電視轉播車系統的構成與技術應用

付廣新

（作者單位：兵團廣播電視臺）

電視轉播車系統的構成與技術應用

付廣新

（作者單位：兵團廣播電視臺）

摘 要：本文簡單講述了兵團廣播電視臺八訊道電視轉播車系統中視頻系統的構成及其應用。通過介紹視頻系統中攝像機、切換臺、矩陣及周邊設備進一步了解視頻系統的構成。

關鍵詞：轉播車；攝像機；切換臺；矩陣

隨著廣播電視行業的發展，高清晰度電視已成為目前的發展方向。高清電視轉播車的應用越來越廣泛。高清電視轉播車作為節目錄制和直播的重要手段，在節目生產過程中有著重要的作用。

1 總體設計原則

兵團廣播電視臺為提高在各種大型活動中的直播能力，于2015年初進行了“8＋2”訊道轉播車前期的設計和招標，2015年8月底投入使用。根據臺實際需求情況，本著實用、夠用、好用的原則進行設計。這臺轉播車主要應用于綜藝節目、大型活動的直播和錄播，本系統中并沒有配備用于體育賽事的慢動作系統，可根據以后的需要進行升級和擴展。為了使整個系統配置合理，技術領先，安全可靠，系統遵循以下原則。（1）技術先進性。系統設計應在未來幾年內具有領先的水平。系統的功能上也應具有一定的超前性。（2）功能完備性。在設計中要考慮今后系統升級和為今后的設備擴展留有空間，同時應具備完成重大活動的直播和文藝節目直播、錄播功能；在轉播和直播高清節目的同時兼顧標清節目的轉播；能夠與現有轉播車、衛星車級聯；同時考慮系統的級聯接口，包括視頻信號、同步信號、音頻信號、通話和TALLY信號的級聯。（3）運行的可靠性。在直播和錄播中，轉播車將承擔大量的現場直播和錄制任務，系統的設計和設備的選擇都必須把穩定性、可靠性和安全性放在首位，鑒于現場直播的安全性要求，系統中必須考慮完善的應急方案；同步系統采用主備同步機，矩陣作為切換臺的備份設備；設備配備雙電源，確保轉播的可靠性。

2 轉播車車體介紹

8＋2訊道轉播車車體采用中通自主研發的lck6100校車底盤（整車9960×2470×3070），整車采用三功能區布局，車頭到車尾依次為音頻區、導播區、技術區。在車廂內采用開放式布局，導播區和音頻區結合在一起。車內音視頻設備集成度高，設備布局緊湊。

3 視頻系統的構成與設計

3.1 視頻的構成

該轉播車主要是制作高清節目，視頻切換臺和視頻矩陣均為高標清兼容設備，系統能夠兼容標清信號的輸入和輸出，可以在錄制和直播高清節目的同時錄制標清節目。視頻系統主要由高清攝像機及控制系統、高清無線微波攝像機系統、高清切換臺、視頻矩陣、應急系統、監視系統、同步系統、各種跳線及接口轉換等周邊設備組成。視頻信號源主要有8路有線攝像機信號和2路無線微波攝像機信號、2路高標清硬盤錄像機信號、1臺藍光盤錄像機信號、8路外來信號、2路字幕信號、1路vga轉高清信號、1路測試信號。系統信號流程如圖1所示。

圖1　系統信號流程圖

在轉播車中所有信號源的高清信號同時輸入切換臺和34x34矩陣，經過切換后的信號送主備2選1開關并進行加嵌分配，然后進行調度輸出和下變換的調度分配輸出同時進行。當高清切換臺出現故障，矩陣擔負應急通道。高清字幕機信號在送切換臺和矩陣的同時送入鍵混器與矩陣應急通道信號疊加字幕后，送主備2選1應急切換器，系統配備兩臺2選1互為備份，以免出現單點故障。

