淺談電視臺及劇場燈光系統(tǒng)網(wǎng)絡化設計解決方案

這幾年隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展和不斷成熟，網(wǎng)絡技術的應用已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，給各行各業(yè)的發(fā)展帶來全新的概念，網(wǎng)絡概念已深入人心。隨著國內(nèi)近期電視臺/劇場的新建及改建大型項目的頻繁發(fā)生,利用網(wǎng)絡的強大功能引進先進的管理技術，合理利用資源，高效控制設備運行，也就是大型演播室/劇院的管理網(wǎng)絡化、設備網(wǎng)絡化成為專家、學者、燈光師、投資者非常關心的話題。作為大型演播室/劇院的燈光系統(tǒng)，燈光設備的網(wǎng)絡應用已經(jīng)在一些系統(tǒng)局部初現(xiàn)端倪，但怎樣選擇—個燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)，讓所有不同的燈光設備在網(wǎng)絡內(nèi)都能協(xié)調(diào)運行，讓所有的燈光設計師通過網(wǎng)絡方便地對所有燈光設備控制自由，是當今所有燈光系統(tǒng)設計師進行設計時地理想追求。

　　網(wǎng)絡技術在燈光系統(tǒng)的應用，現(xiàn)在主要有調(diào)光系統(tǒng)、電腦燈上的部分應用，整個燈光系統(tǒng)的網(wǎng)絡化，現(xiàn)在還只是剛剛起步，但可以預見不久的將來，燈光系統(tǒng)必然會進入網(wǎng)絡時代。在國外，已經(jīng)有不少的公司對燈光系統(tǒng)的網(wǎng)絡化進行研究，提出了多種解決方案，各自制訂了信號協(xié)議標準和系統(tǒng)功能要求。怎樣選擇—個"二十年不落后"而財力又承受得起的符合國情的燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)成為時下系統(tǒng)設計師追求的理想目標，同時也為國內(nèi)燈光設備制造廠家提供了新的發(fā)展方向和機會，對它們的研發(fā)力量提出了更高的要求.

　　專家、學者、系統(tǒng)設計師、監(jiān)理公司呼吁國家有關部門盡早制訂關于燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)及信號協(xié)議的標準，以依法處理日益增多影、視、舞臺方案設計、監(jiān)理工程和驗收工程事件;同時，有了自己中國的標準，為國內(nèi)燈光設備制造商提供設計制造依據(jù)，統(tǒng)一標準，減少盲目的研究。專家們十分關心國家在2010年以前對全國目前1000多個劇場進行全面改造改造的計劃。燈光網(wǎng)絡系統(tǒng)布線方案的設計的標準化問題，牽涉龐大的經(jīng)費預算和在日后在劇場管理中發(fā)揮系統(tǒng)的先進性作用等長遠利益。

　　1．傳統(tǒng)DMX燈光控制系統(tǒng)方案

　　首先，由于一條DMX信號只包容512個通道信號，所以又叫DMX-512信號，一般的大型演播室或劇院的調(diào)光系統(tǒng)的調(diào)光回路都超過512個控制回路，有些甚至有一千多兩千回路，這樣的話就需要多條的DMX信號才能滿足調(diào)光系統(tǒng)對控制資源的要求；電腦燈的功能越來越強大，要求的控制通道也越來越多，有些電腦燈的控制通道已經(jīng)超過三十個，一條DMX信號頂多能控制十來支燈，一場演出往往需要幾十支電腦燈，這樣就需要更多的DMX信號。

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　　其次，一場演出、一臺晚會燈光設計師除了要控制調(diào)光硅箱、電腦燈，還要控制諸如換色器、煙機、電動吊桿、特效燈等等，它們都要占用DMX資源。由于受DMX信號資源的限制，控制信號的布線已經(jīng)使得控制系統(tǒng)顯得非常復雜。

　　譬如一個大型的演播室，從燈光控制室輸出的DMX信號線可分為兩條支路,第一條DMX信號支路由調(diào)光控制臺直接聯(lián)接到調(diào)光器系統(tǒng),第二條DMX信號支路包括電腦燈、換色器及其它智能燈具等DMX信號,從控制室布設到燈光橋架或設備層的DMX分配器/放大器,然后從分配器分配到各條吊桿,同一條吊桿上往往可能裝有好幾種DMX信號的設備，一般每條吊桿上的DMX信號線有2至4條,隨著演出對燈光控制方案的要求日益提高, DMX燈光設備品種的增多，有些場所(如中央電視臺)己采用每條吊桿5—6條DMX信號線的方案.有些場所甚至采用每條吊桿使用8條DMX信號線的設計方案。

