王 然，李 屹，侯 碩，王寶翔

（吉林廣播電視臺，吉林 長春 130011）

1 項目建設(shè)背景

超高清視頻是電視技術(shù)繼模擬視頻數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術(shù)革新，將帶動視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生深刻變革。吉林廣播電視臺為順應(yīng)4K超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，建設(shè)了一輛4K+5G超高清轉(zhuǎn)播車，在確保傳統(tǒng)廣播電視生產(chǎn)制作能力的同時，強化媒體融合制作功能設(shè)計，依托5G、人工智能（Artificial Intelligence，AI）等新技術(shù)，建立全媒體現(xiàn)場協(xié)同制作的電視轉(zhuǎn)播平臺。

本次吉林廣播電視臺4K+5G超高清轉(zhuǎn)播車在車體及系統(tǒng)設(shè)計上，結(jié)合吉林省媒體宣傳、節(jié)目制作實際業(yè)務(wù)剛需，充分考慮技術(shù)的先進性、穩(wěn)定性以及功能性。此外，在滿足多種制作需求的基礎(chǔ)上，通過對轉(zhuǎn)播車內(nèi)外飾的精細化設(shè)計，融入本地、本臺的文化特色和內(nèi)涵，使整體設(shè)計在觀感上具備極強的代入感、時代感，使轉(zhuǎn)播車成為吉林主流媒體形象的全新名片。

2 車體空間布局設(shè)計

超高清轉(zhuǎn)播車整車廂長度13.75 m（不含車頭部分），高度3.98 m，行駛寬度2.55 m，展開后總寬度5.90 m。車體在半掛車的基礎(chǔ)上，上裝廂體改裝而成，具有承載較大、車廂較長、容量大的特點。轉(zhuǎn)播車在布局設(shè)計上根據(jù)使用需求合理地進行車體結(jié)構(gòu)與空間分配，既滿足使用要求，又使車型設(shè)計緊湊、功能齊全。

2.1 車內(nèi)空間介紹

為拓展車內(nèi)工作空間，轉(zhuǎn)播車采用內(nèi)外套雙側(cè)拉箱結(jié)構(gòu)，左側(cè)內(nèi)套拉廂長10.5 m，可擴展行程1.6 m，內(nèi)部拉廂高度為1.9 m；右側(cè)外套拉廂長度為13.1 m，向外拉出行程為1.5 m，拉廂內(nèi)部高度為2.45 m。左右側(cè)拉廂總質(zhì)量接近，左右兩側(cè)配重更容易平衡，無須在側(cè)拉廂展開時布置安放輔助支撐腿，車輛到達工作場地后收放使用，更加方便快捷。

車體展開后，車內(nèi)工作區(qū)寬度可達5.53 m，工作總面積可達66.5 m2。車內(nèi)工作空間充足，改善了前后排工位通過性的間距問題，可以較充裕地滿足各區(qū)域平臺布局。半掛車內(nèi)底板采用平地板設(shè)計，前部鵝頸處底板無過渡臺階，工作人員在車內(nèi)活動時無磕絆風險，更方便舒適。

車內(nèi)設(shè)置兩組車體隔斷，通過隔斷將音頻區(qū)、技術(shù)區(qū)、第一制作區(qū)和第二制作區(qū)（包括融媒制作區(qū)）分割為完全獨立的4個工作區(qū)域，如圖1所示。第一、二制作區(qū)之間隔斷中間段部分上側(cè)做滑道，下側(cè)有定位插銷，制作區(qū)不封隔時可以滑動到靠近車頭一側(cè)固定。音頻區(qū)、技術(shù)區(qū)和第一制作區(qū)車體隔斷設(shè)有平開門相通，門上設(shè)有觀察窗。第一、二制作區(qū)之間設(shè)置兩個側(cè)移門，帶觀察窗。

圖1 車體隔斷示意圖

考慮到吉林廣播電視臺工作人員的使用習(xí)慣，在冬季轉(zhuǎn)播時，車頭始終處于啟動狀態(tài)，發(fā)動機的噪音會對處于車頭前部的音頻區(qū)造成影響。目前的設(shè)計方案中，音頻制作區(qū)則處于車尾部。這樣的設(shè)計減少了輔助支撐和翻折機構(gòu)帶來的復(fù)雜性，避免了臺階造成的安全隱患，減小外套拉箱的形變程度以及轉(zhuǎn)播車展開時對地面環(huán)境的水平要求[1]。

2.2 內(nèi)飾設(shè)計亮點

本次在工位設(shè)計中將第二制作區(qū)的兩排工位設(shè)計成了靈活的可折疊、可滑動的方式，且兩側(cè)都可坐人。此工位不用時，可收納到墻上，讓出這部分空間作為其他用途，如圖2所示。由于臺面可滑動，工作室可靈活調(diào)整前后距離，以滿足朝向電視墻或朝向背后85英寸大屏，或兩側(cè)坐人開會模式等多種不同應(yīng)用場景。

