第21届冬奥会杜比E5.1声道在后方演播室中的实际应用

第21届冬奥会杜比E5.1声道在后方演播室中的实际应用 第21届冬奥会杜比E5.1声道在后方演播室 中的实际应用 口中央电视台潘燕生 2010年2月13日.第2l届温哥华冬奥会正式开幕. 在冬奥会期间.中央电视台采用了多频道与网络电视联台 报道的方式.CCTV-5体育频道成为冬奥频道.CCTV-高清 综台频道也全程直播.这是中央电视台首次采用高清信号 播出冬奥会.也成为中央电视台本次冬奥会转播的一大亮 点.而且此次高清播出声音采取51声道的电视伴音在51 声道系统里采用左(L)中(c),右(R)左后(Ls).右后(RS) 五个方向输出声音使人产生犹如身临其境的感觉.五个 声道相互独立.其中1声道则是一个专门设计的超低 音声道.用于进一步烘托环境.还原不能在标准配置的5 个声道中很好重放的超重低音.这样就可以让高清节目的 观众在离分辨率,宽色域16:9的视频画面和51环绕声播 映中.获得前所未有的临场感逼真性和感染力. 在此次转播中CCTV一5体育频道仍是单声道播出系 统+考虑到高标清播出声音信号的区别.中央电视台前方 (IBC)提供的信号中音频信号提供8个声道.其中12 声道符合标清播出规范.这两个声道专为CCTV一5提供声 音.其余6个声道传送5.1信号5.1声道输出包括中央声道. 理代电槐拄求 前置主左/右声道后置左,右环绕声道及所谓的.1 重低音声道.前方3-8声道的定义为.3,4声道为前置左 右声道Lf/Rf.5,6声道为中置和重低音声道C/LFE.7,8 声道为环绕左右声道Ls/Rs 中央电视台前方(IBC)提供的信号送回中央电视台内 演播室进行包装后送播出平台.特别是5l声道要在此进行 杜比E编码后送高清播出系统.杜比E技术是专为解决电 视系统传送多声道节目而设计的编解码技术.采用AES协 议可对多至八个音频声道加上必要的元数据进行编码并 将该信息插入一个AES数字音频对的载荷空间".这样 利用杜比E技术.一个AES/EBU信道就可以传送多达8个 声道的高质量音频数码流.由于此次高标清信号在声音处 理上有很大不同.原安排100平米演播室及50平米演 播室对应两个播出《高清,标清)系统.但最后决定由100 平米演播室独立完成两种格式信号的处理在冬奥会期间 连续17天不停机直播中同时满足高标清播出的需要.每 日直播内容都大体由两部分构成:用前方IBC回传信号进 行直播.围绕冬奥会比赛后方制作的节目进行播出.其中 在选用IBC回传信号时是CCTV-5与高清频道并机. 中央电视台100平米演播室可以送出同一播出节目 的高标清两个格式的信号以一路高清外来信号的制作流 先经过解嵌器.100 程为例(囤1)高清信号由主控送至. 平米演播室所选用的高清解嵌既可解出AES音频.又同时 能分配4路HD—SD1信号.视音频信号各自经过切换台调 音台以及应急矩阵处理后.输出的高清视频信号和AES音 频信号经过高清加嵌送高清频道经过下变换(并加嵌) 后的信号送标清频道.高标清信号区别只在于视频画面的 清晰度.而此次直播中高标清信号主要是在音频方面区别 较大.难点在于用一套系统接收,处理,输出两种模式的 音频. 为了满足此次冬奥会高清播出需要,临时对现有系统 进行改造.因为是暂时变更系统.改造要考虑到对原 系统变动要尽可能小.所以我们采用增加杜比E编码器来 达到高标清两种播出的需要. 豳倒? HDsDI . ^EL 瞳 『—_1[ 茜三掴苍 技术与艺术 为tr3/t+4data).声轨112不需改动依然是trl/tr2audio.依 然接收PCM音频.在杜比E信号不被解码的状态下.可 以对杜比E码流和画面信号同步进行编辑这个PCM音 频在无法对杜比E进行解码(也就无法直接听到其声音内 容)的条件下可以被选择监听.并以此作为编辑杜比E信 一 回脚一 匝匿一 二[三三一一 _ 亟—一 厂一-r猢揣} 一!厂I!!}二=—竺竺!}趟堕 一 _1一巨三二_lL噩—一 .0鼍=罄llE====三 利用高清解嵌分配出的I路HD—SDI信号.加入新的 解嵌器和杜比E编码器.专门处理送给高清频道的51声道 信号.这样.新增设备主要处理51声道.可以与原系统的 设备线路没有太多关联《参见图2).编码后杜比E信号与 原先的PCM音频一同送到高清播出.高清播出此次只选取 杜比E信号.不选用PCM信号.紧急状态时也不能在二者 之间倒换.保留PCM音频是为了收录需求而考虑因为杜 比E的帧幅结构和视频帧率完全匹配.且支持目前的所有 视频格式可以和视频音频录在同一盘录像带上.在使 用数字录像机记录的时候,通常将杜比E信号记录在数字 录像机的3/4声轨.