中央广播电视总台开播首个上星4K 超高清频道（CCTV 4K 超高清），并启用了国内首个基于4K IP 架构的全流程直播演播室——E16 4K 演播室。本文对E16演播室的整体系统架构、设备清单、应急方案等进行了介绍。
E16 4K 演播室 系统架构 设备选型 应急方案
E16 4K 演播室作为国内首个全4K IP 化超高清直播演播室，在设计中采用了最新的4K 超高清视频技术，充分考虑到技术的先进性和系统的安全性相结合。E16演播室目前主要服务于CCTV 4K 超高清频道日常节目的直播及录制任务，已完成《2018中国网球公开赛》《2019 CBA 全明星赛》等4K 直播工作。
E16 4K IP 超高清演播室位于中央广播电视总台塔壹F49层。演播室系统为4讯道全4K IP 架构的超高清演播室系统，系统包括演播室（130平米）、导控室（80平米）、二 格式标准
E16 4K 演播室是总台面向4K 超高清频道日常直播制作，按全IP 演播室制作流程设计施工，从前端信号输入解码、处理制作、画面监看、信号切换、合成制作、信号编码输出的全IP 化节目生产流程，具备4K 超高清节目直播、录播和制作功能。文件化设备采用XAVC-I Intra Class300 500Mbps 的编码格式，采用MXF OP-1a 的封装方式进行节
目记录和素材播放。E16演播室视频系统采用GV 全IP 双链路架构与双数据核心的冗余备份机制，视频信号采用TICO 编码对4K 信号进行压缩，遵循全台统一4K HDR 信号标准，分辨率采用3840×2160，帧频采用50p 、高动态范围HLG/1000nit 、域采用BT.2020，监看采用1080/50p 信号格式。所有信号源及系统内调度信号均采用双链路，符合SMPTE
2022-7标准。
四系统方案备注前缀
中国四大名菜系统设备清单如表1，系统框图如图3。
1. 系统间交接
z与总控系统：输入信号采用以Tico基带方式交接，系统内信号经帧同步板卡后经解嵌板卡将AES3基带音频独立输出再将基带的Tico信号接入后续视频系统。输出信号将AES3的基带音频信号经3G加嵌板卡后再经Tico编码器送至总控系统；
z与音频系统：以音频基带AES3交接为主，同时具备AES67交接功能，支持16声道加解嵌。2. 系统内交接
（1）摄像机
有关风的诗句摄像机共设计4套，采用原生4K演播室摄像机，
保证节目制作的信号质量。摄像机与间光缆采用LEMO接口，为满足4K HDR制作需求，4K模式下具备符合SMPTE 2022-7模式的主备双向IP接口，IP接口内包含本系统制作信号：4K+HLG+BT.2020，带字符监看信
号为兼顾高清监视需求支持4K模式下下变换高清信号：3G+SDR+BT.709，还包括2路高清返送信号、通话返送信号及提词器信号。每台摄像机配置7英寸寻像器，导控室配置OCP控制面板用于调整摄像机光圈等参数。
（2）外来信号
主控系统共设计6路外来信号，以Tico基带形式交
接，信号格式为Tico+HLG+BT.2020，信号经解码器解成3G×4后进入视频系统，通过UHD OVER IP方式进入数据
交换核心。（3）文件化播放
文件化播放设备按主备设计，主设备输出两路信源，作为播放主和预监信号，备设备输出两路信源，作为播放备和SCREEN 信号，信号格式为：4K+HLG+BT.2020，信号接口为3G ×4。输出信号经UHD over IP 后进入数据交换系统，同时将解嵌后的AES3送至音频系统，同时具备AES67音频流。
（4）延时系统
延时系统共设计2台，支持信号格式为：4K+HLG+BT.2020，信号接口为3G ×4。延时系统可选择数据交换系统内的任意IP 信号源，转换为3G ×4接口进入延时系统。延时前、延时后的信号，除经UHD over IP 后进入
数据交换，还具备监听监看的信号输出。音频从解嵌后的AES3输出，同时具备AES67音频流。
（5）精彩编辑
精彩编辑共设计1台，采用4通道（2入2出），信号格式为：4K+HLG+BT.2020，信号接口为3G ×4。输出信号经UHD over IP 后进入数据交换。音频从解嵌后的AES3输出，同时具备AES67音频流。输入信号可选择数据交换系统内的任意IP 信号源，转换为3G ×4方式后进入精彩编辑输入端。
（6）在线包装
在线包装共设计2台（支持双视窗），信号接口为3G ×4。所有输入输出信号配置域转换功能，实现SDR/HDR 转换，确保SDR 的图文信号正常显示。每台设备的
