多手段傳輸系統在電視轉播的應用

文丨陳心遠

隨著電視新聞媒體不斷的提高新聞時效性，以及各種大型重大活動、體育賽事的不斷增多，電視直播成為一種常態化的播出已經是一種必然的趨勢。電視直播信號的穩定傳送，成為直播的一個重要環節和有力保障。廈門電視臺技術中心以廈門國際馬拉松賽轉播為契機，經過9年來的不斷革新和探索，在賽事直播的信號傳輸方面積累了一定的經驗，組建了立體傳輸信號覆蓋網絡，在日常的新聞及各種活動直播當中起了重要的作用。

這套電視直播傳輸系統包括了微波系統，光纖系統，800MHz OFDM數字移動微波系統，800MHz微波組網系統，“動中通”移動衛星電視直播系統和3G電視直播系統。由于微波系統和光纖系統目前技術成熟，且在各電視臺都已得到了廣泛的應用，因此本文主要介紹廈門廣播電視集團技術中心在移動傳輸方面采用的新技術以及在實際轉播過程中積累的一些經驗。

1 800 MHzOFDM數字移動微波系統

OFDM正交頻分復用技術，是一種多載波數字通信調制技術。基本原理就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，將高速數據流通過串并轉換，分配到這些子信道中進行傳輸，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且各子載波并行傳輸。OFDM具有很強的抗頻率選擇性衰弱能力和很強的抗多徑干擾能力，因此很適合進行移動信號在復雜的環境中的傳輸。800MHz移動微波頻率較低，波長長，繞射能力強。較之2GHz OFDM信號系統，雖然穿透損耗略大，但在繞射損耗上卻小很多，因此在傳輸途徑上即使有高樓等障礙物遮擋，也能進行繞射，保證信號的傳輸質量。

PF-503 800MHz OFDM數字移動微波系統有四路頻率：774.5MHz，783.5MHz，792.5MHz，801.5MHz。多種調制模式：OFDM-64QAM/32QAM/16QAM/ DQPSK/QPSK/DBPSK/BPSK。在馬拉松轉播中我們使用的是DQPSK調制模式，對應碼率7.243Mbps。DQPSK即差分四進制相移鍵控。采用四相相位鍵控調制方式可獲得較高的頻譜利用率，較強的抗干擾性和較高的性價比。采用差分相干解調不需要相干載波，而且在抗頻漂能力、抗多徑效應及抗相位慢抖動能力等方面均優于采用相干解調的絕對調相。因此理論上是最適合在復雜條件下進行電視轉播所采用的調制形式，而實際的使用效果也證明了這點。

在馬拉松賽事轉播過程中，我們把800M移動微波的發端安裝在視音頻采集車上，由采集車將信號經過功率放大后發給各個800M移動微波的接收點。經過賽前的測試演練，一般只需要在賽道沿線上選擇3到4個制高點作為微波接收點便可以覆蓋全程。各個接受點是輪流工作的，類似接力棒的傳遞交接，接收點收到800M微波信號解調后再通過光機傳回總控，這樣就能順利將移動信號進行傳輸。采集車的信號在移動發射過程中，相鄰的兩接收點之間會有一段的賽段信號重疊覆蓋，這樣既便于信號傳輸的交接，也起了互為備份的作用。廈門廣播電視集團技術中心的這套800MHz微波系統還參加了揚州、大連、重慶、東營等地的馬拉松電視直播，針對各地不同的賽道路線，不管賽道中是否有連續的高樓、樹木的遮擋，還是賽道上有連續的上下坡，在轉播過程中信號都不會出現閃爍、靜幀等現象，取得了良好的轉播效果。

除了馬拉松賽事，800MHz移動微波系統在各種復雜條件下的直播活動都發揮了重要的作用。

賽艇比賽，我們將微波發端置于摩托艇上，直接傳輸艇上跟拍攝像機信號。800MHz OFDM數字移動微波在無遮擋的情況下有效的傳輸距離達6.5公里，有效傳輸距離達遠大于一般的無線攝像機1公里的有效傳輸距離。在直線有遮擋的情況下，普通點對點的微波無法直接發送傳輸信號，只能用微波中繼或者架設光纜的方法解決。此時800MHz微波就可以利用其良好的繞射能力來實現信號的傳輸。在實際使用中，位于制高點的全向接收天線對比賽全程的信號均接受良好，大大提高了電視直播的效果。

