實用型簡易高清轉播車的實踐與思考

張登爾

（慈溪市廣播電視臺，浙江 慈溪 315300）

慈溪市廣播電視臺簡易型高清廣播電視轉播車，適應縣市級廣播電視直播與錄制的實際需求，以完成各類中小型活動、小型體育賽事和一般性文藝類節目的直播和錄制為基本點，以高質量、多功能、實用性為出發點，在系統整體設計時充分考慮到高清電視技術，以較高的圖像質量、較完善的音頻收錄功能，既能滿足現階段標清電視節目的制作和直播質量要求，同時又能實時收錄和制作高清電視節目，并在高標清節目混合輸入的情況下同時直錄播高、標清電視節目，充分體現出技術上的先進性、功能上的靈活性、系統上的可擴展性，是功能強大、設備簡潔精良、價格適中，并具備廣播直播功能的現階段縣市級廣播電視臺較為實用的轉、錄播系統。

1 系統設計的三項基本原則

1）作為一輛廣播電視轉播車不論系統簡易還是復雜，在滿足實際需求的同時，系統運行穩定可靠是最基本的原則。要求在整車設計時，對車體、系統、設備選型都必須考慮安全、穩定、可靠、實用；應急預案完善、到位，應急操作安全、快捷、有效；系統及環境各項指標必須符合國家相關規定。

2）在設計之初充分考慮功能實用之原則，系統在設計時充分考慮適應縣市級各類常規活動的同時，通道數量配置合理，系統擴展符合實際，整體空間利用率高、結構布局實用合理、操作簡單直觀、信源調配安全、靈活，系統管理維護方便。

3）系統設計從技術性能上符合國際先進理念，保持先進性原則，能夠最大限度地適應今后技術發展和當前電視節目需求。盡可能采用新技術、新工藝、穩定成熟的設備和加工（制造）工藝，關鍵部位采用國際一流的成熟設備。

2 系統設計引用標準

該系統引用的標準有：GY/T 155—2000《高清晰度電視節目制作及交換用視頻參數值》[1]，GY/T 157—2000《演播室高清晰度電視數字視頻信號接口》，GY/T 158—2000《演播室數字音頻信號接口》，GY/T 156—2000《演播室數字音頻參數》，AES3—1992《兩通道數字音頻串行平衡傳輸格式及輸入輸出接口》，AES11—2003《演播室數字音頻設備同步》，GY/T 12503—1995《電視車通用技術條件》[2]，GB 50054—95《低壓配電設計規范》。符合國家相關行業與轉播車有關的其他各類標準[3]。

3 系統構成

不論系統大小，其基本功能就是在任何時候均能滿足移動演播室的基本要求及功能，除對車體的基本構成外，其他如音視頻系統、通話系統、電力及空調系統等均與演播室基本相同，最終完成現場節目的轉播和錄制任務。

3.1 車體的構成和基本要求

考慮到實用型簡易高清轉播車的基本功能和要求相對比較簡單，系統架構相對較為簡潔，只為完成各類中小型活動、小型體育賽事和一般性文藝類節目的直播和錄制，所以，在車體高等時以實際需求為依據，參照特種車制造行業相關標準等，在盡可能減少項目投入的情況下，選用了國產依維柯NJ6713TR6廂式客車作車體。該車全長7.13 m，寬2.00 m，高2.87 m，整車總質量為5 000 kg，改裝后的車體布局如圖1所示。

車輛經過改裝后，加上駕駛員及副駕駛的重量約為4 900 kg，小于整車最大總質量5 000 kg。

根據實際需要，在車頂安裝了空調外機和GPS、通話系統、調頻發射等各種天線附件，并設置了天線調整高位作業平臺、車外照明和低圍欄等設備。為保證了車體改裝后的整體結構強度，車內兩邊和上部利用骨架加強支撐；同時，與側壁骨架和頂部骨架相連，以使車箱整體作用力于骨架和地板。由于車輛為前軸板簧懸架，后軸空氣懸架，所以后排電纜架不做特別的減震處理；前排機柜加繞簧減震器，機柜與車體通過減震連接，減輕車體振動向機柜的傳遞，更好地保護車上的電子設備。

