趙兵 孟飛 肖寒



一.設計思路
在如今高清高速發展的形勢下,標清向高清轉變成為必然,為了滿足未來高清節目制作的需要,沈陽廣播電視臺于2011年開啟了裝配高清轉播車的項目。
系統整體設計遵循
1. 運行可靠性原則
作為移動制作平臺,系統、車體設計及設備選型要求穩定可靠、簡單安全。系統必須高度可靠,對環境溫度和濕度有較寬的適應范圍,能適應在東北地區冬季特殊的寒冷天氣下工作。系統設計具備完善的應急方案,應急操作安全快捷。整個系統的各種軟硬件以及車體改裝均應符合國際或國內的相關標準。
2. 技術先進性原則
系統設計保持與國際先進設計理念同步,并且能夠最大限度的適應今后技術發展變化和電視節目制作等多方面的需求。系統設備采用技術先進、穩定成熟的設備。
3. 功能實用性原則
按大中型綜藝節目轉播以及一般體育賽事直播的要求進行設計,能夠滿足重要大型綜藝活動以及體育賽事直播和錄制的功能需求。整車的空間設計以人為本,空間利用率高,布局合理,符合節目制作流程和工作人員的操作習慣。
4. 系統靈活性原則
在滿足現有功能的前提下,系統應具備結構的靈活性、接入的靈活性和操作的靈活性。系統操作簡單直觀,系統信號調配靈活,系統維護管理方便。
5. 系統可擴展性
系統設計及預留接線具有一定的擴展性,便于今后的系統擴展和升級。
綜合以上設計原則,確定采取6訊道規模,并且可以與臺內現有的高清衛星車實現完美級聯擴展,從而實現6+2規模的高清轉播。
設計以高標準要求,視頻系統完全為全高清設計,考慮到現階段國內電視仍以標清信號為主的情況,在整車系統的出入端分別加以上下變換器,以滿足現有高標清兼容的情況。
音頻主要以完成立體聲制作為目標,采取了模擬與數字音頻共用的模式,采用了光纖接口箱以滿足現場多路拾音的傳輸。
在監看系統方面,多以液晶監視器配合畫面分割器使用,這樣既美觀實用,又大大節省車內空間。
在通話系統方面,由于轉播車主要是負責外錄任務,為了適應多種多樣的場地情況,在車內通話矩陣基礎上額外接入了多個無線對講、主持人用的單聽話包、手機與電話接入以及全雙工的無線話包,這樣可以滿足車內導播與攝像、場地導演、主持人等各工種的現場溝通。
為了滿足一般體育賽事直播的需要,車內配備了4進2出共計6通道的EVS慢動作重放。
二. 系統簡介
1. 視頻系統
轉播車系統設計為6個訊道系統,配置6套sony HDC1580R高清攝像機,其傳輸方式采用光纖傳輸的方式。視頻切換、監視系統均為純高清。
切換臺選用GV公司KAYAK HD 2級M/E高清切換臺,切換臺配置輸入48路,可選輸出24路。配置全功能的2級M/E操作面板,20直切鍵,并配有1級M/E衛星面板。切換臺的大部分輸入信號直接從信號源接入,還有一部分信號從高清視頻矩陣中調配。
選用64×64 Harris高標清兼容矩陣作為應急切換和系統信號調度。包括外來信號在內的所有信號源信號以及切換臺各級M/E的PGM、PVW、CLEANFEED和AUX輸出信號均輸入矩陣中。在系統中矩陣擔負了應急通道、分配通道、監視通道以及畫面動態監看等信號的調度功能。矩陣配置了4個XY控制面板供導演區、音頻區、錄像機選源和慢動作選取信號使用,配置了1個全功能控制面板供技術區使用,配置了2個單母線控制面板供車尾接口板和應急切換使用。
2. 音頻系統
音頻系統滿足電視臺大型活動轉播及體育賽事直播的音頻制作,能夠完成立體聲制作的記錄、傳輸和監聽,在音頻通道設計上采用了主備雙調音臺的設計。
