策划、共同采集、分类加工、全媒分发”成为可能。
云非编与网络制播系统作为“中国蓝云”平台的一项重要应用工具[1]，打破了生产资源地域限制和系统边界限制，使新闻工作者在办公网、互联网等不同网络环境下稳定访问云端服务器，共享云计算与云存储资源，实现便捷剪辑和高效制作，完成节目生产并发起送播流程，实现了“采编发存管”全流程网络化智能化高效化，也为未来云端的资源整合共享做好了准备。
Viz Mosart 演播室自动化播控系统，开放地支持多种周边视音频及灯光控制系统，它的引入实现了导播、调音、字幕、放像等多工位的自动化联动，在节省人力的同时使新闻
制播更便捷、高效、智能。
再配合以多画面分割系统、多模式通话系统、创新型源名跟随系统等，打造了一个兼具稳定性、实用性、灵活性的高清直播双演播室视频系统。
压力容器封头1 基于切换台+矩阵+IP制作系统的多核视频架构
本系统采用“SONY切换台+Evertz矩阵+NewTek IP制作系统”的多核视频架构，基本架构如图1所示。
1.1 信号源
两个演播区共支持7路常规讯道（SONY HDC2580摄像机，含一路机器人摇臂，通过SEEDER RB28CR立式云台实现轨迹预设和一键式自动化操作）、2路西湖边外景讯道和3路预留扩展讯道。4路LiveU-2000 4G信号以满足多机位外场直播连线需求，支持视频流随时随地多终端高质量接入。预留8路EXT外来信号通道，供卫星直播信号接入。
1.2 切换台与矩阵
切换台选用SONY XVS-6000，配备有P/P级和3级M/E 级，每级均含四个全功能键。150m2和80m2两个演播区共用一个切换台，AUX级、P/P级和M/E1级位于150导控室，M/E2和M/E3级位于80导控室，支持分布式安装，每个模块通过网线供电和数据传输。切换台支持64路输入，含18路矩阵信号输入；48路输出，含两个演播区的主备播出链路输出、去矩阵信号、去Vizrt在包和大屏信号、去屏墙监看信号等。
Evertz XE8-3232HX-XLINK矩阵支持128路输入，包含两个演播区所有视频信号源、末级链路等重要
节点信号；128路输出，包含两个演播区的主备播出链路应急输出、去录制设备信号、去切换台信号、去演播室区现场信号、去NewTek IP 网络切换台信号等；3路X-Link共96路输出去屏墙画面分割器信号。矩阵设置文件的存储发布、更换源名及目的地名、信号调度均可通过设置电脑Winsetup软件进行设置。
切换台各有两路150和80演播区的PGM视频信号送视频二选一，去主备视音频加嵌、视分、延时、光发。当切换台出现故障，矩阵的两路主备PGM视频信号经键控器，通过视频二选一导控开关实现应急，充分保障直播安全。由于150和80两个演播区共用一套切换台和矩阵系统，配合共享音源，当150演播区主备播出链路出现任何节点故障时，可以经跳线使用80主备播出链路。
1.3 多画面分割系统
采用基于Evertz VIPX技术[2]和X-LINK技术的多画面分割系统，由矩阵输出3路X-LINK共96路信号源（不占用矩阵的原有SDI输入输出端口和交叉点），分别送至四块3067VIPX 板卡，为两个演播室区共16块监看屏提供SDI和HDMI主备两种信号源。其中，4块带PGM、PVW重要画面的监看大屏有切换台输出的4路MV信号作为备份，增加监看系统的安全性。系统图如2所示。
分割器界面配置在设置电脑Evertz multiviewer designer软件中进行。矩阵的任何输入能拖拽到电视墙任一大屏的任何位
置，布局、显示大小可任意调节。
1.4 NewTek IP制作系统
NewTek TriCaster®TC1是一个集切换台、调音台、在线包装功能为一体的完整制作系统，适用于现场
