【摘 要】 本文主要介绍了北京电视台新电视中心播出网络中的总控矩阵系统的设计特点。着重介绍了新北京电视中心总控系统设计思路、完成的功能、发挥的作用几个方面，力求使读者对新北京电视中心总控系统有一个完整的了解。
【关键词】 总控系统 矩阵 播出网络
一. 新北京电视中心总控系统概述
新北京电视中心的技术系统是基于全数字信号处理、全硬盘播出、全智能化控制和监测的基本设计理念，结合目前所能提供的最先进、成熟可靠的技术来设计的。新电视中心基带信号总体架构体系是以全台信号调度中心为核心构建，按照业务模式和地理位置的不同分别设立二级信号调度中心，以减轻全台信号调度中心的压力，在各个二级信号调度中心与全台信号调度中心之间建立紧密的联系，完成信号在各系统之间的灵活调度。其中包括：全台信号调度中心、信号传送调度中心、播出信号调度中心、新闻信号调度中心、综合业务楼演播区信号调度中心、演播楼信号调度中心。全台信号调度中心与各分中心之间的关系如图1所示。
（1）通过全台调度中心完成直播功能。来自传送中心二级调度矩阵的外来直播信号，直接通过全台信号调度中心进入播出频道；演播室直播信号，通过全台调度中心，进入播出频道；外来信号，通过全台调度中心，送到演播室；演播室信号，又通过全台调度中心，送到播出频道。
（2）完成各分系统之间信号交换及传输。在播出中心、综合业务楼信号调度中心、演播楼信号调度中心、新闻信号调度中心、传送信号调度中心之间，提供信号交换通道服务。
（3）建立全台同步系统，提供全台基准同步信号。
（4）提供全台统一时钟信号。
（5）全台技术通话系统的管理。
（6）全台各个子技术系统监控网络。设备工作状态的监看及监控专用网的管理。
（7）传输调度过程中各种视音频信号的监看、监测。
在设计总控系统时，遵循以下几个基本原则：
二. 新中心总控系统核心设备及技术特点
总控系统完成全台所有输入、输出信号的调度分配、采集、转换，为播出分控系统提供同步的实况播出和延时播出信号，为转播卫星、省市和地方提供播出和交换节目信号，并为未来发展预留扩展能力。
经国信国际招标公司公开招标，新中心选用了THOMSON公司的高标清矩阵TRINIX。下面从新中心总控系统承担技术职能、主要技术设备、调度信号的具体特点、信号传输方式的几个具体方面加以介绍。
1.总控调度矩阵
新中心总控系统采用的是THOMSON公司的高标清矩阵TRINIX 256矩阵。该总控矩阵的最大优点是：支持多种比特率信号，并且兼容标清与高清信号。这一特点在标清向高清过渡时，将显得尤为突出。一期工程所设计的系统，全部配置成高标清兼容的I/O板。如果考虑到成本问题，也可以先选用部分只支持标清的I/O板，以后系统更换成全高清时，再更换I/O板，升级成高清的，这样也可实现由标清向高清的平稳过渡，但总体核算，投入更大。TRINIX具有最多四条独立的输出监看母线，可以监看矩阵所有的输出信号。一期工程系统的设计上只用到两条输出监看母线。图2给出了总控主矩阵系统框图。
总控矩阵承担调度功能包括：为各个播出频道提供直播信号，包括台内演播室信号、台外直播信号；接收传送调度矩阵送过来的各种台外信号，为各演播室二级调度中心提供直播所需的外来信号；演播楼信号调度中心、综合业楼演播室信号调度中心、新闻演播室信号调度中心送来的直播信号，在此进行分配调度，实现各分信号调度中心之间的信号再次调度分配；各分中心矩阵的信号送至此矩阵，再送至传送调度中心，以便向外台传送所需信号；向各个二级调度中心传送播出后信号，以便直播室演播室监看；安装在建筑物周围的风景摄像机信号，与来自各接入点的信号，均先输入到总控矩阵，分配调度后再送往所需的二级调度中心；苏州街演播室信号，通过中心矩阵，调度至相应的二级调度中心，参与新台演播室节目制作；监控与各播出频道、信号传输相关的信号质量，并作相应的技术处理（如帧同步、上下变换等）。
全台信号调度系统，采用两级信号调度方式，实现系统之间的信号灵活调度。信号调度矩阵采用高、标清兼容的宽带码流矩阵，以实现向高清电视的平滑过渡。各信号系统之间的连接采用光纤与同轴电缆结合的方式。HD-SDI信号传输和交换，应该根据需要分别使用光纤和同轴电缆。各信号系统之间的音频传输采用嵌入方式（Embedded），以简化系统配置和减少布线数量。
