付廣新

（作者單位：兵團(tuán)廣播電視臺(tái)）

電視轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)的構(gòu)成與技術(shù)應(yīng)用

付廣新

（作者單位：兵團(tuán)廣播電視臺(tái)）

摘 要：本文簡(jiǎn)單講述了兵團(tuán)廣播電視臺(tái)八訊道電視轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)中視頻系統(tǒng)的構(gòu)成及其應(yīng)用。通過(guò)介紹視頻系統(tǒng)中攝像機(jī)、切換臺(tái)、矩陣及周邊設(shè)備進(jìn)一步了解視頻系統(tǒng)的構(gòu)成。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)播車；攝像機(jī)；切換臺(tái)；矩陣

隨著廣播電視行業(yè)的發(fā)展，高清晰度電視已成為目前的發(fā)展方向。高清電視轉(zhuǎn)播車的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。高清電視轉(zhuǎn)播車作為節(jié)目錄制和直播的重要手段，在節(jié)目生產(chǎn)過(guò)程中有著重要的作用。

1 總體設(shè)計(jì)原則

兵團(tuán)廣播電視臺(tái)為提高在各種大型活動(dòng)中的直播能力，于2015年初進(jìn)行了“8＋2”訊道轉(zhuǎn)播車前期的設(shè)計(jì)和招標(biāo)，2015年8月底投入使用。根據(jù)臺(tái)實(shí)際需求情況，本著實(shí)用、夠用、好用的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。這臺(tái)轉(zhuǎn)播車主要應(yīng)用于綜藝節(jié)目、大型活動(dòng)的直播和錄播，本系統(tǒng)中并沒(méi)有配備用于體育賽事的慢動(dòng)作系統(tǒng)，可根據(jù)以后的需要進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展。為了使整個(gè)系統(tǒng)配置合理，技術(shù)領(lǐng)先，安全可靠，系統(tǒng)遵循以下原則。（1）技術(shù)先進(jìn)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在未來(lái)幾年內(nèi)具有領(lǐng)先的水平。系統(tǒng)的功能上也應(yīng)具有一定的超前性。（2）功能完備性。在設(shè)計(jì)中要考慮今后系統(tǒng)升級(jí)和為今后的設(shè)備擴(kuò)展留有空間，同時(shí)應(yīng)具備完成重大活動(dòng)的直播和文藝節(jié)目直播、錄播功能；在轉(zhuǎn)播和直播高清節(jié)目的同時(shí)兼顧標(biāo)清節(jié)目的轉(zhuǎn)播；能夠與現(xiàn)有轉(zhuǎn)播車、衛(wèi)星車級(jí)聯(lián)；同時(shí)考慮系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)接口，包括視頻信號(hào)、同步信號(hào)、音頻信號(hào)、通話和TALLY信號(hào)的級(jí)聯(lián)。（3）運(yùn)行的可靠性。在直播和錄播中，轉(zhuǎn)播車將承擔(dān)大量的現(xiàn)場(chǎng)直播和錄制任務(wù)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選擇都必須把穩(wěn)定性、可靠性和安全性放在首位，鑒于現(xiàn)場(chǎng)直播的安全性要求，系統(tǒng)中必須考慮完善的應(yīng)急方案；同步系統(tǒng)采用主備同步機(jī)，矩陣作為切換臺(tái)的備份設(shè)備；設(shè)備配備雙電源，確保轉(zhuǎn)播的可靠性。

2 轉(zhuǎn)播車車體介紹

8＋2訊道轉(zhuǎn)播車車體采用中通自主研發(fā)的lck6100校車底盤(pán)（整車9960×2470×3070），整車采用三功能區(qū)布局，車頭到車尾依次為音頻區(qū)、導(dǎo)播區(qū)、技術(shù)區(qū)。在車廂內(nèi)采用開(kāi)放式布局，導(dǎo)播區(qū)和音頻區(qū)結(jié)合在一起。車內(nèi)音視頻設(shè)備集成度高，設(shè)備布局緊湊。

3 視頻系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計(jì)