制作和网络流媒体，具有几乎适合任何广播需求的功能。可以制作和分发不同来源的实时视频节目，支持标清、高清、UHD格式。同时，TC1支持NewTek创新的NDI(网络设备接口)协议，走在视频制作和广播行业IP技术解决方案的最前沿。
整个核心系统包括一个TriCaster TC1主机、一个控制面板、1台显示器和一套键鼠。主机4输入4输出，4个3G-SDI接口能合成为一个4K接口，两个网口一主一备。共支持16路输入，4路为矩阵调送，12路经网线由交换机分配。
此系统能快捷实现开窗、抠像、字幕、抓帧等功能，能对单独的信号源、PGM信号、ME级信号等进行多轨录制，制作完成的信号能以网络形式同时推送给抖音、腾讯等网络直播平台的服务器。
2 云非编与网络制播系统
随着集团重点建设的“中国蓝云”平台的不断升级完善，其发展成果正逐步惠及各广播电视频道。云平台即广电自己的资源池，能大大提升内容资源的数字化、海量存储、数据共享及超强的检索挖掘能力，从而实现媒体资源的充分汇聚和高效分发。用户端将不需要有很高的硬件配置，只要通过高速网络与云服务中心进行数据交互就能享受各类服务。
以往，各大新闻中心不得不花费很高的费用自建本地非编系统和数据存储设备，并定期进行维护升级，
微电解填料不同频道间的素材共享、智能化调度更是难以实现。如今，150平米演播室作为集团第一个尝试云非编的地面电视频道演播室，已经体会到了“云端”的自由。通过配备以主备数据库服务器、接口服务器、迁移服务器、播控服务器、回采服务器等为基础支撑的网络制播系统，搭载云非编系统，完成片子剪辑、送审，串联单编排、迁移，节目播出、回采，实现“采编发存管”全流程网络化智能化高效化，也为未来不同栏目、频道间的资源整合共享做好了准备。
除网络制播系统外，演播室同时配有主备P2、蓝光录像机、硬盘录像机、EVS系统等，增加制播方式的丰富性。
3 Vizrt 在包和Mosart自动化播控系统
Vizrt系统含两台屏控、三台在线包装控制机、两台大屏在包控制机、三台VVE在包引擎、三台VVD大屏引擎、一台VVS AR引擎和两台Mosart演播室自动化播控系统。两台屏控分别负责两个演播区共10块大屏的开关和信号路由调度，多台在线包装控制机和大屏在包控制机互为备份，通过驱动引擎，完成场景渲染。
Viz Mosart自动化播控系统在欧洲有超过70%的市场占有率，在浙江广电集团演播室应用还是首例。
在播控室里，Viz Mosart使用来自文稿系统的指令，生成所有演播室设备的自动化控制模板，使导播
可以实现复杂的直播控制。在编辑室里，记者和编辑通过Viz Pilot编辑包装模板，从Viz One中获取和编辑视频，将Viz Mosart 播控模块添加到最终的播出单中去。通过交换机，最终由Viz Mosart发送指令来控制演播室组件如灯光、视频、音频、图形、智能摄像机等。
Viz Mosart在新闻共享系统客户端中接收串联单信息，同时发送到所有连接到Viz Mosart系统的相关系统设备进行控制，在紧急新闻或者大事件状态下，可以在直播过程中通过简洁的快捷方式进行灵活的串联单修改，可以保存高度自由的用户自定义的界面，通过自定义按钮快速调取串联单脚本、镜头、视频片段、图形包装等。所有的接口控制也可以自定义给任意按钮，节目脚本可以直接显示在Viz Mosart的图形化界面中，操作人员可以灵活选取在库中准备好的视频片
段和包装元素。
4 基于四线+IP+两线的多模式通话系统
采用最多支持128路通道的RTS ODIN数字通话矩阵，目前我们是32路通道授权，其中包含16路四线模式传输、2路IP 模式传输和2路Party Line两线模式传输。两线模式即用2根线传输听说信号，是传统常用的一种通话技术，听、说、电信号混在一起易受干扰，且相关技术很多，不同厂商设备间的互联互通不易实现。四线模式是一种新的通话技术，听、说信号相互干扰小，音质更好，易于做不同厂家通话之间的互联互通。IP模式可实现一根网线中多路通话信号的传输，更不易受电信号干扰。通话系统图如图3所示。
