4K全媒體高清轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計與創(chuàng)新探索

黎旭東

【摘要】作為移動式的電視欄目前期制作平臺而言，全媒體的高清轉(zhuǎn)播車應(yīng)當(dāng)屬于關(guān)鍵的電視制作設(shè)施。近些年以來，4K的全媒體技術(shù)已經(jīng)能夠運用于優(yōu)化設(shè)計高清轉(zhuǎn)播車的整體系統(tǒng)架構(gòu)過程中，因此體現(xiàn)了高清轉(zhuǎn)播車性能優(yōu)化的目標(biāo)。具體對于4K的全媒體高清轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)而言，設(shè)計人員首先應(yīng)當(dāng)布置合理的系統(tǒng)整體架構(gòu)，并且做到將全新的信息科技手段運用于高清轉(zhuǎn)播車的性能與架構(gòu)創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】4K全媒體高清轉(zhuǎn)播車;系統(tǒng)架構(gòu);設(shè)計創(chuàng)新

1. 4K全媒體高清轉(zhuǎn)播車的系統(tǒng)基本功能

在目前的現(xiàn)狀下，信息科技手段已經(jīng)能夠運用于制作電視節(jié)目。通過運用車載移動平臺的方式，電視臺對于各類的體育賽事、文藝演出或者新聞報道都能夠予以精確再現(xiàn)，因此體現(xiàn)了良好的節(jié)目轉(zhuǎn)播效果。全媒體的4K高清轉(zhuǎn)播車融合了新媒體以及傳統(tǒng)電視媒體，并且借助全媒體技術(shù)構(gòu)建了覆蓋范圍更廣的音頻系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，搭建轉(zhuǎn)播電視欄目的全新媒體平臺。從高清轉(zhuǎn)播車的基本系統(tǒng)原理角度來講，建立在全媒體技術(shù)手段前提下的高清轉(zhuǎn)播車可以達(dá)到有效結(jié)合欄目制作、欄目攝錄與信息傳輸?shù)母鱾€關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并且將人機處理技術(shù)以及智能控制手段作為技術(shù)支撐。經(jīng)過上述的媒體技術(shù)改進(jìn)，4K高清轉(zhuǎn)播車可以達(dá)到影像畫面更為清晰、用戶信息延遲全面消除以及電視信號質(zhì)量提升的效果。

4K的高清轉(zhuǎn)播車為了便于編輯各項的欄目數(shù)據(jù)信息，因此針對欄目編輯設(shè)計為寬容度較高的記錄格式，并且確保記錄格式的多樣化。在網(wǎng)絡(luò)媒體的支撐下，全媒體技術(shù)以及傳統(tǒng)的欄目播放技術(shù)能夠達(dá)到有效融合的程度，保留了系統(tǒng)迭代升級的必要技術(shù)空間。對于轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)內(nèi)部的各個工位需要保證靈活予以切換，其中主要包含輔助工位、慢動作工位及其他類型的系統(tǒng)工位。在預(yù)留攝像機訊道的同時，對于預(yù)埋線纜與敷設(shè)線纜的總數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以便于優(yōu)化配置對外與對內(nèi)的各類系統(tǒng)接口，增強了調(diào)度使用的靈活性。

2. 總體的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

高清轉(zhuǎn)播車主要應(yīng)當(dāng)包含車尾部位的系統(tǒng)接口區(qū)域以及車體的內(nèi)部區(qū)域。在這其中，位于車尾的系統(tǒng)接口區(qū)域能夠達(dá)到順利傳輸對外信號的效果，并且外部信號源可以連接在接口區(qū)的特定部位。在內(nèi)部的車體空間范圍內(nèi)，主要設(shè)有技術(shù)區(qū)、音頻區(qū)、欄目導(dǎo)播區(qū)與其他相關(guān)區(qū)域。車體設(shè)計空間應(yīng)當(dāng)能夠體現(xiàn)最大化與藝術(shù)化的基本思路，并且可以自由調(diào)節(jié)工位，滿足任何節(jié)目的制作需要。具體而言，對于高清轉(zhuǎn)播車主要布置為如下的系統(tǒng)整體架構(gòu)分區(qū)：

