鶴崗廣播電視臺(tái)

鶴崗電視臺(tái)于2012年籌建電視高清轉(zhuǎn)播車計(jì)劃，通過多方面論證和實(shí)際考察及當(dāng)前鶴崗電視臺(tái)技術(shù)狀況，經(jīng)濟(jì)條件等多方面因素考慮，計(jì)劃上6+1訊道錄制及衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)高清轉(zhuǎn)播車。建成后滿足對鶴崗各種大中型文藝演出、體育賽事、重大活動(dòng)的直播和錄播制作，同時(shí)滿足高清與標(biāo)清電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播及制作要求。即要考慮當(dāng)前需要又要考慮將來發(fā)展空間，在整體設(shè)計(jì)上要有高質(zhì)量要求，確保在今后傳輸轉(zhuǎn)播信號過程具有較高安全播出廣播級電視水準(zhǔn)。

一.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想

鶴崗轉(zhuǎn)播車的設(shè)計(jì)應(yīng)選用先進(jìn)成熟可靠穩(wěn)定技術(shù)和設(shè)備，具備有超前高清理念及向4K、8K以發(fā)展的空間與當(dāng)前的國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)水平看齊。使其功能完全合理，設(shè)備齊全具有一個(gè)功能完善高清電視轉(zhuǎn)播平臺(tái)。對直播車的整體布局，設(shè)備規(guī)模選型.監(jiān)控系統(tǒng)要求及電源設(shè)備、傳輸設(shè)備應(yīng)作合理布局等。使整個(gè)系統(tǒng)功能清晰合理.簡潔明了.同時(shí)具備一定有升級擴(kuò)展能力，系統(tǒng)具有較強(qiáng)合理的應(yīng)急方案，可以在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行集中設(shè)置和監(jiān)控，確保整體設(shè)計(jì)達(dá)到高質(zhì)量.高水平傳輸。

二.整車選型設(shè)計(jì)和布局

通過多方考證，我臺(tái)最終選用了梅塞德斯奔馳公司的威雷（Vario）816D，該車型為箱式貨運(yùn)車，轉(zhuǎn)播車總長7.21米，寬2.2米，高3.473米，內(nèi)部可用空間長4.93*1.90*1.93米，滿載總質(zhì)量7490kg，載重3485kg，為了合理布局從分利用空間，轉(zhuǎn)播車工作區(qū)可劃分為導(dǎo)演工作區(qū)、視頻工作區(qū)、音頻工作區(qū)、技術(shù)工作區(qū)、字幕等區(qū)域，技術(shù)系統(tǒng)主要包括視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)播車傳輸系統(tǒng)要求具備衛(wèi)星、光纜、微波3種技術(shù)方式。車廂內(nèi)的尾部設(shè)計(jì)為電纜及光纜區(qū).用來安裝發(fā)電機(jī).隔離變壓器.電源電纜和攝像機(jī)電纜等器材。如圖1

在設(shè)備操作高度、監(jiān)看角度、擺放位置等方面均按設(shè)計(jì)要求而進(jìn)行的，充分考慮工作人員在工作時(shí)舒適性。完全滿足鶴崗地區(qū)節(jié)目轉(zhuǎn)播制作的需要（如圖2）。

由于車體在車頂安裝Ku波段衛(wèi)星天線、空調(diào)、微波天線、GPS天線、室外型高功放等附件，并為用戶提供一個(gè)可承重的多功能高位作業(yè)平臺(tái)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求為了保證車體在工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性，平臺(tái)采用鋁骨架、鋁蒙皮結(jié)構(gòu)。平臺(tái)外蒙皮采用2mm厚鋁板拼焊而成。平臺(tái)表面鋪花紋防滑鋁板，重量輕、外形美觀、滿足使用強(qiáng)度要求，并具有良好的耐腐蝕性。為滿足改裝后車廂的強(qiáng)度，廂式車的改裝需要在車廂內(nèi)襯一層鋼骨架。附加的鋼骨架同原車主承荷梁和地板相連接形成一個(gè)行架結(jié)構(gòu)，具有很高的抗扭曲、剪切變形能力和很高的抗震能力。車體內(nèi)兩側(cè)和頂部也要做骨架用來加強(qiáng)支撐，以增加車體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，側(cè)壁骨架和頂部骨架相連接，使車內(nèi)部件和頂部部件的作用力全部作用于骨架和地板，保證了車體改裝后的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還配置了4個(gè)液壓電動(dòng)支腿穩(wěn)定支撐系統(tǒng)，車體在傳輸信號穩(wěn)定起了關(guān)鍵作用，特別是在衛(wèi)星和微波傳輸由為重要。