摄像模块采用四线模式通话，除了7路点对点接入，也混合成一路送至16通道摄像机通话混合器，作为备份。主持人无线IFB腰包采用四线模式通话。导播和技监通话面板以IP模式为主，四线模式为备，主备模式可通过面板菜单切换。RTS通话矩阵源与主备调音台AUX母线通道通过交换机连接。
四线和两线通话通过设置电脑的Azedit软件进行设置，IP 通话则由IPedit设置。
5 创新型UMD&TALLY源名跟随系统
本系统采用由业界公司研发的一套可以用于沟通切换台、矩阵、画面分割器、UMD 指示灯、监视器
的源名跟踪与TALLY指示软件。UMD&TALLY系统图如图4所示：正常情况下由主服务器进行控制，备服务器处于待机监测状态，一旦主服务器出现问题第一时间接管，通过二选一倒换开关进行应急倒换。主通道由切换台控制，监看屏墙上的红绿TALLY（红为PGM，绿为PVW）随切换台的切换而改变；倒换到应急状态后，由矩阵控制，屏墙仅可显示红TALLY信号。
UMD&TALLY系统通过映射机制，给大屏分割器发送矩阵所有源名，当矩阵输出通道的输入信号改变时，会根据UMD&TALLY系统发来的源名表进行显示，源名表既有从信号源来的固定源名，也有从切换台、矩阵来的动态源名。对于UMD灯和OSEE双联监视器，由UMD&TALLY系统直接给其发送源名，对于其中的静态源名，名称不变，只会随切换台OnAir信号点红点绿。对于摄像机CCU
，切换台和矩阵将
TALLY信息通过GPO端口直接接入CCU中。切换台通过Nport 串口服务器使用串口转网络方式接入UMD&TALLY系统。矩阵直接通过网线和UMD&TALLY系统连接。通过配套的Tally灯控制器TLD-A主机发送控制信息，使青岛广电所TALLY灯自动指示当前讯源的播出状态和讯源信息。EIO-IO32是一个32×32的GPI/O控制设备，通过安达斯矩阵桌面版软件，将其映射为一个2×64的矩阵与其连接，2入端口分别代表管脚的打开和闭合，出端口的64对应真实设备的32路GPI和32路的GPO。
智能美甲
通过NdtTally Controller软件可以监看系统启动情况和各设备连接状态等信息。NdtRouterServerLite则是用来映射矩阵并使用户对其进行可视化切换操作的软件。
6 结束语
多核视频架构与应急链路满足了对系统可靠性的要求；UPS系统、多画面分割系统、UMD&TALLY源名跟随系统等充分保障了系统链路各节点的安全性；自动化机器人摇臂、NewTek IP制作系统、Viz Mosart自动化播控系统、云非编与网络制播系统的应用体现了系统的创新性；多通道预留、EVS系统、LiveU 4G背包、蓝幕抠像的接入带来良好的可扩展性能。
全新上线的150m2高清演播室得到了多方业内专家的肯定，并已恢复平均每天十几个小时的稳健运转，
承担起民生频道所有常规节目的录直播工作，包括《1818黄金眼》、《钱塘老娘舅》、《PK大擂台》等深受观众喜爱的老牌电视节目，也出完成了多场《阿里网络直播》，开启了融媒制播的探索之路。期待它能不辱使命，乘风破浪，在新时代继续创造新辉煌。
参考文献：
[1] 胡瀛斌, 丁昕. 浙江卫视新闻云非编系统的设计[J]. 电视工程. 2019(1).
[2] 刘莺. 浙江广电集团400平米演播厅视频系统技术亮点分析[J]. 广播与电视技术. 2016, 43(6).
作者简介：
俞哲，女，1993年生，本科学历，助理工程师，主要从事
直播演播室视音频技术工作。
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