索尼专业服务之“4K制作系统技术关注点（200问）培训”

索尼专业服务之“4K制作系统技术关注点（200问）培训”

 

 

索尼专业服务整合内外部资源，向客户学习，从实践中琢磨，目前汇总有三部分服务，分别是产品&系统服务、培训服务、CE精选服务。专业服务的关键是融合专业力量，专注质量效率，提供增值服务，解决使用痛点，索尼希望成为您的合作伙伴和服务顾问，助您做好项目，输出好的节目。

 

 

图1 “新”索尼专业服务内容

 

 

 

今天将重点为大家介绍TS-05 4K制作系统技术关注点（200问）培训。

 

 

 

4K制作系统技术关注点200问（以下简称“200问”）培训

 

一

 

课程由来和解决的主要痛点

 

4K制作系统是4K新技术的先锋，也是设备更新的重点领域。这几年我们向客户陆续交付转播车和演播室等制作系统，这些系统成功实现技术跨代升级，完成各种活动转播和制作。我们对每一个经历过的项目进行复盘，对众多技术点进行提炼，结合大家的反馈和建议，汇总了4K系统技术关注点200问，覆盖了4K制作系统主要的全流程技术关注点，包括市场发展情况、设计合理性、系统安装规范、系统调试优化、车体设计精细化等多方面。这些内容基于经验而得，逐渐集腋成裘，组成一个小课程，可以作为新的项目避坑参考，同时对在技术领域和应用方面进行创新具有一定启发意义。

 

二

 

课程面向的对象和内容设置

 

适用对象广泛，有助于进行4K制作系统应用相关工作，适用于索尼经销商、系统集成商、电视台、制作公司等深入了解4K制作系统的关键点和痛点。培训内容包括以下8个大项，从4K系统构架，车体制造，集成安装，4K HDR制作，IP技术应用等角度，根据客户实际需求选择讲解内容。

 

市场发展类

 

系统构架类

 

系统设计类

 

HDR及监看设计

 

应用相关

 

集成相关

 

车体相关

 

IP专注点

 

三

 

“200问”内容举例介绍

 

3.1 “200问”内容目录（部分）

 

 

 

表1 200问部分内容

 

 

 

3.2 “200问”内容举例介绍

 

★☆

 

 

 

3.2.1 切换台输入能力不够时，有什么新的解决方式？（大赛幕后，新的实践尝试）

 

难度指数★★★★★：

 

四年一届的世界大赛中，越野滑雪（听上去就很难）的4K公共信号制作需要70路制作能力；

 

赛事主办方基于原有经验，要求用一个超大系统完成赛事转播；

 

原系统中，核心设备切换台XVS-8000最大支持40路输入制作能力，单系统无法满足节目需求；

 

为避免大的系统改动和大的临时投资，转播提供方提出两车系统级联，双台子串联工作，实现超过70路的4K制作能力，但赛事转播方从过往经验上不认可这种解决方式。

 

技术实现★★★★★：

 

转播提供方有2辆4K/IP转播车U1和U2。如果两辆车上的2个XVS-8000串联，可达70路输入需求；

 

不断测试尝试，提供各种实验数据，视频，解决方案；

 

如两个台子就会有2个PVW，导播在跨台子切源时，不可能盯着2个PVW监视器，所以必须要在跨台子切源的同时，将2个台子的PVW在一个屏中显示；

 

台子输出本身有延时，串联的PGM过去时，如何和末级台子源对齐；

 

其他信号监看，级联共同制作的多种细节问题。

 

最终经过工程师不断努力，将两个切换台级联扩容，用两个转播车级联成一个超大转播车来使用，双切换台的跨车使用做到了无感切换，转播主机构第一次面对这种解决方式，从一开始拒绝，到最后征服了挑剔的转播主机构，圆满地完成了节目制作。

 

图2 双车级联扩大切换台输入制作方案

 

 

 

3.2.2  获得IP红利的典型设计思路有哪些？

 

随着IP技术的发展，使系统设计变得越来越多样性，系统更加灵活，基于IP技术，很多用户都享受到了IP所带来的红利，以下是几种典型设计思路抛砖引玉，具体细节另文详述：

 

1

 

导入IP系统后，线缆变少，信息密度变大，单系统容量增大。

 

 

 

具体实现案例是可以实现最直接的系统扩容：例如原大型转播车，最早是在2015年交付的4x3G的4K系统，16ch 4K+8ch HD，容量已经到极限，在同样的车体上，于2020年进行32ch全IP系统改造，成功升级，变身新的巨无霸。