圖2 桌面展開及收起狀態(tài)示意圖

進門走道即第二制作區(qū)背后的位置設(shè)計有一面85英寸大屏，不僅可以作為宣傳片播放、教學(xué)培訓(xùn)演示的工具，還可作為圖紙查看的工具。配合第二制作區(qū)可折疊滑動的多功能臺面使用時，大屏還可作為主持人出鏡背景、開會背景、虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）摳像背景板等功能使用。

每個工位臺面的斜機柜都設(shè)計了一圈柔光燈帶，不僅可以統(tǒng)一調(diào)色，滿足不同的節(jié)目氛圍，而且可以在比較暗的工作環(huán)境下照亮設(shè)備面板，便于人員操作設(shè)備。

調(diào)光區(qū)背后的墻面上設(shè)計了一塊43英寸的豎屏形式觸摸屏，可滿足移動App端顯示的監(jiān)看以及圖紙、賬號以及各種技術(shù)文檔的查閱需求；也可以方便技術(shù)人員作為工作排班表或者作為白板記錄一些重要的技術(shù)信息。觸摸屏上方還設(shè)計了可隱藏收納的電動卷簾圖紙，便于快捷查詢一些系統(tǒng)鏈路的信息，如圖3所示。

圖3 調(diào)光區(qū)背后墻面設(shè)計示意圖

2.3 空調(diào)送風狀態(tài)設(shè)計

轉(zhuǎn)播車制作區(qū)空調(diào)系統(tǒng)剛好利用了外套拉箱收回后剩余的空間，利用率更高，使得在平底盤的情況下內(nèi)套拉箱內(nèi)高依然可達到1 935 mm（同樣1 600 mm深度的內(nèi)套拉箱在平底盤情況下內(nèi)高僅能達到1 800 mm）。剩余天花板形成大面積風腔，有利于沁淋式出風，避免直吹，在滿足制冷的同時使得工作人員更加舒適。

電視墻底部增加了備用空調(diào)，在極端天氣情況下，可給電視墻制冷，同時給整個區(qū)域作為冷源補充，使得節(jié)目制作更安全穩(wěn)定。制作區(qū)空調(diào)系統(tǒng)位置如圖4所示。

另外，由于主天花板能夠安裝的空調(diào)內(nèi)機數(shù)量有限，考慮技術(shù)區(qū)制冷的安全性，尤其是封閉控制單元（Closed Control Unit，CCU）機柜設(shè)備的安全性，技術(shù)人員打破以往常規(guī)，將技術(shù)區(qū)備用空調(diào)安裝到CCU機柜頂部。主空調(diào)和備用空調(diào)共享出風口，可做到既給CCU機柜制冷，同時兼顧調(diào)光人員區(qū)域制冷。主空調(diào)的一部分冷風順著CCU機柜設(shè)備前沿向下吹往調(diào)光人員背后，減少直吹且總制冷量增加。這樣不僅有效分流了各區(qū)域所需的制冷量，還兼顧了設(shè)備的制冷需求和人員的舒適性需求。技術(shù)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)位置如圖5所示。

圖5 技術(shù)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)位置示意圖（單位：mm）

備用空調(diào)在CCU機柜頂端，CCU機柜背后的熱量被直接吸回空調(diào)回風口，避免了熱量堆積，有利于CCU機柜制冷。

2.4 機柜布局規(guī)劃

整車空間規(guī)劃為強冷區(qū)、技術(shù)區(qū)、錄像區(qū)、第一制作區(qū)、第二制作區(qū)、主調(diào)音區(qū)、備調(diào)音區(qū)、慢動作區(qū)、融媒制作區(qū)及展示區(qū)幾個區(qū)域。一般轉(zhuǎn)播車音頻區(qū)域都在車體前部進門的位置，本次設(shè)計大膽創(chuàng)新，將音頻區(qū)放到了車尾。這樣在某些節(jié)目制作中，制作團隊往往來自外來團隊，工作習(xí)慣的不同使得他們會有分區(qū)工作、互不打擾的需求。由于音頻人員和調(diào)光區(qū)人員均屬于技術(shù)團隊，在以往的布局中，音頻人員在車頭、調(diào)光人員在車尾，不方便內(nèi)部更直接的面對面交流和管理。因此，此次創(chuàng)新地將音頻移動到車尾，即便制作團隊與技術(shù)團隊之間的隔斷門關(guān)上，也不影響技術(shù)團隊內(nèi)部與音視頻人員的溝通和交流。

強冷區(qū)共設(shè)有6個機柜，機柜1為配電機柜，機柜2、機柜3為深機柜，放置核心設(shè)備，設(shè)備擺放根據(jù)深度及功能性來合理布局。每個設(shè)備標有進出風向，左右設(shè)備互不影響進出風。機柜4主要為跳線機柜，上方放置雙聯(lián)監(jiān)視器，可進行信號調(diào)度時的實時監(jiān)看。機柜5放置周邊交換機、周邊機箱等等。機柜6則主要放置操作頻率較低及連接線少的設(shè)備，下方設(shè)置儲物抽屜，可放置跳線、維修工具等[2]。

