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经济实用数字化演播室设备选型与安装

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  近年来,各地电视台正在进行全面的数字化改造,2007年10月,铜陵电视台决定对原有的分量演播室设备进行数字化改造。本着价格适中、功能齐全、质量指标较高的原则,铜陵电视台自行设计安装了一套四信道全数字演播室设备,该设备具备电视录播、直播功能。

    一、系统构成及设备选型

    铜陵电视台采用的方法是统一设计,各取所需,依据性价比选定设备。该数字化演播室系统包括:四信道摄像系统、导演切换和通话系统、同步系统、音频系统、传输系统、字幕系统、录放像系统。所有信号源设备的SDI输出输入至导演切换台,切换台的SDI输出至录像机,复合输出至监视、技测,SDI和复合输出至传输系统。系统和连接方案确定后,即可进行设备的配套选型。

    1.摄像机、摄像机适配器(CA)和摄像机控制器(CCU)

    摄像机选用SONY公司2007年第四季度最新推出的DXC-D55P,它是DXC-D50PH的升级产品,由12bit量化升级为14bit量化的全数字演播室摄像机,是一款性价比较高的14bit量化的数字演播室摄像机,采用新型PowerHADEX型120万像素CCD,水平清晰度达到920电视线,信噪比达到63db,灵敏度达到F11,垂直拖尾电平低于-145dB,具有真实自然的色彩还原和理想的对比控制,具有EZ标准操作方式和自动白平衡跟踪功能,42dB增益,以极具竞争力的性价比优势用作广播级标准清晰度演播室节目制作系统。

    通过所配的CA-TX50P三同轴摄像机适配器,使用三同轴电缆和CCU-TX50P连接,CCU-TX50P能够对扩展操作进行精准的远距离遥控,同时采用了宽带传输系统,使得DXC-D55P摄像机拍摄的信号能够准确发送而不影响分辨率,支持内部通讯系统(双线/四线/RTS/Clearcom)。

    2.现场数字特技切换台

    切换台是系统的核心,其性能的优劣直接影响整个系统的性能,经多方考察和价格比较,根据实际情况以及经济承受能力,选用了FOR.A公司的VPS-700全数字特技切换台,选配VPS-70AO模拟输出卡,以备监视、技监和模拟输出使用。之所以选用这个切换台,是因为该切换台具有以下功能优势。

    *强大的混效/特技功能。VPS-700支持16路输入、六个键控器(四个键控器和两个DSK)、六路的三维DME特技,能满足各种制作需要;

    *灵活的输入/输出配置。VPS-700切换台的标准配置包括八路SD-SDI输入和八路SD-SDI输出。每一路输入均具备帧同步功能,可以接受已同步或异步的视频讯号,帧同步功能可同步实时(Liveinput)的视频也可以修正该输入的视频值量和冻结存储在内部存储器上当静帧使用,这些图像可以作为两路独立的主输入使用;

    *包括三维在内的多种特技效果。VPS-700可以提供切换(CUT)、混合(MIX)、划像(WIPE)和特技划像(DMEWIPE)等转换模式,以及色键处理。划像模式的数量超过100多种,并为这些特技效果提供多种可调参数,如位置、大小、旋转、边缘和透明度等。此外,它还配备六路三维特技效果,可以完成光效特技处理;

    *6个通道的三维特技DVE可以分别应用在6个键通道上KEY1-4及2个DSK1-2下游键,这6个键通道也都具备10-bit4:4:4全宽带处理的色键抠像功能(Chromakey);

    *6个键通道抠像的遮蔽(masks)、边缘(edge)、斜影(shadow)、空心边(outline)等变化都可调整。另有独立的4个彩底发生器;

    *KEY1-4键通道之间及DSK1-2下游键之间的重迭顺序可任意调整;

    *模拟黑场B.B.同步输入,及2个黑场B.B.同步输出,用于同步和被同步;