三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

視頻系統(tǒng)以高清數(shù)字電視信號為內(nèi)核，系統(tǒng)完全具備高清及標(biāo)清信號的制作能力，具有完善的4：3和16：9的節(jié)目制作環(huán)境。高清視頻節(jié)目信號制作格式為1080/50i（如圖3）。

音頻系統(tǒng)能夠完成單聲道、立體聲的制作、記錄、傳輸和監(jiān)聽。具有獨(dú)立的各類音頻信號輸出功能。在系統(tǒng)技術(shù)中對監(jiān)看、監(jiān)聽、及其各種控制信號輸出、操作方面都做了具有合理的科學(xué)性充分考慮。

1.視頻攝像系統(tǒng)設(shè)計(jì)

攝像機(jī)訊道設(shè)計(jì)為6臺(tái)有線訊道+1臺(tái)無線訊道。系統(tǒng)攝像機(jī)選用6臺(tái)索尼公司HSC E80/CF CNB和一臺(tái)無線攝像機(jī)選用PDW-680 SYM。

攝像機(jī)HSC-E80/CF CNB，支持1080/50i信號格式，使用2/3英寸3CCD，除了具有低功耗，無垂直拖尾，動(dòng)態(tài)范圍高，圖像傳輸高等特點(diǎn)。具有自動(dòng)鏡頭誤差補(bǔ)償以及輔助聚焦功能，彩色矩陣校正功能，高清返看輸出，高清本機(jī)信號輸出，尋像器輸出，雙通道MIc輸入、雙通道通話耳機(jī)XLR-5型接口；攝像機(jī)應(yīng)具備使用大鏡頭適配器的功能，全機(jī)架寬1.5RU高，有4路高清輸出HD SDI輸出，輸出信號可以在HD/SD之間切換。有1路模擬輸出。攝像機(jī)與基站之間采用數(shù)字三同軸電纜傳輸，通過基站傳輸距離最遠(yuǎn)600米。

一臺(tái)無線攝像機(jī)選用PDW-680 SYM使用非磁帶存儲(chǔ)介質(zhì)，搭載了三片2/3英寸，具有F13（50i）的高靈敏度，出色的低照表現(xiàn)，可避免強(qiáng)光帶來的垂直拖尾現(xiàn)象；支持高清（MPEG

HD422/HD420）和標(biāo)清（MPEGIMX50/40/30，DVCAM）兩種格式的記錄能力，素材連續(xù)拍攝功能，以及間隔拍攝，慢快門。豐富的AV/IT接口，具有以太網(wǎng)口、雙路HD/SD SDI接口，以及1394接口等；工作頻段：用戶指定，200MHz頻率范圍內(nèi)步進(jìn)1MHz可調(diào)。調(diào)制方式：COFDM 2K QPSK（16QAM、64QAM可選）視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)：H.264、4：2：2支持所有標(biāo)清和高清格式的標(biāo)準(zhǔn)分辨率，采用獨(dú)有的C OFDM解調(diào)技術(shù)和先進(jìn)的天線分集接收技術(shù)，無論對弱信號環(huán)境、多徑干擾環(huán)境、高速移動(dòng)環(huán)境等都具備優(yōu)良的接收性能，帶幀同步功能。

2.視音頻系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)

