数字延时器在电视播出中的应用

数字延时器在电视播出中的应用

作者：武汉电视台播送中心播出部主任：万建

工程师：康波，助工：张颜

目前，随着广播电视事业的迅猛发展，节目内容的不断丰富，观众对电视节目的质量越来越高，各个电视台对于播出信号的质量、内容和播出时间等各项指标的要求也是越来越高。尽管在电视节目播出前，都要经过多重严格的审查，但是在播出时也难免会出现一些意外的原因影响播出的质量，给电视台带来一些不良的影响。例如：在进行现场直播时偶尔会遇到播出信号中断的情况；一些不可预知的因素造成的段时和长时间的停播；特别在转播其他电视台的节目时会出现一些不适宜播出的镜头……，尽管出现的可能性极小，我们亦将其发生率降为零。要避免和防止以上种种情况的发生，最经济和最实用的解决方法是，在播出前加一个\延时器\，这样，既可以对现场信号进行处理而不影响节目播出，确保了直播安全性；又可以避免一些不必要的麻烦，尽量地减小了对节目质量的影响。 基于此，我台决定在播出一线安装两套视音频延时系统，对电视直播节目实行延时播出。对此，我们对于延时播出系统有如 下要求：

1、充分考虑实际应用情况和与原有播出系统的融合以及平滑过渡。

2、我台延时播出分为定时延时播出和不定时延时播出两种方式。定时延时播出，象转播ESPN等外来节目；不定时延时播出, 象转播晚会、大型演唱会等。延时播出系统应满足不同情况下延时播出方式需求。 3、在这个延时系统中，与目前台里的其他系统有良好的接口。既接受模拟信号，也接受数字信号。 4、作为电视直播节目的延时播出系统,不仅仅需要提供强有力的设备控制功能，还必须具备与原有播出系统融合以及平滑过 渡能力。务必做到与目前台里的播出系统无缝连接。

5、系统稳定可靠，具有较强的容错性，可以抵御一般性失误操作。 6、系统具备扩展性和升级性。

目前对电视信号进行延时的方式一般采用固态延时器件工作方式和计算机硬盘服务器工作方式。两者都有各自的特点，先来 做个比较：

▲固态延时器件工作方式具有以下特点：

1.稳定可靠，不必担心死机、病毒、千年虫等问题 2.操作简便，免除安装调试系统软件等种种繁琐事项 3.所有设置调节在面板上直接操作 4.体积小，1U机箱上架安装

5.视音频延迟时间的可选范围为1秒至20秒 6.音频可选择与视频同步，也可选择与视频异步 7.具有时基校正和帧同步功能 8.具有自动增益控制控能

9.具有断电直通功能、Bypass功能

10.输入信号的幅度、色度、亮度等进行处理

▲硬盘服务器工作方式具有以下特点：

1.高效率性，可以重播和编辑，具有零帧预卷

2.节目素材编排与调度更加灵活，可以进行非线性检索 3.可进行多任务多功能操作，便于集中管理

4.硬盘的读取可靠性高，加上服务器的内部备份，提高了安全性 5.实现无带化播出，数字编码具有一定的先进性

6.可以与其他非线性编辑系统进行节目信息的交换以及节目素材的交换 7.匹配设备较多，软件系统较不稳定 8.操作相对较为复杂，不确定因素较多

两者相比，固态帧存延时器工作稳定，操作简便，与现有系统有接口良好，价格经济等。总之，我台系统设计的总的指导思想是在一定经费投入情况下，充分结合原有播出系统，利用一切优点，进一步提高播出质量，保证播出安全。在进行了长时间的选型和大量的论证后，我台选定了AL-86固态帧存延时器。 下面具体谈谈AL-86固态帧存延时器的工作原理

