十訊道高清轉播車設計及特點探討

郭偉強

（作者單位：烏魯木齊電視臺）

十訊道高清轉播車設計及特點探討

郭偉強

（作者單位：烏魯木齊電視臺）

本文簡要介紹了烏魯木齊電視臺十迅道高清轉播車的設計，以及視頻系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、周邊設備的設計，對廣播電視工作有一定的借鑒意義。

高清轉播車；視頻系統(tǒng)；音頻系統(tǒng)

烏魯木齊電視臺8+2訊道高清轉播車整個設計原則追尋了的安全可靠性，科學先進性，功能完整性，可擴展性原則，其整車系統(tǒng)在性能上具有先進性，安全、穩(wěn)定、易操作、便于維護等特點。設計上避免系統(tǒng)出現(xiàn)質量瓶頸；在功能上既能滿足臺內日常工作需要，同時具有大型體育節(jié)目，大型綜藝節(jié)目和大型慶典活動的實況直播、錄制能力，結合現(xiàn)階段的播出結構，制作出高、標清兩級節(jié)目。根據系統(tǒng)功能，高清電視轉播車系統(tǒng)分為視頻、監(jiān)視及控制、音頻、通話和時鐘五大功能塊，具體系統(tǒng)設計如下。

1　視頻系統(tǒng)

烏魯木齊電視臺8+2訊道高清電視轉播車，最大容量下包括8套高清標準攝像機，2套高清無線攝像機、2套高清錄像機、一套SONY XDS-PD1000工作站（硬盤+光盤錄像機）、1套高標清硬盤錄像機（T2）（1入2出），1套6通路EVS高清慢動作服務器（2路輸出），1套高清字幕機，1套高清三維在線編輯系統(tǒng)，8路外來信號（2路多格式，2路上下交叉變換，4路高清幀同步），2路VGA/HD-SDI信號，1路高清測試信號共33路信號源。

高清攝像機采用16比特高清攝像機；2套高清攝像機無線微波采用德國BMS高清攝像機微波，2分集接收，光纖傳輸；2路多格式外來信號通過Snell TBS800高清多格式處理器送入系統(tǒng)。

HDK-79 EXIIIa攝像機頭輸出高清數字信號；攝像機頭能夠輸出高清數字信號，此外，如裝配錄像機接口（選件），能夠與高清錄像機等高清數字設備直接連接。

2套高清無線訊道采用BMS無線攝像機系統(tǒng)。BMS無線攝像機系統(tǒng)，CTxx20HD 標清-高清發(fā)射機一幀延遲，頻率范圍：1.95～7.4 GHz，帶寬8MHz，可調輸出功率達400 MW等。

轉播車節(jié)目直播（錄制）過程中發(fā)揮核心作用的是視頻切換臺，在切換系統(tǒng)中，選擇 Kahana 2級 M/E的切換臺。其實采用格式融合，能把標/高清的視頻信號作實時切換和在同一畫面中把兩者構圖。

信號調度和處理。系統(tǒng)配置了72×72規(guī)模的高清多碼流矩陣，在滿足系統(tǒng)基本應急功能的基礎上設計了豐富的輸入輸出調度通路，使系統(tǒng)的綜合調度能力大大提升，并留有擴展余量。

系統(tǒng)同步基準同步信號發(fā)生器為整個系統(tǒng)提供基準信號，在轉播車直播系統(tǒng)中通常采用主備同步機自動倒換的方式，可產生Tri-lever、BB和Word-Clock同步信號，以及高標清測試信號。同步機選用泰克公司的（TG700）同步機。同步倒換器實現(xiàn)對各種信號手動和自動切換。

2　監(jiān)視及控制系統(tǒng)

“所見即所得”的高清監(jiān)視系統(tǒng)+智能動態(tài)UMD指示，解決高、標清同播產生的畫面監(jiān)視比例問題，車內主要設備支持SNMP協(xié)議，通過服務器集中監(jiān)視各個設備的工作狀態(tài)、故障和報警等信息，對設備參數進行調整和設置。

2.1高清監(jiān)視問題

在采用高清內核結構的系統(tǒng)中，標清播出的節(jié)目信號是4∶3的結構比例，這只是在下變換輸出時才能得到，而參與制作的信號源仍然都是16∶9的高清信號，即導演監(jiān)看的畫面并不是最終得到的4∶3，而是參與制作的16∶9，為了給導演提供4∶3的監(jiān)視畫面，采用了“所見即所得”的監(jiān)看方式。即高清播出時，所有信號源采用16∶9構圖監(jiān)視，標清播出時，在16∶9的監(jiān)視畫面上疊加安全Marker框，得到4∶3的構圖監(jiān)視，這種方式相比遮幅的方式能夠保留完整的畫面信息。

2.2監(jiān)視信號的安全性

技術區(qū)、錄像區(qū)和音頻區(qū)采用17″高清液晶監(jiān)視器+四畫面分割的監(jiān)看方式，導演區(qū)采用8塊42″高清液晶監(jiān)視器+多分畫面分割的監(jiān)看方式，一個監(jiān)視器出現(xiàn)故障，或者一個畫面分割器出現(xiàn)故障，對導演的影響都非常的巨大。針對這個問題，也設計了相應的解決方案。技術區(qū)和音頻區(qū)選用Miranda公司的畫面分割模塊，每個畫面分割器板可設置為4×2或8×1輸出。導演區(qū)選用16畫面分割器，16路輸入，2路獨立的輸出，任意一路輸入信號都可以在2個輸出畫面中顯示，且位置和大小相互不受影響，1臺畫面分割器連接2臺監(jiān)視器，當某臺顯示器出現(xiàn)故障時，可以將其監(jiān)看信號設置到另外一臺監(jiān)視器中顯示，保證監(jiān)看信號數量不受影響。

