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Sony高清高速摄像机系统的HDC3300摄像机能够以高速率捕捉全分辨率为1 920×1 080高清图像,是1 080/180i(59.94i)和1 080/150i(50i)正常帧速的3倍,而捕捉1 280×720高清图像的速率,也是720/180p(59.94p)和720/150p(50p)正常帧速的3倍。摄像机捕捉的慢动作图像,具有较高的质量,并且通过Sony的尖端技术进行增强,从而可以较大限度消除慢动作图像上常见的闪烁现象。A/D转换器为14 bit,可以实现优异的图像质量,并具有高可靠性。HDC3300系统的数据传输速率可以达到10 bit/s,传输给其配套设备HDCU3300摄像机控制器。这一传输速率的实现,通过标准SMPTE光缆(和HDC1580/1500相同的光纤),使摄像头能够向HDCU3300摄像机控制器传输**高质量的宽带信号,传输距离可达2 500 m。HDCU3300摄像机控制器允许通过3路HD-SDI输出,将这些信号记录到兼容的第三方服务器。高质量正常速度高清图像除高质量慢动作图像外,借助于LSI(大规模集成电路),HDC3300摄像机还可以提供高质量的正常速度图像。此外,HDCU3300摄像机控制器还能够输出这些正常速度图像,与**级慢动作图像同时进行实况传输,还可以同时采用HDC3300实现慢动作和标准拍摄这两种用途,提高设备的多功用能力。
4.2 高清数字视频切换台
目前,各种大、中、小型高清数字切换台有很多种,Sony的MVS系列、Thomson的DD系列、泰克公司的V系列、Panasonic的AV系列、史诺伟思的HD系列,还有UTAH、ABEKAS、SNELL等公司的产品。根据切换台实际运用情况,每级DSK都要求有单独的CLEAN输出;通过视频切换台主面板进行节目主制作;通过独立的卫星面板对大屏幕以及在精品节目录制时进行副切换。主切换面板路数为高清标准摄像机信号X10,高清高速摄像机信号X2,外来信号X4,HD VTR重放X4,VA信号X2,常规慢动作信号X2,高速慢动作信号X2,字幕信号X4(V、K各2路),测试信号X1,B.B信号X1,矩阵输出4路,共计36路。副切换面板可实现16路输入一级ME直切。配置可以做4个活动视频画中画高质量特技,帧存系统拥有2路同时输出的信号,高清配置下存储58帧。鉴于需要完成这些功能本车切换台选择了支持多格式,小型机箱设计,具有丰富功能的Panasonic切换台AV-HS 5200MC。此款切换台在中国占有率较低,但在日本市场占有率却达到了61%。AV-HS 5200MC采用较大2ME+2DSK+4DVP配置,标准输入为18路,可扩展至较大36路。输出的标准配置为6路(ME1,PMx2,ME2,PVW,CLEAN),可以实现6路(AUX5-10)扩展。支持HD格式有1 080/59i,50i,1 080/23Psf,支持SD格式有480/59i,576/50i。
4.3 视频矩阵
视频矩阵的功能是调度视音频信号和扩展切换台有限的输入、输出通道,根据不同节目制作需要改变监视墙的排布,录制设备输入源选择,音频、灯光等制作工种监视源的选择,大屏幕或参与制作显示器件的选择,摄像机返送源选择,为视频系统提供应急切换等。
各工位信号源的视频矩阵选切,要求音频跟随视频。为了实现HD和SD同步直播,并节省资金,制作流程的监视设备采用SD格式,利用HD设备具备SD出口的特征和视频矩阵可分层或联动选切的特点,增加SD矩阵部分。对于显示源动态管理的需求,通过控制矩阵和分割器实现大屏幕显示及TALLY动态管理。
为了与高清切换台选型相兼容,选择了Panasonic公司的多速率矩阵切换器AV-WM14K01MC。
AV-WM14K01MC是一个可以处理从SD SDI信号率(143~270 Mbit/s)到HD SDI信号率(1.5 bit/s)的矩阵路由切换器。插板式机箱矩阵,SD SDI视频输入路数68 SD SDI / HD SDI /AES3,视频制式625/50i、1 080/50i,自动均衡,反射损耗-18 dB(5~360 MHz),正常输入电平800(1±10%)mVpp;SDI视频输出路数68 SD/HD SDI/ACS3,视频制式625/50i,1 080/50i。