 

2

 

系统架构上，纯IP和混合架构可灵活选择，可盐可甜，各取所好。纯IP，是理所当然可以选择的方式，但混合架构，可以在目前阶段融入实际需求，取得一种平衡。

 

 

 

如去年交付的BRTV转播车，设计上既以IP架构为核心，支持大容量，同时配置有切换台SDI接入能力和SDI矩阵，因此一个系统可以支持同时进行8K SDI制作，4K IP/SDI制作，HD制作。技术上IP和SDI之间可互相备份和灵活扩展，也保留了传统的SDI快速操作使用习惯。

 

3

 

音频和通话系统，在IP架构上，可深度融合。

 

 

 

音频和通话采取IP信号联通后，采取统一的IP音频格式，单线缆单接口音频信号数量增加，可交互的信号数量效率陡增。系统设计上，首先通话和音频可以共用接口箱，尤其是通话系统有多路信号和音频系统需要共享，用一根IP线就可以互联互通，比如电竞系统的需求。其次如果通话是IP为主的通话主机，模拟信号进入IP通话系统，可以选择第3方转换设备，将模拟转成IP信号进通话主机。

 

4

 

IP扩展箱，生产力倍增器

 

 

 

IP传输密度大，效率高，那么可以考虑在一个飞行箱上，加载交换机，IP/SDI信号处理器，通话面板等。一个交换机就是一个信号交换中心，信号再通过光缆和转播车进行交互，转播车可以获取大规模的远程信号扩展能力。

 

 

图3 远程EFP制作系统

 

5

 

转播车扩展的新思路：制作车+设备、工具车，新的双车融合双子星

 

 

 

有几个新的项目存在有两个痛点需求，1), 是希望主转播车专注于节目制作，减少技术机柜和技术运营功能；

 

2)，车的系统越来越大，全系统的应用机会不是很多，如果全系统安装，机柜空间又不够。

 

以往转播车级联扩展，主要是有限的线路级联，目前由于IP路由的高密度和高效率，方便两车级联，新的思路是主车，或称为制作车，减少技术机柜和技术工位，增加工具车的技术功能。

 

还有一种空间扩展为主的思路，例如广州台在2021年完成了2辆4K/IP转播车的同时建造，一辆大车一辆小车，可分开独立完成大小节目，遇到超大节目时，两辆车可以进行完全融合，车体通过伸缩廊桥进行完全融合，具有良好的保暖防雨性，系统同样也可以进行完全融合，两边信号可以完全自由调度，视频/音频/通话/控制网全融合。

 

6

 

其它一些提高效率的设计思路，比如利用IP架构，实现多点素材快速记录和迁移。

 

 

图4 多点素材快速记录和迁移

 

 

 

基于IP的红利，让用户有更多的设计可能，百花齐放。

 

 

图5 索尼交付的多个IP项目

 

 

 

3.2.3  混合IP系统架构的演进？轻混or重混？

 

现有的4K系统，从整体技术构架来说，分为两大流派，4K SDI和4K IP。4K SDI系统包含早期的4X3G和现在流行的12G系统，4K IP系统又细分了混合IP系统和全IP系统，相互独立又互有交叉，选择IP的占据多数，混合构架依旧受青睐，那具体选择上是轻混还是重混好？

 

 问题指数★★★★☆：

 

想全IP，又有所担心，万一有点问题如何应急处理；

 

系统设计不是非A即B，肯定有取中好办法，度如何控。

 

处理方式★★★★☆：

 

根据自己的需求和使用习惯，量身定制；

 

分析下现有用户选择，再考量自己选择，这里简单举几个现行的流行结构。

 

重混合：

 

4K IP切换台+4K 12G切换台+12G矩阵+IP MV+12G MV；

 

即使IP系统不工作，12G系统依旧可完成全面完整的4K制作。

 

中混合：

 

4K IP切换台+12G矩阵+IP MV+12G MV；

 

12G矩阵+12G MV承担了信号调度和画分显示。

 

轻混合：全IP系统下，增加少量高性价比的12G单元，也是个小的新方向

 

4K IP切换台+12G小切台 (如XVS-G1)+IP MV；

 

加2x1，EMB，可支持在无IP下的终极12G应急。

 

 

图6 轻混合系统架构

 

 

 

3.2.4  IP通话矩阵的IP通道数，注意别少算

 

问题指数★★★★★：

 

经常听到有项目IP通道算少了，系统调试时发现还得补许可。

 

问题解决★★★★★：

 