    *预监转场功能(PREV-TRANS)可以事先监看将要播出的特技或转场效果。

   3.字幕系统

    为了保证直播的使用,配备了字幕系统,选用大洋D3-CG直播数字字幕机,字幕的填充信号和键信号均为SDI数字信号,直接输入VPS-700切换台,由切换台以键的方式插入字幕系统,这样即使字幕机出现故障,也不影响信号播出。

    4.同步系统

    视频同步系统由一台SPG600同步机和视分组成,整个演播室系统锁定在同步机上,当演播室与其他视频系统联合工作时,同步机由外信号锁相,与外系统信号同步,此时演播室系统与外系统同步。

    5.技术监测系统

    为了保证每次录像或直播的技术质量,必须对所有摄像机、切换台、字幕机等输出信号进行监测并随时调整,使之稳定在规定的范围内。系统采用了泰克1741A波形/矢量示波器一台,通过选择开关可根据需要对所有信号中的任何一路进行波形/矢量监测。

    6.音频系统

    调音台性能的优劣直接影响到整个系统音频指标。根据经济能力,我们选用YAMAHADM1000数字调音台,该调音台具有48通道24比特/96kHz音频效果处理,配有20个XLR模拟输入和12个模拟XLR输出,内部立体声和环绕声采用32比特量化处理,能较好地满足整个系统的音频处理要求。

    7.传输系统

    我们利用本台已有的两套光纤收发器,一主一备将信号直接传输到播出机房,以备直播使用。

    二、安装设计

    对于视频和音频系统,由于大家接触的比较多,全数字系统安装也比较简单,在这里就不再赘述。在这里主要谈谈内部通话系统和TALLY系统的设计安装,在演播室设备的设计和选型过程中,已考虑配置具有内部通话和TALLY指示的设备,不打算另购。CCU-TX50P和配备CA-TX50P的DXC-D55P摄像机通过三同轴电缆连接的视频通道,具有内部通话系统和TALLY系统功能,VPS-700也具有TALLY输出。设备到位后,设备提供商对设备不太熟悉,委托购买的通话系统和TALLY系统连接线连接好设备后都不能使用,而在现场录像时通话系统和TALLY系统确实非常重要,经多方联系无果后,我们决定自己动手制作通话系统和TALLY系统。

    我们购买的设备只提供了简单的设备使用手册,没有各种接口的具体定义,也没有服务手册和维修手册。我们通过各种渠道查找资料,弄清了CCU-TX50P和VPS-700的通话系统以及TALLY系统的接口定义和设置,自己动手制作了一套内部通话系统和TALLY系统的连接线,使用效果非常好。现将我们摸索的通话系统和TALLY系统连接方法介绍如下。

    1.通话系统

    CCU-TX50P的通话系统和TALLY系统的25芯接口定义见图1。

图1

   CCU-TX50P的25针通话和TALLY(intercom/tally/pgm)接口功能齐全,包括两套通话系统和红色、绿色TALLY输入,第1、2、3、4、5针构成一组通话系统供技术监控人员使用,第14、15、16、17、18针构成一组供现场节目制作人员使用。我们使用其中现场节目制作一组的第14、15、16、17、18针通话系统供现场导控人员和摄像人员之间沟通交流使用,14、15针作为CCU的通话音频信号平衡输出,17、18针作为CCU的通话音频信号平衡输入,16作为通话音频信号平衡输入输出的公用接地。通话系统的具体连接方法是:我们可以通过4个25针接头用5芯连接线把4台CCU的25芯接口中的第14、15、16、17、18针并联连接,导控人员通过4台CCU中的任何一台前面板的intercom通话接口的头戴装置DT-108.38/5耳机和话筒经由三同轴电缆和四台摄像机的摄像人员插入摄像机intercom通话接口的头戴装置DT-108.38/5的双向交流沟通。按同样的方法也可以连接另一组通话系统供技术监控人员使用。    

