大连广播电视台异地两演播室直播系统的音视频设计与实践

刘生强

（大连广播电视台 技术中心，辽宁 大连 116022）

为了充分利用北京信息资源优势，进一步提升节目的品质和层次，实现跨区域传播，大连广播电视台决定在北京建立独立的演播室。同时，为了适应现代电视技术的发展需要，决定在大连同步建立一个高清演播室，并实现与北京新建演播室间的异地实时连线直播。

1 设计要求

根据大连广播电视台对节目制作、播出的要求，并充分考虑到系统的先进性、完整性、可拓展性、实用性，对演播室提出了整体要求。

（1）音、视频的同步。根据目前国内的实际情况和设备的客观指标，音频对视频的延迟范围：-50 ms ～ +90 ms。

（2）点对点光纤音视频互传，互联网传输音视频作为备份。

（3）提供三方通话。

2 实施方案

针对上述整体设计要求，提出实施的具体方案。

2.1 音视频同步的实现

从整体系统方案框图可见音视频的路由，如图1所示。理论上，各设备的标称值可以计算出音视频信号从进入系统到系统输出的同步情况；从系统结构上，实测音频超前视频+43 ms左右，除切换台延迟17.34 μs ～ 35.56 μs外，其他设备和板卡延迟量都在几个微秒级。因为解嵌后都会造成音频迟后视频，当音频延迟视频量超过-50 ms时，就会出现通常所称的“唇音”，严重影响节目的观看性，所以，音频超前视频+43 ms，为以后音频解嵌处理打下了基础。

图1 音视频路由示意图

需要说明的是，从调音台独立输出一路音频（图1中OMNI 1），作为PGM（节目视频信号）的音频输出直接送入加嵌板，而不是从后面的音频分配卡输出。这样处理，一是考虑到PGM音频输出可以较自由地安排，监听只是对调音台的各路音频信号大小进行选择性的监听和调整；二是减少音频路由，提高PGM音频的安全性。另外，所有音频输出点都选择在推子后。

2.2 点对点光纤传输

对于两演播室之间的信号延迟，由于选择了点对点光纤传输，延迟时间由联通网络系统延迟决定，实测为1.324 s，约70帧。

2.3 三方通话设计

图2为两演播室之间的通话模式，图3为实际通话路由图。从图3可见两演播室之间通话功能的实现方式。

（1）两地导播之间的通话通过电话耦合器实现。

（2）本地导播室编导与本演播室内的通话是独立的，通过主站与分站及各个受听点实现通话，只有摄像员与导播之间可以通话，其他人只能听导播的声音。

（3）不要求异地导播与本地演播室内人员的直接通话。由于两地的通话主站具有选通功能，必要时可以开启多方通话，由两地的导播决定。

另外，送到电话耦合器的音频信号也采取了独立输出的方式（图3中OMNI 6），既可以自由选择输入到电话耦合器的音频信号，也能对输出到电话耦合器的音量大小进行调节。

主持人之间的通话或两地演播室之间的通话为节目的音频信号，没有选择通过光纤传输，原因是光纤通信延迟太长，而电话延迟要短得多，基本上是实时的。

图2 导播间通话路由示意图

图3 实际通话路由示意图

3 结果说明

图4显示出各时间点的音频延迟实测情况。例如，大连演播室主持人与北京演播室嘉宾之间的对话采用电话传输方式，北京演播室听完大连主演播室主持人提问后，就可立即开始回答问题，其节目音频加嵌后，通过光纤传到大连演播室，延迟时间约为1.5 s，基本是观众听完主持人的问题，就能立即看到和听到北京嘉宾的回答，节目流畅，提高了节目的观看性。如果采用光纤传输对话音频，大连主持人提问之后，北京演播室嘉宾要迟1.5 s才能回答问题，其音频加嵌后，通过光纤传送到大连演播室，总延迟时间约为3 s，问答之间有3 s的等待时间，节目就出现了明显的不连贯现象，降低了收看效果。所以，采用电话耦合器的优势很明显，这一方案在全国类似的异地演播室音视频互传中还很鲜见。

图4 两种音频传输方式延迟量的比较

在本系统的实践中，PGM音频是通过加嵌的方式传回主演播室的。作为音频的备份，将电话耦合器的第二路音频输出也送到调音台的一路，因该音频是PGM音频信号，先于加嵌PGM音频到达演播室，提前量约为1.5 s，但由于调音台本身具有的音频延迟功能，通过调节该路的延迟时间，使该路音频的到达时间与通过加嵌到达的时间一致，起到了音频备份的作用。

以上简述了大连电视台北京－大连两地高清演播室音视频同步、多方通话和电话耦合器等技术层面的整体方案及具体设计，体现了系统的拓展性、灵活性。实际应用证明，设计是有效和具有前瞻性的。