而1/2声轨则记录普通PCM双声道或 普通立体声信号.所以.高清加嵌器输出的包含PCM音频 与杜比E信号的HDSDI信号.不只送到高清播出,也送 给高清录像机进行收录. 这种收录需求的实现还需要改动录像机的设置.进入 维护菜单(MaintanceMode},坎第进入m3:other—m37:audio config—m372:non-audioinput.可对4条声轨的输入进行 选择,3/4声轨选择由原先的音频改为数据(tr31tr4audio改 129 号时的参考.对杜比E信号的编 辑要注意操作不要改变或破坏数 据.从而毁坏编码音频信息及元 不要改变增益.截短或抖 数据. 动数据避免在接点进行交叉渐 变录像机菜单选项317项audio edit从默认的crossfade改为CUt edit这样每个接点声音都是硬 切.不会园交叉渐变改变接点前 后的数据 我们选用解嵌器Leitch—X75和杜比E 编码器DP571两种设备.DP571是杜比 E编码器.将PCM数字音频信号及元数 据实时编码为杜比E码流.元数据包括杜 比数宇的声道模式动态范晷类型,输出 电平自动调节参数等.以确保用户能正确 播放杜比数字节目.可以选择保留信号中 原先的元数据.也可以自己在DP571中 创建和外来信号不同的元数据参数.通 过面板操作写入.因为现在使用的大部分设备处理的都是 48kHz和20bit的音频DP571相关的参数也要相适应.音 频采样频率选择48kHz输出宇符长度设为20bit杜比E 有许多工作模式如"5.1"模式典型的51+2模式 三路立体声信号的3×2"模式和六路单声道信号的6×l 模式等.不同模式下对声道的定义和匹配不同.DP57l也 可以在多种模式中选择(】显示了其中几种模式的声道 Pl.罟,mC叩批cIara蛐DdM即 ConflgI/23/45/67/8 5I+21L/IRIC/1LIE1IRs2L/2R 5l+2×lIL/IRlC/ILFE1Ls/1Rs2C/3C 4+4lUIR1c,1S2C/2S2L/2R 4+2x21L/IR1C/JS3L/3R2L/2R 4+2+2x11UIR1C/lS3C14C2U2R 4+4×l1IdlRlC,lS4C/5C2C13C 4x2lidIR3L/3R4L/4R2lR 3x2+2×llid1R3id3R412/5C2id2R 2x2+4x1llR3C14C50.76C2L/2R 2+6xllUlR4C/5C6C2C/3C 8x1IC/2C3C/4C5C76C712/8C 5lIUlRlc,ILlL1RSNone EasinePting lchnol0gy OutputDataDolbvEProgramConflg 016bit?5.?—ts. (1)24b1.5 — 6. 2 1+1 oo???? TCPC畦DIy1234 u?oCFauR 厂,r了丫eo?.'. 分配)这次在菜单中选定"51模式. 在这个系统中DP571既是新增设备.也是核心设备 调试时要将相关参数设置正确.在直播时要时刻关注设备 是否正常工作.可以从面板上的指示灯了解设备的状态. 在当前工作环境下正常时指示灯状态如图3.从8盏Input ChannelActivity指示灯的显示可以了解输入信号是否符合 要求.按本次直播的实际情况输入正常时是6盏绿灯(5I 模式时7.8声道没有输入,故7,8声道指示灯是熄灭的1. 输入信号电平过低(低于.60dBFS)时则显示黄灯.第4声 道是超重低音声道声音频率在20HzNI20Hz之间.当接收 信号频率超出这个范围时会以闪烁的黄灯提示. Leitch-X75是上/下交叉变换器帧同步机.这里用其解嵌 功能.专门解出传送5_l声音的6个声道.AES2是Lf/Rf AES3是C/LFE.AES4是Ls/Rs.DP571选择5.1模式下的三 个INPUT接口CHI/2CH3/4.CH5/6"的输人要求一一对应. 由于前方控制好5.1声道的电平大小和彼此之 间的比例.后方不做声音的调节Leitch—X75 解出的信号可以直接输入到DP571进行杜比 E编码IX75的音频输出接口和DP571音频 输入接口都是非平衡BNC接口,可用75n 视频同轴电缆直连)DP571将这6个声道(其 实可处理多达8声道】的数字音频与元数据 压缩为两声道AES/EBU信号.并嵌八到SDI 信号中 前方IBC送回的高清信号分主备两路(HDMCI和 HDMC2).新加的Leitch—X75和杜比编码器DP571设备 也要有备份.我们前面提到过.每一个高清解嵌能分配4 路HD.SDI信号.