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EVSLSM-XT硬盤(pán)錄像機(jī)功能結(jié)構(gòu)概述的科技論文
摘 要：
慢動(dòng)作實(shí)時(shí)回放是體育比賽電視轉(zhuǎn)播中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，EVS LSM-XT硬盤(pán)錄像機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的慢動(dòng)作制作設(shè)備，本文簡(jiǎn)要介紹此設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理，以期合理運(yùn)用其功能。
關(guān)鍵詞：
EVS LSM-XT;硬盤(pán)錄像機(jī)
EVS是比利時(shí)專業(yè)制造廣播級(jí)視頻設(shè)備的公司，該公司生產(chǎn)的硬盤(pán)錄像機(jī)由于性能優(yōu)異及操作簡(jiǎn)捷，在體育比賽電視轉(zhuǎn)播中用于制作慢動(dòng)作實(shí)時(shí)回放。目前在國(guó)內(nèi)各級(jí)電視臺(tái)配備最典型及普遍的型號(hào)是LSM-XT，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱之為“EVS慢動(dòng)”。
LSM-XT有6個(gè)通道，對(duì)每個(gè)通道可自由設(shè)置輸入或輸出，它支持4∶2∶2 10bit 270MHz SDI信號(hào)，16路AES/EBU和8路模擬音頻輸入/輸出口，RAID3陣列，支持SDTI網(wǎng)絡(luò)，并且可與MAXS、Airbox等設(shè)備組成SportNet網(wǎng)絡(luò)而提供了更為廣闊的應(yīng)用。
一、 EVS LSM-XT主機(jī)結(jié)構(gòu)及信號(hào)流程
EVS硬盤(pán)錄像機(jī)的高清設(shè)備在結(jié)構(gòu)和原理上與標(biāo)清設(shè)備相同，標(biāo)清設(shè)備只需更換相應(yīng)模塊電路板并進(jìn)行簡(jiǎn)單的軟硬件設(shè)置，就可以支持實(shí)現(xiàn)高清。
圖一 LSM-XT內(nèi)部電路板結(jié)構(gòu)圖
圖一所示為L(zhǎng)SM-XT主機(jī)板卡結(jié)構(gòu)實(shí)物模擬圖，在主機(jī)機(jī)箱的背后有一個(gè)總線接口電路板，上面有一排排96針的插槽，所有功能模塊電路板都牢靠地插入到這個(gè)總線接口板上并通過(guò)它進(jìn)行各個(gè)模塊電路板間的數(shù)據(jù)交換。下面對(duì)每個(gè)模塊電路板的功能加以說(shuō)明：
�。�1） PC板：這是一個(gè)很普通的PC機(jī)，主要功能就是提供系統(tǒng)應(yīng)用程序運(yùn)行的平臺(tái)。PC機(jī)使用MS-DOS操作系統(tǒng)，相對(duì)穩(wěn)定的DOS系統(tǒng)保證了整機(jī)在運(yùn)行時(shí)的安全性。在DOS啟動(dòng)后，會(huì)加載驅(qū)動(dòng)SCSI硬盤(pán)，并且提供鍵盤(pán)接口、VGA顯示還有RS422遙控串口驅(qū)動(dòng)以及以太網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)等等，它還對(duì)其他板卡進(jìn)行初始化，讓它們能準(zhǔn)備就緒開(kāi)始工作。PC板上的CPU及顯卡并不參與視音頻編解碼處理，所以并不需要強(qiáng)大的CPU和GPU處理器；
�。�2） Digital I/O板：此板卡是一個(gè)SDI信號(hào)輸入及SDI/復(fù)合信號(hào)輸出的通道，輸入的SDI信號(hào)通過(guò)它交給編解碼板進(jìn)行處理，編解碼板處理后的SDI/復(fù)合信號(hào)由它提供給切換臺(tái)或特技機(jī)及數(shù)字或模擬監(jiān)視器等其他需要信號(hào)的設(shè)備；
�。�3） Video Codec板：這是整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)核心，LSM-XT上Video Codec板有六個(gè)編解碼處理模塊，有多少個(gè)模塊就有多少個(gè)通道，LSM-XT的 六個(gè)通道根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整為0PLAY+6RECORD，1PLAY+5RECORD，2PLAY+4RECORD，…，6PLAY+0RECORD等工作模式，非常的靈活方便；
�。�4） Audio Codec板：用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行24bit非壓縮編碼；
