访谈类演播室的设计与成本控制.pdf

64影视制作访谈类演播室的设计与成本控制文/湖北广播电视台 张俊摘要：本文针对演播厅设计需求与成本控制之间的矛盾，从实际应用角度出发，从信源、信号调度和传输三个维度，提出典型演播厅建设高性价比解决方案。关键词：演播室；信号源；远程传输；直播；互联网技术应用；成本控制；NDI 技术协议成本控制是演播厅设计、建设中最令人头痛，却也最能体现技术人员价值的问题。每一个演播厅在设计之初都会尽量追踪前沿技术和产品，充满了理想主义，而在执行时我们又不得不向预算妥协，不断寻求设计需求和成本控制之间的平衡。一般来说，演播厅由三个部分组成：信源部分：包含摄像机套件、多媒体设备、IP 数据流等视频和音频输入源；信号处理及调度部分：信号兼容性处理，包括视频切换台、调音台、矩阵、IP 交换机等；信号输出部分：PGM 信号、各路辅助信号等的显示、传输和记录等。图1 演播厅结构略缩图以某卫视财经节目的上海演播厅为例，作者将从三个切入点来谈谈针对该演播厅的设计需求与成本控制解决方案，供大家参考。需求分析：该栏目属财经访谈类节目，要求 4+1 讯道高清直播演播厅，具备 4K 录制能力。业务主要为股票交易日上午和下午收盘后的两次异地直播和一次晚间录播。系统网络System Network65影视制作系统网络System Network1.摄像机、镜头及其控制单元传统厂商，如索尼、松下等，用其 4K 摄像机及配套 B4 接口镜头，加上相应的 CCU 控制单元和通讯电缆等，不论是操作习惯，还是技术指标，都是行业标杆，这一整套下来讯道单价高昂，大型演播现场或高端转播车可以配置，小型演播厅则考虑放弃。BMD 一直以来都是性价比的代表，介入传统视音频设备市场后，近来愈显强势。在符合该演播厅定位的基础上，我们首选了 Blackmagic Studio Camera 4K 摄像机，其最大优势就是使用了主动式 MFT 卡口（M4/3 卡口），可通过转接环兼容各类价格经济的相机镜头，以满足低成本、高画质的制作要求。专业相机镜头都是为平面摄影设计，具备画幅、画质优势，其成像精度远超摄像机镜头。分析该演播厅需求，我们选择了佳能 EF16-35mm f/2.8L III USM，EF24-70mmf/2.8L II USM 和 EF70-200mm f/2.8L IS III USM 这三款相机镜头配合转接环使用。镜头转接环的种类有：物理接口转接环、减焦增光环和移轴转接环，可以根据需求自主选择。纯物理转接口转换系数一般为 1.0；减焦增光环转换系数多为 0.6-0.75 左右，同时会增加 1-3 档的光圈；移轴转接环多用于改变物体的透视关系，演播室环境下极少使用。需要注意的是，转接环的选择会改变镜头的焦段数据，针对不同的转接环有相应的焦段计算方式：实际等效焦距=镜头标称焦距 焦距系数 2（M4/3）转接环转换系数以 0.71 系数、光圈 1 档增幅的减焦增光环为例，EF24-70mmf/2.8L 的等效焦距最短为 24mm2 0.71 34mm，最长为 70mm20.71 100mm，光圈也会相应增加一档，实际等效于 34-100mm f/2。通过计算，这三款专业相机镜头完美覆盖了该演播厅的全部需要，其成本低廉，画面效果亦十分优秀。也可根据拍摄的实际情况，匹配使用更加适合的定焦镜头，以呈现更好的视觉效果。配合 BMD 摄像机使用的 ATEM Camera Control Panel 摄像机控制单元，包含了传统 CCU 的所有功能。其内置的 ATEM Software Control 软件具有达芬奇一级调色工具完全相同的校色方法，可以对摄影机传感器的位深和色彩空间进行相应处理。基于此功能，我们为所有主持和嘉宾，在多机位中针对性定制了符合其肤色特点的色彩配置文件，直播准备时一键调用，简单微调，就可使其在全机位镜头中的形象和肤色统一，更符合我们的审美需求。这一点传统 CCU 很难做到，非常适合这种访谈类节目的使用。另外，结合 BMD 独特的色彩科学，能够做到充分还原画面细节，在节目后 图2 Blackmagic Studio Camera 图3 全画幅专业相机镜头 图4 ATEM Camera Control Panel 图5 ATEM Software Control66影视制作系统网络System Network期制作的色彩空间兼容性上有着巨大的优势。当然，这种摄像机和镜头的配置方案选择也有一定的局限。其一，传统摄像机专业镜头焦段分布范围较大（6.5-180mm，7.3-161mm 等），配有先进的镜头伺服系统，具备高速、高精度自动聚焦拍摄能力，可以自然流畅跟随快速移动的被摄体进行自动聚焦和移动跟踪，一个镜头几乎适用于所有节目拍摄，功能更全、使用更方便。相机镜头焦段范围较小，针对不同拍摄场景需要频繁更换镜头，同时变焦速度较慢。部分相机镜头聚焦时的呼吸效应及光圈调节时的段落感较强，对摄像师的能力有一定要求。实际使用中更加适用于动作范围较小、对色彩动态范围要求较高的访谈类节目。这一块的设备成本转化成为对摄像师个人技术能力要求的提升。其二，某些品牌的转接环会使镜头的光圈不可调，只能通过摄像机光圈、快门来调节进光量，对摄像师的技术能力也有较高要求。