視音頻及同步系統(tǒng)均采用主備通道+跳線，各重要分系統(tǒng)的核心設(shè)備也都配備雙電源，配備適合直播使用的視音頻延時(shí)器，并提供應(yīng)急切換開關(guān)，確保轉(zhuǎn)播安全可靠。

（1）視頻切換設(shè)備選用6+1個(gè)訊道信號傳輸并且具備有一定擴(kuò)展空問能力，節(jié)目制作。根據(jù)直播車空間我臺(tái)選用了SONY公司的MVS 3000∥C CNB多格式切換器，ICP3000∥C CNB 2M/E中心控制面板，具有24路輸入、12路輸出，具有高清內(nèi)核的切換臺(tái)，高清信號（包括同步后的級聯(lián)信號）可以直接接入使用，標(biāo)清信號可經(jīng)過切換臺(tái)內(nèi)置的上變換處理后使用，內(nèi)置DVE特技功能，可以制作卷頁、彩剪等特技效果，并同時(shí)配備3個(gè)鍵，還具有視頻幀存和鍵幀存功能。可滿足直播需要和后期制作的需要。切換臺(tái)是系統(tǒng)中心，必需穩(wěn)定可靠，所有信號均通過切換臺(tái)調(diào)動(dòng)，是目前最高質(zhì)量切換臺(tái)，目前可滿足高標(biāo)清制作，同時(shí)可設(shè)為標(biāo)清系統(tǒng)，所有設(shè)置及聯(lián)線均不用調(diào)整，只需要菜單開關(guān)設(shè)置即可。

數(shù)字視頻矩陣采用AXON公司s C G3232S00型號多碼流高標(biāo)清矩陣32×32的混合型矩陣作為系統(tǒng)信號的調(diào)度中心，所有信號源、切換臺(tái)各級M/E的PGM、PVW、CLEANOUT和AUx、節(jié)目總輸出等高清和標(biāo)清兩種信號都分別輸入到中心矩陣中。在矩陣中環(huán)接上/下/交叉變換器、嵌入/解嵌器等，擔(dān)負(fù)了制作通道、分配通道、技術(shù)監(jiān)視通道、應(yīng)急通道、以及畫面動(dòng)態(tài)監(jiān)看等信號的調(diào)度功能（如圖4）。

3.音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

音頻系統(tǒng)由YAMAHA01V96i數(shù)字調(diào)音臺(tái)6個(gè)擴(kuò)展槽精準(zhǔn)的24-bit/96-kHz。格音頻和高性能的前級話放96 kHz規(guī)格的40路輸入18總線混音能力，具有靈活的控制和跳線能力的通道功能，先進(jìn)的綜合效果器，4個(gè)以44.1/48kHz規(guī)格運(yùn)行，或2個(gè)以88.2/96kHz規(guī)格運(yùn)行大型LCD、100毫米電動(dòng)推子和專門的場景記憶鍵共同組成豐富的操作界面，強(qiáng)大的配對和編組功能，提高混音效率滿足大量用途的豐富連接和擴(kuò)展能力，I/O擴(kuò)展槽便于以多種格式進(jìn)行擴(kuò)展。備用調(diào)音臺(tái)選用STDIOMASTER 122BP，備用調(diào)音臺(tái)10通道，12個(gè)輸入混頻器，頻段均衡器，每個(gè)通道上都帶雙輔助發(fā)送（一推子前，推子后）和聲像控制。8個(gè)麥克風(fēng)通道平衡XLR麥克風(fēng)插孔線路輸入和2個(gè)立體聲通道平衡插孔輸入。記錄/重放的立體聲插座可以連接MP3等設(shè)備，雙10段條形圖視覺上給人的主要輸出信號電平指示。48V幻象電源和主立體聲輸出使用平衡式的XLR插座。8平衡立體聲輸入，4組立體聲輸出。切換后具有緩沖電路；本電路采用場效應(yīng)管輸入的運(yùn)算放大器，大大減小了切換引起的開關(guān)噪音；輸出音量可調(diào)節(jié)，輸出采用平衡式，由精品運(yùn)放組成正反式電壓跟隨器產(chǎn)生幅值相等、相位相反的平衡信號。調(diào)音臺(tái)輸出PGM信號送到音頻分配器后再分別送到衛(wèi)星編碼器、錄像機(jī)及車體內(nèi)相關(guān)連接口板等系統(tǒng)。圖5調(diào)音臺(tái)。

