演播室制景屏解決方案

　　目錄

　　一、概述  3

　　二、演播室建設(shè)  4

　　1 、演播室歸類  4

　　2 、制景顯示系統(tǒng)建設(shè)要求  6

　　3 、設(shè)計原則  11

　　三、演播室顯示系統(tǒng)設(shè)計  13

　　1 、拓?fù)鋱D與屏幕設(shè)計  13

　　2 、組成部分  14

　　3 、其他相關(guān)專業(yè)設(shè)備  15

　　四、顯示系統(tǒng)介紹  17

　　1 、系統(tǒng)特點  17

　　2 、系統(tǒng)功能  19

　　五、設(shè)備規(guī)格  20

　　1 、顯示  20

　　2 、拼接控制器  22

　　3 、控制管理  24

　　六、 易事達(dá) 在廣電行業(yè)的競爭優(yōu)勢  26

　　一、概述

　　演播室是利用光和聲進(jìn)行空間藝術(shù)創(chuàng)作的場所，是電視節(jié)目制作的常規(guī)基地，除了錄制聲音外，主要還是攝錄圖像。嘉賓、主持及演職人員在里面進(jìn)行工作、制作及表演。因此，除了必要的攝錄編設(shè)備外，它必須具有足夠的聲、光和電(錄影背景所表達(dá)出更直接、生動的畫面)技術(shù)。

　　二、演播室建設(shè)

　　1、演播室歸類

　　* 用途

　　大型(800-2200㎡)-用于場面較大的歌舞、戲曲、綜藝活動等節(jié)目，也可分區(qū)域進(jìn)行景區(qū)選擇

　　中型(300-600㎡)-用于場面較小的歌舞、戲曲、智力競賽及座談會等

　　小型演播室(50-200㎡)-以新聞、訪談等節(jié)目為主

　　* 方式

　　直播-對設(shè)備穩(wěn)定性、人物能力要求高，具備時效、真實感，可以給觀眾很好的互動性;

　　錄播-前期工作小，可碎片化編輯，內(nèi)容會更豐富;但沒有時效性和互動性;

　　* 分類

　　常規(guī)節(jié)目

實物造景

　　由實物搭建的演播室布景，人物活動與錄影背景內(nèi)容固定在相對一個方式上。

　　虛擬現(xiàn)實

虛擬造景

　　實質(zhì)是將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現(xiàn)場拍攝的人物活動圖像進(jìn)行數(shù)字化的實時合成，使人物與虛擬背景能夠同步變化，從而實現(xiàn)兩者天衣無縫的融合，以獲得完美的合成畫面，內(nèi)容與形式多樣化。

　　關(guān)于演播室分類闡述

　　虛擬現(xiàn)實-使用在小型演播室，主要用途-新聞、體育直播等對空間要求不大，無需現(xiàn)場觀眾，而且人與人互動需求少;

　　常規(guī)節(jié)目-使用在中、大型演播室，對空間要求大，有面對面互動或現(xiàn)場觀眾;

　　中大型演播室通過實景搭建，營造出的環(huán)境給主持人或現(xiàn)場人員提供更活躍的氛圍。實景布局有兩種方式，一個是固定式環(huán)境裝修，另一個是加入制景(背景)屏幕，后者由節(jié)目形態(tài)來定制任意色彩與畫面變換來滿足錄制要求，提供更靈活，更多樣發(fā)展的方式。

　　從上述中看到，現(xiàn)代中大型演播室建設(shè)在聲、光、電技術(shù)應(yīng)用需求會往多元化、專業(yè)性發(fā)展。

　　以下主要是對中大型演播室的制景(背景)顯示系統(tǒng)進(jìn)行闡述。

　　2、制景顯示系統(tǒng)建設(shè)要求

　　功能

　　u 無縫、無亮帶

　　在多角度，不同變焦等攝像取景中，作為制景(背景)屏，給于自然、完整畫面顯示，不額外產(chǎn)生分隔等觀感。在屏幕加工精度、亮線處理技術(shù)上有好的處理技術(shù)。

