一. 前言
当前我国的广播电视正在由模拟、线性独立全面地向数字化和网络化过渡，广播电视技术发生了日新月异的变化。广播电视工程系统数字电视信号格式、标准、传输接口和制作方式不断地更新。节目前期拍摄正全面由数字摄录设备取代模拟摄录设备；节目线性编辑系统全面向非线性计算机网络编辑系统发展；模拟演播室逐渐向数字演播室改造，在现有的演播室还存在少量模拟摄像机和模拟录像机，用于播出模拟信号节目，而节目制作全部使用数字设备，使得以后整个演播室实现串行数字分量信号方便设备扩展和更新，突出了过渡时期的特点，适合于城市电视台数字演播室的设计。
二. 系统设计要求
作为城市电视台数字演播室的系统设计首先应该考虑它将是一个综合性的演播室，能承担台内大部分节目的演播室制作任务，既能作为专题性节目的后期编辑系统，同时又应该具有“准直播”新闻串编功能。而由于大部分电视台已经都拥有非线性编辑网络系统，所以应该使数字演播室与非线性编辑网络系统结合，达到节目互传。作为数字演播室它还应该具有技术的前瞻性，符合将来数字演播室发展的技术标准，具有在几年内良好的技术升级空间和部分模拟设备更新为数字设备而系统保持稳定的扩展空间。同时作为城市电视台资金利用有限，在充分考虑以上情况，满足节目制作的要求的前提下，应尽量以最高的性价比去搭建数字演播室。
三. 数字信号格式和标准接口
串行分量数字信号格式：目前，我国数字电视系统大部分是串行分量数字信号格式，通过同轴电缆以270Mb/s码率传输10比特量化的4:2:2串行数字分量视频信号（可包括数字音频信号和时间码）。我国采用625行/50场电视扫描标准，4:2:2数字分量信号抽样的亮度信号Y的抽样频率为13.5MHZ，CR和CB信号的抽样频率为6.75MHZ，每行总的样点数Y：864、Cb：432、Cr：432，每行有效行的样点数Y：720、Cb：360、Cr：360，每场的有效行数为288行（这就是我们俗话说的720×576/帧），第1场的场消隐期为有效行前的24行，第2场的场消隐期为有效行前的25行，亮度和色度数据采用时分复用技术。525行/60场与625行/50场主要区别在于行消隐和场消隐的长短不同，每行有效行的样点数均相同。
标准接口：（1）SDI接口——串行数字视频信号传输接口，目前，数字演播室绝大部分都采用SDI接口标准，SMPTE 259M标准规定了4:2:2分量数字信号和4FSC复合数字信号的串行数字接口（SDI）标准，适合于625/50和525/60两种扫描标准。在机器内部一般使用4:2:2数字信号的比特并行传输，在设备与设备的连接中4:2:2串行数字分量信号由4:2:2并行分量数字信号转换而来，10比特量化，其数据速率为270Mb/s。现有的视频电缆都可以用来传输串行数字信号，但需要注意电缆对信号的衰减量限定范围。（2）IEEE1394串行接口，IEEE1394高速串行接口总线是IEEE委员会于1995年确认的高速度、低成本串行总线标准，在现有的电缆介质中传输速度达到90.304Mb/s（S100）、196.608Mb/s（S200）、393.216Mb/s(S400),将来可支持1Gb/s以上的传输速率，在演播室设备中松下的一系列录像机已加有1394接口通道。IEEE1394接口传输的数字演播室信号传输方式也开始提及和设计。（3）AES/EBU接口，AES/EBU标准是传输和接收数字音频信号的数字设备接口协议，在数字演播室中一般采用48kHz音频抽样频率、20bit量化，同时音频和视频信号通过数字音频基准信号与视频基准信号进行锁定。传输采用平衡XLR卡侬接头+音频电缆或BNC接头+75同轴电缆。
四. 视音频及内部通话系统设备选购
演播室视频系统图：
1.视频系统