3.1 視頻的構(gòu)成

該轉(zhuǎn)播車主要是制作高清節(jié)目，視頻切換臺(tái)和視頻矩陣均為高標(biāo)清兼容設(shè)備，系統(tǒng)能夠兼容標(biāo)清信號(hào)的輸入和輸出，可以在錄制和直播高清節(jié)目的同時(shí)錄制標(biāo)清節(jié)目。視頻系統(tǒng)主要由高清攝像機(jī)及控制系統(tǒng)、高清無(wú)線微波攝像機(jī)系統(tǒng)、高清切換臺(tái)、視頻矩陣、應(yīng)急系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、各種跳線及接口轉(zhuǎn)換等周邊設(shè)備組成。視頻信號(hào)源主要有8路有線攝像機(jī)信號(hào)和2路無(wú)線微波攝像機(jī)信號(hào)、2路高標(biāo)清硬盤(pán)錄像機(jī)信號(hào)、1臺(tái)藍(lán)光盤(pán)錄像機(jī)信號(hào)、8路外來(lái)信號(hào)、2路字幕信號(hào)、1路vga轉(zhuǎn)高清信號(hào)、1路測(cè)試信號(hào)。系統(tǒng)信號(hào)流程如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)信號(hào)流程圖

在轉(zhuǎn)播車中所有信號(hào)源的高清信號(hào)同時(shí)輸入切換臺(tái)和34x34矩陣，經(jīng)過(guò)切換后的信號(hào)送主備2選1開(kāi)關(guān)并進(jìn)行加嵌分配，然后進(jìn)行調(diào)度輸出和下變換的調(diào)度分配輸出同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)高清切換臺(tái)出現(xiàn)故障，矩陣擔(dān)負(fù)應(yīng)急通道。高清字幕機(jī)信號(hào)在送切換臺(tái)和矩陣的同時(shí)送入鍵混器與矩陣應(yīng)急通道信號(hào)疊加字幕后，送主備2選1應(yīng)急切換器，系統(tǒng)配備兩臺(tái)2選1互為備份，以免出現(xiàn)單點(diǎn)故障。

3.2 攝像機(jī)及調(diào)整系統(tǒng)

攝像機(jī)選用8套松下公司2/3英寸220萬(wàn)像素的3CCD高清攝像機(jī)AKHC2500MC，攝像機(jī)控制單元采用AKHCU2000AMC。攝像機(jī)控制單元與攝像機(jī)之間采用LEMO接口光纖進(jìn)行連接，在長(zhǎng)距離傳輸信號(hào)的過(guò)程中保證了信號(hào)質(zhì)量。攝像機(jī)控制單元配置了RCUAKHRP200，配置AK-MSV935AMC作為技術(shù)區(qū)對(duì)攝像機(jī)集中控制，在直播的過(guò)程中能夠讓技術(shù)區(qū)負(fù)責(zé)的工程師在一個(gè)位置上分別選擇和控制任意一個(gè)攝像機(jī)參數(shù)。

3.3 切換臺(tái)和矩陣

本車采用松下廣播級(jí)2M/E現(xiàn)場(chǎng)制作切換臺(tái)AV-HS6000，能夠滿足現(xiàn)有節(jié)目的制作需要。AV-HS6000采用分體式結(jié)構(gòu)，切換臺(tái)的主機(jī)采用3U的尺寸，有32 個(gè)SDI（高清/標(biāo)清可切換）輸入和2個(gè)DVI輸入，有4路輸入具備上變換功能。提供16個(gè)高清/標(biāo)清SDI輸出，2路有向下轉(zhuǎn)換器，有12個(gè)鍵控器和4個(gè)下游鍵控器。配備10.1英寸彩色LCD監(jiān)視器和觸摸面板，用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)菜單和顯示輸入和輸出視頻及波形監(jiān)視器。切換臺(tái)和矩陣是整個(gè)轉(zhuǎn)播系統(tǒng)最重要的設(shè)備，這兩者的性能直接影響到直播和錄制信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)也影響到直播的安全播出，切換臺(tái)與矩陣處于節(jié)目信號(hào)制作流程的中心位置，所有攝像機(jī)信號(hào)和外來(lái)信號(hào)都進(jìn)入切換臺(tái)和矩陣并由切換臺(tái)進(jìn)行操作后輸出，切換臺(tái)的功能和配置決定了所能制作的節(jié)目類型規(guī)模及效果。系統(tǒng)配置1臺(tái)ROSS公司的NK-3G34高清數(shù)字視頻矩陣。矩陣配置了34×34 3G/HD/SD，支持SMPTE 259M、292M、44M、424M，DVB-ASI和SDTI信號(hào)，包含NK-P1電源和備份電源。NK網(wǎng)絡(luò)