　　完整呈現(xiàn) 有分隔感

　　u 高兼容

　　背景屏作為演播室多方信息展示和造景的一個核心呈現(xiàn)系統(tǒng)，必須能接入電視臺其他制作、播放等信號源系統(tǒng)，例如：圖文包裝系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、虛擬系統(tǒng)、超高分辨率工作站等。并各信號可任意調(diào)屏顯示，開多個畫中畫(窗口)進(jìn)行漫游、放大等功能。

　　圖片

　　u 攝像無屏閃

　　LED制景屏不能被攝影攝像系統(tǒng)捕捉呈現(xiàn)出掃描紋或閃爍現(xiàn)象。LED屏通過高刷新率設(shè)計，同時針對攝像系統(tǒng)的50Hz與60Hz調(diào)整頻率規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化，LED屏的刷新率設(shè)計成60Hz或50Hz整倍數(shù)，來消除閃屏等現(xiàn)象。

掃描紋

　　u 色域、HDR顯示技術(shù)

　　LED屏作為節(jié)目背景造景功能，應(yīng)能根據(jù)節(jié)目制作要求精準(zhǔn)顯示畫面內(nèi)容，特別現(xiàn)在推出的HDR的視頻標(biāo)準(zhǔn)，對顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)也做了一定要求。

　　非HDR HDR

　　LED屏能呈現(xiàn)出高動態(tài)范圍(HDR)顯示源做出的效果，對畫面整體亮度和色彩顏色展現(xiàn)都有明顯提升。這就需廠家對LED屏的傳輸系統(tǒng)、中央處理等技術(shù)加大研發(fā)。其中HDR涉及到顯示屏色域(色彩量的總和)這一個重要領(lǐng)域：

　　經(jīng)?？吹揭粋€場景:節(jié)目制作師的作品在顯示屏顯示時,發(fā)覺顏色不對,這就是制作電腦(包含制作軟件)采用的色域和顯示屏色域標(biāo)準(zhǔn)不同造成的。

　　前期液晶、DLP背投等技術(shù)采用Rec.709(或sRGB)標(biāo)準(zhǔn)，后期加入更高NTSC或Adobe RGB色域標(biāo)準(zhǔn)，俗稱廣色域。

　　下面看看在一臺廣色域顯示器顯示不同色域標(biāo)準(zhǔn)畫面有什么不同：

　　AdobeRGBsRGB

　　顯示屏要滿足HDR技術(shù)，色域提升技術(shù)上，應(yīng)往著140%sRGB、110%NTSC以上的標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)。

　　u 無工作噪聲

　　在制景屏放在主持人附近，并有錄影拾音等要求下，作為環(huán)境裝飾設(shè)備一類，應(yīng)不制造噪音和符合EMC標(biāo)準(zhǔn)。

　　顯示屏噪音產(chǎn)生源都來自風(fēng)扇散熱。采用低功率、高效能設(shè)計，輔助主動式外殼散熱等先進(jìn)技術(shù)，杜絕使用風(fēng)扇，還減少因風(fēng)扇問題導(dǎo)致的散熱不好而影響設(shè)備穩(wěn)定性。

　　u 色溫

　　演播室一般采用3050K和5600K色溫標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，背景LED屏也屬于光源的一種，相應(yīng)對屏幕的色溫必須做出相同設(shè)置。當(dāng)攝像機采用3200K色溫?zé)艄庑０?，在觀眾電視畫面中，5000K色溫以上的LED背景屏就會明顯偏藍(lán)，色譜中接近一半的色彩無法正確呈現(xiàn);而當(dāng)攝像機針對5600K色溫?zé)艄庑０讜r，觀眾電視畫面中的低色溫LED背景屏就會呈現(xiàn)明顯的橙紅色，人物就會慘不忍睹。