（1）数字视频切换台 城市电视台数字演播室的系统设计首先应该考虑的是切换台的数字化，数字演播室的关键在于视频中心的数字化，它是视频系统的核心所在。目前，数字切换台无论在外观、操作还是内部框架结构上，均与传统的模拟切换台相似。但其输入的SDI接口不再与控制面板按钮一一对应，视频信号与键信号的输入接口也不再区分，所有输入信号都由切换面板设置菜单进行设置。城市电视台由于资金问题和需求容量空间的有限，切换台的选购需要考虑演播室的节目制作类别和需要的视频信道多少，还应考虑未来几年的升级问题和模拟设备淘汰更换为数字设备的问题，同时要兼顾后期节目制作功能，以充分发挥作用。具体来看，笔者认为数字切换台的选购应该考虑：A.符合数字演播室的技术要求；采用串行数字分量信号格式；保证足够的直接切换的信号源，尽量考虑有部分模拟分量信号源输入接口；要有两级M/E或至少一级半M/E,一级PGM/PST；有两个下游键（两种字幕叠加或主、备字幕机）或一个下游键（使用一个亮度键做另一路字幕叠加）；运行稳定性高。B.性价比合理。各种的数字切换台有很多种，可以考虑的有Sony的DVS系列、PHILIPS的DD系列、泰克公司的GVG系列、THOMSOM的TTV系列，PANASONIC、UTAH、ABEKAS、SNELL等公司也都有各自的产品。
（2）数字摄像机 摄像机输出的视频质量直接决定演播室的节目技术质量。目前，演播室数字摄像机都采用12bit模数转换，在信号处理上采用16bit以上的数据处理，保证了更精确的伽马、拐点、轮廓校正。笔者认为演播室摄像机所用电缆长度最好选用100m左右，可以考虑的有Sony的BVP系列、PHILIPS的LDK系列、HITACHI的SK系列等等，可以根据系统投入的资金将各公司的相关技术档次的摄像机进行比较测试，对测试数据进行比较并结合自己的主观感觉及摄像机的价格择优选取。
（3）录像机、放像机 串行分量数字演播室可供选择的广播级录像机有SONY和PANASONIC的产品。在数字演播室设计中，应根据本台所使用的前期节目拍摄摄像机和后期节目制作录像机的情况进行考虑，如果原来使用的是SONY的设备应该考虑选购SONY的DVW系列或MPEG IMX系列录像机，如果原来使用的是PANASONIC的设备应该考虑选购PANASONIC的DVCPRO50M系列产品。
（4）数字视频矩阵 随着数字电视的发展，电视节目数量迅速增多，无论在播出中心还是在演播室节目制作中心，都逐渐采用数字矩阵作为节目共享的重要设备。在数字演播室系统中使用视频矩阵的主要目的在于：扩展切换台有限输入通道，为整个系统进一步扩展提供选择；提供紧急备路输出通道；摄像机返送源的选择；记录设备输入源的选择；提供技术监测输出通道。目前国内外生产视频矩阵的公司非常多，产品质量都比较不错，国外的如SONY、PHILIPS、LEITCH、PROBELL等，国内的如北京视讯等，具体型号和矩阵大小用户可根据自己演播室的实际需要进行选择。作为城市电视台如因实在是资金困难暂时可以考虑以后添置，但它的作用是非常重要的，直播或准直播系统它是必不可少的设备。
（5）其他设备 其他设备主要是指字幕机、监视器、外键控器、数字信号帧同步机、数字视频分配、示波器以及A/D、D/A等其他周边电缆设备。笔者认为字幕机可以选用的有新奥特、大洋公司各系列产品；监视器可选用Sony、PANASONIC、JVC、GENSION等公司各系列产品；示波器用的比较多的主要是泰克公司的系列产品；电缆可选用美国百通、日本佳耐美等公司产品。
2.音频系统 演播室音频系统包括声音接收装置、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