为了确保安全，尽量减少环节、缩短信号路径，采用参与直播的信号直接进入总控矩阵、再由总控矩阵直接输出到播出频道的方式。各演播室到总控矩阵有直拉线通路，外来参与直播的卫星信号、光缆信号和微波信号中的部分重要信号直接进入总控矩阵。总控矩阵与各二级调度中心分控矩阵之间，建立公共路由，作为备路及同时需要多路信号时使用。新北京电视中心总控矩阵输入、输出信号规划，见表1、2。
2.新中心矩阵信号调度管理软件及控制系统的技术要求
控制系统相对独立，采用主、备冗余、且计算机控制和遥控面板控制两种方式相结合的控制系统。计算机信号调度管理系统按照节目调度单，在指定时刻，自动将信号源切换给目的地。此控制系统应与全台时钟系统锁定。遥控面板的切换要优先于计算机自动切换。输入名称、输出名称、切换点及切换通路统一考虑。两套控制系统分别独立控制主、备矩阵，并保证主、备信号控制系统软件节目调度单内容同步。
遥控面板两套分别控制主、备矩阵。每一个分中心（共5个分控中心），根据所控制的母线数，分别各配置一块主、备矩阵的多目的遥控面板。每个播出频道，分别配置主、备矩阵的遥控面板。总控本地控制端配置多路直切键的监视母线选择面板，根据区域划分（三个区域，分左、中、右），分别配置多个独立的监视控制面板，便于人员操作。总控本地控制室，主、备矩阵分别配置一块组切换面板。总控本地控制室，分别配置主、备矩阵的X-Y遥控面板。总控设备机房也配置两块主、备矩阵的X-Y遥控面板。每个矩阵分别配置3块用于技监的遥控面板，分别满足主、备矩阵的源和目的技监母线切换。
3.新中心总控JUPITER控制系统的技术特点
新北京电视中心总控系统TRINIX矩阵配的控制系统是Jupiter。Jupiter控制系统是非常完善的智慧型控制系统，可控制大型和复杂的系统。
Jupiter有三种控制面板，JUP-CP-3800A 8字符全功能X-Y遥控面板、JUP-CP-3864 64按键可设定遥控面板和JUP-CP-328 8字符X-Y遥控面板。根据系统要求，为总控的主矩阵配备一个X-Y全功能的控制面板。配一个可自定义的JUP-CP-3800A 8字符全功能X-Y遥控面板作组切换的快捷键控制，在每个输入源（Source）技监站点配置一个单母线控制面板，用JUP-XY来定义；在每个输出目的（Destination）技监站点配置一个带监看母线控制面板，用JUP-XY来定义。在下属五个分控中心各配一个，用ENC-XY来定义；在每个频道的播出各配置一个可自定义的面板，作为具有直切键功能的多母线控制面板来使用；对应14个大屏的监视墙，分三个区域配置3个监视信号选切面板，采用以JUP-XY定义的多母线面板。
矩阵本身配有的设置和状态监控管理界面，是由矩阵的控制系统提供的。但新电视中心总控系统要求对矩阵进行定时自动切换，这就需要一套另外开发的第三方管理软件，通过矩阵的自动控制协议进行控制。对于备矩阵采用与主矩阵完全相同的配置。两矩阵相互独立地、同步地工作。由于采用了完全独立的主备两通道进行总控信号调用，对于主备两套矩阵的控制如何进行同步又成了一个比较关键的问题。如果两套矩阵采用同一套控制系统，它们当然可以完全同步地进行信号切换。但是这又存在另一个风险，就是一旦矩阵的控制系统出现软件运行上的问题，则两套矩阵会同时受到影响，即有可能出现整个系统崩溃的状况。最保险的做法是让两套矩阵运行在各自独立的控制系统中，以一个第三方控制系统通过外部控制协议来保证矩阵状态的同步。
在屏幕墙上固定显示一部分矩阵输入输出信号，另外也显示一部分经矩阵选看的输入源信号及相对应的UMD名称指示。对于后一种信号的显示，要求其UMD能够随着矩阵切换的源信号的变化而变化。这里需要配置一个附加的矩阵控制及UMD动态跟随软件来实现这个功能。
由于屏幕墙不能实现对播出分控矩阵的所有输入源和输出目的的监看，因此另外用矩阵的一条输出母线作为对矩阵所有输入源的技术监看，用矩阵的监看输出母线作为对矩阵所有输出目的的技术监看。在设备机房，它们分A、B路共用一套技监系统，主备矩阵共占用两