    还要注意的一点是,确认连接好后,如果有摄像机不能双向沟通,要在摄像机适配器CA-TX50P和CCU-TX50P相应的通话设置电路板中设置好头戴装置中使用的话筒类型(CM电容话筒、DYN动圈话筒、ECM驻极体话筒)。如果摄像人员听不到导演声音,那是CCU的SW-1257电路板的S103开关设置和导演的使用的话筒类型不对;如果导演听不到摄像人员的声音,那是CA-TX50P中话筒类型设置和摄像人员使用的话筒不符。

    2.TALLY系统

    根据CCU-TX50P服务手册,CCU-TX50P的TALLY系统有三种工作方式,由CCU-TX50P的AU-300电路板的S1、S2、S3、S4共同设置,具体设置如图2。

图2

图2

    方式一:CCU的TALLY接口外接接点(contact)的方式,CCU内部检测环路电流,要是两端TALLY有回路存在,则摄像机机头TALLY提示灯亮。

    方式二:CCU的TALLY设置为24v供电(24vpower)方式,CCU内部检测TALLY的两个端子是否有电流通过,外加24V电压(电流一般是数毫安)就能控制摄像机机头TALLY提示灯亮。

    方式三:CCU的TALLY设置为5v供电(5vpower)方式,CCU内部检测TALLY的两个端子是否有电流通过,外加5V电压(电流一般是数毫安)就能控制摄像机机头TALLY提示灯亮。出厂时设置在方式一模式。

   我们了解了CCU-TX50P的TALLY工作原理和工作方式,现在再让我们看看切换台。VPS-700切换台是一种可以用作现场切换的切换台,具备TALLY输出功能,弄清它的TALLY输出工作原理和工作方式,即可实现CCU和切换台的TALLY连接。根据操作手册,VPS-700TALLY输出的内部电路如图3的虚线左边,它是通过加到三极管的基极的高低电平控制三极管的集电极和发射极之间的导通和断路,相当于一个开关的通断。由此可见,切换台的TALLY输出采用的是外部接点(contact)方式,正好和CCU出厂设置时的TALLY方式一一致。    

图3

图3

 

    FOR-AVPS-700TALLY输出的37芯接口定义见图4。

图4

图4

    再来看看VPS-700TALLY37针出厂接口定义,第1~8针为红色TALLY输出,第9~16针为绿色TALLY输出,红色TALLY指示表示该路输入信号正在被切换台选用作为PGM输出信号,绿色TALLY指示表示该路输入信号作为预备信号即将被切换台选用作为PGM输出信号。    

    结合上图CCU-TX50P的25芯接口的接口定义,第11、12脚为本摄像机信号在用红色TALLY指示输入,第24、25脚为本摄像机信号即将预备在用绿色TALLY指示输入。

    这样把四路摄像机信号分别接到切换台第一、第二、第三、第四路输入,第一、二、三、四路摄像机的四台CCU-TX50P25针接口的第11脚分别和切换台37针接口的第1~4脚相连,第一、二、三、四路摄像机的四台CCU-TX50P25针接口的第24针分别和切换台37针接口的第9~12针相连,4台CCU的第12针和25针全部和切换台的第28或29的接地针相连。TALLY连接和前面介绍的通话连接可以共用25针接头,连接好设备后,即可实现切换台对摄像机的TALLY指示控制。
通话系统和TALLY系统具体连接图如图5所示。

图5

图5

    这样,不需要购置另外的通话系统和TALLY系统,利用摄像机、CCU和切换台内部已有的通话系统和TALLY系统,使用一个VPS-70037针接头、四个CCU-TX50P25针接头和几根连接线即可实现内部通话和TALLY指示。

    设备安装好后,经过年底几次较大规模的使用,证明该系统信号质量良好,通话系统和TALLY稳定,确实是一套极具性价比的演播室系统。

2019年4月16日 10:07
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