Fill 和Key 信号转换为HDR 信号以后经UHD over IP 进入数据交换。输入信号可选择数据交换系统内的任意IP 信号源，转换为3G ×4的SDR 信号后进入在线包装系统。
（7）文件化收录
文件化收录共设计1台（两通道），信号格式为：4K+HLG+BT.2020，信号接口为3G ×4。输入信号可选择数据交换系统内的任意IP 信号源，转换为3G ×4方式接入收录服务器。
出，信号格式为：4K Tico+HLG+BT.2020，考虑兼容3G ×4形式需求，音频信号从音频制作系统获得AES3信号，经加嵌设备后嵌入Tico 基带视频信号后一并送出。同时系统可实现加嵌后信号，倒换器后信号的监听监看。
五 信号制作及调度交换
系统以切换台作为制作中心。为实现节目制作的实际需求，4K 信号格式为：3840×2160/50P+HLG+ BT.2020，2级M/E 且每级M/E 支持3个全功能键（每个键可实现包括线性键、亮度建、键、二维DVE 窗口等），不少于24路4K IP 输入和12路4K IP 输出（在SMPTE 2022-7模式下），可实现PGM/PVW 信号直接以3G ×4基带输出到监视器。为确保制作系统的兼容性及安全性，IP 接口支持SMPTE 2022-7标准，支持信号双向传输，IP 信号支持
SMPTE 2022-6。为确保系统的可扩容性，切换台预留I/O 卡扩容能力，可实现不少于48路4K IP 输入和不少于24路4K IP 输出（在SMPTE 2022-7模式下），同时IP 接口支持10G 和25G SFP 接口。
通过IP 处理设备实现信号的调度，同时作为制作系统的备用切换系统，确保当主切换台故障时，系统仍可以安全播出信号，并且IP 接入信号可在系统内部实现场逆程精确切换，保证切换画面的完整性。当作为备用切换系统使用时，支持第三方Tally 系统及源名推送，通过应急切换面板进行切换，实现节目的正常制作。投篮姿势教学
系统可以直接从数据交换核心中以IP 的形式获取信号源，可调度系统内所有IP 信源。基于安全性考虑，IP 接口支持双向
传输，具备SMPTE 2022-7标准。
作为数据交换。系统内所有设备的IP 信号均与交换机连接，经交换机统一路由分配。为确保系统的安全性，交换机配置成为镜像备份的主备网络，配置镜像备份方式基于可视化管理界面的控制服务器及软件，实现对全系统交换机进行带宽和策略管理。为方便统一管理，可与第三方SDN 软件通过API 接口交互数据。
六 监听监看
广州服装批发市场在哪里视频导控室导监墙采用2+4台大屏幕作为整个系统的监看，其中2台采用4K HDR 监视器（3G ×4接口）作为PGM 、PVW 的单画面监看。另外4台采用HD SDR 液晶屏，使用画面分割器实现监看。导监墙配置1台接收机作为播出节目信号接收。音频导监墙采用2台HD SDR 液晶屏，使用画面分割器实现监看，另外配置1台接收机作为播出节目信号接收。主持人返送使用1台HD SDR 液晶屏单画面监看。各个工位监看中精彩编辑、灯光、文件化播放1、文件化播放2、延时器采用5台HD SDR 液晶监视器以四画分形式监看，其余3个工位采用单屏HD SDR 液晶监示器监看。光圈、立柜、技术采用3台4K HDR 监视器监看（3G ×4接口）。切换台的PGM 、PVW 信号采用切换台3G ×4接口输出直接接到4K HDR 监视器，其余系统中的所有监看信号均直接从数据交换中以IP 的形式获取，并转换成3G 信号监看。系统配置8台双通道16声道监听单
上海网红餐厅元，信号直接从数据交换中以IP 形式获取，满足精彩编辑前/后、延时前/后、文件化播放1、文件化播放2、技术、立柜各工位的监听需求。
采用主备构架设计，为方便调整与规划导监墙设计，画面分割器根据业务需求实现画面分割布局，每路信源支持8声道音柱显示。为实现兼容SDR 高清液晶屏的正常显示，通过画面分割器内部实现HDR 到SDR 的独立变换。HD SDR 监视器上能正常显示HDR 画面的内容。
七 系统管控
系统采用主备构架设计实现对全系统内IP 信号调度，直接对IP 端点进行控制及SDI 信号控制，通过管控软件实现全系统拓扑结构显示及系统内IP 链路流量显示。同时可自动读取节点设备状态和配置，控制范围涵盖摄像机、切换台、周边处理设备、交换机、画面分割器等系统主要设备。
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