主調音臺選用YAMAHA DM2000,具備24路話筒/線路輸入,8路線路輸出,16對AES數字輸入輸出,2個2TR數字輸入,2個2TR數字輸出;操作界面具備24路100mm 自動化觸摸感應電機推子。
備份調音臺選用YAMAHA DM1000,具備16路Mic/線路輸入,4路線路輸入,12路線路輸出,8對AES數字輸入輸出,1個2TR數字輸入,1個2TR數字輸出;操作界面要求具備16個100mm 自動化觸摸感應推子。
所有音頻信號源均進入主調音臺,選取主要信號源進入備份調音臺。
音頻傳輸采用3種方式:
1)綜合電纜:信號通路包括4路音頻輸入、4路音頻輸出、2路視頻信號和1路220v電源。
2)音頻電纜:信號通路包括12路音頻通路。
3)攝像機隨機話筒通道拾音。
導演區、技術區和音頻區分別有各自的監聽音箱,音頻區主備調音臺監聽信號分別送入三選一監聽控制器,以便主備切換時實現監聽的同步切換。并且配備了2副獨立的專業全封閉監聽耳機用于獨立監聽主備調音臺信號。
考慮到下變換之后音視頻同步問題,配備了4通道數字音頻延時器,能與視頻鎖定,可以對4個單聲道通道單獨或一起進行延時,可以從多個通用的視頻幀率中選擇每個通道的延時,或通過串口設置數值。
3. 監視系統
導演區信號的監看采用3臺42”窄邊高清液晶監視器,要求采用三個雙DVI輸出的畫面分割器分畫監看,兼容4:3監看。
導演區設置獨立的1臺17寸監視器供字幕機使用。
導演區設置獨立的2臺17寸監視器以4畫面分割方式供慢動作使用。
音頻區采用2臺24寸高清液晶監視器以4畫面分割方式實現監看。
技術區采用6臺17寸高清液晶監視器以4畫面分割方式用于攝像機訊道、VTR通道、傳送通道和矩陣切換通道的監看。采用1臺24寸高清廣播級液晶監視器用于技術總監信號監看。
車尾接口板配置1臺9寸高標清兼容的監視器用于監看外來各通路信號。
4. 同步系統
車內采用主備同步自動倒換的設計方案。主備同步機具有多路同步輸出且可任意設置成模擬雙電平同步,并需具有音頻AES同步輸出,可以被BB,10MHz鎖相,其中主同步機具有高、標清測試信號輸出,系統以BB信號和TRI-LEVEL作為主要的鎖相信號。同時,支持多格式同步信號的鎖定輸出。考慮到系統的級聯使用,提供足夠的同步信號到車外接口板,并且支持外鎖相功能,系統可以接受由車外接口板提供的外來BB信號的鎖定。
5. 時鐘系統
時鐘校正采用主備GPS時鐘信號發生器自動倒換。
GPS時鐘信號發生器自動跟蹤衛星GPS信號,當接收不到衛星信號時系統時鐘由GPS時鐘發生器的高頻本機振蕩器提供,可提供穩定精確的時間輸出。
導演區、音頻區和技術區時鐘具備標準時間和倒計時、正計時顯示功能。
GPS時鐘信號發生器輸出的EBU時間碼信號經時間碼分配器分配給系統各錄像機、音頻系慢動作系統和外接口板。
6. 通話系統
通話系統采用ClearCom 36 × 36路通話矩陣,導演區、音頻區和車尾接口板分別配置1個12鍵翻頁通話控制面板,技術區配置1個24鍵翻頁通話控制面板。配置無線全雙工通話系統一套(其中包含4個無線腰包),單向無線通話腰包4套,無線對講系統車載中繼一套及4部無線對講機,并且配置無線GSM通訊交換機與電話耦合器。整個通話系統采用四線制通話系統,在惡劣的電磁環境下不受其他信號的干擾,能穩定地實現通訊功能。并在有外部語音噪聲下能穩定工作,不自激,具有全雙工功能;能實現系統內部任意單點對單點、單點對多點及多點對多點之間的通話,將攝像機、視/音頻制作區、技術區、現場調音調光、舞臺監督、遠程調度等通過有線、無線有機地結合。
7. TALLY系統
