葛军
南通广播电视台技术中心 226001
摘要：近年来，各类节目中使用的LED 大屏幕数量越来越多，其对讲好节目故事、增加舞台效果、提高艺术表现等发挥着重要作用，结合我们工作经验提出思路，发挥广电的视频制作优势，现场增加了各类功能屏幕数量，一般节目只做内容上的变化，以内容带动台上台下互动，提高演播厅的整体感和节目感染力。屏幕数量的增加，导致后台支持设备和操作人员对应地增加，且他们相互间的精确协同问题也显现了出来，如何将多个异形屏幕的使用和运维变得高效、可靠、便捷，才是影响项目成功与否的关键，为此我们提出了综艺演播厅多屏幕集中播控系统的设计思路.
关键词：综艺演播厅;多屏幕集中播控系统;
引言
现代演播室的舞台美术设计越来越丰富，越来越绚丽多彩，为节目的制作提供了精彩绝伦舞美效果，令人赞叹不已。在舞美艺术中，LED显示屏的作用也越来越重要，大屏幕为舞美艺术的表现注入了强大的活力。随着LED屏幕技术的进一步发展和成本的逐渐下降，大屏幕在演播室的应用日趋广泛，随之而来的是大屏包装播控系统也变得更复杂，集成度更高。
1核心需求
综艺演播厅因为面对的节目形态各异，需求的个性化远远多于共性。在与厂家和同行的交流中发现，很多都是各成一体分开运行，缺少适合简单可靠方便运维并长期使用的成熟解决方案。为此我们与节目部门交流与设备商进行沟通，并结合自身的运行经验，首先明确了播控系统的核心需求:(1)现有的非编播放系统(主、备非编+切换台+矩阵)，经过长时间的运行证明是安全可靠的，非编的时间线(Timeline)模式也更加贴合节目现场演出需求，必须无缝融合进集中播控系统，依然承担主屏内容的播放任务，这也符合我台长期养成的使用习惯.2)集中播控系统要求，必须能精简到只用1个人或其他人员兼顾，在单台设备上操作，实现对所有屏幕(主屏、侧屏、地屏、舞美条屏、回头屏等)的播控;(3)主屏享有最高的安全等级，非编系统制作完成的内容，应能通过硬件设备直接驱动大屏显示，避免由于软件而引起的迟滞、卡顿，并设置主备两套信号传输链路，确保安全;(4)集中播控系统可实现多屏同播或多屏异播，内容任意调度。
2系统硬件结构
2.1背景服务器硬件的备份
这部分采用的是镜像备份与差异备份相结合的多级模式。演播厅内的作为背景屏的显示器、LED大屏的分辨率不完全相同，因此应提供与屏体实际分辨率大致匹配的源信号。我们采用的方法是使用多个视频服务器给不同分辨率的显示设备提供内容，相同分辨率的显示设备可以使用同一信源。其中作为主景区的LED大屏、辅助拼接屏的信号源分别采用主备服务器进行备份，两个景区在进行节目制作的过程中均要实现主备设备的热备份。同时在播控软件里设置一个特定的分辨率的播出素材模板，保证两个主景区之间的背景内容可以实时备份。一旦出现主机故障的情况，可以通过矩阵设置的应急热键实现主备路的一键调度。其他景片的显示设备分别配置4套播放服务器提供背景信号，相互之间实现差异备份。
2.2多画面拼接处理器
多画面拼接处理器是综艺演播厅多屏幕集中播控系统的关键设备，它是以FPGA为核心的纯硬件架构，无CPU，不依赖操作系统，无中毒与崩溃风险，双电源，可以365×24小时持续稳定工作，我们利用它的多窗口拼接特性，从而实现对多个屏幕的分别显示与控制。利用多画面拼接处理器输入板卡可支持DVI、HDMI、SDI、4K、VGA、CVBS等多种信号，格式自适应，路数可扩展的特性，将原主屏非编播放系统的切换台和矩阵输出信号同时接入，并通过环接口将信号都送给多媒体播控服务器，完全保留了广电常用的应急方式和安全性要求，实现了新旧系统的无缝融合。
2.3显示设备接口的备份
显示设备的输入源主要包括SDI、HDMI、DVI等几种接口，我们可以根据设备的实际情况来做冗余备份。每一个景片的显示设备，提供至少两种信号接入到不同的接口中。如果其中一路信号中断，另外一路信号可以作为替代内容显示出来，避免出现因信号丢失、中断而出现黑屏等情况。比如LED大屏发送卡有HDMI、DVI两种接口，我们把主路信号接入HDMI接口中，备路接到DVI接口。其他LCD屏与等离子显示器的主路接HDMI接口，备路接DVI接口，SDI信号则通过SDI视频矩阵提供。
3系统软件设置
3.1多媒体播控软件
通过视频服务器上安装的多媒体播控软件，不仅可以完成多块屏幕可分可合显示，还具备专业演出的节目编排功能。显示口管理功能，实现了显示口的增删改，定义显示口与物理屏幕的映射关系。虚拟屏幕管理功能，实现了虚拟屏幕的增删改，左侧画布定义虚拟屏幕在显示口中的位置大小，右侧画布定义虚拟屏幕在编辑画布中的位置大小。多媒体播控软件自带媒体资源库功能，可对媒体资源进行管理和组织，包含素材文件、小工具、播放列表以及系统提供的特效资源等;播控区可进行屏幕编辑、输出模式设置、素材添加替换等，将下方素材拖拽到播控区，并调整大小位置即可，点击播放后可在输出区实时监视大屏显示内容，随时切换素材或预案;能显示当前输出画布和预编画布中对象的播放进度，可对素材执行快进、快退、暂停、播放等操作;需要时可以将设计好的播出方案保存成预案，或在彩排时将复杂的场景变换和素材更换设定成预案和预案分组，演出时一键直接选择预案或触发无缝调用，简化了操作，减少出错几率，在综艺演播厅对多块屏幕进行场景管理时显得尤为便利。
3.2软件及播出模板的备份
除了硬件部分的备份，在软件与包装模板上也采用了镜像备份的模式，4台主景区的大屏主备机器所用的软件与包装模板完全一致。考虑到工作量与故障概率的因素，内容与素材的备份采用差异备份的方式进行。在进行节目制作之前，在备机上把相关的包装播出素材导入并按照节目播出单制作好，保证主备切换之后能够正常播出。
4实际应用效果
综艺演播厅多屏集中播控系统建成后，由于设备少集成化程度高，首先是满足技术方面设备的可靠性与管理、维护的便利性。其次节目人员事先能够清楚现场有几块屏幕，相互间的位置关系、大小、宽高比例等基础参数，根据节目创意他们会提前构思合适的视频内容去填充屏幕和时间，拓展了舞台表现空间，提升了综艺节目的整体质量和视觉体验，促进了视频制作的需求，显著提高了工作效率，节省了舞美景片制作安装费用，对演播厅大型活动起到了正向拉动作用，满足使用部门的需求，使录制效果有了质的提升，降低了节目的转场的准备时间，提高了工作效率.
结束语
经过优化设计的大屏包装播控系统，通过一段时间的运行，在以后的应用中表现一定能初步达到了提升系统安全应急能力的目标。通过更换新的包装播出设备，也提高了LED背景屏与辅助LCD拼接屏的包装编辑创作、多窗口显示和自由变换能力，进一步提高演播室舞美艺术的表现力。为增强演播室的互动资讯的处理能力，我们还增加了互联网资讯的抓取、审核与应用等功能，获取的数据主要送往演播室内的包装制作系统，也可以通过电视台制作网在屏幕播控系统中调用.
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