　　燈光設計師在進行燈光系統(tǒng)設計的時候，面對的是如此復雜多變的系統(tǒng)，要想做到面面具到，滿足各種各樣的演出的燈光設備的控制要求是非常困難的。

　　但由于現(xiàn)在大多數(shù)燈光設備都是DMX設備，在小型的燈光系統(tǒng)上，DMX的信號聯(lián)接簡單明了，DMX系統(tǒng)仍然是最實用、應用最廣泛的燈光系統(tǒng)，是小型燈光系統(tǒng)的首選方案。

　　2．半網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)方案

　　半網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)是網(wǎng)絡技術在燈光系統(tǒng)的第一個應用，但嚴格上來說，這不是一個網(wǎng)絡調(diào)光系統(tǒng)，它只是將DMX信號傳輸?shù)囊徊糠洲D換為網(wǎng)絡傳輸，這個方案是目前大部分國外公司在國內(nèi)競標時采用的網(wǎng)絡布線方案。

　　與傳統(tǒng)的DMX布線方案相比, 半網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)把從控制室到設備層和調(diào)光器室之間較長距離的信號傳輸用網(wǎng)絡傳輸方式代替了傳統(tǒng)的DMX傳輸方式.從各控制臺輸出的TCP/IP網(wǎng)絡信號輸入網(wǎng)絡集線器HUB(非網(wǎng)絡控制臺的DMX信號經(jīng)DMX網(wǎng)絡編碼器轉換成TCP/IP網(wǎng)絡信號后輸入),從網(wǎng)絡集線器HUB輸出的TCP/IP網(wǎng)絡信號分兩條支路,第—條TCP/IP網(wǎng)絡信號支路從控制室傳輸?shù)秸{(diào)光器室,在那里TCP/IP網(wǎng)絡信號通過網(wǎng)絡DMX解碼器轉換成標準的DMX信號驅動調(diào)光器,第二條TCP/IP網(wǎng)絡信號支路包括電腦燈、換色器及其它智能燈具的控制信號,在燈橋或設備層上的DMX解碼器轉換成DMX信號,然后通過DMX信號分配器和放大器將DMX信號分配到每一條吊桿.從本質上看這個方案僅解決了部分線路的網(wǎng)絡傳輸,并未把所有的燈光設備(如燈具、調(diào)光器等)視為網(wǎng)絡的終端設備,因此它不是—個完全的網(wǎng)絡的解決方案.

　　3．全網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)方案

　　全網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)方案如附圖3所示。

　　這個方案的最大特點是從控制臺到所有的燈光設備,全部采用TCP/IP網(wǎng)絡信號線傳輸,從控制室輸出的TCP/IP網(wǎng)絡信號分兩條支路,第—條TCP/IP網(wǎng)絡信號支路從控制室傳輸?shù)秸{(diào)光器室,在那里TCP/IP網(wǎng)絡信號線直接接入網(wǎng)絡調(diào)光器,需要指出的是, 在全網(wǎng)絡燈光系統(tǒng)布線方案中,網(wǎng)絡調(diào)光器通過網(wǎng)絡信號線與系統(tǒng)中的其它調(diào)光設備,如網(wǎng)絡調(diào)光臺,文件服務器,中央監(jiān)控器等雙向交換控制信息,這些控制信息包括：調(diào)光控制DMX信號,調(diào)光器狀態(tài)信息報告Reporting、調(diào)光臺備份、調(diào)光曲線設置、中央控制調(diào)光命令等. 第二條TCP/IP網(wǎng)絡信號支路包括電腦燈、換色器及其它智能燈具的雙向交換控制信息,在燈光橋架或設備層上通過網(wǎng)絡集線器轉換成多路TCP/IP網(wǎng)絡信號,在這里傳統(tǒng)的DMX信號分配器和放大器己被多路網(wǎng)絡集線器取代,分配到吊桿上的多路DMX信號線被一條網(wǎng)絡線所取代,TCP/IP網(wǎng)絡信號在吊桿上可以直接連接帶TCP/IP網(wǎng)絡信號接口的網(wǎng)絡燈光設備,也可由網(wǎng)絡DMX解碼器轉換成DMX信號以控制電腦燈、換色器等DMX燈光設備·

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　　綜上所述，全網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)方案真正實現(xiàn)了燈光系統(tǒng)的網(wǎng)絡化，可以兼容網(wǎng)絡控制器、DMX控制器和網(wǎng)絡燈光設備、DMX燈光設備，是當今最為先進的燈光系統(tǒng)。全網(wǎng)絡燈光控制系統(tǒng)除了可以實現(xiàn)燈光系統(tǒng)中控制臺與各設備之間的完全實時雙向通信外，還具有線路結構比前2種方案大大簡化、節(jié)省布線及維修費用的巨大優(yōu)勢.