　　LED背景屏應(yīng)具備色溫可調(diào)整，并在3050K或5600K值固化。

　　u 摩爾紋

　　用攝像系統(tǒng)拍攝背景屏?xí)r，很多時候會出現(xiàn)莫名其妙的水波紋現(xiàn)象，這在顯示原理上其實是一個差拍表現(xiàn)，兩個頻率接近的等幅正弦波疊加合成信號后一個現(xiàn)象。LED背景屏建設(shè)需提供該問題的解決方案。

摩爾紋現(xiàn)象

　　安全

　　u 無黑屏

　　現(xiàn)場直播的設(shè)備安全與否，對電視臺形象與收視率影響密切相關(guān)。該技術(shù)應(yīng)用范疇，演播室制景LED屏采用最安全的1+1主備兩套相同系統(tǒng)同時運行是做為建設(shè)的必要方案。

冗余備份

　　u 快速維護與結(jié)構(gòu)安全

　　LED顯示屏采用模塊化、前維護設(shè)計結(jié)構(gòu)。顯示屏能提供全前維護或全后維護方式，無螺絲直接打開后蓋，低成本的模塊化部件更換模式和極限1分鐘的更換速度。滿足廣電行業(yè)對設(shè)備快速維護的技術(shù)設(shè)計要求。

　　3、設(shè)計原則

　　充分利用有限的投資，在保證演播室先進(jìn)性的前提下，選用性能價格比最好的設(shè)備，我們認(rèn)為演播室建設(shè)應(yīng)該遵循以下原則：

　　Ø 先進(jìn)性

　　以先進(jìn)、成熟的視頻技術(shù)進(jìn)行合理搭配，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視像等多媒體應(yīng)用，用基于數(shù)字視頻的技術(shù)替代傳統(tǒng)的模擬視頻的技術(shù)。

　　Ø 標(biāo)準(zhǔn)化和開放性

　　視頻標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵循國際化標(biāo)準(zhǔn)，使用國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的PAL制式，演播室按照國際化標(biāo)準(zhǔn)建造應(yīng)用最新的布線方法，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行合理配套，使得新老設(shè)備均能正常使用，為了今后的發(fā)展事先預(yù)留出應(yīng)用端口及軟硬件的升級換代，提供開放性的解決方案。

　　Ø 可靠性和可用性

　　選用高可靠的產(chǎn)品和技術(shù)，充分考慮系統(tǒng)在程序運行時的應(yīng)變能力和容錯能力，確保整個系統(tǒng)的安全與可靠。選用質(zhì)量、性能、價格、服務(wù)、優(yōu)異的品牌。

　　Ø 靈活性和兼容性

　　選用符合國際發(fā)展潮流的國際標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件技術(shù)，以便系統(tǒng)有可靠性強、可擴展和可升級等特點，保證今后可迅速采用視頻網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展出現(xiàn)的新技術(shù)，同時為現(xiàn)存不同的視頻設(shè)備(攝象機、錄象機、切換臺、字幕機等設(shè)備)提供互連手段。

　　Ø 實用性和經(jīng)濟性

　　從實用性和經(jīng)濟性出發(fā)，著眼于近期目標(biāo)和長期的發(fā)展，選用先進(jìn)的設(shè)備，進(jìn)行最佳性能組合，利用有限的投資構(gòu)造一個性能最佳的視頻操作系統(tǒng)。

　　Ø 安全性和保密性

　　在特殊使用的情況下，必須保證視頻文件信息保存和各種應(yīng)用系統(tǒng)的安全。

　　Ø 擴展性和升級能力

　　演播室建設(shè)應(yīng)具有良好的擴展性和升級能力，選用具有良好升級能力和擴展性的設(shè)備。在以后對該演播室行升級和擴展時，必須能保護現(xiàn)有投資。應(yīng)支持多種視頻格式、多種接口設(shè)置和多媒體實際應(yīng)用。

　　Ø 設(shè)備的靈活性

　　設(shè)備的靈活性主要表現(xiàn)在前后期配置平衡等方面，配合最先進(jìn)的數(shù)字視頻技術(shù)，可以遠(yuǎn)距離傳輸，而無需圖像質(zhì)量的改變，以適應(yīng)用戶環(huán)境后期的變化。同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)的端口，以增加以后的延伸性。