為做好車輛隔音、隔熱效果，對骨架的空隙進行了填充40 mm厚硅酸鋁棉等隔熱隔音處理，并對骨架與廂體外板進行噴注發泡劑和噴涂減震膠，然后在骨架外面蒙一層環保內飾板，不但保證了車內有良好的隔熱隔音環境，且盡可能地減少了車內甲醛、苯等有害物質。并根據內部結構和布局，在內裝飾時充分考慮了車廂內色彩協調和工作舒適。在3組機柜前設置了1個具有4個工位的工作臺面。工作臺面采用高密度板材料制造，表面粘貼木皮，亞光漆噴涂，高貴典雅，美觀大方。

在車內后工作區，由后部檢修區和裝載區組成。在檢修區，工程技術人員可進行系統施工和設備檢修等作業，并配備了檢修照明；裝載區主要安裝車體的電纜盤、隔離變壓器、電纜盤、充電機、蓄電池和在運輸過程中存放少量設備。

在車頂上部并排裝有2個駐車空調，是車頂的主要設備之一，以滿足車內設備及人員工作之需。在工作區域用送風道將冷風均勻地送到每個工作部位，通過沖孔頂板使冷風均勻分散地吹到車內空間；設備機柜后部采用管式出風口的機柜對設備降溫，管道從頂部一直通到機柜的中下部，從而把冷空氣送到下部，不但減少結露的可能，還能使設置區有效降溫。

在車輛尾部，為了保證倒車時的安全，配備了倒車后視系統；為方便工作，安裝爬梯及出線小門，線纜可從小門出入至外接口板上；在后門上方安裝有電動遮陽（雨）蓬，便于雨雪作業。

為了保證了工作狀態下車輛的穩定，在車輛底部安裝了2只可自動收放的12 V直流電動的車輛支撐穩定系統，同時作為車輛駐庫房時的輔助支撐功能。

為了保證車輛系統有安全有效，采用了一體化配電控制系統，利用交、直流分開方式進行控制，配電系統由交流和直流兩大部分構成，通過配電控制盤（配電盤）進行控制和監測。在配電盤上分別配有交、直流總電源開關、轉換儀表指示器、交直流電壓、電流、頻率等顯示裝置，可清楚及時地觀測各路供電狀況。交流部分包括安全隔離變壓器、UPS等；直流部分包括充電器、電瓶等。交流市電（380 V/220 V）首先進入安全隔離變壓器后輸出220 V進入配電盤，然后經配電盤供設備用電、空調用電、照明用電等。需要UPS的設備經UPS到配電盤的分項開關，非UPS設備直接經配電盤開關供設備和相關插座。

交流供電系統是車內設備的主要供電系統，整車配備了50 m的4×6平方電源電纜，用于380 V交流外電的接入。采取全密封、防震、防塵、防潮、防化學氣體腐蝕、防油污、有良好散熱性的隔離變壓器、UPS電源等設備構成。采用380 V外電供電或220 V供電，使輸入電壓為380 V或220 V的交流電源，輸出統一為220 V交流電源，該隔離變壓器輸入電壓范圍寬，抗干擾能力很強。設計配置了1臺10 kV·A隔離變壓器，比整車負載7 kW左右有30%的冗余。車內配置了1臺滿負載可延時10 min的5 kV·A純在線UPS備份電源。

直流配電系統由充電器、獨立電瓶、直流電壓及電流表、直流配電斷路器及原車電瓶等設備組成。獨立電瓶能在無外接電源的情況下供給車廂應急照明、電纜盤、維修照明等；在有外接電源時可自動快速充電。車輛穩定支撐系統有原車電瓶直接供電和控制。同時，在車內設有交、直流工作照明燈、設備檢修照明燈、場地工作燈和應急照明燈等，以符合車輛實際工作要求。

3.2 系統的組成及基本性能

1）攝像機系統

本車選用了SONY公司最新推出的HSC-E80高清演播室便攜式IT攝像機，該機型為14位模/數轉換電路，2/3全高清Power HAD FX CCD，50 Hz時靈敏度F11，具有-55 dB高基礎信噪比，新型的三同軸電纜設計。配置FUJINON ZA系列高清輕便型演播室鏡頭。為節省車內工作面空間，選用了1.5 U緊湊型攝像機CCU面板。