3.2 攝像機及調整系統

攝像機選用8套松下公司2/3英寸220萬像素的3CCD高清攝像機AKHC2500MC，攝像機控制單元采用AKHCU2000AMC。攝像機控制單元與攝像機之間采用LEMO接口光纖進行連接，在長距離傳輸信號的過程中保證了信號質量。攝像機控制單元配置了RCUAKHRP200，配置AK-MSV935AMC作為技術區對攝像機集中控制，在直播的過程中能夠讓技術區負責的工程師在一個位置上分別選擇和控制任意一個攝像機參數。

3.3 切換臺和矩陣

本車采用松下廣播級2M/E現場制作切換臺AV-HS6000，能夠滿足現有節目的制作需要。AV-HS6000采用分體式結構，切換臺的主機采用3U的尺寸，有32 個SDI（高清/標清可切換）輸入和2個DVI輸入，有4路輸入具備上變換功能。提供16個高清/標清SDI輸出，2路有向下轉換器，有12個鍵控器和4個下游鍵控器。配備10.1英寸彩色LCD監視器和觸摸面板，用來設置系統菜單和顯示輸入和輸出視頻及波形監視器。切換臺和矩陣是整個轉播系統最重要的設備，這兩者的性能直接影響到直播和錄制信號的質量，同時也影響到直播的安全播出，切換臺與矩陣處于節目信號制作流程的中心位置，所有攝像機信號和外來信號都進入切換臺和矩陣并由切換臺進行操作后輸出，切換臺的功能和配置決定了所能制作的節目類型規模及效果。系統配置1臺ROSS公司的NK-3G34高清數字視頻矩陣。矩陣配置了34×34 3G/HD/SD，支持SMPTE 259M、292M、44M、424M，DVB-ASI和SDTI信號，包含NK-P1電源和備份電源。NK網絡

IP設置主機配置以太網IP設置口，用于用戶設置矩陣系統和控制面板。矩陣一方面為切換臺應急，另一方面主要用于對所有攝像機、錄像機、PGM、clean、AUX信號進行處理，同時為導播區、技術區提供監看畫面、錄像機的輸入信號和應急時攝像機返送信號。

3.4 應急系統

轉播車主要是做現場的直播和錄播任務，直播的過程對總體的安全性要求很高，在設計時必須考慮完善的系統應急方案。在本車設計中把矩陣作為系統應急的備份輸出。當切換臺出現故障時，系統以矩陣為中心來調度信號，通過主備2選1切換器作為應急倒換，2選1切換器互為備份。信號源上由切換臺和矩陣提供主備節目信號的輸出，主備信號源分別由切換臺的p/p信號和矩陣信號提供給主備切換器。在切換臺出現故障時，矩陣應急選切信號輸出。在通道上兩個通道具有相同的設備及路由結構。采用兩個完全獨立的節目輸出通道，包括2 選1嵌入視分、下變換、A/D轉化等。在整個節目信號的路由通道上沒有單點故障點，具有更高的安全性。

3.5 視頻周邊設備

采用3個MIRANDA的DENSITE3視音頻機箱。MIRANDA視音頻機箱板載模塊豐富，每個機箱最大支持20個模塊，每個模塊都支持熱插拔。機箱配置雙電源帶控制模塊，直接使用軟件通過網絡控制整個周邊板卡的參數，安全可靠，簡單易用，給維護和維修帶來很大的方便。在切換臺故障時DENSITE3的鍵混器（DSK-3901）模塊也能配合矩陣做字幕信號的處理，大大提高了系統的可用性。

3.6 監視系統

導播區的監視系統采用三臺42寸高清大屏配合多畫面分割器的方法設計，既能很好地顯示所需信號，又能利用有限的空間。技術區8個訊道采用機架式監視器，每個工位負責4臺攝像機的RCP調整。

3.7 同步系統

同步系統是系統的核心，出于安全考慮，建議設置主備同步信號發生器和同步信號倒換器。

4 總結

高清轉播車本身是一個復雜的系統工程，總的設計原則是滿足節目制作的使用需要。

參考文獻：

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