数字化演播室系统(2)
作者:佚名; 更新时间:2015-02-24
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。
    对音频设备选型的原则是:

  • 满足各类节目的制作要求。
  • 适应现代音乐制作方式。
  • 符合演播室数字音频标准。
  • 演播室音频标准AES/EBU,参数如表三。

    量化比特

    16——20bit

    取样频率

    30——50k Hz

    接 口

    平衡卡侬/音频电缆或BNC/75同轴电缆

    音频输入电阻

    110/75

    声道数量

    1AEC/2AEC通道=2个/4个模拟声道

    传输特点

    AEC音频码流可以嵌入数字视频码流一同传输

    表三 演播室数字音频标准

        数字控制的模拟调音台适合于演播室使用,不仅可以减少A/D转换的数量,而且整个调音台的技术指标也比较高。

    三、数字系统的测试

        数字系统测试的是作为图象信号载体,由“0”、“1”码组成的码流。这些数据流在经过某个系统后发生的变化,及其对数码流在后级设备中的再生的影响,是数字系统测试中的重要的事情。
        数字系统的客观测试包括以下内容:

  • 测试数字信号的模拟指标,如信号幅度、抖动、噪声、上升及下降时间等,这些可在眼图上得到综合反映。
  • 数字指标,包括误码率、时基误差等。
  • 数字信号码流结构的测试,尤其是各种加在行、场逆程期间的辅助数据的测试。
  • 增强测试,也即系统安全性测试,测试数字系统中画面开始走向崩溃的拐点,以及当前系统距拐点还有多少余量等。
  • 系统设计中需要注意的问题

        1、数字接口标准
         数字系统各设备间通过数字信号串行数字接口(SDI)相连接。SDI接口是按ITU---R BT601-2 数字分量演播室标准建议,为N制SMPCE(SMPCE259M)和PAL制EBU(TECH3267-E)采纳的标准接口。接口接受来自并行接口经过修正的10bit信号,传送比特率为270mb/s。可传送4---8路数字音频信号。用单根BNC电缆传送,最长传输距离300米。由于SDI接口还是一种新型的、采用扰码的NRII接口,因而被世界上众多数字视频生产厂家普遍采纳。在其生产的视频设备输出均留有SDI接口,把SDI接口作为标准视频接口。对当今多种数据压缩方式并存,存在不同压缩数据传输的情况下,是十分重要的,它确保在4:2:2数字演播室环境下,使各数字演播室的不同的设备连成一个系统。SDI接口的使用也大大简化了系统内部不同格式数据之间的转换,为数字演播室视频系统设计提供了方便。

        2、定时和延时
        在数字环境中并不需要准确的定时。因为数字系统的定时要求以时钟周期、毫秒、行的数量级进行度量的,而不是以纳秒级进行,而且通常不要求串行数字信号与时钟周期的时间准确对齐,这就使得在数字系统中的定时问题变得简单化。自动定时教正功能是输入电路中的自动定时缓冲器实现的,一般数字视频设备均具有这种输入自动定时教正功能。数字切换台的自动定时窗口大约是几十微秒,在自动定时窗口的可调范围内,自动定时窗口为所有输入信号提供同样的基准,这样,输入信号都有一个对称的定时窗口,若所有信号源都落在这个窗口内,自动定时的特点就能使信号锁定,并将输入信号调整到精确状态。所以,录像机都可以直接接到切换台上,这就大大简化了系统调整,减少信号之间的定时误差。
        数字系统中,视频信号经过带内存储器的设备后,相对于音频尤其是模拟音频信号会产生一定的延迟。一般来说,数字录像机输出的视音频信号是同步的,切换台的时延在几行之间,而A/D、D/A、帧同步机、制式转换器等所产生的延迟一般是一帧。只要合理安排信号流程,视音频信号之间的延迟可以控制在难以察觉的范围内。如能觉察到延迟,可在音频系统输出端加接延迟器,以拉齐视音频信号的时延差。

    数字演播室发展趋势

        1、多媒体和虚拟演播室
        由于数字电视技术和计算机技术都是对0和1处理,使得电视技术和计算机技术能很好融为一体,非线性编辑、虚拟演播室,就是二者结合的产物。非线性是相对常规的线性编辑而言,它以计算机的可修改性。信号记录的非顺序性和操作方便性使得型号的插入、搜索等操作简单快速。非线性系统编辑方式由于采用编辑菜单只对记录在硬盘中的节目素材时间码进行各种记录操作而非直接对视频信号进行合成,因此在经过多次编辑之后信号质量基本没有损失。而进行线性编辑的模拟信号损失却很大,且对磁头有磨损,增加了节目制作的成本。所以非线性系统不失为进行节目制作的一种良好方式。非线性编辑系统包含了数字特技机、字幕机、编辑机、调音台的功能。经过非线性编辑系统制作的节目直接输出到数字分量录像机,也可以进行D/A转换后输出到传统的模拟复合录像机,更可存在硬盘中通过网络直接送播控中心播出。随着演播室数字化技术及设备的发展,录像机在传统节目制作环境中的核心地位正在被非线编系统打破。因此,数字化制作环境中,非线性编辑将起着 越来越重要的作用。虚拟演播室技术也已成为当今电视技术的热点,虚拟演播室利用计算机技术生成三维运动的或静止的场景,成功地解决了前景与背景之间的透视关系、比例关系,使合成的图像有极佳的立体效果,可以达到以假乱真的地步。虚拟演播室不仅能提供虚拟场景,还能让表演者走入(出)三维场景内,或者虚拟物体的后面。同样场景内的虚拟物体可运动到表演者的面前或周围,这一点和传统的色键抠像有很大的区别。虚拟演播室可以进行异地人物采访。利用外来的视频信号直接进入虚拟演播室系统,与现场主持人结合进行实时的、面对面的采访。在虚拟场景中,对虚拟物体(道具)的增加、删除、移位是很方便的(和三维建模软件有关),这为临时修改创意提供了极大的方便。不仅大大节约了演播室的制景经费,而且使演播室资源得到了更充分的利用。

        2、网络化、智能化
        演播室的网络化,是与计算机数据压缩、传输和网络技术紧密结合的。按照这种技术,摄像机和话筒等前端信号获取设备会将所得图象和声音信号直接转为数字信号,并可以按照一定格式进行压缩,然后通过网络传给后继设备,当设备之间很近时,也可以选择不压缩而直接通过网络传送,使演播室网络化。
        随着IT在节目制作中的广泛应用,为使制作更快捷,获得更多的高质量节目信息,数据处理和传送技术面临新的挑战。以往演播室的“数字岛”技术已让位于计算机集成网络制作系统。已开发出大量的软硬件产品,通过PC实现广播质量的视频和音频数据处理,新开发的网络基于光纤通道(FC)和串行存储结构(SSA)“多发送端”技术,可确保一组PC基工作站访问共享普通磁盘存储器的子系统,而不使用普通的视频服务器,借助于经济的数据集线器,用户计算机和共享磁盘存储器的智能子系统之间已可实现高比特的通信(1G b/s),还有开发了适于节目制作应用的智能单元布线的方式(铜缆和光缆)和合适的“多发送端”技术“服务器软件”,以控制和管理数据,因而确保客户机和共享磁盘存储器子系统之间的实时同步对话。最后,“多发送端”技术确保有足够的数据处理及传送的技术容量。基于以上IT技术,实现演播室的无带制作环境。

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