4.控制系統(tǒng)技術(shù)

RCP 1000U/SYM作為系統(tǒng)Tally顯示和UMD源名信息控制核心，RCP設(shè)備是通過TSL協(xié)議和XY協(xié)議讀取視頻矩陣和視頻切換臺(tái)的交叉點(diǎn)信息，在將這些信息根據(jù)用戶進(jìn)行處理后輸送Tally信息和信源名信息到攝像機(jī)系統(tǒng)、視頻切換臺(tái)、屏幕分割器、UMD進(jìn)行矩陣和切換臺(tái)的互聯(lián)，進(jìn)入矩陣的源名信息可由切換臺(tái)跟隨顯示，信源名稱可在所有監(jiān)視系統(tǒng)上顯示出來。而且還能通過串口協(xié)議、并口Tally信息輸入輸出方式實(shí)現(xiàn)與外系統(tǒng)級聯(lián)。（Tally）信號將會(huì)無縫切換。系統(tǒng)狀態(tài)改變時(shí)，（Tally）和源名信息不會(huì)丟失和跳變。

5.信號傳輸系統(tǒng)技術(shù)

在鶴崗主城區(qū)內(nèi)把電視信號傳送回臺(tái)內(nèi)的傳輸設(shè)備-微波系統(tǒng)、光發(fā)射端機(jī)、車載衛(wèi)星系統(tǒng)。在鏈路傳輸應(yīng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)。既信號采用MPEG-2標(biāo)清4：2：0；H.264 HD 4：2：0編碼，傳輸采用DVB$2＼DVB S＼QPSK調(diào)制，視頻信號可以625行PAL制式模擬符合信號，SDI和HD-SDI串行數(shù)字分量信號，音頻信號為模擬平衡輸入信號，AES/EBU數(shù)字音頻信號和嵌入SDI信號中傳輸?shù)臄?shù)字音頻信號。

（1）車載微波發(fā)射單元工作頻段：200MHz頻率范圍內(nèi)步進(jìn)1MHz可調(diào)。發(fā)射及接收設(shè)備HL-WLL60HD遠(yuǎn)距離微波發(fā)射HL-WLL65HD微波接收單元。調(diào)制方式：COFDM2K QPSK。

發(fā)射天線：全向鞭狀天線（5.5dB增益），輸出功率：5w-10w，通道帶寬：8MHz，誤碼率：≤10-6；傳輸距離：20公里

接收機(jī)：采用獨(dú)有的COFDM解調(diào)技術(shù)和先進(jìn)的天線分集接收技術(shù)，無論對弱信號環(huán)境、多徑干擾環(huán)境、高速移動(dòng)環(huán)境等都具備優(yōu)良的接收性能。針對COFDM實(shí)時(shí)圖象傳輸系統(tǒng)，可以解調(diào)2/4/6/7/8MHz帶寬的COFDM信號。二路高/標(biāo)清白適應(yīng)數(shù)字SDI視頻輸出：（75 ohm，BNC接口*2）。

（2）HD-SDI高清數(shù)字視頻光端機(jī)

cYBER公司的cHM高清數(shù)字光端機(jī)，全數(shù)字、無壓縮、高清光纖傳輸自動(dòng)適應(yīng)SDI 143、177、270、360、540、1483.5、1485Mbps具有減小信號抖動(dòng)電路，可以很好地處理畸變信號，單級傳送距離可達(dá)100Km，系統(tǒng)拓?fù)淇牲c(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)支持嵌入音頻sDI高、標(biāo)清視頻信號；選用1550nm、DWDM光傳輸方式，通過光復(fù)接實(shí)現(xiàn)多路信號傳輸，發(fā)送機(jī)和接收機(jī)可以互換使用，當(dāng)用作接收機(jī)時(shí)，還具有光中繼功能。視頻輸入通道數(shù)1。