2）數字視頻切換系統

在該實用型簡易轉播車上配置了既經濟又實用的多功能多格式視頻切換臺Panasonic AV-HS450MC，它有16路多類型多格式的輸入、輸出端口，具有幀同步、色彩校正、上變換功能，2路下游鍵通道、2路畫中畫通道、1路全功能鍵通道，并支持2個大屏幕的畫面分割功能。

3）技術檢測系統

系統配備了能同時顯示4路HD SDI信號波形的Tektronix WVR5200數字示波器，能分別顯示眼圖、抖動、矢量、視頻幅度等。同時還能以XGA格式的DVI-I信號輸出，可直接在大屏幕上監看各種波形。

4）音頻系統

音頻系統考慮到以二級調音為主，選用了具有6路話筒、4路線路、5對立體聲的信號輸入和1對立體聲主輸出、2路輔助輸出及2路編組輸出的YAMAHA MG124C模擬調音臺，完全滿足作為二級調音臺在現場采用多軌錄制的技術要求。

通過克隆巴赫系數(Cronbach’s Alpha)進行信度分析，總量表的Cronbach α系數為0.84，鄉村教師教育信念五個維度的系數均在0.7以上。由此可見，本問卷的內部一致性良好。通過相關因素分析發現，五個維度與教師教育信念總體值之間存在高度的正相關，相關系數r>0.70。同時，問卷各維度之間的相關系數在0.190～0.425，符合量表法關于各次級因子間中低度相關的要求(0.10

5）通話系統

車載配置了包括通話主站、攝像機通話接口、主持人無線IFB返聽基站及腰包和中繼轉發器及無線對講系統，能應對本車在各種復雜節目錄制時的通話需要和應急備份。

6）系統周邊設備

考慮到系統安全和各項技術指標，本車主通道設備全部選用進口知名品牌，配置了16×16應急信號調度矩陣和2塊AXON二選一及下變換板卡。并配置新奧特A8圖文工作站及2臺GrassValley T2和SONY IMX2000錄像機。分別用2套SDI數字光收發系統對信號進行實時回傳。

7）廣播直播系統

本實用型簡易廣播電視轉播車還兼備了廣播直播功能，在電視音頻的基礎上增設了調頻信號回傳系統，除了可采用2路光傳輸設備外，還配備了1套有RVR 300 W調頻發射機和1副RVR單耦極子天線組成的信號回傳系統。視、音頻系統框圖見圖2。

4 系統基本功能

本系統為5訊道高清數字轉播車系統，作為系統的信號源，除了5個攝像機高清信號外，還包括2路獨立的硬盤錄像機高清放像信號、1路標清錄像機的放像信號、圖文字幕機的2路鍵與填充高清信號。切換臺剩余輸入端口均通過跳線盤與車尾接口板連接，通過切換臺接口自身的幀同步與上變換器，其中2路可作為備份擴展ENG攝像機通道進行高清信號的擴展，另外通道均作為系統的高標清視頻外來信號接口。

所有鏈路均為雙通道和設備的雙電源，使任一設備故障具有備份及應急預案，基本滿足主信號通道無單一崩潰點的要求。應急切換信號由矩陣選擇，與2×1板卡面板一同位于導播工位，必要時可由導播隨時進行切換。

監視部分利用切換臺標配的畫面分割器DVI-D信號，送至2塊等離子大屏幕。作為應急，使用矩陣調度的獨立畫面分割器利用HDMI信號分別送入2塊等離子大屏幕。

示波儀監測信號輸入由矩陣分配通道監視和直接監視PGM信號組成。可方便自如地監測任意通道任意位置的信號，確保信號通道技術滿足設計要求。

現場及返看信號也由矩陣調度分配，通過下變換器、數模轉換板卡輸出至現場各機位，也可通過高清視分分配返看信號。

所有關鍵位置信號均接入矩陣進行調度指派。配備2塊單母線面板（導播、現場）及1塊X-Y面板（技術）。

作為簡單的二級調音使用，除了對各路音頻信號的匯集、控制和監聽信號外，還分別輸出立體聲信號，經音分后至SDI音頻嵌入器、錄像機、通話系統及車尾接口板；輔助輸出信號2路直接送至錄像機的3/4音頻輸入通道；編組輸出信號2路直接送至調頻發射機，作為廣播直播回傳信源。