　　三、演播室顯示系統(tǒng)設(shè)計

　　1、拓?fù)鋱D與屏幕設(shè)計

拓?fù)鋱D

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計圖

　　2、主要組成部分

制景LED屏

　　屏幕是由最新LED光源、數(shù)字傳輸、高位處理芯片等技術(shù)組成的一套無縫拼接顯示屏，用于節(jié)目錄制的背景視頻、圖片等素材的顯示，為背景素材提供了超高分辨率、高動態(tài)范圍、無分割感的極致顯示體驗。

　　拼接控制處理器

作為顯示系統(tǒng)信號處理核心，通過PC控制電腦、手持無線設(shè)備，利用有線或者無線網(wǎng)絡(luò)的方式向系統(tǒng)發(fā)送控制指令;通過串口(或網(wǎng)絡(luò))，將視頻矩陣、音頻矩陣、顯示單元等外設(shè)連接起來，控制端通過發(fā)送各類控制指令，從而實現(xiàn)在LED大屏幕的單屏、局部整屏、漫游、跨屏，全屏、開關(guān)機、矩陣切換等功能。

　　信號系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)中的最上游設(shè)備—信號產(chǎn)生系統(tǒng)(包含軟、硬件)，有演播室建設(shè)需求而架設(shè)的圖文包裝、3D制作、字幕、藍(lán)光播放器等高清、4K或更高分辨率系統(tǒng)組成。輸出給拼接控制器后在演播室背景LED屏上顯示，從而增加整個節(jié)目錄制的豐富性和多樣性。

　　3、其他相關(guān)專業(yè)設(shè)備

　　攝像系統(tǒng)

　　廣播級攝像機，配合液壓腳架和云臺，由攝像師進(jìn)行構(gòu)圖、對焦等工作，攝像機外接CCU，后臺進(jìn)行參數(shù)調(diào)光。目前大部分?jǐn)z像機系統(tǒng)采用SONY和Panasonic設(shè)備。

　　燈光

　　現(xiàn)在主流采用LED光源，壽命長，顯色系數(shù)可Re≥95。按用途分類大概分由3200K(3050K)和5600K燈光色溫選擇，前者一般用于新聞訪談等，后者一般用于高清節(jié)目。燈光布局一般是人物前后光源照射無死角，再加入一下特部照射顯托層次、立體感;還有LOGO部分、其他突出部分等環(huán)節(jié)的燈光布局。

　　監(jiān)播

　　廣播電臺的安全播出是每一個電臺的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員非常關(guān)注的問題。電臺的播出是一個復(fù)雜，外延廣泛的系統(tǒng)，實現(xiàn)安全播出就必須清楚直觀的對所有相關(guān)系統(tǒng)作合理實時的監(jiān)控，并對現(xiàn)場技術(shù)人員給于足夠的技術(shù)輔助，將播出的安全性提高到一個新的層次。

　　監(jiān)播室的核心作用是將廣播信號實時視頻電平監(jiān)測、音頻指標(biāo)在線測量、多點監(jiān)聽、報警指示、代播報警等多項監(jiān)測監(jiān)播功能，利用現(xiàn)代音視頻處理與識別技術(shù)進(jìn)行音視頻監(jiān)聽監(jiān)看、總控監(jiān)看、在線分析和智能故障判斷，實現(xiàn)對廣播電臺的錄制、直播、總控、調(diào)制、發(fā)射等各個環(huán)節(jié)的信號監(jiān)測與內(nèi)容監(jiān)播，保證廣播電臺節(jié)目的安全正常播出。

　　四、顯示系統(tǒng)介紹

　　1、系統(tǒng)特點

　　簡易使用與高兼容

　　制景屏系統(tǒng)架設(shè)在小型全觸控平臺(PAD或其他移動終端)上的集中管理設(shè)計，讓所有的控制管理融入人機交互感念，同時借助系統(tǒng)化的大型信息處理平臺提供各類信號接入，為演播室背景屏系統(tǒng)注入強大呈現(xiàn)效果與便捷易用的體驗。