高爾夫賽事直播是電視轉播中難度較大的一項，參賽選手分散在多個地點進行比賽，比賽線路長，地形復雜，傳輸困難大。我們把2套800MHz移動微波系統的發端分別安裝在球場的兩輛電瓶車上，分別負責兩臺移動攝像機位信號傳輸工作，這兩臺移動機位可根據導演的要求迅速到達不同的比賽地點。租用了一臺20多米臂長的大型吊車，把兩套800MHz接收端設備吊高，增強了接受效果，取得了很好的電視直播效果，得到賽事合作方的稱贊。

2 800MHz數字移動微波擴展的微波組網系統

由于800MHz移動微波在轉播中取得了很好的直播效果,因此經常應用于即時新聞的直播中。新聞部門及轉播部門就給我們提出了如何能在城市中建立一個完整的信號中繼網,電視直播車不管開到哪里都能及時的把信號傳回臺里，而不必事先做各種復雜的準備工作，以保證新聞的實效性，在第一時間，把第一現場傳給觀眾。由于800MHz數字移動微波的價格較貴，而如果要做到覆蓋全廈門市的話需要增加近30個接受點，傳統的增加800M接受設備和傳送裝置將需要投入大量的資金，對于廈門廣播電視集團技術中心現狀來講是比較困難的。于是，我們就考慮能不能在現有的基礎間的兩點微波覆蓋范圍邊緣重合，每個接收點配置棒狀全向天線、中繼放大模塊、射頻光機，24小時處于工作狀態，隨時可以接收移動車裝備的800MHz OFDM 發射的微波信號，將天線接受的射頻信號經放大濾波后，用射頻光機通過光纖系統傳回廣電中心。中繼接收點一般都架設在高樓頂上，存在的問題是由于陰影效應，不管天線的位置如何架設，都接收不好大樓正下方的發射信號，因此我們只能選擇在附近補點來解決這個問題。

組網的建立使得原有的800MHz得到了充分的擴展，基本實現了廈門市島內的微波覆蓋。采用射頻傳輸的方案，對微波設備固有的指標不會有任何劣化，保證了信號的質量，整套系統的成本也較低。實現了無人值守，維護較為簡便。而且組網系統也應用到了各地的馬拉松賽事轉播中，在保持原有800MHz八木天線的主路微波接收回傳的情況下，成為無縫的備路信號回傳系統，大大提上對800M微波系統進行充分的利用和擴展。

新媒體因其所構成的信息多元、資源共享、功能強大等特點，致使傳統的道德規范無從著力。基于此，在日常的思想政治教育中，教育者需加強對學生的理想信念教育。如積極利用新媒體技術和手段對黨和國家的大政方針進行宣傳，同時根據現階段大學生的心理發展特點及認知特征，有針對性地開展思想政治教育工作，并根據在學習生活中出現的問題，適時地進行調整，增強思想政治教育工作的實效性。

目前我們在廈門島內的多個高點設置了8個信號中繼點，將所接受收微波信號不經過解調，通過射頻光發射機和光纖網絡直接送回廣電中心進行同一解調，實現城市范圍內的微波信號覆蓋。其核心在于設計幅頻特性良好的濾波器，低噪聲放大器將所接受的射頻信號經過放大處理后通過射頻光發射機進行遠距離光纖傳輸。另一端在廣電中心設置一個光纖接收機框，內置多塊射頻光接收卡，來自多個信號中繼點的光信號分別進入光接收卡，輸出的射頻信號，經過適當衰減后經過射頻切換開關送往與微波發射端相配套的解調設備解調出視音頻信號。

組網系統的發端即為800MHz的發射設備。中繼接收點的選點保證相鄰之高了直播信號的安全性。

系統架構如圖

3 “動中通”移動衛星電視直播系統

“動中通”移動衛星電視直播系統是國內首創將航天控制技術、移動衛星通信技術與電視制作技術相結合，實現移動電視信號直播功能的系統。傳統的的DSNG系統當車體移動時，天線的姿態和地理位置就會發生變化，引起原對準衛星的天線偏離衛星，就會導致通信中斷。“動中通”的天線伺服跟蹤系統，通過激光捷聯慣導系統對車體和天線的方位、水平姿態以及運動狀態進行精確測量，自動完成天線與衛星的對準與跟蹤；通過GPS與慣組構成組合導航系統，修正抑制慣組漂移，在長時間范圍內，保證對星的較為準確的跟蹤；通過衛星信標信號完成天線漂移修正，實現天線姿態高精度實時解算和空間穩定控制。從而使衛星天線從傳統的只能在靜止狀態下對星，變為可在移動的狀態下對星，并保持通信。