3 系統(tǒng)安全主備機制

本次系統(tǒng)設(shè)計充分考慮各種安全備份方案，在任何使用環(huán)境下都沒有單一故障崩潰點。視音頻主制作系統(tǒng)具有主備切換鏈路，采用視頻切換臺+主備交換機+主備控制系統(tǒng)應(yīng)急的高可靠備份方案，以保證切換系統(tǒng)鏈路的安全性。

本次系統(tǒng)網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，IP）鏈路核心設(shè)備完全符合ST.2022-7標準，所有IP信號輸入輸出設(shè)備均為雙IP端口，分別接入主備交換機，形成IP信號雙鏈路，可以實現(xiàn)信號通路的自動應(yīng)急倒換。IP系統(tǒng)架構(gòu)中，切換臺出現(xiàn)故障時，可以通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）進行信號切換，完成應(yīng)急備份切換功能；再通過環(huán)接在交換機上的鍵控器實現(xiàn)應(yīng)急字幕疊加。系統(tǒng)中的12G基帶切換臺是節(jié)目制作的第二應(yīng)急手段，利用切換臺疊加字幕，利用加嵌器完成節(jié)目音頻的加嵌。

采用核心交換機的IP系統(tǒng)與傳統(tǒng)高清基帶的應(yīng)急處理已經(jīng)有了質(zhì)的區(qū)別。傳統(tǒng)高清基帶系統(tǒng)應(yīng)急主要由矩陣來完成切換臺的應(yīng)急備份。采用以IP為核心處理的系統(tǒng)在IP流的傳輸中已經(jīng)實現(xiàn)了主備交換機的備份，在信號輸入端，通過SDN控制，實時檢測并實現(xiàn)視頻流的應(yīng)急分配，在輸出端利用索尼IP Live技術(shù)優(yōu)勢，使視頻流信號的切換利用終端切換方式并實現(xiàn)凈切換，保證IP矩陣面板的信號切換輸出正常。切換后的信號音頻加嵌后作為應(yīng)急信號再進行分發(fā)，完成應(yīng)急作用。本系統(tǒng)還在前兩路末級上設(shè)計了應(yīng)急三選一和基帶加嵌，配合基帶超高清切換臺做到IP系統(tǒng)外的基帶備份能力[3]。

本系統(tǒng)設(shè)計中有4路純IP切換應(yīng)急鏈路以及兩路基帶切換應(yīng)急鏈路。4路IP鏈路信號經(jīng)IP交換機切換輸出，經(jīng)IPG轉(zhuǎn)換為12G 超高清（Ultra High Definition，UHD）信號后接入HDRC4000進行12G UHD直通和下變換成3G 高清（High Definition，HD）輸出，再分別經(jīng)過視分板卡輸出。兩路基帶應(yīng)急鏈路在信號鏈路上多了基帶備份層面，充分考慮了串行數(shù)字接口（Serial Digital Interface，SDI）向IP過渡時期的操作習(xí)慣和應(yīng)急習(xí)慣[4]。當某一設(shè)備出現(xiàn)故障，導(dǎo)播可以通過應(yīng)急面板手動進行切換，使系統(tǒng)工作在交換機應(yīng)急和基帶應(yīng)急模式下，保證節(jié)目正常播出。

子系統(tǒng)設(shè)計也完全考慮了字幕設(shè)備、同步設(shè)備、通話設(shè)備、Tally設(shè)備以及時鐘設(shè)備等系統(tǒng)和周邊的應(yīng)急備份措施。監(jiān)看系統(tǒng)通過切換臺內(nèi)置畫分輸出、系統(tǒng)內(nèi)畫分設(shè)備和監(jiān)視器A/B路實現(xiàn)應(yīng)急。

同步系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的基準信號，采用主備同步方式，提供圖片傳輸協(xié)議（Picture Transfer Protocol，PTP）、模擬BB和Word-Clock同步信號[5]。傳統(tǒng)上兩臺同步信號發(fā)生器提供的同步信號經(jīng)過倒換器后由模擬視頻信號分配板卡分配給系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備進行同步鎖定。分配與倒換嚴格按照主備獨立鏈路對鎖定設(shè)備形成備份分組。IP系統(tǒng)上的PTP信號進入主備交換機，由交換機和主備控制系統(tǒng)來完成同步系統(tǒng)的應(yīng)急倒換。

4 結(jié) 語

本次吉林廣播電視臺4K超高清轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)設(shè)計以安全播出為出發(fā)點，充分考慮系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的熱備份，在安全播出的前提下與未來新技術(shù)接軌，引入先進的系統(tǒng)設(shè)計理念，從而建設(shè)一個先進的、開放的、安全的節(jié)目制作平臺。系統(tǒng)功能完善、架構(gòu)合理，具有一定的冗余和容錯能力、故障自動檢測能力、自動恢復(fù)能力，同時擁有完善的網(wǎng)絡(luò)安全管控措施和防病毒機制，可保障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、穩(wěn)定運行。