衡陽九運會電子火炬啟動電視直播系統設計

龍 海，李遠新，周曉東

（1.衡陽廣播電視中心 技術中心，湖南 衡陽 421001；2.南華大學 經濟管理學院，湖南 衡陽 421001）

2011年8月8日衡陽市第九屆運動會電子火炬傳遞啟動儀式在衡陽廣電演播大廳舉行，電子火炬傳遞是將運動會火炬的圖文信息通過發送手機短信或彩信的方式互相傳遞，所有關心、熱愛體育運動的人都能夠參與到電子火炬的傳遞活動中來。活動當天，恰逢中國的全民健身日，衡陽市在各大廣場舉行了隆重的群眾慶祝活動。根據組委會要求，在演播廳舉行啟動儀式的過程中，還要對市內4個外景地的群眾活動進行連線直播，分別是位于近郊高鐵站附近的新體育中心、南岳廻雁峰山頂的廻雁閣、開發區的太陽廣場和平湖公園。衡陽電視臺以數字轉播車為核心，通過光纖和3G網絡相結合[1-3]的方式對電視信號進行傳輸，搭建了整個電視直播系統。

1 系統概述

1.1 系統組成

根據此次活動規模大且場地分散的直播需求和技術要求，技術中心成立3個技術小組：演播廳直播組，外場直播組和通信聯絡組。演播廳直播組主要負責啟動儀式中演播廳內的技術任務，外場直播組主要負責各個外景地的技術及傳輸任務，通信聯絡組主要負責演播廳與轉播車、轉播車與外景點的通話系統等，系統圖見圖1。

1.2 設計思路

整個系統以轉播車[4]為核心，轉播車6訊道攝像機負責攝制演播廳內的啟動儀式，4個外景地現場分別搭建小型移動導播系統，PGM信號遠程傳回傳播車導播系統內，字幕、音效等后期利用轉播車內系統完成。在遠程傳輸方式的選擇上，由于直播外景活動地點數量多、較分散，且同時進行，在對現有傳輸方式的安全性、可靠性及成本的比較后，新興的基于3G網絡的傳輸成為了首選，但考慮到主會場演播廳當天參加活動的人數多，而且儀式中電子火炬的傳遞也是通過手機發送短信和彩信方式來傳遞，將會占去相當一部分無線數據帶寬，如果外景地畫面依然全部采用3G網絡傳回，帶寬需求上可能存在不確定性的風險，因此，臺里最終決定以光纖+3G組合方式來進行傳輸。在具備光纖傳輸條件的外景地使用了光纖傳輸，如新體育中心、太陽廣場、平湖公園。南岳廻雁閣因周邊無光接入點，采用3G方式傳輸。

2 視頻系統

外景點利用Sony AWS-G500作為移動切換臺，它集成了高質量的視頻切換器，音頻混合器，寬大的液晶屏、流媒體服務器等。在原有配置基礎上新增了數字卡進行數字化升級，升級后的移動切換臺的重量卻僅為8 kg，非常適合作為此類外景小型活動系統使用。外景點直播中，主要使用的是移動切換臺的視頻切換功能和音頻調音功能。

4個外景點共需攝像機12臺（每個外景點3臺），全部使用衡陽臺主配攝像機Panasonic AG-HPX500MC，從攝像機身后的SDI接口輸出數字視頻信號，進入AWS-G500的SDI輸入卡，并在切換臺配置菜單里對輸入接口選項進行配置，必須手動在Slot in中指定SDI與PGM選擇鍵相對應，否則將造成資源沖突。3臺攝像機輸出的SDI信號分別對應切換臺的SDI IN1，SDI IN2，SDI IN3。切換臺的PGM輸出和音頻輸出連接到加嵌器，加嵌器輸出的嵌入音頻的SDI信號經過遠程傳輸傳回電視臺內的傳播車系統內。外景點視頻系統連接如圖2所示。

演播廳內6個機位的攝像機全部使用轉播車上的池上HK-399PW，每臺攝像機與轉播車之間的視頻、通話及TALLY由1根獨立的同軸電纜傳輸完成。

3 遠程傳輸系統

3.1 光纖傳輸實施

在直播中有3個外景點信號采用了光纖傳輸，信號均通過有線電視網的主干通道光纖傳回電視臺的轉播車導播系統內。整個傳輸過程如下：

1）外景點移動切換臺輸出的SDI信號首先進行音頻加嵌，加嵌器采用了Osee的周邊機箱6800-C，加嵌卡為Osee MUX6801。

2）加嵌后的信號通過佳耐美BCP-C5FA視頻線輸送到給Doteck光發射器的輸入端口。

3）光纖接入主干節點，有2個外景點附近的接入盒以前預留有光接口，就在光纖上制作光接頭，接上即可連到主干上。沒有預留接入端口的地方采用了直接融纖方式進行了連接，兩者效果在實際應用中近乎零差異。