原系统中前三路分送切换台,矩阵和监 视器墙剩余一路上跳线盘,所以从跳线盘下口引信号送 给Leitch—X75解嵌很方便.按方案Leitch—X75解出的声 音直送杜比编码器DP571,考虑到如果前方信号因故障中 断.t00平米演播室虽可以进行垫播.但只能保证CCTV-5 有声音而此时高清频道会陷入有画无声的窘境.最快 捷补救方式是通过调音台的操作100平米演播室使用的 oilair3000(STUDER)调音台每一路控制都有选择输出 121(PGMA.PGMB)的按钮.任意一路送入调音台的信 号都可以通过按钮选择其中一个出口也可以二者全选. 现在规定.PGMA输出的声音送CCTV-5播出.PGMB的 tt?&l13o 20108l ?…… o_(Y8 输出送杜比E编码器再到高清综合播出平时PGMA和 PGMB这两个输出是互不相干的当其中一路输出(比如 PGMB}的信号源有问时.将原来只送PGMA输出的信 号的PGMB输出也选通.这些信号就代替故障信号送到杜 比E编码器,支持高清播出.反之亦然.这样可分可合. 平时泾渭分明.在突发情况又可互为支援按照这样的设 计需要将5.I声道信号送调音台.当然不用6个声道都 送.这样系统改动太大.在原系统中.调音台的输入源包 含从高清解嵌解出的CH3/4声道声音信号.也即5.1声逢 中的Lf/Rf.可以直接利用在调音台面板设置这路声音送 PGMB.这两条通路都用测试信号校正保证输出电平和输 八调音台之前的电平没有变化确保5.1声道之间的比例不 变另外这两路声音经过调音台延时不足01ms,不会影响 声场的重建.线路连接方面,两台DP571的CHI/2输入都 经阻抗变换后连在跳线AJB4-47和AJB4~8的下端口上. PGMB的两个输出通过跳线连接到上述两个端口.LffRf 通过PGMB输出送到杜比E编码器接口CH1/2.另外的5.1 声道声音按原方案在Leitch—X75和DP571之间直连.在 正常播出状态下调音台上除了两路高清的CH3/4以外. 其他信号源送PGMAHDMCl的CH3/4送PGMBHD MC2的CH3/4对于PGMA和PGMB的输出都是断开的. 实际的系统改动后状态如下{图4为系统图做了一些简 略主要突出为懈决高清频道并机播出而做的系统变动) 下面介绍遇到情况时的处理方法.以HDMC1和HD MC2的信号为例.直播时主用HDMC1的信号当主路 I 技术与艺术 HDMC1信号中断各路HDMC2依然正常时在调音 台上将HDMC1CH3/4的PGMB按钮断开将HDMC2 CH3/4的PGMB按钮闭合.就可用正常信号(HDMC2) 的声音完成接替.在前方两路信号都发生故障时.将正在 垫播的节目声音利用调音台按钮选择从PGMB输出.将垫 播节目声音送到5.1声道的Lf/Rf中.不至于使高清频道没 有声音.当调音台故障时.播出会选用100平米备路播出 信号.技术人员利用音频矩阵选择继续为CCTV一5提供音 频信号.而只需用跳线从AJB3-14上端连接到AJB4~t-8下 端口备路编码器仍然接收到全部的5.1声道声音可以确 保高清频道的备路正常.即便极端情况——前方信号中断. 调音台也发生故障——依然有应对方法.音频应急矩阵输 出经过音分有一路连接在AJB3—38上端.原是作为预留备 用由此引跳线连接到AJB4-48下端口利用矩阵选择将 垫播的节目声音同时送到CCTV-5备路和高清频道备路 采用这个方案既能兼顾各方需求.灵活应对各种状 况.系统变更较小可快速完成改动,在安全顺畅地完成 温哥华冬奥会转播报道后.又可快速恢复原有系统并不 影响CCTV-5体育频道常规的制作和播出. 本文是冬奥会电视转播中采用杜比E编码器在高清演 播室应用中的一个实例是为了满足此次冬奥会高清播出 需要.临时对现有系统进行改造.因为是暂时变更系统. 改造方案要考虑到对原系统变动要尽可能小所以我们采 用临时添加杜比E编码器来达到高标清两种播出的需要. 仅供广大电视工作者参考圈 Mira8通道慢动作硬盘服务器 vid?SrstemCo.Ltd 131 8十独立的蛩事规鞭通道,可任意定义输^输出 支持3D/矗清,标雨数字视颤格甙 每十遣谨搬^4路AES无压簟的24BIt,48KHZ戢字音舞 毫蔫枕颤40,60墟120,J~的海?存镶 高分辨宰的朋形用户界面.规膏搬和虚拟撵翻圈形显示 内量赢潢8矗面分捌瓤.童攮轨,时闻码/Tally/濠名显示 誓盘阵刊 专用慢动作薯控?盘 RS422,sONY.tVDCP/Ode &NC/DVI/1394/eSATA/IOOOT/OSB2O/?盘,II.标等 双电13U125Kg