一、结构框图

视频信号通过Video in口进入延时器,经A/D转换成数字视频，再经数字编码转成数码方式。机器内寄存器对输入编码进行锁存，此延时器延时范围可在1秒-20秒内选择,1秒25帧画面,假设延时20秒,即共500帧。当寄存器存满500帧后就会向外输出编码，此时输入端继续读入信号，整个过程为单线程调度，任务单一，不会产生死锁，工作稳定。输出编码的经编码器还原视频信号，且在数字编码输出端加外同步锁相信号（gen lock）进行时基处理和同步调整还原成正常的数字视频，最后通过D/A 转成模拟信号。音频信号经A/D转换后进行延时后，经D/A直接输出。这样，就可得到一个完整的延时信号，声音画面同步，图象质量高可直接用于电视直播。

二、系统概述 1.连接

我部现有播控系统六套，每两套播控系统公用四个外线信号，彼此之间的调度通过总控矩阵调度实现，为经济起见，在不发

生冲突的情况下我台现在仅使用两套延时器来提供六套节目的大型活动现场直播的延时，具体应用图示如下：

输入端口：

AUX1-AUX8 表示8路来自卫星信或现场的信号 AUX11-AUX16 表示3个演播厅主备共6路信号 AUX09，AUX10 经延时器延时了的信号 输出端口：

DSTN00-DSTN03 供一、二套节目直播用信号 DSTN04-DSTN07 供五、六套节目直播用信号 DSTN08-DSTN11 供三、四套节目直播用信号 DSTN12,DSTN13 送延时器输入端 原先进行现场直播，只须将直播信号调本频道对应的矩阵输出端即可。现在需要延时播出时，先将外来直播信号调入到矩阵输出端DSTN 012和DSTN 013中，此直播信号经过数字延时器处理后的延时播出信号再发馈到矩阵的输入端口AUX 9和AUX 10,把延时播出信号作为矩阵输入信号源经矩阵调度后送入到各个播出机房以备播出，即可实现播出延时。其中在延时器输出端接有二选一切换器，直播时工作人员在未延时端发现直播节目异常画面，马上切出备用静止画面信号即可避免事故发生，保证了安全播出。 下面通过举例简单说明信号的调度。

本次亚运直播中就用到了延时器。部门共有2台延时器,作主、备两路信号使用。13楼送下来《亚运午间直播室》的卫星信号AUX6、AUX7经总控的矩阵调度送至DSTN12、DSTN13，即两台延时器的输入端。经延时了的信号又作为输入信号进入矩阵系统代号为AUX09、AUX10。而体育频道外来直播信号接入口为DSTN06、DSTN07，通过矩阵调度，将AUX09、AUX10作为信号源送至DSTN06、 DSTN07就完成直播信号的调度。 2.设置

延时器投入使用之前，首先要设置一个合适的延时量，在综合考虑了直播节目类型特点和操作人员正常反应速度后，我台统

一将其设为10秒，当然，对于一些有特别要求的节目主持人可以自行更改设置，在0至20秒间选择更为合适的延时量。 3.操作

根据我局关于《电视节目信号延时装置使用管理规定》的通知，电视节目信号延时装置的技术维护、设备保养、工作状态的设置等，由局播送中心播出部负责，因此在进行现场直播需要延时装置的时候，根据\谁主办、谁负责\的原则，由各个节目部门派专人到播控中心播出部负责直播延时信号的切换工作，一旦遇到突发情况时么迅速的切断不良信号来源，马上切出静止画（例如请您欣赏），并立即严格的按照紧急情况处理预案操作执行。

三、技术指标

AL-86的视频分辨率为10比特，信噪比-60dB，实测值优于-67 dB，指标高于同类产品6～8 dB；音频为4倍采样频率，信噪比 为80dB，实测值优于88dB，指标高于同类产品8～10dB，频响范围在20Hz～70KHz之间。所以画面比同类产品更清晰、更明亮且噪

声低、色彩还原度更高。由于AL-86还具有时基校正和帧同步功能，因此可以将它作为帧同步机使用，大大提高了设备的利用率。

四、测试结果

我们通过VM700T测试仪对TSG131信号源进行了详细的测试，各个测试结果均达到指标。投入使用以来运行可靠，工作稳定正 常。 总结

数字延时器的使用既满足了我局对电视现场直播节目的安全播出要求，又充分利用了原有播出系统设备，做到了既经济实用， 又满足技术先进的时代发展要求。