廈門廣播電視集團技術中心的“動中通”移動衛星電視直播系統由一部三訊道移動信號采集車和一部“動中通”衛星直播車組成。如圖

三訊道信號采集車與移動衛星直播車之間采用800M OFDM數字微波進行信號傳送，在信號采集車裝有2套800M數字移動微波發射端，移動衛星直播車上裝有2套800M數字微波接受端。800M微波的有效傳輸距離可達6.5km，這樣兩部車可以在相距幾公里的地方分別進行移動跟蹤報道。

“動中通”移動衛星直播系統自投入以來，已經參加了多次重大直播活動，例如新聞欄目的SNG直播，已經充分展示了其快速反應和優秀的直播效果。而每年的馬拉松直播也是對“動中通”系統的全方位的考驗。通過在車尾部加裝“動中拍”攝像平臺，攝像師可坐在車內，通過遙控面板對平臺的攝像機進行推拉搖移操作，配合摩托車上的另一部無線攝像機對運動員進行2機位近距離跟拍。然后通過編碼上星傳回廣電中心。“動中通”在馬拉松賽上的使用，實現了馬拉松比賽男子第一梯隊、女子第一梯隊運動員比賽畫面的同步實時直播（其中男子梯隊采用800MHz微波傳輸系統）。與移動微波系統相比，具有很明顯的優勢：不必在車上加裝微波設備，不用在沿途增設接收點，直接通過衛星進行傳輸，減少了中間環節，提高了直播的安全性。

總之，“動中通”移動衛星系統的建立是電視直播的一個重大突破。它最大的滿足了新聞信號采集的靈活性，節省了直播過程的運行費用。在突發新聞報道、馬拉松賽事轉播、搶險救災等重要時刻發揮了重要的作用。

4 3 G電視直播系統

3G(即第三代移動通信技術)是無線通信與互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，是能支持高速數據傳輸的移動通訊技術。目前3G存在以下幾種標準：CDMA2000，WCDMA，TDSCDMA，廈門廣播電視集團技術中心選擇了網絡覆蓋比較成熟的中國聯通WCDMA網絡來實時傳輸信號。在新聞現場通過攝像機采集視音頻信號，3G發射端對視音頻信號進行壓縮編碼處理，數據信號通過3G鏈路回傳到臺內終端，3G接收終端對數據信號進行解碼重組處理，輸出視音頻信號。

相比傳統的衛星傳輸或微波傳輸，利用3G技術作為電視臺直播信號傳輸手段，有其自身獨特的優勢。

4.1 較少受空間限制

只要把攝像機與3G無線傳輸設備相連，有手機信號的地方就可以進行音視頻直播。可以在不同地區、城市同時間回傳電視信號，直播全國各地的現場實況。

4.2 不受時間限制

3G是全時段傳輸，它一改電視轉播車必須提前申請衛星轉播頻道的限制，只要在有手機傳輸信號的地方接上電源，即可實行直播節目。

4.3 投資成本低廉

4.4 設備使用簡單，人力投入較少

利用3G設備直播，僅需一名記者、一名攝像即可勝任，所有隨身設備不到10公斤。目前3G直播存在的問題是：圖像質量偏差；覆蓋盲點多；信號弱、丟包率高；用戶過多、帶寬受限。但對于復雜條件下，如“動中通”衛星車無法駛入的路段，微波難以架設的地方，也沒有其他光纖等傳輸手段的時候，3G直播系統對于應急突發事件的新聞類直播是一種很好的補充。

以上的幾種的傳輸手段在廈門廣播電視集團技術中心的新聞直播和各類大型活動賽事等的電視轉播工作中已經得到了廣泛的應用，并且取得了良好的效果。通過組建了包括微波，光纖，800MHz OFDM，800M微波組網，“動中通”衛星車，3G等的立體傳輸覆蓋網絡，已經能夠從容的解決各種環境和條件下，復雜電視直播的要求。目前廈門廣播電視集團技術中心的這套傳輸技術在國內各省市電視臺處于比較領先的地位，不僅能圓滿的完成廈門市的各項直播工作，還為兄弟電視臺的電視直播提供了技術支持，創造了較高的社會效益和經濟效益。

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（廈門廣播電視集團技術中心播送部，廈門 361012）