IP通话设计也希望像传统通话一样，单独PROD或者ENG接入，其他合路再进系统；

 

CCU IP通话的封包格式是1流里2个ch；

 

即使只想实现PROD单叫， 对于通话矩阵的RX，只占用1个ch，对于通话矩阵的TX，需要占用2个ch封成1个流。即使空流也是一样；

 

因此在计算CCU IP通话占用多少通话矩阵IP端口时， 为RX=讯道数*1， TX=讯道数*2。

 

 

图7 摄像机IP通话流的IP通道数

 

 

 

其它还有些常见问题，比如IP无线天线PTP抖动问题，交换机具有BC功能的选型问题等。

 

 

 

3.2.5  HDR/SDR监看系统设计有什么新思路？

 

问题指数★★★★☆：

 

4K/HD系统，信号的种类/格式会相对繁杂，系统设计时，如何考虑监看的问题？

 

调光监看以HDR还是SDR为准？

 

导播区整体监看以HDR还是SDR监看？

 

系统格式如此多，如何考虑转换，通道也很昂贵？

 

 

图8 系统中格式多样化

 

 

 

问题解决★★★★☆：

 

 

 

（1）首先需要进行设备信号格式的甄别（节目工作在4K HDR模式下），在此情况下，判断各类信号能同时输出什么格式，然后对系统两方面兼容设计，提供数据依据。

 

 

 

在系统框架中，我们通过识别格式，可以得到如下结论：

 

只有CAM可同时输出HDR和SDR；

 

EXT，末级在HD HDR和SDR上是切换关系；

 

SEVER， CG等设备只支持HD HDR。

 

所以基本的结论：

 

如果全系统以HD HDR做监看， PGM的4K HDR，无需转换；

 

如果全系统以HD SDR做监看，需要统计转换的通道。

 

 

图9 系统中需要灵活色域转换的设备

 

 

 

（2）灵活转换设备的设计方案参考：

 

系统设计时，首先统计全HD HDR / HD SDR监看需要转换的通道数；

 

规划需要灵活转换的设备配置；

 

有些画分支持HDR/SDR转换，但是不是最终制转结果，建议画分还是透传；

 

如果是Sony的HDRC4000，可以考虑一台灵活使用，设置成HDx4模式，可提供8通道的HD HDR/SDR转换能力，OBS也提到了这种用法。

 

 

图10 HDRC-4000的灵活使用

 

 

 

4K超高清电视节目制作技术实施指南里提到了SDR优先和 HDR优先 两种流程，显示了阶段特点，目前以高清为主，以后以4K为主，分了两个阶段流程，包括规范了设备参数调整。

 

 

 

（3）监视器的选择，包括调光区的监看设计参考，MSU技术总监设计参考，制作区的监看设计参考，比如：

 

MSU技术总监设计参考：

 

在传统高清时代，MSU技术总监工位的通常设计是HD技监示波器+技监监视器；

 

在4K/IP时代，技术总监需要监看的内容会更多，最基本的要求是要有4K示波器，4K技监监视器，在4K/HDR+HD/SDR同播中，还要考虑和HD SDR的对比，最全的配置是还需要配置HD示波器+HD监视器，最低要求，也要有HD监视器，作为最终PGM的4K和HD的监看对比；

 

由于IP的原因，IP状态的监视也更为重要，通常，我们也必须要配置显示器，用来监看IP工作的状态，来确保系统的稳定；

 

技术总监要兼顾车体电源、温度信息中最直观的信息，需要有温度和电源的直观报警设备。比如强冷区UPS无输入，需要报警。

 

 

图11 MSU技术总监工位设计

 

 

 

3.2.6  转播车车体/系统中，容易疏漏但也容易检测的水电安全点有哪些？

 

 

 

问题指数★★★★★：

 

电源痛点分析：

 

当前大部分转播车电源分配：市电输入过隔离变压器后，过空开送UPS，进行技术电分配；

 

UPS输入突然掉电，此时UPS切换到电池供电，车厂有软件化的监控系统，虽然有报警，但UPS在强冷机柜里– 听不到；

 

最终导致直播时直接掉电– 深刻的教训。

 

 

图12 UPS输入状态显示

 

 

 

温度痛点分析：

 

强冷柜空调被误操作为制热模式或者关闭；

 

空调制冷出问题；

 

由于交换机吸风大导致画分机箱温度过高，画分板卡直接热保护关闭；

 

最终导致整个导监墙屏幕全黑。

 

 

图13 核心区温度显示报警

 