　　(小圓放實際畫面，紅色大球加一個無線拖曳簡易控制示意)

　　安全與動態(tài)呈現(xiàn)

　　使用廣電行業(yè)最高的不黑屏標(biāo)準(zhǔn)，對整套LED制景屏系統(tǒng)提供完整冗余設(shè)計方案，使用電源、信號的獨立處理，為演播室提供不黑屏的熱備份技術(shù)儲備。結(jié)合LED主動發(fā)光技術(shù)的高色域呈現(xiàn)技術(shù)，最終達(dá)成安全與畫面效果的雙子星塔聳立于廣電背景屏應(yīng)用的最頂端。

　　做備份與高清晰的示意圖

　　先進(jìn)的設(shè)計

　　致力運行安全設(shè)計最高標(biāo)準(zhǔn)，作為顯示系統(tǒng)核心顯示部分，為廣電行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品做出領(lǐng)先LED市場的均衡部件設(shè)計，采用高性能導(dǎo)熱鋁材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩邊平均優(yōu)化布局，面板熱處理等技術(shù)，讓整個顯示屏的電氣性能提升一個等次。實現(xiàn)溫升低，壽命更長，性能更穩(wěn)定。

　　面板 背板

　　2、系統(tǒng)功能

　　對下方5個表達(dá)做圖畫

　　信號預(yù)監(jiān)回顯

　　背景畫面切換

　　播放信號源管理

　　技術(shù)員權(quán)限管理

　　集中控制管理

　　五、設(shè)備規(guī)格

　　1、顯示

　　特點

　　ü 16:9箱體比例，點對點顯示2K、4K以上視頻源

　　ü HUB卡+轉(zhuǎn)換板形式，方便前/后維護

　　ü CNC加工，工業(yè)級的外形和箱體平整度

　　ü 支持模組平面度調(diào)整，箱體間縫隙調(diào)整

　　ü 全鋁主動式散熱系統(tǒng)，零噪音

　　ü 后蓋無螺絲或前維護，極速模塊化維護方式

　　ü 低亮高灰

　　ü 備份與熱拔插

　　技術(shù)參數(shù)

　　2、拼接控制器

　　特點

　　ü 純FPGA硬件架構(gòu)，不死機，可直接斷電

　　ü 支持不同點間距LED屏拼接。

　　ü 單通道輸出四個獨立圖層。

　　ü 廣電級60Hz實時處理，全通道24位RGB處理。

　　ü 支持4K x 2K的輸入。

　　ü 顯示窗口的大小任意疊加，漫游

　　ü 無縫實時畫面切換，符合廣電應(yīng)用

　　ü 工作模板的多機快速恢復(fù)功能，方便的在各種應(yīng)用場合下快速切換。

　　ü 輸入輸出圖像實時監(jiān)視。

　　ü 支持點對點顯示的高清底圖

　　ü 支持多種操作控制

　　ü 雙電源冗余備份

　　技術(shù)參數(shù)

　　3、控制管理

　　ü 網(wǎng)絡(luò)或者串口通訊的設(shè)置及連接

　　ü 新建屏幕及屬性設(shè)置

　　ü 輸出設(shè)置，包括屏幕屬性

　　ü 輸入設(shè)置，包括圖像截取、亮度對比度和 EDID 設(shè)置

　　ü 圖層設(shè)置，包括圖層排布及分組設(shè)置

　　ü 場景設(shè)置，包括場景的保存與刪除

　　ü 場景切換及預(yù)覽，可提前預(yù)覽保存的場景并切換

ü

多畫面預(yù)覽，可以切換不同的預(yù)覽排布方式

　　ü 背景設(shè)置及保存

　　ü 軟件實時預(yù)覽輸入源畫面及大屏播放畫面

　　ü 屏幕畫面的任意切換

　　ü 預(yù)設(shè)保存與加載

　　ü 系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控

　　ü 工程的保存與加載

　　ü 對主機的出廠復(fù)位

　　六、易事達(dá)在廣電行業(yè)的競爭優(yōu)勢

　　1、公司優(yōu)勢

　　Ø 提供更專業(yè)的消除摩爾紋方案

　　上面說到差拍現(xiàn)象，用空間分析舉個例其實是LED屏顯示畫面時在兩個空間頻率略有差異的條紋，進(jìn)行空間重合出現(xiàn)畫面時，產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，下方用一個過程進(jìn)行描述：