　　4．網(wǎng)絡DMX矩陣燈光控制系統(tǒng)方案

　　圖4是網(wǎng)絡DMX矩陣燈光控制系統(tǒng)方案,它是在完全網(wǎng)絡燈光控制布線方案的基礎上進行了重大改進,由中國河東電子有限公司率先推出的網(wǎng)絡燈光系統(tǒng)方案.

　　網(wǎng)絡DMX矩陣燈光控制方案是通過網(wǎng)絡DMX矩陣編碼器把所有不同燈光控制臺的網(wǎng)絡信號和DMX信號重新編排，利用網(wǎng)絡直接傳送到網(wǎng)絡燈光設備或通過網(wǎng)絡DMX解碼器解調(diào)出DMX信號控制DMX燈光設備。

　　與完全網(wǎng)絡燈光控制布線方案相比,本方案有以下2方面的優(yōu)點.

　　1 由于采用了吊掛式網(wǎng)絡調(diào)光器,從而部分或全部取消了調(diào)光器控制室的作用,只需把電力線和網(wǎng)絡線布在吊桿上,布線結構進一步大大簡化.

　　2 采用最新網(wǎng)絡DMX矩陣技術,把輸入到吊桿上的多路DMX信號和網(wǎng)絡信號合并成一個DMX信號線輸出或網(wǎng)絡信號輸出,也就是說無論在節(jié)目中吊桿上使用多少了種DMX燈具,只需一個1通道輸出網(wǎng)絡的DMX—512解碼器便可以解決問題,真正做到了不變應萬變!

　　綜上所述,有了網(wǎng)絡DMX矩陣燈光控制系統(tǒng)，無論燈光設計中怎樣添加燈光臺和燈光設備，只要在網(wǎng)絡DMX矩陣編碼器重新編排，不需要考慮信號的傳送和布線，控制網(wǎng)絡DMX矩陣系統(tǒng)方案在先進性和和經(jīng)濟性方面比完全網(wǎng)絡燈光控制布線方案更勝一籌.

　　下面簡述在網(wǎng)絡DMX矩陣布線方案中幾個主要網(wǎng)絡燈光設備的功能.

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　　A 網(wǎng)絡DMX編碼/解碼器

　　主要功能:
　　把非網(wǎng)絡燈光控制臺的一路或多路DMX信號轉換成TCP/IP網(wǎng)絡信號,或把TCP/IP網(wǎng)絡信號轉換成多路DMX信號,一般有1通道、2通道、4通道和8通道DMX-512信號輸入/出4種
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :SN103
　　ETc          :ETCNET-2
　　Compulite    :E-mix
　　HDL          :N001

　　B 無線網(wǎng)絡DMX編碼/解碼器
　　

　　主要功能:
　　把非網(wǎng)絡燈光控制臺的多路DMX信號轉換成TCP/IP網(wǎng)絡信號,或把TCP/IP網(wǎng)絡信號轉換成多路DMX信號,用802.11b標準把TCP/IP網(wǎng)絡信號以無線方式接入網(wǎng)絡,最大無線傳輸距離為800米.
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :無見報道
　　ETc          :無見報道
　　Compulite    :無見報道
　　HDL          :WN001

　　C 網(wǎng)絡DMX矩陣解碼器
　　
　　主要功能:
　　把TCP/IP網(wǎng)絡信號轉換成的多路DMX信號重新編碼為單路DMX-512信號輸出,根據(jù)網(wǎng)絡DMX矩陣編輯器的邏輯指令有選擇地控制相應的DMX燈光設備.
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :無見報道
　　ETc          :無見報道
　　Compulite    :無見報道
　　HDL          :N005

　　D 網(wǎng)絡DMX矩陣編輯器
　　
　　主要功能:
　　根據(jù)現(xiàn)場燈光設計的要求,規(guī)劃網(wǎng)絡DMX矩陣解碼器的單路DMX-512信號輸出的邏輯關系,有選擇地控制相應的DMX燈光設備.
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :無見報道
　　ETc          :無見報道
　　Compulite    :無見報道
　　HDL          :N006

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　　E固定式網(wǎng)絡調(diào)光器
　　
　　主要功能:
　　新型網(wǎng)絡技術調(diào)光器,TCP/IP網(wǎng)絡信號接入,同時兼容DMX512信號,與燈光網(wǎng)絡的相關設備雙向通信,一方面接受系統(tǒng)的DMX及其它控制指令,另一方面接受網(wǎng)絡其它設備的訪問,向系統(tǒng)報告調(diào)光回路的電氣參數(shù),它是燈光網(wǎng)絡糸統(tǒng)控制中的主要設備. 它是最主要的燈光網(wǎng)絡設備之一。