2.3動態(tài)UMD系統(tǒng)

要實現(xiàn)導監(jiān)墻的動態(tài)調度監(jiān)視，需要提供強大的TALLY指示系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中，配置了TSL動態(tài)UMD系統(tǒng)，在信號動態(tài)調度后，源名顯示和切燈指示自動跟隨變化，不需要人為再次設置，操作方便的同時也避免了誤操作。

2.4智能監(jiān)控系統(tǒng)

智能監(jiān)控系統(tǒng)采用了Ideal Monitor 系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)的監(jiān)控、監(jiān)播，各類信號監(jiān)視、監(jiān)測及信號調度、管理，這樣不僅對全部的設備進行監(jiān)控，還能做到對通道質量和技術指標進行監(jiān)測。

2.5設備監(jiān)控層

設備監(jiān)控層是一種模塊模式（在設備上），它可以自動對全部設備進行監(jiān)控，智能監(jiān)控軟件，一邊接收各種狀態(tài)和報警信息，時時處理，及時做到監(jiān)控管理。烏魯木齊電視臺采用的Ideal Monitor 能夠查看各種運行狀態(tài)時時報警。同時Ideal Monitor能做自動的設備控制，備份設備的自動參數恢復和車內環(huán)境的監(jiān)控，報警。

3　音頻系統(tǒng)

采用數字立體聲音頻制作，充分考慮與大演播廳主調音臺的互備問題。以前大多數轉播車的車內音頻系統(tǒng)都比較簡單，調音臺的主要作用只是處理輸入的音頻信號然后輸出到傳輸設備，這樣在轉播車只能控制信號的有和無，卻無法控制信號的好壞。因此，在系統(tǒng)設計上基于采用現(xiàn)場和播出分別調整的思路來考慮的。

在進行大、中型文藝演出的錄制和轉播時通過演播室內放置在現(xiàn)場負責接收當地的話筒/線路信號的接口機箱，將其轉換成MADI信號，通過預留在車體上的光纖接口送回到轉播車；也可用于將轉播車內信號通過MADI光纖送至現(xiàn)場擴聲。

音頻系統(tǒng)的接口，就是模擬多芯纜，音視頻綜合線纜輸入信號等由車體接口送入轉播車的各類音頻信號。此外，預留了車內接口箱#1在車外使用時的光纖接口。

車外模擬多芯纜及綜合纜輸入信號，通過話筒和線路分配器同時輸出給主、備調音臺；車內主要數字信號連接到主調音臺的接口機箱#1上，通過光纖-AES信號轉換單元與備份調音臺部分共享。這樣的設計是為了備調音臺在接手調音臺工作時可以獨立完成大部分的工作，大大的提升了重要轉播任務時系統(tǒng)的安全性。

在輸出信號方面，車體輸出接口面板上有來自主備兩路PGM節(jié)目信號，以及來自主調音臺的模擬PGM信號。為了保證安全播出，我們在數字播出部分采取信號雙路徑輸出并且在一些關鍵環(huán)節(jié)采取方便自動切換主、備節(jié)目信號的設備。數字的主備PGM信號分別送往系統(tǒng)中的兩臺 Mastersync二選一切換器及音分，這樣在其中一個信號有問題的情況下，可以由Mastersync自動地檢測數字輸入并切換主/備通路，就可以靈活方便地解決備份的問題，且簡化了系統(tǒng)整體結構，當其中一臺Mastersync出現(xiàn)問題時，可以從備份的第二臺中取得播出信號，這樣就滿足了前面所提到的輸出信號徹底雙路徑，大大提高了安全性。

4　通話系統(tǒng)

采用星型通話網絡，以32×32數字通話矩陣為核心，有線通話、無線雙工、無線對講、GSM以及有線電話等多種通話方式相結合，導演只需通過通話面板即可完成對車內及現(xiàn)場各個工位的指揮調度。

通話系統(tǒng)選用Telex CROUNS 32×32數字通話矩陣為基礎進行設計；配備2個全功能主控通話站，用于導演和技術總監(jiān)工位使用；配備4個分控通話站，分別用于音頻（1個）、錄像（1個）、慢動作（1個）、外接口盤（1個）；2個通道的有線電話接口；2套現(xiàn)場評論員系統(tǒng)，可支持2個評論員。車外接口板設計足夠數量的4線、2線、電話和以太網等接口，滿足多系統(tǒng)連接的需要。

5　時鐘系統(tǒng)

GPS鎖相高穩(wěn)時鐘系統(tǒng)，為各個工作區(qū)域提供正、倒計時信號，產生標準EBU時碼信號，為多軌錄制提供統(tǒng)一標準。GPS時鐘系統(tǒng)。采用衛(wèi)星校時鐘自動接收GPS時鐘信號；可以提供時鐘顯示，并為錄像機、視頻服務器和錄音機提供外部時間碼。