矩阵切换器根据*信号率进行时钟恢复处理,也可以不进行*,选择自动跟随输入信号的模式。在一个输出单位上可以设定不同的信号率,也可以设定为跟随输入信号率的自动速率对应模式。可以通过17个输入输出单位进行增设,可以将系统增至136×136路输出这一较大的矩阵配置。将冗余电源作为标准配置,力求在出现故障时,提高应对方面的可靠性。输入输出单元、矩阵单元、电源组都支持热插拔,即使出现故障也能在通电的状态下进行单元更换。支持通过同轴LAN的远程控制,即使是从多个远程面板实施的复合操作,也可以通过一根同轴电缆来实现。
支持以下附加功能:恢复功能,接通电源时,可以在上次关闭电源时所选择的状态下启动,也可以将这一功能设为无效,在初始状态下启动。*初始选择点,在恢复功能无效的情况下接通电源时,虽然将按照初始设定的状态启动,但是可以在每次输出时*初始值。
基准信号的选择,多速率矩阵切换器AV-WM14K01MC系统作为系统参照信号,支持SDTV黑场信号和HDTV三电平同步信号,可以*当中的任何一个为有效信号。当系统中的HDTV信号和SDTV信号混在一起时,可以*将格式转换器的延迟相位差(按HDTV系统换算,则为75H)考虑在内的切换点。
4.4 监视系统
在标清向电视转换期间,建造高标清兼容制作系统,在狭小的车内空间要满足监看视角、位置、距离,涉及到车体内部各个功能分区,各工位工作人员的不同监看需求和高清、标清不同宽高比输入和处理的需要,监视系统的设计成为了高清转播车的“难点”。
本车技术区采用7台高清20 inDT-V20L1D,1台高清CRTBVM-A20F1M。节目制作区采用6台高清20 inDT-V2061D,2台46 in液晶监视器TL-M4600。导演区监视墙采用6台SHARP52 in PN-521高清晰度液晶,导演区用2台高清20 inDT-V20L1D。音频区监视采用2台JVC24 in DT-V24L1D宽屏高清/标清液晶视频监视器。其中,2台46 in和6台52 in液晶监视器采用4个16分割器,将每个大屏进行8分割;其余监视器采用8个8分割器进行4分割。
多画面分割器采用了Evertz较新款的MVP多画面监视系统,适合于数字电视过渡阶段中多种格式信号混用的情况下,利用单个系统完成所有视频/音频信号的多画面监控。MVP系统功能强大,配置灵活,操作简便,运行可靠,图像监视质量符合广播级的严格要求,输入/输出延时小,运行稳定。模块支持热插拔,更换后恢复速度快,单个模块故障不会影响其他模块上所有信号的正常显示。具有多格式信号输入,自动检测,设置操作方便,信号接口丰富,配置灵活,满足各类不同信号的监视要求。并且采用双电源、双显示处理卡的设计方式,增加了设备运行的可靠性。
4.5 录像系统
由于青海台在从模拟设备向数字设备转换时,普遍选用了Panasonic,为了兼容之前数字标清节目,录像系统也就选择了Panasonic录像设备。本系统录像设备由4台AJ-HD1800WMC广播级演播室高清编辑录像机、2台AJ-D955BMC广播级演播室标清编辑录像机和1台编辑控制器A-A850MC组成。
高清编辑录像机选用AJ-HD1800WMC是因为其具有IEEE1394数字接口、可以直接进入移动非线性编辑系统,拥有DVCPRO HD**长盒带录制编辑能力可以在直播节目时,不用倒换录像机放带,记录时也不用倒换录像机。而且其优越性还体现在720/50p图像能力、内置输入上变换器和好的性价比等方面。在声音方面,AJ-HD1800WMC提供了16 bit线性PCM音质,利用8条嵌入式通道可以实现5.1声道环绕声的录制。AJ-HD1800WMC使用HD-SDI端子可以用于独立的输入/输出及所有8条通道的编辑。
在多格式高清录制与回放上,AJ-HD1800WMC既可以录制1 080i/720p视频信号的所有高清广播格式,还可以回放所有的DVCPRO高清源材料,其中包括由AJ-HDX900 DVCPRO高清摄录机录制的1 080/23.98p(基于59.94i)以及由Varicam录制的720/24p和720/25p(基于60p),内置的高清交叉变换器可以在1 080i与720p等高清格式之间来回变换。在标清源材料的回放与上/下变换的转换上,AJ-HD1800WMC也具有很大的优势,可以播放DVCPRO50,DVCPRO,DV和DVCAM等标清源材料;AJ-HD1800WMC内置的上/下变换器可以根据标清源材料输出高清数据或根据高清源材料输出标清数据。高清数据和标清数据还可以同步输出,此外,为了增加灵活性,还具有幅型比变换功能。