�。�5） HCTS板：即是視頻磁盤(pán)冗余陣列控制器(Video RAID Controller)。LSM-XT共有五塊18GB的SCSI硬盤(pán)，采用RAID3模式構(gòu)成陣列， RAID3是帶奇偶校驗(yàn)碼的并行傳送技術(shù)，它使用一個(gè)專門的硬盤(pán)存放所有的校驗(yàn)數(shù)據(jù)，而在剩余的磁盤(pán)中創(chuàng)建帶區(qū)集分散數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作，在使用中如果某一個(gè)硬盤(pán)損壞，視頻磁盤(pán)冗余陣列會(huì)通過(guò)RAID3技術(shù)根據(jù)校驗(yàn)值重建丟失的數(shù)據(jù)，并用備份數(shù)據(jù)覆蓋丟失的信息，運(yùn)用這個(gè)技術(shù)就基本保證了大容量數(shù)據(jù)快速、安全地存儲(chǔ)及讀取。LSM-XT的硬盤(pán)陣列可在25M bps下連續(xù)錄制5個(gè)小時(shí)，5小時(shí)后會(huì)循環(huán)錄制并覆蓋前面的內(nèi)容；
�。�6） Digital mix/buffer板：用于一些簡(jiǎn)單的特效，如回放片段素材之間的混合過(guò)渡、劃像過(guò)渡等等，另外它支持手寫(xiě)板設(shè)備，用于在慢動(dòng)作回放畫(huà)面中作標(biāo)記進(jìn)行目標(biāo)跟蹤、描繪特征或勾畫(huà)出進(jìn)攻路線（例如足球或籃球比賽慢動(dòng)回放）等等。
通過(guò)對(duì)這些板卡的了解，我們大致清楚了LSM-XT內(nèi)部的信號(hào)流程。如圖二所示，LSM-XT在PC板啟動(dòng)系統(tǒng)后，開(kāi)始記錄(Record)時(shí)，數(shù)字視頻信號(hào)從Digital I/O板輸入經(jīng)Video Codec板編碼（這個(gè)過(guò)程中間可以通過(guò)Digital mix/buffer板對(duì)輸入輸出的信號(hào)進(jìn)行特效處理），經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)據(jù)通過(guò)HCTS板將數(shù)據(jù)分離后記錄在硬盤(pán)陣列上；重放(Replay)則是另一路徑，過(guò)程與記錄時(shí)相反。
二、EVS LSM-XT的遙控面板
EVS公司為L(zhǎng)SM-XT開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的遙控面板，我們可以通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)LSM-XT絕大部分功能的設(shè)置和應(yīng)用。在實(shí)際制作慢動(dòng)作時(shí)，操作員在比賽過(guò)程中不停地通過(guò)它控制錄制和回放等操作，這些操作由于不需要用鼠標(biāo)或鍵盤(pán)來(lái)完成，滿足了激烈對(duì)抗類的體育比賽中快速實(shí)時(shí)回放慢動(dòng)作的需要，也正是由于這個(gè)遙控面板所提供的優(yōu)秀快速的操控性能，讓EVS的慢動(dòng)作設(shè)備成為全世界體育比賽轉(zhuǎn)播中制作慢動(dòng)作的主流設(shè)備。
圖四 LSM-XT遙控面板示意圖
從圖四所描繪的示意圖中可以看到，遙控面板分了七個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)都其相應(yīng)的功能。其中值得稱道的設(shè)計(jì)是③LEVER(速度控制桿)，它用于控制慢動(dòng)作回放的速度，在普通模式下速度變化范圍是可以從正常播放速度的0%至100%。另外④ JOG(搜索盤(pán))可以實(shí)時(shí)快速搜索定位素材片段入點(diǎn)和出點(diǎn)，其作用與磁帶錄像機(jī)上的搜索盤(pán)相同。①F-KEYS（功能鍵）中的F1~F10可以存儲(chǔ)并調(diào)出素材片段，通過(guò)對(duì)PAGE+BANK+F KEYS的組合，LSM-XT一共可以存儲(chǔ)多至900個(gè)素材片段(CLIP)及100個(gè)播表(PLAYLIST)，非常方便實(shí)用。需要說(shuō)明的是，F(xiàn)-KEYS只是存儲(chǔ)素材片段的入點(diǎn)和出點(diǎn)在硬盤(pán)上的地址，需要回放時(shí)，按相應(yīng)功能鍵就可以讓地址指針定位到相應(yīng)硬盤(pán)相應(yīng)數(shù)據(jù)，讀取后經(jīng)過(guò)解碼就能馬上回放。遙控面板其他部分的功能限于篇幅不再贅述。
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