唐山电视台100平方米演播室自91年投入使用至2006年已有十几个年头的历史了，它担负着全台各栏目的头像、访谈节目录制、直播任务，为广电事业的发展做出了贡献。由于使用的设备是早期的以Sony的DSF-500P模拟切换台为核心的，配以摄像机HL-43、录像机及周边设备等，主力设备已老化，故障率升高，稳定性下降，设备的指标及质量已不能符合目前演播室技术要求。随着电视事业的发展，节目量的增加，技术质量上的高要求，该演播室已越来越无法适应时代需要承担事业的发展，数字化改造势在必行。在此情况下，技术部门提出了数字化改造100平方米演播室的任务。
一. 系统改造的目标
100平方米演播室是电视节目制作重要部分，具有日常录制和直播的功能。因此，在设计时应以安全、可靠、高质量为目标。100平方米演播室系统升级应根据当今新技术、新设备为设计目标，主要遵循：
1.系统的先进性。采用先进性技术，应用成熟的产品，采用标准的SDI数字视频接口，体现了系统的先进性。
2.系统的可靠性与稳定性。节目制作必须要有高可靠性、稳定性。
3.系统的开放性。为实现外部信号与其他演播室的信号连接制作，系统必须开放，切换台要有充分多的输入、输出通路。
4.系统的经济性。在具体的改造中，需要对系统进行规划使设备性价比最优，充分利用原有的周边设备，节约资金。
二. 关键设备选型及视频系统设计
演播室设备主要有摄像机、录像机、字幕机、切换台以及周边设备等。电视节目制作中，摄像机、录像机、切换台等核心设备，它们的数字化在相当程度上决定了节目制作的质量。因此，摄像机、录像机、切换台的性能对电视图像质量的影响是决定性的,各电视台在设备选购时无不作为重中之重来考虑。
1.数字摄像机
摄像机技术的发展是随着半导体技术和集成电路等技术发展而发展的。摄像机是电视前端信号的采集设备，在视频系统中占有很重要的位置。目前常见的演播室用数字摄像机品牌有：汤姆逊,池上,松下,索尼等几种。数字电路处理部分既有采用10比特量化，也有采用12比特量化，还有采用14比特量化。摄像机采用全带宽三同轴传输方式，还增加了16:9和4:3的切换功能，有复杂的自我诊断功能，有的可与电脑连接(1394接口)。现在数字摄像机的发展方向是在信号处理上采用更高的比特数，并具有更精确的图像校正，还可以加上网络传输接口，实现网络化，智能化。要选择一款性能价格比优良的摄像机，就要对各种不同型号的摄像机技术特点、指标及相互间的差异作深入的了解。我们选用了池上HL-60AW摄像机。
2.数字录像机
由于演播室数字录像机按ITU601标准（8bit或10bit取样），因而信噪比大于60dB，同时由于取样频率合适，很容易获得5.5MHz以上的带宽，保证了图像信噪比和清晰度很高。数字录像机采用四路数字音频通道记录声音信号，其质量相当于甚至高于CD唱盘。数字录像机的数据拷贝不存在噪波，因而复制性能相当好，多代复制仍可得到高质量的图像。
数字演播室标准规定数字电视广播的取样频率为：亮度信号13.5MHz、色度信号6.75MHz、8bit量化的黑白动态范围，总码率为216Mb/s。这样的码率想要通过8MHz的信号传输通道是不可能的，而且立体声的总码率为1.53Mb/s就更不可能，因此，码率必须加以压缩。目前的数字录像机有采用MPEG-2压缩技术，也有采用DV系列压缩技术的。数字录像机的格式主要有索尼、松下、JVC三家公司，具体格式主要有IMX、DVCPRO、DVCAM等。数字录像机不断地推出从新闻、到后期制作、再到高档制作的各种产品，我们演播室采用了松下DVCPRO50设备。DVCPRO采用DV压缩格式，具有体积小、重量轻、价格低等优点，DVCPRO50单向兼容DVCPRO25/DV。
3.数字切换台
切换台的数字化是演播室数字化的关键。数字切换台与模拟切换台不同之处在于：数字切换台与计算机技术相结合，实现联网操作。数字切换台具有强大的菜单设置，可对制式、格式、宽高比、各种键等以及其他所有的参数进行设置。信号输入接口与面板按键不要一一对应，而可由菜单设置其对应的关系。切换台的选择要实际够用，以充分发挥作用。我们根据具体情况，采用了索尼DSF-700P切换台。它小巧的尺寸非常适合小型演播室的应用。还提供了多个色键和下游键，两个通道的内置特技，以及功能强大的帧存和RGB彩色校正功能。
4.同步系统
数字系统的同步要求没有模拟系统那样严格，但定时系统是完全必要和非常重要，它为所有的信号提供一样的定时基准，达到精确定时，实现无抖动切换，本演播厅采用的同步机是SIGMA公司的TSG-470，它稳定可靠产生的黑场被用来各个设备作同步用。