從系統(tǒng)設(shè)計的角度來講，現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計已經(jīng)突破傳統(tǒng)的SDI構(gòu)架，在保留在HD基帶制作的基礎(chǔ)上，引入4K、NMI、HDR以及IP的最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制作流程，實現(xiàn)4KIP和HDSDI制作分層并且實現(xiàn)同播。從傳統(tǒng)SDI構(gòu)架到如今與IP構(gòu)架并存，大大提高了系統(tǒng)容量并降低了系統(tǒng)復(fù)雜性，從畫面效果不堪突出的4K SDR到使用4K HDR寬色域制作達(dá)到更好的效果。

3. 系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新的要點

3.1 關(guān)于車體的設(shè)計

車體方面使用三折地板技術(shù)讓空間最大化、充滿藝術(shù)氣息的設(shè)計美學(xué)、車內(nèi)監(jiān)視器墻的長度最好在7-8米、工位可以設(shè)計到40多個，可自由調(diào)節(jié)滿足各類節(jié)目制作需要。對于系統(tǒng)導(dǎo)播區(qū)而言，該區(qū)域通常來講應(yīng)當(dāng)包含輔助切換工位、控制慢動作的工位、顯示字幕與圖像的工位、導(dǎo)播工位與其他工位。系統(tǒng)導(dǎo)播區(qū)不僅應(yīng)當(dāng)設(shè)置各個相應(yīng)的系統(tǒng)工位，并且還要運用合理措施來切換不同種類的系統(tǒng)工位。具體在布置與設(shè)計應(yīng)急矩陣面板以及主體的系統(tǒng)切換面板時，設(shè)計人員對此選擇了嵌入式的臺面安裝方式。

對于系統(tǒng)導(dǎo)播區(qū)通?？梢詫⑵浞殖蓛蓚€特定的導(dǎo)播功能分區(qū)，除了上述的主要導(dǎo)播區(qū)以外，設(shè)計人員還需要布置另外的導(dǎo)播區(qū)，并且在該區(qū)域內(nèi)接入信號工位、輔助工位與拓展工位。在各個不同種類的工位中，用于接入計算機畫面以及控制慢動作的工位應(yīng)當(dāng)為輔助工位。對于車體導(dǎo)播區(qū)來講，該區(qū)域具有操控節(jié)目字幕、控制慢動作、切換輔助動作以及切換電視畫面的重要性能技術(shù)區(qū)設(shè)有常規(guī)性的機柜以及強冷機柜，關(guān)鍵性的系統(tǒng)安裝設(shè)備連接于該區(qū)域。通過運用上述的系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化思路，應(yīng)當(dāng)可以保證高清轉(zhuǎn)播車達(dá)到更好的系統(tǒng)完整程度，同時也體現(xiàn)了保證欄目播放效果的目的。對于強冷機柜需要將其安裝在系統(tǒng)技術(shù)區(qū)的適當(dāng)部位，強冷機柜的內(nèi)部主要包含具有較大噪聲以及較高散熱量的特殊系統(tǒng)設(shè)備。接入信號接口的專用板應(yīng)當(dāng)預(yù)留必要的擴展工位，以便于順利完成后續(xù)的系統(tǒng)擴展操作。此外，轉(zhuǎn)播車內(nèi)部設(shè)置的技術(shù)區(qū)還要包含電源排與接入信號的接口板。在通話面板的操控下，系統(tǒng)即可做到隨時調(diào)取特定的工位信號，進(jìn)而實現(xiàn)了全面監(jiān)控目前整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的效果。

3.2 關(guān)于視頻系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)方面突破傳統(tǒng)SDI構(gòu)架，充分考慮安全備份應(yīng)急的情況下，使用4KIP+HDIP+HDSDI信號源構(gòu)架，在保留HD基帶制作的基礎(chǔ)上，引入4K、NMI、HDR、IP最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制作流程，實現(xiàn)4KIP/HDSDI制作分層，進(jìn)而實現(xiàn)同播，系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)信號凈切換、支持SMPTE2110信號標(biāo)準(zhǔn)。

在制作4K節(jié)目時來自訊道系統(tǒng)、外來單機、CG字幕和VCR等信號源輸出的不同分辨率標(biāo)準(zhǔn)（4K、HD）以及不同動態(tài)范圍和色域標(biāo)準(zhǔn)（HDR、SDR）信號，都統(tǒng)一進(jìn)入系統(tǒng)。其中標(biāo)準(zhǔn)4K HDR信號直接進(jìn)入系統(tǒng);HD SDR等非標(biāo)準(zhǔn)4K HDR信號通過核心轉(zhuǎn)換器（索尼HDRC-4000）轉(zhuǎn)換后進(jìn)入系統(tǒng)。