通話系統中主持人與電話耦合器作為第一通道、攝像師與現場對講作為第二通道。預留通道接口和導播擴音接口，使用了Party Line兩線制內部通話系統，將每條Line上通話工位合理分配，基本能滿足正常節目的錄制及大車級聯的通話。

為保證車輛系統安全可靠運作，確保證人身安全，采用等電位法，將多種接地匯集成一點，并與安全接地棒連接。接地系統分為工藝接地和設備安全接地，每個設備機柜后設有接地銅排，需接地的設備與接地銅排相聯。當車輛系統工作時，將接地棒的一端插入地下，當車內發生漏電時，電流可快速通過接地棒入地。

在車輛系統外接口方面，除節目通路外，系統還提供多格式多通路的信號輸入輸出形式。其中包括：

1）可用于與大車級聯使用的有線單機獨立高標清SDI輸出信號，并可對訊道的Tally I/O進行方便地設置。

2）2路高清訊道輸入和Tally輸出，用于擴展系統訊道及Tally的提示。

3）通過矩陣調度，可對下變換和數模轉換信號的多格式輸出，可用于現場大屏等。

4）可對外來模擬信號輸入至硬盤錄像機進行錄制，用于節目的插播和素材的引用。

5）設有主、備光端機輸輸出接口，可直接與光纖、纜的連接進行回傳。

6）同步信號的輸入輸出，可實現系統間的靈活同步對接。

7）射頻輸入接口，以滿足直播時在車內對播出信號從有線網絡終端的最終監看和切換信號的對接。

8）通話系統接口。

9）預留網線座與電話接口，可與車內接口板直接連接，以滿足廣播、電視直播的需求。

10）方便維修調試和節目的特殊需求，還在車尾接口板上預留了4路經過跳線后直接輸出的信號接口。

5 整車測試

經過近5個月的試用，寧波廣電集團電視技術中心的專家對該車進行了全面測試。根據測試結果，慈溪市廣播電視臺高清錄制車的各項視頻特性符合國家標準，各項功能實現設計要求。同步系統使用切換臺的同步信號輸出作為同步基準，基本滿足要求，但仍存在不確定因素。

1）檢測依據：按系統設計引用標準；

2）測試項目：高清視頻指標、標清視頻指標、同步系統測試；

3）測試儀器：視頻信號源TG-700、視頻分析儀VM-700T、波形監視器WFM7120等；

4）測試內容：

（1）視頻通道

HD-SDI接口特性如表1所示。

表1 HD-SDI接口特性

SDI接口特性如表2所示。

表2 SDI接口特性

（2）同步系統

同步系統檢測如表3所示。

表3 同步系統檢測

6 結束語

轉播車項目建設是一個系統工程，不光是車輛與設備的選型、方案的設計，還包括車輛整體合理布局、載重配平、防掁、防塵、防水，工位設計、空間預留及施工工藝等。

在設計實用型簡易高清轉播車時，由于造價低，架構簡潔，因而更有必要具備較高的運行可靠性和操作安全、快捷的完善應急預案，同時要具有較強的外部級聯能力和系統的兼容，建立開放架構，可方便與其他系統進行音視頻交換，使簡易車配合完成大型轉播任務，勝任多種節目類型錄制的需要，提供全開放、通用型的符合國家標準的不同類接口。

車輛經過2個月的試用，已較好地完成了6次直、錄播任務，各項功能指標均達到設計要求，整體性能良好，基本符合縣市級臺各類節目的實際需求。如何靈活運用簡易設備，在小空間內做到全面應用方面，還有待于拓展和研究。

[1]GY/T157—2000，演播室高清晰度電視數字視頻信號接口[S].2000.

[2]GY/T12503—1995，電視車通用技術條件[S].1995.

[3]廣播電視安全播出管理規定（62號令）[EB/OL].[2012-06-15].http://www.gov.cn/flfg/2009-12/22/content_1493420.htm.