4.6 慢动作回放系统
多机位慢动作回放是高质量转播车系统的主要优势之一,本车的慢动作系统使用2台EVS 6个通道(4入2出)慢动作录像机,每个录像机通道的输入信号通过矩阵的遥控面板来选择,这样可任意使用系统内的摄像机进行慢动作回放。本车选用了Belium EVS的2台6通道XT+(2)视频服务器和4台慢动作控制器,其中2台高速摄像机的6路信号直接进入2台EVS,剩余2路信号经过矩阵切换,可在10台普通高清摄像机中任选2路进行慢动作操作,从而实现2台**级慢动作(SSM)摄像机和多台慢动作(LSM)摄像机信号的记录、编辑、重放以及精彩片段编辑和重放。
视频制作管理软件有通道资源管理器:提供网络中所有XT服务器的统一视图,包括各自的配置(I/O通道数量),允许多个通道绑定,用于同步重放和浏览,比如在键和填充应用中重放素材片段或播表;数据库资源管理器显示和管理EVS的XNet网络中的可用媒体内容,XT+(2)服务器中保存的片段或播表记录在冗余*SQL数据库中,可以被即时浏览和重放;IP控制面板有效控制XT服务器,提供类似于录像机的界面,可以锁定现场、绑定PVW/PM输出,创建、编辑和滚动片段列表等;EVS还可以控制传统设备,比如线性编辑器,提供了即时操作EVS XNet网络中所有可用素材的能力及第三方编辑器、控制器和切换台共享控制;IP Director中IP Loer提供非常简单的描述性元数据赋值方法,IP Loer向导可以根据不同的制作需求创建标记表,可以标记同一个动作的不同机位,具备事后回顾、编辑标记表中内容的能力,通过这种片断关键词的添加,慢动作服务器中存储的慢动作片断都成为了有序的和可检索的,彻底改变了以往只能通过画面来搜索慢动作片断的历史,提高了慢动作片断的可用性。
考虑到青海台综合业务网即将投入使用,本车需要具备日后与非线性编辑网络的数据交换能力。XT+(2)服务器可以选择多种格式采集,包括MXF、Apple和AVID,通过X-file和以太网络可以和外部实现资源共享。同时,XT+(2)也不只作为慢动作服务器,也可作为硬盘录像机和放像机使用,特别是放像时检索时间短,可以循环播放的特点是普通磁带录像机做不到的。
4.7 高清数字字幕机
由于转播车不只是录像,常常也会做直播节目,所以配备字幕系统时基本都考虑配置双字幕机或双在线包装系统或者一台字幕机和一台在线包装系统,这要根据台里的经济实力和使用习惯来定。在配置双字幕机或双在线包装系统时,较好选择同厂商的设备,也有考虑配置不同厂商的字幕系统,如1台新奥特、1台大洋。缺点是各厂商系统不兼容,在作备份使用时,需要同时制作2套版本,费时费力费工。配置1台字幕机和1台在线包装系统时,也存在同样的问题。
本车选用了2台符合大型综艺和体育比赛节目制作要求的新奥特A10高清数字字幕系统。支持高清与标清的多种制式,高标清字幕兼容,适用于高标清直播及制作。本机硬件选用的是Matrox X.mio,是一块高清和标清多通道视频和音频 I/O卡,这块单槽PCI-X多通道视音频I/O卡支持HD SDI/SD SDI视频和AES/EBU音频输入输出接口。将CPU的可扩展性和专业硬件的高性能**结合起来,以开发高性价比的高清和标清音/视频产品及应用程序,包括素材和图片库、图文/制作服务器、自动播出系统和主控设备、采集/播出服务器。Matrox X.mio将编解码器、特技技术、全套的专业硬件设备和功能全面的基于Windows XP的SDK融为一体,功能更加强大。
5 实际使用效果
数字高清转播车的建设对于青海广播电视台是一项很重要的项目。本车集合了高清/标清数字电视技术、设备网络控制技术等国际技术,以大型多级M/E切换台的灵活配置实现切换台资源的动态共享和多重备份。高标清不同版信号的视频系统结构,为电视节目制作提供了新的制作模式和设计理念。
该车在今年的环青海湖公路自行车赛、国际攀岩赛、国际抢渡黄河赛等现场直播节目中进行了实际运用,同时录制和播出高清、标清2套格式的信号,还有和6信道数字转播车、4信道数字卫星转播车、2信道高清新闻采访卫星车进行级联等,这些功能的实现证明了本车的系统集成是成功的,达到了高质量、高可靠性转播的要求。