兩個頻率空間差異

第一部整合

整合顯示

　　最后一張整合顯示時，呈現(xiàn)給觀眾眼睛的就是不規(guī)則的黑白混合顯示，俗稱摩爾紋現(xiàn)象。

　　易事達(dá)在國內(nèi)外不同電視臺應(yīng)用中，結(jié)合自身研發(fā)能力等技術(shù)力量，為演播室應(yīng)用中出現(xiàn)的摩爾紋提供幾種方式的專業(yè)消除摩爾紋解決方案：

　　一、 配合用戶對攝像系統(tǒng)進(jìn)行選型和提供建議，配合攝像系統(tǒng)，核對CCD及COMS光電耦合器像素偏置技術(shù)來減少摩爾紋產(chǎn)生;

　　二、 配合用戶對攝像系統(tǒng)拍攝減少摩爾紋的方法提供專業(yè)建議，例如角度、位置、焦點、焦長、鏡前濾光等;

　　三、 光學(xué)處理，改變LED表面呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)，在表面疊加光學(xué)幕材料，改變點陣式發(fā)光結(jié)構(gòu)來消除摩爾紋。

　　Ø 色準(zhǔn)

　　當(dāng)演播室的制景LED屏設(shè)置成3050K或5600K色溫，是否就滿足終端觀眾的視覺效果呢?我們經(jīng)常忽略了一個很專業(yè)的技術(shù)要求，就是—色彩偏離度(ΔE)(色準(zhǔn))-設(shè)備顯示的色彩精準(zhǔn)程度。

　　我們來看看如LED屏色準(zhǔn)不好，色彩產(chǎn)生飄移而產(chǎn)生的顯示差異：

標(biāo)準(zhǔn)色

R-1 G+2 B-1

R+9 G-9 B+4

　　LED顯示采用RGB三基色發(fā)光源進(jìn)行配色，要達(dá)到色準(zhǔn)，需對RGB三色光源進(jìn)行精細(xì)的控制管理，我司在研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)上在對分流穩(wěn)壓器、時鐘振蕩器、數(shù)字轉(zhuǎn)換器、LED芯片波長檢測等環(huán)節(jié)進(jìn)行長期積累與調(diào)試，滿足到色準(zhǔn)ΔE<1。

　　Ø 全備份方案

　　鑒于廣電應(yīng)用特殊性，設(shè)備采用冗余設(shè)計是提升安全系數(shù)的最好解決方案。我司在視訊行業(yè)多年的產(chǎn)品應(yīng)用與研發(fā)積累，為廣電行業(yè)用戶提供專業(yè)的全備份建議方案。

　　顯示系統(tǒng)主備

　　建設(shè)兩套一樣配置的主備系統(tǒng)，包括電源與信號處理部分。實現(xiàn)熱備份方式的智能識別切換，無黑屏現(xiàn)象。

　　視音頻

　　我方配合用戶對視頻系統(tǒng)與切換臺間的應(yīng)用和備份、對數(shù)字調(diào)音臺與顯示系統(tǒng)同步配合等方面給出建議方案。

　　電源系統(tǒng)

　　配合演播室技術(shù)用電和UPS供電對顯示系統(tǒng)備份方案的整合，確保電路故障可無縫倒換，保證背景LED屏正常運行。

　　計算機設(shè)備

　　顯示系統(tǒng)的控制客戶端的計算機系統(tǒng)備份，包括電源與原始數(shù)據(jù)保存。保證計算機電腦崩潰也可用其他電腦終端調(diào)用數(shù)據(jù)控制顯示系統(tǒng)，并原設(shè)置參數(shù)不變。