 

 

防水痛点分析：

 

虽然转播车出厂时会做淋雨测试，但经过一段时间的行驶或者拉厢收展，也可能出现拉厢或检修门变形的问题，存在漏水的风险；

 

之前某车在移动过程中，暴雨渗入UPS仓，导致配电无法加载；

 

空调积水盘也可能存水，移动过程中存水可能会掉落到切换台面板，调音台面板。

 

  

图14 车上各种防水措施

 

 

顺着上面技术主管最直接的痛点，大家也在挖掘技术主管的更多痛点，实施一些定制化的专门服务技术主管的软硬件，比如：

 

电源、温度最直观提示的痛点 – 软硬件的提示；

 

长期不调试，IP地址、登录密码忘记 – 快速登录效率的问题；

 

长期不用，交换机重要命令忘记 – 解决问题效率问题；

 

设备维修记录，车体保养记录，设备日志地址问题 – 系统维护的问题；

 

全车手册文件统一索引管理问题 – 系统维护的问题；

 

新旧车长主管系统交接文件太散的问题 – 系统维护和传承问题。

 

 

图15  系统主管痛点分析

 

 

 

根据这些，如果有统一的管理界面，为系统主管提供最直接的服务，将事半功倍。

 

 

图16 技术主管助手软件界面

 

 

 

3.2.7  确保IP系统PGM信号质量的关键措施有哪些？

 

 

 

问题指数★★★★★：

 

传统高清节目，大家都非常熟悉，末级都有相应的检测手段；

 

4K、IP、HDR后，增加了很多参数调整环节，央视有标准，总局也有规范，各用户在实际执行层面，可能也有自己独有的手法；

 

那么如何有效的保证PGM质量呢。

 

问题解决★★★★★：

 

在集成，做节目保障时，需要总结经验，形成一套自己深刻理解的可落地的操作规范和Check List；

 

技术质量上，主要利用Check List检查，重点包括重要的设备参数调整、工艺操作重点、关键点、技术指标；

 

图像质量和单机设置上，利用HDR彩条，检查系统和单机图像质量，包括最终HDR，SDR效果；

 

在集成交付时，要针对这些参数，做整体严格的检查，至少出厂时，保证PGM链路相关的设置和效果是完全正确的，至于做节目时，应对不同场景，会有不同的建议。

 

3.2.8  转播车和演播室接地的区别有哪些？由于用电安全重要，以下内容仅供参考和交流，不承担任何因此造成的责任。

 

 

 

问题指数★★★★★：

 

接地的目的是为了使设备正常安全运行，以及为人身、设备安全提供保障。在媒体行业，信号特点和安播要求决定了工艺接地更为复杂严苛；

 

其实这个问题是大话题，大宗旨肯定是应接尽接。

 

不过转播车和演播室的建造工艺，知识原理和细微处，转播车和演播室的接地是有区别的。

 

内容简析★★★★★：

 

转播车接地简单汇总：

 

按照行标，转播车接地是TN-S系统，但根据实际情况，也有TN-C-S的接地系统；三相五线和三相四线都有使用；

 

采用单点接地，设备、台面、机柜等无需和车体绝缘；

 

接地系统需要连接隔离变压器，其次级产生系统需要的中线；

 

转播车的大地回路依靠输入电缆中在现场配电箱的接地和地钎的重复接地。为安全考虑，重复接地的地钎非常重要；

 

系统需要配备视音频隔离变压器。

 

 

表2 演播室机房与转播车“工艺地“的异同点

 

以上是“4K系统技术关注点200问”的基本情况介绍和举例说明，之后根据认识的加深，项目和技术新的发展，将会不断修正问题和答案，更新信息，综合提供4K制作系统建设的经验化总结。索尼专业服务将紧密结合技术发展和您的需求，力争接地气，解决实际痛点，为您提供好服务。您可以直接联系索尼销售，也可以联系负责服务业务的产品经理：

 

尹宁（ning.yin@sony.com）

 

禹健（jian.yu@sony.com）

 

 

 

另外我们近期同合作伙伴一起录制了线上专题培训课程，内容涵盖产品、IP、系统和车体等内容。主要面向希望利用碎片时间随时随地提升技术水平、扩展知识面的媒体工程师，每期15分钟的在线短视频让知识获取更加轻松，PTP专题已录制完成并上线。IP检测专题已上线13期，同时还有索尼系列设备操作教程，大家可以长按识别下方二维码进行观看。有关线上专题培训的详细内容，我们会在之后的文章中为大家介绍。