高性價(jià)比直播方艙平臺的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

于小川

（桓臺縣融媒體中心，山東 淄博 255000）

0 引言

廣電行業(yè)作為媒體和技術(shù)融合的行業(yè)，隨著高新技術(shù)快速發(fā)展，更新?lián)Q代勢在必行。但是因?yàn)樾袠I(yè)的特殊性，面臨設(shè)備價(jià)格高、技術(shù)投資巨大的挑戰(zhàn)，因此更新?lián)Q代勢必會帶來巨大經(jīng)濟(jì)壓力。在融媒體時(shí)代，直播逐漸常態(tài)化，但縣級融媒體中心普遍存在直播設(shè)備分散、集成度低、安全性差、人工勞動強(qiáng)度高的問題，不具備全天候和快速機(jī)動能力，難以滿足直播工作的需求。因此，如何更好地集成轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，是技術(shù)人員需要思考的問題。

桓臺縣融媒體中心大膽創(chuàng)新，獨(dú)立設(shè)計(jì)的直播方艙，是山東省首家獨(dú)立設(shè)計(jì)安裝的拖掛式直播裝備，在安全性、便利性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等方面為縣級融媒體直播設(shè)備提升提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 車體設(shè)計(jì)

1.1 車體結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)中小型電視轉(zhuǎn)播車多采用直掛式、箱式貨運(yùn)車進(jìn)行改裝，車體造價(jià)昂貴且前車無法單獨(dú)使用，沒有轉(zhuǎn)播任務(wù)時(shí)便會停放，完全閑置[1]。2018 年，索尼公司曾與航天新長征電動汽車技術(shù)有限公司合作研發(fā)移動轉(zhuǎn)播倉OB Cab，創(chuàng)造出轉(zhuǎn)播車新形態(tài)。本文經(jīng)過綜合論證，結(jié)合OB Cab 案例，決定在分體式拖掛式旅居車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝。牽引車使用福特全順7 座高頂商務(wù)車，后面載貨區(qū)加覆鋼板，在出直播任務(wù)時(shí)既可以承載工作人員，又可作為輔助車，用于放置攝像機(jī)、腳架、搖臂、線纜等直播方艙配套設(shè)施設(shè)備。

直播方艙車體在拖掛式旅居車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，箱體總長7.1 m，車內(nèi)面積為15 m2，具有行車燈、剎車系統(tǒng)、倒車影像。到達(dá)活動現(xiàn)場后獨(dú)立停放，不影響前車使用。為保證方艙停放時(shí)的穩(wěn)定性，在底盤配置了4 點(diǎn)支腿的穩(wěn)定支撐系統(tǒng)。側(cè)面配有遮陽簾，車下設(shè)置補(bǔ)充工位。

1.2 車體布局

直播方艙設(shè)計(jì)效果圖如圖1 所示，在保證重要信號源主備路由完整的基礎(chǔ)上，減少周邊設(shè)備數(shù)量，合理布局機(jī)柜設(shè)備。為適應(yīng)新媒體的發(fā)展，充分利用直播方艙空間，車內(nèi)采用半開放式布局，沒有物理隔斷，只有概念上的劃分，設(shè)電池倉、導(dǎo)播區(qū)、音頻區(qū)、技術(shù)區(qū)及線纜倉。導(dǎo)播區(qū)包括導(dǎo)播工位、導(dǎo)播助理工位、字幕工位、新媒體直播推流工位及錄放像工位，音頻區(qū)設(shè)一個(gè)調(diào)音師工位，技術(shù)區(qū)設(shè)一個(gè)系統(tǒng)工程師工位和一個(gè)車尾技術(shù)工位?？偣の贿_(dá)到8 個(gè)，能夠滿足市縣級融媒直播項(xiàng)目和中、小型電視節(jié)目的制作需求。直播方艙牽引車及車體如圖2所示。

圖1 直播方艙設(shè)計(jì)效果

圖2 直播方艙牽引車及車體

1.3 電力系統(tǒng)