TALLY系統采用idealpool的Tally服務器,實現各區域監視器的視頻源名顯示、TALLY指示動態跟隨。還可以實現PGM切換臺提示、導演預選切換提示、矩陣(應急切換、VTR及EVS選錄)提示、對切換臺和矩陣的輸出都能夠提供顏色及字符的提示、系統正常使用和應急使用時TALLY信號可以實現無縫切換。
8. 錄像系統
整車實現去磁帶化,采用了3臺sony高清藍光錄像機及1臺GV高清硬盤錄像機,藍光錄像機及硬盤錄像機均可以錄制高清和標清信號,滿足現有高標清兼容的情況。
三. 整車特點
1. 全車高清集成
全車系統均為高清格式,但是設計時考慮到現在電視還是以標清為主的情況,在轉播車的外接口處配有上下變換器X85兩臺,并且配有下變換輸出板卡,車內調度矩陣也采用高標清自適應矩陣,這樣就可以滿足輸出標清信號以及錄制標清信號的要求。
2. 豐富的外接口板
考慮到多信號格式現狀,在外接口處預留了豐富多樣的接口,如多個PGM高標清以及模擬信號、多個可選的矩陣以及切換臺AUX高標清以及模擬信號、多個音頻數字以及模擬的輸入輸出信號,GPS接口、通話2線4線接口、網線接口、TEL接口等等,還留有多個高標清以及模擬信號的輸入接口使得轉播車可以隨時接收外來的高標清以及模擬信號。為了方便外接臨時設備如錄放機、字幕機等,在轉播車內還留有內接口板,上面留有音視頻輸入輸出接口、網絡接口及VGA接口,使得轉播車的使用更加靈活。
3. 靈活的調度系統
由于在車內采用了1臺高標清兼容矩陣,所有的外來信號以及系統內的信號源均進入矩陣,再由矩陣分配給錄像機、監視器以及外接口板等,這樣實現了信號的靈活調度,方便選擇錄制信號、監看信號以及外接口處的輸出信號。系統內所有信號通路均上跳線,這樣當某些設備出現問題或者需要改變信號走向時,可以靈活的通過跳線完成信號通路的改變。
4. 安全的雙備份
為了確保節目錄播及直播時的安全,所有主要設備均為雙電源備份,車內采用了穩壓器與UPS并行的設計,主要設備均掛在UPS的輸出后,這樣當電力供應出現問題的情況下,整車系統主要設備供電仍能保證10分鐘,提供了解決問題的時間。
二級切換臺采用了雙面板的配置,這樣當主面板出現問題時,可以用衛星面板進行切換而不影響節目錄制,并且將矩陣的一路母線作為整個切換臺的應急切換,并且在這條母線上配有鍵混器,完全實現無縫切換與備份。
音頻方面則采用了主備調音臺的配置,備份調音臺熱備份保證當主調音臺出現問題時通過切換開關就可以啟用備份調音臺。
在監看方面,導演區三個獨立畫面分割器均有雙路輸出,分別送入3個主監視器其中的2個,并且在畫面分割器輸入端均留有空余路數并接入矩陣輸出信號,當主監視器或畫面分割器中的任意一個出現問題,都可以實現一鍵切換,在剩余正常工作的監視器及畫面分割器中實現全顯示。
3臺藍光錄像機均配有緩存錄制功能,每臺均可以單獨完成整個節目的錄制,它們與硬盤錄像機之間相互作為備份。
雙備份不僅僅體現在這些,在機柜里主要板卡均留有備份板卡,當出現問題時直接熱插拔就可以完成替換。
5. 兩套節目同時制作
由于采用了2級M/E的高清切換臺并且配有1級M/E的衛星面板,這樣2級M/E可以互不影響的同時制作兩套完整節目。
四. 總結
該高清轉播車設計中采用了當今成熟技術和先進設備,以期在功能和性能方面體現其先進性,并且在操作方便和使用靈活的同時還為今后系統功能上的升級留有余地。
轉播車從2012年4月交付使用以來,承擔了臺內大部分晚會活動任務,并且通過與臺內衛星車2訊道的級聯,成功完成了CCTV5對WCBA沈部主場的全高清線路直播。多次節目錄制和直播的順利完成,檢驗了該轉播車的先進性、實用性和安全性。B&P