河北電臺大型數字衛星直播車的系統設計

牛曉靜

（河北人民廣播電臺，河北 石家莊 050012）

近年來，河北人民廣播電臺（以下簡稱“河北電臺”）圍繞節目定位和目標受眾“開門辦廣播”，積極組織大型、戶外的現場活動，拓展了廣播的受眾面，顯示了電臺的優勢和獨特魅力，贏得了普遍贊譽。

為適應節目形式的變化，更好地服務和滿足節目創新的需求，提高技術實力，經過充分考察、調研與論證后，河北電臺自2010年開始建設大型數字衛星直播車，2011年6月建成并投入使用。

河北電臺直播車定位為大型綜合數字衛星直播車，不僅可實現會議、大型活動、文藝演出等現場直播、轉播功能，還能完成節目錄制、擴聲及網絡直播等工作，同時具備廣播電臺移動災備（災難備援）功能，系統技術先進，功能完備，國內領先，安全可靠。

1 直播車系統設計

按照功能和用途，河北電臺直播車可分為車體系統、供配電系統、直播及信號分配系統、錄制系統、衛星及信號傳輸系統、視頻及監控系統六個分系統。

1.1 車體系統

車體系統是整個直播車的基礎。直播車建設成功與否，車體的選擇和建設至關重要。選擇時既要充分考慮車體功能的先進性、安全性、動力性，又要保證整個車體的美觀、大方、氣派。經過多方比較，最終選擇了世界一流水平的德國產“MAN”品牌載重卡車，車型為TGX26.360（見圖1），在此基礎上經過改裝而成為車體系統。這一車型在國內電臺直播車中被廣泛應用，頗受好評。其最大優點是前后橋采用全空氣懸掛，并可實現底盤的整體升降，升量19 cm，降量9 cm，可以最大限度地保證車內設備在行駛過程中不受顛簸，而整體升降功能可大大提高道路通過性。

車箱體按功能分為直播區、技術區和輔助設備區三個區域，還包括空調倉、儲物倉等輔助艙室。在車體改裝中，采用雙側拉箱結構，展開后直播區使用面積可達18 m2，成為一個流動的直播間。箱體為鋼骨架、鋁蒙皮、膠合鋁絲焊接、模具成型工藝制作，采用先進的粘接工藝并結合鉚接工藝，使鋼骨架和鋁蒙皮結合為一體。鋼骨架采用多種截面規格的汽車專用成型優質鋼管，骨架整體結構具有良好的機械性能，有很高的抗變形、抗沖擊、抗扭曲能力及極強的回彈性。為保證直播區的內部高度，雙側拉箱拉出到位后，拉箱地板與車內地板需成為一個平面，此種設計使直播區的凈高度達到了2 m（見圖2）以上。

圖1 直播車車體外觀

1.2 供配電系統

為保證供電安全和播出安全，并充分考慮到各地不同的供電狀況，直播車采用雙路電源，一路為市電供電，另一路為車載發電機供電，兩路電源互為備份。市電采用三路分離的220 V/50 Hz市電電源，在直播現場供電時，無論是380 V三相供電，還是220 V單相供電均可接入，非常靈活和實用。三路市電和發電機電源可手動切換，可靈活分配給設備用電、照明用電、直播區空調用電、技術區空調用電等回路。設備用電又經過隔離變壓器、穩壓器穩壓、UPS不間斷電源的處理和凈化，可保證設備的穩定運行和技術指標。

1.3 直播及信號分配系統

該系統以直播調音臺為核心，配以CD機、DVD機、電話橋接器、延時器、音頻分配放大器等周邊設備構成完備的直播系統。直播調音臺采用STUDER ONAIR-2500直播調音臺，該調音臺技術先進、操作簡便、價格合理。為避免因車體顛簸導致接觸不良等隱患，特意選用了供電、輸入、輸出模塊一體機，舍棄了流行的機箱分離插板結構的機型。投入使用后，系統運行良好，穩定可靠。

圖2 直播區

1.4 錄制系統

該系統以一臺96路錄制調音臺為核心設備，并配置一套PROTOOLS多軌錄制工作站，可實現各類節目的多軌錄制。錄制系統的另一功能是實現對直播系統的備份播出，一旦直播系統出現故障，錄制系統可同步播出，從而最大限度地避免了停播事故。

1.5 衛星及信號傳輸系統

該系統由衛星傳輸系統、有線傳輸系統及3G無線傳輸系統組成。三個系統互為備份，互相補充，可根據現場環境條件和用途來選擇不同的傳輸方式，以完成從直播車到臺內的信號傳輸任務。其中衛星傳輸系統由車載系統和臺內地面站系統構成；配置車載編碼傳輸器來實現IP寬帶網絡、ISDN、電話、3G等方式的信號傳輸。IP寬帶網絡可使用常見的ADSL或局域網，傳輸帶寬可達256 kbps，傳輸穩定，音質良好；衛星傳輸系統可滿足極端條件下的應急災備傳輸。

1.6 視頻及監控系統

該系統主要由具有高清輸入、內置畫面分割器的8路視頻切換臺、4臺高清攝像機及視頻矩陣、視頻錄像機等設備構成。該系統可實現對車內直播間、車外周圍環境的實時視頻監測，還具備4訊道的專業高清視頻信號拾取、保存、簡單編輯等功能，既可滿足網上視頻播出功能需求，還可通過云臺對車頂視頻監控設備進行變焦、方位設置等實時控制。