当然也可以直接选择 M4/3 接口镜头规避这一问题。其三，由于我们选择的 Blackmagic Studio Camera 4K 摄像机不具备自动白平衡功能，每次开机都要进行白平衡的手动校准，在该演播厅光源相对固定的情况下使用比较麻烦。建议选择价格稍高的Blackmagic Studio Camera 4K PRO 更加合适。或者选择 Blackmagic URSA Broadcast G2 系列机型，该系列机型可以通过直接更换镜头卡口来适配各种类型的相机镜头，免去了转接环带来的不便，当然价格也会更高一些。2.PC多媒体信号的调度，互联网技术的使用该栏目有大量 PPT 的演示需求。主要使用的设备有主持、嘉宾端的演示笔记本三台、应急备用笔记本一台和播报区的触摸屏电视一台。各种不同的多媒体终端，它们的显示信号全部都要接入切换台。传统接入方案是将每一台多媒体设备的 HDMI 信号汇聚至一台多路 HDMI切换器中，将输出信号转换成 SDI 信号，再通过矩阵调度给视频切换台使用。这种模式的缺点在于，必须使用带有 HDMI 输出接口的笔记本，且显示分辨率必须固定设置为 19201080。必须配备广播级 HDMI 转 HD-SDI 的信号转换器，如果作为 4K 视频输入源还需要进行视频上变换。HDMI 传输距离短，线路布设受限，而且外来信号受同步因素影响，还需要增加数字帧同步板卡，视频切换台/矩阵通道占用较多，因此其单通道成本也很高。利用vMix Desktop Capture软件，处于同一千兆局域网中的 PC 设备，通过 NDI（Network Device Interface 即网络设备接口）技术协议，可将 PC 端显示画面在局域网内进行数据推送，精确到帧。在 vMix软件的虚拟切换台中将输入源设置为 NDI/Desktop Capture，添加所需的 PC 端信号，只需一块适配的BMD 4K 视频输出卡，就能完美实现多屏的信号调度。这种方法对笔记本的硬件配置几乎没有要求，具备千兆以太网口或者是外接 USB 千兆网卡即可，通过安装这个小软件就可以直接接入系统中，交换机带宽允许时对数量几乎没有限制。最终的输出效果取决于配套的视频输出接口卡的能力，只需占用一路切换通道，极大降低了设备成本。vMix 原是一款互联网直播软件，其在该演播厅的应用如图 8 所示。图7 虚拟切换台系统 图6 Blackmagic URSA Broadcast G267影视制作系统网络System Network3.远程异地传输直播财经栏目强调时效性，上海的节目需要以直播方式呈现。本地与上海演播厅之间需要有常态化的连接电路，互为信号源。微波传输无法实现，卫星传输成本昂贵也不现实。我们选用的方案是，租用运营商的光纤链路及其MSTP（多业务传送平台）服务。利用虚拟局域网技术，将 HD-SDI 信号编码成 ASI 流进行局域网广播式发送，接收端再将 ASI 流解码还原成 HD-SDI 信号，最终仅以 20M 传输带宽实现了异地高清直播。经过测试，传输延时低于两秒，信号指标符合播出标准。这也是互联网技术在传统媒体领域中的应用案例。该方案优点是高质量、低带宽、低时延，可以进行多路信号传输，在接入公网后能以广域广播方式进行直播。缺点是因为运营商光纤链路中无相关视频传输优化技术，接收端解码器数据缓冲能力不足，在低带宽传输中会偶发数据延时性丢包，导致解码错误，画面劣化后显示马赛克。为此，我们又租用了第二家网络运营商的光纤传输链路，作为直播备路信号使用，有效避免了传输误码以及第三方责任事故的发生。实际使用近两年，双链路同时故障率几乎为零，稳定性得到了保障。图8 多媒体信号调度流程图 图9 远程信号传输流程示意图4.结语计算机技术向电视领域不断渗透的结果，是电视节目从生产到播出已大面积数字化、IP 化。就如非线性编辑网络替代了录像机剪辑，接着又或者正在让位于云剪辑；亦如虚拟主持人、AI 换脸技术，模糊了“人”这个曾经的关键因素在镜头中的作用，虚拟现实技术取代传统演播厅已是大势所趋。这些必然会导致演播厅建设速度赶不上技术迭代速度。过于追求先进技术，大概率在获得满意回报之前，演播厅已遭淘汰，因此从成本控制角度来看，极不合算。演播厅设计需求与成本控制之间的矛盾，并非不可调和，通过合理的设备选型达成设计需求，让成本投入符合设备折旧规律，产生的经济效益能完全覆盖设备折旧，甚至还有盈余，这样的演播厅设计方案才是真正的好方案。大而全，小而精，孰优孰劣？合适的才是最好的！【参考文献】1 GY/T3642023.4K超高清晰度电视节目录制规范S.国家广播电视总局.2023-03-01.2 GY/T5094-2022.电视演播室场景设施设计标准S.国家广播电视总局.2022-02-22发布.3 GY/T2222023.数字电视转播车技术要求和测量方法S.国家广播电视总局.2006-11发布2023-03-01修订.4 郭晓强，李岩，周芸等4K超高清电视节目制作技术实施指南（2020版）R.国家广播电视总局2020-05.5 崔焱现场制作中的NDI技术研究J.有线电视技术.2019年第10期.11-4021/TN113-116.6 vMix软件功能文档.http:/