在轉(zhuǎn)播車攝攝像機使用上SONY4300訊道生產(chǎn)出高清和4K信號，輸入索尼XVS-7000切換臺和XVS-8000切換臺。其中XVS-7000切換臺切出高清信號，XVS8-000切換臺切出4K信號。節(jié)目進(jìn)行過程中，導(dǎo)播在XVS-7000操作面板上進(jìn)行畫面切換，與此同時XVS-8000聯(lián)動XVS-7000所有動作，包括切換、特技、上鍵等。這樣能夠保證高清PGM和4K PGM信號源一致，這是通過PWS100服務(wù)器做到的PP級聯(lián)動切換。解決了過去4K/HD系統(tǒng)并行，需要兩套制作人員、兩套工位的問題，避免了兩套系統(tǒng)對現(xiàn)場機位布局干擾、導(dǎo)播切換發(fā)揮受限的問題。

3.3 關(guān)于音頻區(qū)與音頻系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)音頻區(qū)包含各個不同的組成模塊，對于音頻區(qū)范圍內(nèi)的各個模塊應(yīng)當(dāng)將

其歸入相應(yīng)的高度位置上。系統(tǒng)內(nèi)部的音頻信號區(qū)域重點在于妥善劃分各個高度部位的系統(tǒng)分區(qū)，如此才能保證體現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)綜合性能。音頻使用杜比全景聲的標(biāo)準(zhǔn)，超越了傳統(tǒng)意義上5.17.1聲道，考慮到目前已經(jīng)存在兩米的車頂高度，因此對于信號輸出專用的接口板以及音頻跳線排布置于系統(tǒng)上部的區(qū)域內(nèi)。通過運用上述的設(shè)備布置方式，應(yīng)當(dāng)能夠預(yù)留更廣的系統(tǒng)上部區(qū)域，以便于隨時獲得音頻信息。

具體在布置音頻區(qū)的過程中，對于輸出接口板、輸入接口板、監(jiān)聽音頻的設(shè)備與跳線排都安排在上部的系統(tǒng)部位。同時，系統(tǒng)中部的區(qū)域應(yīng)當(dāng)包含主調(diào)音臺以及相應(yīng)的信息監(jiān)聽設(shè)備，以便于調(diào)音師對于此類設(shè)備進(jìn)行靈活的操作。此外，對于備份的調(diào)音臺設(shè)備與分配無源音頻的設(shè)備將其安排在下部的系統(tǒng)空間區(qū)域。系統(tǒng)設(shè)計人員在合理劃分上述各個不同區(qū)域的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)整體功能的顯著優(yōu)化。此外，轉(zhuǎn)播車內(nèi)部的視頻系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含欄目切換制作、矩陣調(diào)度與其他相關(guān)的系統(tǒng)模塊。

3.4 關(guān)于系統(tǒng)接口

關(guān)于外部性與內(nèi)部性的兩種系統(tǒng)接口都要將其包含在轉(zhuǎn)播車接口的范圍內(nèi)，因此二者共同構(gòu)成了必不可少的轉(zhuǎn)播車接口。具體在設(shè)計各類不同的系統(tǒng)接口時，應(yīng)當(dāng)確保做到同步接入模擬音頻信號、視頻信號以及其他的外部系統(tǒng)信號。在此前提下，對于設(shè)計輸出信息與輸入信息專用的外部系統(tǒng)接口主要應(yīng)當(dāng)連接于高清轉(zhuǎn)播車現(xiàn)有的時鐘設(shè)備、同步通話設(shè)備以及矩陣調(diào)度設(shè)備。4K基帶信號帶寬為12Gb/s，過去3G-SDI的系統(tǒng)構(gòu)架中，需要4根BNC線按照SQD或2SI的方式傳輸，線纜數(shù)量大幅增加，系統(tǒng)通道數(shù)整體縮小。車內(nèi)設(shè)計為4K信號IP化傳輸，一根萬兆網(wǎng)線代替4根BNC線纜，且比BNC傳輸距離（70m左右）大大增加。

4. 結(jié)束語

電視欄目的高清轉(zhuǎn)播車建立于4K全媒體的技術(shù)手段基礎(chǔ)上，其主要運用了全媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)科技手段，通過4K HDR制作，新技術(shù)帶來的成效和吸引力，聲畫效果等，并且結(jié)合受眾對于轉(zhuǎn)播車設(shè)計的真實需求，如此才能體現(xiàn)最佳的系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計效果。

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