（3）車載衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)天線1.6米Ku波段AVL1612K衛(wèi)星天線.功放是T04UOK u波段400瓦全天侯高功率放大器，調(diào)制編碼和數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)采用Harmonic公司Ellipse2000和Proview2900設(shè)備，上行頻率為13.75～14.5GHz，下行頻率為10.95～12.75GHz，發(fā)射增益為46 dBi（典型值）。

接收增益為43.7 dBi（典型值），交叉極化性能：35dB，指向穩(wěn)定性<0.5dB全自動(dòng)尋星，峰值查找、使用GPs調(diào)整交叉極化，自動(dòng)羅盤，電平感應(yīng)器可自行輸入期望的衛(wèi)星參數(shù)，車載衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)采用進(jìn)口HarInonic公司Proview2900數(shù)字衛(wèi)星接收一體機(jī)，具備高度自動(dòng)化水平，應(yīng)特別注意對東北地區(qū)寒冷冬季的低溫適應(yīng)能力，支持高、標(biāo)清電視信號傳輸，高清信號應(yīng)與中央電視臺(tái)、黑龍江電視臺(tái)兼容。

6.配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)是整車傳輸廣播電視信號關(guān)鍵，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，直接影響廣播電視信號的質(zhì)量傳輸，并且還承擔(dān)著重大新聞事件傳送要求。整車電源系統(tǒng)分主供電系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、應(yīng)急供電系統(tǒng)、車載取力發(fā)電機(jī)四部分。配電系統(tǒng)應(yīng)安全可靠，三相電壓平衡，系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量大于30%，電氣系統(tǒng)應(yīng)具備防浪涌保護(hù)裝置。供電部分主輸入具備低壓/過壓、低流/過流以及錯(cuò)位偏移保護(hù)功能。配備低場/低飽和的隔離變壓器及電源穩(wěn)壓器，防止空調(diào)啟動(dòng)對播出設(shè)備的影響，適應(yīng)-35℃～+50℃的環(huán)境溫度。

（1）主供電系統(tǒng)：采用AC 380V/50Hz三相和AC220V/50Hz單相系統(tǒng)，PE安全地線獨(dú)立；18KVA及以上的全封閉式三相隔離變壓器，在線式UPS電源，山特STK車載專用，功率3KVA配8快17AH電池，滿負(fù)荷放電時(shí)間>30分鐘。

（2）輔助供電系統(tǒng)：無外接電源時(shí)，由蓄電池供給電纜盤驅(qū)動(dòng)、照明、支撐控制、車外照明、報(bào)警設(shè)備等供電。充電器可全自動(dòng)快速充電。

（3）車載取力發(fā)電機(jī)，水牛牌，輸出功率≥7.5kW。發(fā)電機(jī)，使整車各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備電源再設(shè)計(jì)上都具備有雙電源供電，電源系統(tǒng)可制動(dòng)切換，這樣才能保證在傳輸電視節(jié)目，制作不會(huì)受影響，確保傳輸電視節(jié)目直播安全。圖6配電系統(tǒng)。

7.其他系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)