整車電力系統(tǒng)由交流和直流兩大部分構(gòu)成。交流系統(tǒng)包括隔離變壓器和不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）。直流系統(tǒng)由充電機(jī)和蓄電池組成。外電接入直播方艙首先進(jìn)入隔離變壓器，隔離變壓器輸出進(jìn)入配電盤，通過配電盤將設(shè)備用電分配到機(jī)柜。其余空調(diào)、照明燈非設(shè)備用電，直接通過空氣開關(guān)進(jìn)行分配。在完全失去外電的情況下，UPS 可為全車提供約15 min 的續(xù)航能力。

2 視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

視頻系統(tǒng)功能完善，能夠同步開展多個(gè)任務(wù)，并具備多格式制作能力[2]。

2.1 信號源及傳輸

2.1.1 攝像機(jī)

固定機(jī)位采用4 臺松下2300 高清電子新聞采訪（Electronic News Gathering，ENG）攝像機(jī)，移動機(jī)位采用2 臺松下298 高清ENG 攝像機(jī)，并具備2 路擴(kuò)展。

根據(jù)活動現(xiàn)場環(huán)境，直播方艙停放位置不同，設(shè)計(jì)近端部署和遠(yuǎn)端部署兩種工作模式。近端部署模式適用于絕大多數(shù)戶外項(xiàng)目，直播方艙停放位置靠近會場，機(jī)位距離小于50 m。遠(yuǎn)端部署模式適用于主會場位于劇場、劇院、會議廳等室內(nèi)場所，與直播方艙距離太遠(yuǎn)，串行數(shù)字接口（Serial Digital Interface，SDI）線無法直連。

2.1.2 無線圖傳

配備一套雷電X2 雙機(jī)位圖傳，用于移動機(jī)位信號回傳。此圖傳基于1.4 GHz 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)，兩路傳輸只占用一路無線信道，經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)具有優(yōu)異的穿透力、非視距傳輸能力，傳輸距離可達(dá)1 000 m，且在此頻率工作不易被外部環(huán)境干擾。此圖傳支持高清輸入，采用H.265 編解碼，圖像清晰，支持拉流工作模式，為遠(yuǎn)程制作提供了更多選擇。

2.1.3 外來信號源

安裝一臺AJA FS2 多格式信號處理器，能夠滿足非系統(tǒng)制式信號源交叉變換處理要求。

2.1.4 視頻服務(wù)器

采用一臺vMix 主機(jī)，具備4 路SDI 輸入輸出能力。平時(shí)作為放像主機(jī)，用于播放片頭、墊片、插片等，兼具在線包裝能力。

2.1.5 字幕機(jī)

采用一臺勵得U-CG 星漢高清字幕機(jī)，充分發(fā)揮中央處理器（Central Processing Unit，CPU）和圖形處理器（Graphics Processing Unit，GPU）的數(shù)據(jù)處理和圖形渲染能力，實(shí)現(xiàn)圖文字幕的三維多層實(shí)時(shí)渲染。

2.1.6 錄放機(jī)

利舊4 臺P2 卡式錄放機(jī)，2 臺用于收錄PGM、Clean 信號，2 臺用于靈活調(diào)度，可自由錄制攝像機(jī)及外來信號源或作為放像機(jī)使用。新設(shè)一臺BMD SD 卡錄機(jī)，用于收錄PGM 信號，便于直播結(jié)束后新媒體制作部門進(jìn)行迅速剪輯。

2.2 信號制作和信號調(diào)度部分

如圖3 所示，所有信號源經(jīng)視分板卡同時(shí)進(jìn)入切換臺和矩陣。其中，切換臺PGM 信號與矩陣的應(yīng)急輸出共同進(jìn)入2×1 切換器，經(jīng)過2×1 切換器輸出的信號作為主路PGM 信號TX1。同時(shí)，切換臺的另一路輸出PGM/Clean 信號直接加嵌輸出作為備路信號TX2。系統(tǒng)中重要節(jié)點(diǎn)信號均連接跳線盤上下口，便于靈活調(diào)度系統(tǒng)信號，方便檢測與應(yīng)急切換。