5.技术检测
为了确保质量，技术检测不可少，测试仪器我们选择了TEK公司的WFM601E，可以对多路信号的测量、眼图、钻石图、信号幅度等指标实时监测。
6.通话系统
通话系统是电视节目制作播出的周边辅助设备，对节目制作是否能顺利完成很重要，导播与现场需要保持紧密联系，这就需要一套通话系统，导播与一些部门，如摄像、技术、灯光、音响、主持人等都要保持紧密联系。一套好的通话系统能减少很多的麻烦，能保证节目顺利进行。我们采用clearcom 232通话系统，可以使技术之间、导演与现场之间、音响之间的通信相互独立或相联，互不影响。还可以实现几个演播室之间进行通话。
7.视频系统图如下：
三. 系统安装测试
演播室系统的设计改造是一项复杂的系统工程，它不但要有好的方案设计、设备选型，而且整个系统安装调试也是一个很重要的环节。设备的合理布局，散热问题，各分系统之间的布线、走线，线缆连接头的制作，线标，用颜色线来区别分系统的连接，以便安装和日后检修。前期工作的严谨、细致是日后系统运行少出现故障的保证。
数字信号经过数字视分、数字设备处理、线路等时信号可能会产生抖动、幅度改变、失真等。目前数字电视系统测量一般方法是用数字仪器测量传输通道的抖动、误码率、眼图等来反映传输通道的指标。我们采用TG2000信号发生器，这是一种多格式，摸数兼容的精密信号发生器；TEK的WFM601E功能很多，可以用来测试钻石图、眼图等。采用的测试方法是：用信号发生器提供标准SDI、75%彩条通过系统通路经分析仪器来测量指标，对系统的测试心得是：
眼图是串行数字波形基本指标测试。SMPTE259M对串行数字视频的眼图波形的基本指标作了规定，通过观测眼图可以对关键信号参数提供自动测量。同时直接观察和验证串行数据信号的模拟特性。可连续测量串行数据流的信号电平、传输特性、延时、上升下降过冲、上升下时间和抖动等的数值，将所有的眼图参数不断地与用户设置的限值进行比较，一旦超过限值就会给出提示。对眼图的进一步分析，可以了解数字制作系统的数字信号的衰减、抖动的情况.
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钻石图显示是一种很实用的数字波形观测方法。它能方便直观显示图像的实时状态，它最基本的优点是支持色域越限的主观平测。钻石显示为分量矢量显示，它的上半部是由绿色和兰色分量构成，下半部是由绿色和红色分量构成。它能够提供数字信号中色度信号是否超出色域指标，只要色度信号或色差分量处于色域之外，那么所显示的钻石迹线就会落入钻石型电子刻度线的边界以外，信号会失真；如果没有超限，那么迹线就处于钻石刻度线之中。钻石显示除了可作为色域显示，还可以显示通道间的增益误差、伽码调整和定时误差，而且可用于黑平衡设置。
闪电图可用于定时测试，提供通道间定时快速准确测量，使用彩条测试，可看出系统的B-Y和R-Y的数值、幅度、误差和彩条矢量等数值。在定时正确时，每条绿色/品红过度线应当通过一串7个刻度点的中心；如果色差信号与亮度信号定时不一致，则彩色点间的过度线就会出现弯曲，弯曲的程度说明亮度与色差信号间的延时大小。闪电图的上半部用以测量B-Y的定时，下半部用以测量R-Y的定时。如果过度线弯曲方向朝内指向中心即黑色区，表明色差信号滞后亮度；如果过度线弯曲方向朝外指向白色区，表明色差信号超前亮度。
SDI抖动测量是通过检测信号的峰峰定时抖动和校正抖动来检验SDI传输的性能。定时抖动定义为10Hz以上的任何抖动，而校正抖动定义为10Hz到1KHz间的抖动。SDI抖动测量由解调抖动显示和抖动频谱显示两种，抖动波形显示用于行速率和帧速率分量相关的抖动，频谱显示利用FFT给出抖动分量的频谱。
增强测试：对于一个数字系统重要的是必须知道系统还有多大的余量，这就是增强测试的目的。SMPTE259M提出系统增强测试的最直观的方法是加接电缆，根据实验表明，电缆长度测试是最有意义的增强测试。因此，我们在系统通路中增加了数字视频电缆，经过测试，系统指标没有变坏。
本系统经过我们工程技术人员的精心设计安排，终于在很短的时间内安装调试成功，经过验收，根据GB标准对新的演播室视频通道的技术指标进行测试验收，结论：视频技术标准符合ITU.RBT.601建议书“演播室数字电视编码参数”规定的4:2:2数字分量演播室的技术标准。本演播系统技术指标达广播级标准，并迅速地投入使用，使用近4年来，完成《直播50分》的直播工作数百次，并完成了各栏目的头像录制，演播室可靠性稳定性技术质量都上了一个新的台阶。