4）經過光纖主干傳輸，信號最終進入臺內轉播車的Doteck光接收器上，還原出加嵌的SDI信號。

5）SDI信號經過幀同步卡（米蘭達FRS1103）同步后進入轉播車導播系統。

外景地之一的太陽廣場，位于開發區市委門前，周邊圍繞商住兩用建筑，接入點選擇在距離廣場表演區最近的西側小區內，由于此處沒有預留多余的尾纖，采用的是融纖方式接入主干道。光纖從廣場內切換系統位置到光接入盒，共架設約50 m長的光纖。外景地新體育中心切換系統位置與光接入盒間架設了約60 m的光纖，平湖公園切換系統位置與光接入盒之間的距離約為50 m，兩者都采用了融纖的方式接入主干道。

3.2 3G傳輸實施

廻雁閣通過3G網絡傳輸信號回電視臺轉播車系統。整個3G傳輸系統分為3G媒體服務器、3G錄/播服務器、3G傳輸終端等部分。在3G Box和3G手機等傳輸移動終端中，選用了具有更高帶寬、更高穩定性的3G Box來配合攝像機使用。傳輸文件格式為H.264，碼率為500 kbit/s左右。3G媒體服務器設置在轉播車內，接收由傳輸終端傳回的視頻流，其所需的固定寬帶的聯通網絡從辦公樓端口取得，電視信號經轉換為數據包后，再通過以太網發送給轉播車內的3G錄/播服務器進行存儲。3G錄/播服務器同時還提供4路SDI信號輸出，分別用于進轉播車系統和監看。圖3說明了整個電視信號在3G網絡的傳送流程。3G傳輸的關鍵在于速率的高低，通過對目前中國的3G運營商所采用的3G標準進行比較（見表1），最終選用了速度最快的聯通WCDMA標準的3G網絡作為此次直播中的遠程傳輸網絡之一。在實際使用中，WCDMA單路的下載速率約為600 kbit/s，在采用多卡多路信道捆綁技術的情況下，最終下載速率達到2 Mbit/s左右，上載速率達到600 kbit/s左右，整個活動的傳輸過程中畫面很流暢。

表1 國內民用3G平臺帶寬參數比較

4 通話系統

整個直播中，轉播車上的導播需要與現場導演、外景點導演、燈光師、調音師、攝像師、視頻技術及主持人保持通話，視頻技術員需要與攝像師、音頻車及調光師及時溝通，轉播車上的調音臺和演播廳音控區也要保持聯系。由于通話的復雜性，采用了以Clear-Com公司的Eclipse 32全雙工數字通話矩陣為核心的通話系統。連接圖如圖4所示。

通話矩陣是整個通話系統的主要設備，采用了Clear-Com Eclipse 32矩陣作為此次直播中通話系統的核心，矩陣內部通話系統采用的是四線制，演播廳、外景去、技術區采用I-1430通話基站與矩陣鏈接，音頻區和EVS區使用I-1230通話基站與矩陣連接。兩者區別主要是因使用環境不同，一個為揚聲式，一個為耳麥式。

外景點通信通過外接電話接入矩陣，使用TEL-14接口模塊。TEL-14接口模塊為自動側音零位調整的兩線數字混合電話接口模塊，它能夠高智能地自動取消回音。通話基站可以發起對外部電話的呼叫，并且所有分配有此標簽的通話基站都能接聽電話。各個通話區內部使用Freespeak無線通話基站與矩陣連接，可以與矩陣實現4路全雙工方式的通話。

5 音頻系統

以轉播車復用32路調音臺YAMAHA MD1000為核心，演播廳內的音控臺YAMAHA M7CL負責演播廳內，除現場音響外，送1路音頻信號到轉播車調音臺。外景點每處使用3個無線傳聲器對進行現場拾音，聲音通過嵌入視頻SDI方式傳回傳播車，解嵌后的音頻信號進入轉播車調音臺。

6 結束語

對于城市電視臺來說，多點的電視遠程直播既要保證傳輸的安全、穩定和品質，還要在經濟性方面做出權衡，衡陽電視臺通過此次活動證明了采用光纖+3G組合方式來傳輸電視信號，并綜合利用現有設備組建系統進行直播，具有很好的適用性和實用性。

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[1]曠文斌.折疊空間的新聞利器[J].電視技術，2010，34（10）：80-83.

[2]何建偉.圖解3G接入網傳輸方式[J].計算機世界，2007（3）：17.

[3]劉威.光纖通信技術與光纖傳輸系統的研究[J].科技信息，2008（19）：68-69.

[4]張浩.高清轉播車通話系統的設計思路[J].電視字幕，2008（3）：63-65.