圖3 視頻主備系統(tǒng)框圖

2.2.1 切換臺

利舊一臺松下AV-HS410MC 切換臺，新加配2 張SDI 輸入板卡，共13 路輸入、5 路輸出，符合高清演播室信號處理標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 矩陣

利舊一臺索貝16×4 播出矩陣，切換臺與矩陣分別為主備制作通路的核心設(shè)備，并且互為備份。如果切換臺出現(xiàn)故障，可使用導(dǎo)播工位前2×1 應(yīng)急切換開關(guān)將信號切換權(quán)立即移交給導(dǎo)播工位應(yīng)急切換矩陣面板完成切換。此時(shí)矩陣代替切換臺進(jìn)行切換，如果不能及時(shí)解決切換臺故障，使用應(yīng)急矩陣完成切換工作，輸出到各終端的信號也取自備路[3]。

2.3 融媒體直播

為了適應(yīng)媒體融合發(fā)展，桓臺縣融媒體中心創(chuàng)新直播形式，依托手機(jī)客戶端、電視、廣播、戶外大屏等媒體平臺，架構(gòu) “三屏一聲” 融媒聯(lián)動直播矩陣，立體式全覆蓋受眾群體[4]。在直播方艙的導(dǎo)演區(qū)工作臺加裝了BMD Web Presenter HD 網(wǎng)絡(luò)視頻直播編碼器，并將編碼器推流狀態(tài)監(jiān)看接入多畫面監(jiān)視墻，時(shí)刻監(jiān)測視頻輸入畫面、音頻電平、直播狀態(tài)、數(shù)據(jù)速率及緩存級別。為滿足網(wǎng)絡(luò)視頻直播的要求，在車尾技術(shù)區(qū)安裝高視T80 聚合編碼器。同時(shí)，在車尾接口板提前預(yù)留了視頻輸出口、音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口等， “三屏一聲” 聯(lián)動直播時(shí)在車尾加裝視頻光端機(jī)，利用本地運(yùn)營商光纜進(jìn)行電視、電臺播出。

3 音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)是基于二級調(diào)音設(shè)計(jì)與使用的，即把現(xiàn)場擴(kuò)聲調(diào)音臺處理的音頻送給轉(zhuǎn)播車的調(diào)音臺進(jìn)行處理，并與視頻信號合成為播出信號[5]。在市縣級融媒直播錄制項(xiàng)目實(shí)踐中，音頻制作需求較簡單。因此，采用主備調(diào)音臺無縫切換，主備調(diào)音臺同時(shí)輸出信號至2×1 音頻倒換器。音頻系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)同樣接入音頻跳線盤。

3.1 音源及傳輸

近端部署模式：現(xiàn)場拾音設(shè)備、前級調(diào)音臺使用模擬音頻綜合纜與車尾接口板鏈接。遠(yuǎn)端部署模式：現(xiàn)場拾音設(shè)備、前級調(diào)音臺使用光接口箱接收，通過光纜送至直播方艙。

車內(nèi)音源主要有視頻處理器、外來信號解嵌后的信號、錄放機(jī)的信號等。所有外來的麥克風(fēng)輸入連接器（Microphone Input Connector，MIC）或LINE信號通過線路分配放大器輸出給主備調(diào)音臺。

3.2 混合調(diào)音

主調(diào)音臺選用Soundcraft（聲藝）Si Expression 1，該系列調(diào)音臺在桓臺融媒體中心演播室使用過，具有16 個(gè)本地可重復(fù)使用的麥克風(fēng)前置放大器、8 個(gè)立體聲輸入接口及80 個(gè)輸入混合通道，性能穩(wěn)定，安全可靠。所有Si Performer 控制臺都有14 個(gè)輔助/組混音，可配置為14 個(gè)單聲道混音或8 個(gè)單聲道加6 個(gè)立體聲混音，而矩陣混音可根據(jù)需要設(shè)置為單聲道或立體聲。該調(diào)音臺可選配樂器數(shù)字接 口（Musical Instrument Digital Interface，MIDI）、Dante 卡，可與接口箱、擴(kuò)展設(shè)備等級聯(lián)。