2 直播車系統的創新設計

河北電臺衛星直播車技術系統的設計，借鑒了其他兄弟電臺衛星直播車成熟的設計方案，同時根據自身實際需求，因地制宜、開拓思路，進行了大膽創新?？偨Y起來，主要有以下幾項創新設計。

2.1 供配電系統的創新

按照常規設計理念，大型直播車配電系統采用380 V三相市電供電，這種設計有很大的局限性，如果直播現場沒有380 V三相供電或者距離較遠，就會導致直播車無法使用。鑒于此，河北電臺經過反復論證和創造性設計，采用了三條分離的220 V/50 Hz市電供電，并通過切換開關靈活分配到各供電區域。這種設計方案的優點在于，無論是采用380 V三相供電還是220 V單項供電，直播車都能正常使用。一年多的實踐，充分驗證了該項創新設計的優勢，大大拓展了直播車的使用范圍。

2.2 直播系統的創新

為保證直播的安全，解決現場直播信號的備份問題，在直播區建設直播系統，同時在技術區建設錄制系統。直播系統和錄制系統既可獨立工作，又可互為備份（見圖3），其中直播區的話筒、CD、DVD、音頻工作站等播出信號源通過無源音分同時分配給直播調音臺和錄制調音臺使用，兩個調音臺輸出信號獨立或通過數字二選一切換器送到傳輸設備?？梢哉f，從直播信號源、直播設備到傳輸通道均實現了熱備份，可以避免因直播系統故障而造成停播事故。

2.3 信號傳輸系統的創新

在信號傳輸系統中，既保留了常用的ISDN和普通電話傳輸模式，又開發使用了IP寬帶網絡和3G傳輸方式，并且建立了雙向衛星傳輸系統，形成了有線和無線搭配的信號傳輸模式，極大提高了信號傳輸質量，保證了傳輸安全、穩定。尤其是在衛星傳輸系統的設計中，充分借鑒兄弟臺經驗，拓寬思路，設計了這套衛星傳輸系統。該系統分為固定站和車載移動站兩個分系統，和其他電臺衛星系統不同的是，本方案將固定站和移動站都設計為雙向傳輸，這樣不但能夠向臺內傳輸立體聲音頻信號和視頻信號，同時還可為直播車回傳臺內無延時的播出信號，并提供臺內局域網、短信平臺甚至臺內音頻播出網的應用，真正實現了臺內和直播車的資源共享，為現場直播活動提供了極大便利。

2.4 視頻系統的創新

視頻系統在廣播直播車中一般是作為輔助系統，只提供車內外視頻監控業務。隨著互聯網技術的飛速發展，網絡音視頻播出已成為互聯網媒體的重要發展方向。從廣播技術發展的前瞻性出發，視頻系統不再僅作為監控一類簡單應用，而是要作為一個完整的視頻播出系統來設計?，F在直播車的視頻系統可提供4個訊道的高清視頻信號，配置8路高清視頻切換臺和高清錄像機，為將來擴展到8個訊道備好了基礎平臺。視頻信號通過衛星傳回臺內，轉碼后可進行網上實時播出?，F在，直播車視頻系統已經成為河北電臺現場直播活動的重要組成部分。

圖3 直播系統和錄制系統框圖

2.5 音頻錄制系統的創新

在直播車錄制系統中，不但提供了普通立體聲音頻信號的編輯和錄制，還根據廣電技術發展方向增加了5.1聲道音頻信號的制作和監聽功能。在直播區配置5.1聲道監聽系統和大屏幕，用于監聽、監看、欣賞各類節目。在技術區錄制系統安裝Protools 多軌音頻工作站，可提供5.1、6.1環繞聲節目制作和處理。

2.6 應急災備系統的建設

根據廣電總局要求，結合河北電臺實際情況，借助直播車這個移動平臺初步建立了廣播應急災備系統。車內配備了發電機，可提供設備、照明、空調等所有車內用電，經過實際測試，在滿油箱的情況下滿載使用20 h以上。車內為播出設備配備在線式UPS系統，滿負荷供電1 h以上。另外配備了1 kW調頻發射機及垂直極化天線，通過電動升降桿控制發射天線的升降，天線高度可達8 m高。在應急情況下，主持人在直播車內播音，利用直播車自帶的供電、傳輸、調頻發射等系統，可實現應急播出和傳輸，構成了比較完備的應急災備技術系統。

3 應用前景

河北電臺大型數字衛星直播車從2011年7月投入使用到現在，已順利完成了幾十次各類直播、轉播、錄制活動，借助優秀的車體平臺，直播車開到了全國“兩會”北京直播現場，開到了狼牙山下，開到了農村的田間地頭，開進了居民社區；衛星、寬帶和3G無線等多種傳輸方式的應用大大提高了傳輸的安全系數和傳輸質量，傳輸信號音質接近CD質量；直播車視頻系統可從容實現網絡音視頻直播。一年多的實際應用，充分驗證了技術系統設計的完備性、先進性和易用性，各項技術指標一直保持在部頒甲級水平，尤其是幾項創新性設計大大拓展了直播車的使用范圍，也最大限度地提高了現場直播的安全系數。

數字衛星直播車已經成為河北電臺舉辦各類活動，完成各種現場直播的技術平臺、應急播出平臺和災備平臺，取得了良好的經濟效益和社會效益，大大提升了河北電臺的社會影響力和品牌效應，為打造一流廣播媒體發揮了不可替代的作用。