　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          :D96Plus

　　F吊掛式網(wǎng)絡調(diào)光器

　　主要功能:
　　吊掛式設計,流動與固定兩.用有2x2KW和4x2KW功率輸出2種,其它功能同固定式網(wǎng)絡調(diào)光器.
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :無見報道
　　ETc          :無見報道
　　Compulite    :無見報道
　　HDL          :N008

　　G 網(wǎng)絡調(diào)光臺

　　主要功能:
　　具有TCP/IP接口的電腦調(diào)光臺，通過網(wǎng)絡信號線與系統(tǒng)中的其它調(diào)光設備,如網(wǎng)絡調(diào)光器,文件服務器,中央監(jiān)控器等雙向交換控制信息，它是最主要的燈光網(wǎng)絡設備之一。
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          : 東方龍2008系列網(wǎng)絡調(diào)光臺

　　H 網(wǎng)絡調(diào)光臺離線編輯器

　　主要功能:
　　便攜式手提電腦配合網(wǎng)絡調(diào)光臺軟件.通過網(wǎng)絡同主調(diào)光臺同步,在預演中可作為燈光師離線編輯和修改燈光程序的輔助工具,在演出中可作為同步備份調(diào)光臺.
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          :2008B

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　　I 網(wǎng)絡文件服務器

　　主要功能:
　　與網(wǎng)絡中的調(diào)光臺雙向交換演出程序及歷史演出資料，定時記錄網(wǎng)絡調(diào)光器工作參數(shù)等。
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          :有

　　J 網(wǎng)絡調(diào)光器監(jiān)控器 

　　主要功能:
　　實時記錄和顯示網(wǎng)絡系統(tǒng)中調(diào)光器的工作狀態(tài)參數(shù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時發(fā)出警報。
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          :有

　　K 帶備份控制臺的網(wǎng)絡調(diào)光器監(jiān)控器  
　　主要功能:
　　具有與網(wǎng)絡調(diào)光器監(jiān)控器的USB接口手動控制臺，通過網(wǎng)絡可接收網(wǎng)絡調(diào)光臺的集控（Sub masters）控制資料，在緊急情況下可啟動作為備份控制臺使用，其它功能同網(wǎng)絡調(diào)光器監(jiān)控器。這是一個非常適合中國國情的網(wǎng)絡燈光產(chǎn)品。
　　Stand        :無見報道
　　ETc          :無見報道
　　Compulite    :無見報道
　　HDL          : 2008c

　　L 無線網(wǎng)絡燈光遙控器
　　主要功能:
　　采用802.11b無線以太網(wǎng)絡通訊技術，用PDA掌上電腦作為燈光網(wǎng)絡的無線終端，可直接與電腦調(diào)光臺交換命令，在演出裝臺、排練時作對光輔助工具，在正式演出時作為系統(tǒng)的備份調(diào)光臺使用。
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          :WN002

#Next#
　　M 有線網(wǎng)絡燈光遙控器
　　主要功能:
　　有線TCP/IP網(wǎng)絡接口，功能同無線網(wǎng)絡燈光遙控器。
　　廠家參考產(chǎn)品
　　Stand        :有
　　ETc          :有
　　Compulite    :有
　　HDL          : N002

　　5、展望

　　DMX信號協(xié)議雖然還是目前非常流行的標準信號協(xié)議, DMX-512信號協(xié)議雖然還是目前非常流行的標準信號協(xié)議,然而由于它的傳輸信息量少和單向通訊等致命缺點,它己不能滿足現(xiàn)代電視臺及劇場的技術及業(yè)務管理對燈光控制系統(tǒng)的要求，因此DMX-512信號協(xié)議必然是一個過渡性的信號協(xié)議。事實上近期在歐洲己出現(xiàn)了符合TCP/TP協(xié)議的網(wǎng)絡燈具,世界上己有好幾家著名廠商,包括中國的HDL;開始生產(chǎn)符合TCP/TP協(xié)議的網(wǎng)絡調(diào)光臺和網(wǎng)絡調(diào)光器,由于TCP/TP網(wǎng)絡協(xié)議信號具有的通用性和高速雙向傳輸?shù)冉^對優(yōu)勢,它將在未來電視臺/劇場的現(xiàn)場控制,技術管理,運營管理方面扮演最重要的角色,可以預計在今后幾年內(nèi)TCP/TP網(wǎng)絡協(xié)議將會取代DMX成為電視臺/劇場燈光控制系統(tǒng)的標準信號協(xié)議.筆者相信，未來幾年內(nèi)在電視臺及劇場燈光網(wǎng)絡布線方案設計中，，"全網(wǎng)絡燈光系統(tǒng)布線方案"和"網(wǎng)絡DMX矩陣燈光方案"將全面取代傳統(tǒng)的DMX燈光系統(tǒng)布線方案，成為主流的控制系統(tǒng)結構方案！