IP設(shè)置主機(jī)配置以太網(wǎng)IP設(shè)置口，用于用戶設(shè)置矩陣系統(tǒng)和控制面板。矩陣一方面為切換臺(tái)應(yīng)急，另一方面主要用于對(duì)所有攝像機(jī)、錄像機(jī)、PGM、clean、AUX信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)為導(dǎo)播區(qū)、技術(shù)區(qū)提供監(jiān)看畫(huà)面、錄像機(jī)的輸入信號(hào)和應(yīng)急時(shí)攝像機(jī)返送信號(hào)。

3.4 應(yīng)急系統(tǒng)

轉(zhuǎn)播車主要是做現(xiàn)場(chǎng)的直播和錄播任務(wù)，直播的過(guò)程對(duì)總體的安全性要求很高，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮完善的系統(tǒng)應(yīng)急方案。在本車設(shè)計(jì)中把矩陣作為系統(tǒng)應(yīng)急的備份輸出。當(dāng)切換臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)以矩陣為中心來(lái)調(diào)度信號(hào)，通過(guò)主備2選1切換器作為應(yīng)急倒換，2選1切換器互為備份。信號(hào)源上由切換臺(tái)和矩陣提供主備節(jié)目信號(hào)的輸出，主備信號(hào)源分別由切換臺(tái)的p/p信號(hào)和矩陣信號(hào)提供給主備切換器。在切換臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，矩陣應(yīng)急選切信號(hào)輸出。在通道上兩個(gè)通道具有相同的設(shè)備及路由結(jié)構(gòu)。采用兩個(gè)完全獨(dú)立的節(jié)目輸出通道，包括2 選1嵌入視分、下變換、A/D轉(zhuǎn)化等。在整個(gè)節(jié)目信號(hào)的路由通道上沒(méi)有單點(diǎn)故障點(diǎn)，具有更高的安全性。

3.5 視頻周邊設(shè)備

采用3個(gè)MIRANDA的DENSITE3視音頻機(jī)箱。MIRANDA視音頻機(jī)箱板載模塊豐富，每個(gè)機(jī)箱最大支持20個(gè)模塊，每個(gè)模塊都支持熱插拔。機(jī)箱配置雙電源帶控制模塊，直接使用軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制整個(gè)周邊板卡的參數(shù)，安全可靠，簡(jiǎn)單易用，給維護(hù)和維修帶來(lái)很大的方便。在切換臺(tái)故障時(shí)DENSITE3的鍵混器（DSK-3901）模塊也能配合矩陣做字幕信號(hào)的處理，大大提高了系統(tǒng)的可用性。

3.6 監(jiān)視系統(tǒng)

導(dǎo)播區(qū)的監(jiān)視系統(tǒng)采用三臺(tái)42寸高清大屏配合多畫(huà)面分割器的方法設(shè)計(jì)，既能很好地顯示所需信號(hào)，又能利用有限的空間。技術(shù)區(qū)8個(gè)訊道采用機(jī)架式監(jiān)視器，每個(gè)工位負(fù)責(zé)4臺(tái)攝像機(jī)的RCP調(diào)整。

3.7 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心，出于安全考慮，建議設(shè)置主備同步信號(hào)發(fā)生器和同步信號(hào)倒換器。

4 總結(jié)

高清轉(zhuǎn)播車本身是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，總的設(shè)計(jì)原則是滿足節(jié)目制作的使用需要。

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