在滿足轉(zhuǎn)播車技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)方案的電視墻分割布局圖，并留有冗余量，方便將來系統(tǒng)擴(kuò)展。技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)同步機(jī)選用LEADER公司LT4400多格式同步視頻信號發(fā)生器作為主備同步機(jī)。可提供安全區(qū)標(biāo)志、內(nèi)嵌音頻以及外部基準(zhǔn)信號輸入的外同步鎖相功能和三路獨(dú)立的模擬黑場信號與三電平同步輸出功能。具有可任意設(shè)置格式和輸出信號時(shí)基，具備了用于同步音頻信號的48 kHz字時(shí)鐘輸出，有測試信號數(shù)字接口，可輸出數(shù)字視頻測試信號，一臺(tái)BB C6840主備同步自動(dòng)倒換器，同步系統(tǒng)和帶有色同步模擬黑場信號輸入；可在模擬黑場和串行數(shù)字視頻、以及標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視、高清晰度電視和數(shù)字音頻信號之間切換、在主同步機(jī)出現(xiàn)故障的情況下系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)倒換到備份同步機(jī)，這樣可系統(tǒng)可以所有設(shè)備不受同步機(jī)的影響。

視頻監(jiān)視系統(tǒng)采用LEADER公司LV5381波形矢量示波器作為視頻監(jiān)視，可同時(shí)監(jiān)看4路攝像機(jī)的波形和矢量信號，并進(jìn)行付載波相位的比較，使用分屏器方式，方便色域符合型監(jiān)視特性，導(dǎo)播KPGM和PVM監(jiān)視畫面≥24時(shí)，分割畫面數(shù)量≥16個(gè)。技術(shù)區(qū)主監(jiān)視畫面為17時(shí)，并提供8個(gè)攝像機(jī)訊道監(jiān)看畫面，2路下變換后標(biāo)清監(jiān)看畫面、2路延時(shí)后標(biāo)清監(jiān)看畫面。錄像區(qū)提供2臺(tái)放像機(jī)、2臺(tái)錄像機(jī)信號監(jiān)看畫面。

（2）通話系統(tǒng)

通話系統(tǒng)我們采用美國CLEARCOM公司最新推出PARTY Line內(nèi)部通話系統(tǒng)，安裝方便，擴(kuò)展性強(qiáng)，選用一臺(tái)MS-704四路通話為主站供導(dǎo)播使用，一臺(tái)MS-702二路通話為分站，通道連接帶串環(huán)輸出，每個(gè)通道有獨(dú)立的通話開關(guān)，單用戶和多用戶通話，通話質(zhì)量高。MOTORALA中繼站及配套6個(gè)無線對講，與內(nèi)部通話之間能無障礙聯(lián)系。

（3）Tally和UMD系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對切換臺(tái)和矩陣的輸出都能夠提供顏色及字符的提示，自動(dòng)完成PGM，PVW源名顯示和TALLY指示能夠跟隨信號變化而改變。對于錄制、慢動(dòng)作、返送等也能夠提供顏色及字符的提示；UMD單元盡可能支持中文顯示，字符大小可定義，UMD單元點(diǎn)亮區(qū)域?yàn)樽址糠?，要求在常態(tài)下字符顯示為綠色，可根據(jù)切換功能顯示為黃色、紅色。

（4）衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)

時(shí)鐘系統(tǒng)由一臺(tái)GPS自動(dòng)校時(shí)母鐘和一臺(tái)單聯(lián)19英寸1U子鐘組成。具有軟件判斷功能，直觀指示信號搜索、跟蹤和失鎖等狀態(tài)?？尚?zhǔn)各種具有標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間接口的廣播電視設(shè)備。

四.結(jié)束語

鶴崗電視臺(tái)高清轉(zhuǎn)播車從設(shè)計(jì)規(guī)劃到實(shí)施歷時(shí)將近兩年時(shí)間2014年5月正式投入使用。經(jīng)過世界杯女子籃球比賽和其他大型綜合節(jié)目現(xiàn)場直播實(shí)際使用的考驗(yàn)，高清轉(zhuǎn)播車在使用時(shí)所有設(shè)備及功能均能正常使用，高質(zhì)量的節(jié)目制作效果和操作控制系統(tǒng)的靈活受到技術(shù)制作人員好評。高清轉(zhuǎn)播車使用后提高了鶴崗電視臺(tái)節(jié)目綜合制作能力和硬件設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，也為今后鶴崗電視臺(tái)制作出優(yōu)質(zhì)電視節(jié)目提供良好技術(shù)保障。