備調(diào)音臺選用百靈達(dá)RX1202FX，具有8 路話筒平衡輸入，性價(jià)比高。安裝在調(diào)音工位下方的機(jī)柜，可充分利用空間。

4 通話及TALLY 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用納雅BS350 無線全雙工內(nèi)部通話系統(tǒng)，具備穿墻6 層以上、2 000 m 通話距離。無線TALLY燈支持熱靴頭和綁帶連接攝像機(jī)，屏幕背景顯示紅綠雙色，與切換臺信號同步。支持分組通話，方便導(dǎo)播與攝像、主持人、技術(shù)保障人員溝通。系統(tǒng)具有音頻AUX 輸入輸出接口，無須添加轉(zhuǎn)換器，可與大型通話系統(tǒng)級聯(lián)。為了滿足現(xiàn)場活動需求，通話系統(tǒng)還獨(dú)立配備了10 套公網(wǎng)對講機(jī)。

5 時(shí)鐘及同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用青島市廣播電視科研所生產(chǎn)的TVZ3100II型衛(wèi)星校時(shí)鐘，配備倒計(jì)時(shí)控制器、標(biāo)準(zhǔn)子鐘及倒計(jì)時(shí)子鐘。時(shí)鐘全自動工作，可直觀指示信號搜索、跟蹤和失鎖等狀態(tài)。

利舊安裝一臺SOBEY BLK-16S 同步信號發(fā)生器，雖然切換臺具備內(nèi)置幀同步器，單獨(dú)使用時(shí)不需要外同步。未來和其他系統(tǒng)級聯(lián)使用時(shí)，可通過外部同步鎖定該切換臺，實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)與外部系統(tǒng)同步。

6 實(shí)踐應(yīng)用

桓臺融媒高清直播方艙自投入使用以來，已經(jīng)承擔(dān)了50 多場直播錄制任務(wù)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，功能發(fā)揮正常。

在《2023 中國·桓臺 “環(huán)馬踏湖” 輪滑馬拉松大賽》中，首次將光接口箱安裝在距離主會場2 km 的馬踏湖景區(qū)核心機(jī)房，利用園區(qū)監(jiān)控光纖鏈路回傳多路固定點(diǎn)位攝像機(jī)信號。在《山東省住建系統(tǒng)2023 年 “安全生產(chǎn)月” 活動啟動儀式》中，承擔(dān)主會場直播公共信號制作，并與17 地市分會場完成互動連線直播。

2023 年 “兩會” 轉(zhuǎn)播系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖4 所示。因方艙設(shè)計(jì)合理，使用靈活，功能完備，得到省臺及同行技術(shù)人員和制作團(tuán)隊(duì)的一致好評。

圖4 2023 年 “兩會” 轉(zhuǎn)播系統(tǒng)拓?fù)鋱D

7 結(jié)語

桓臺縣融媒體中心直播設(shè)備提升改造項(xiàng)目，從車體規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到集成調(diào)試，全由中心技術(shù)人員自行完成，并取得國家實(shí)用新型專利。除利舊設(shè)備外，僅需投資50 萬元左右，性價(jià)比極高，解決了縣級融媒體中心因資金緊張?jiān)斐芍辈パb備能力弱的問題。

全媒體高清直播方艙的投入使用，將為融媒體事業(yè)的發(fā)展提供更強(qiáng)的技術(shù)支撐。未來，直播方艙將在推動社會發(fā)展、承擔(dān)大型活動直播錄制等方面，更好地發(fā)揮桓臺縣融媒體中心的技術(shù)設(shè)備優(yōu)勢。