高清轉播車視頻系統融媒體直播方案探討

文/王飛

引言

安徽廣播電視臺7訊道高清轉播車具有一整套可以完成直播節目制作和播出的視音頻系統，已經圓滿完成了多次外場節目直播任務。本文以一次外場活動的融媒體直播為例，介紹高清轉播車融媒體直播方案。

1.高清轉播車直播方案概述

本次直播使用7訊道高清轉播車，該車本身視頻應急系統分兩級，依次為切換臺、數字矩陣，其中切換臺和數字矩陣分別負責提供直播信號的主備通路。活動現場架設7臺Fujinon HDK-79EXIIIα高清攝像機（實際需求為6臺攝像機，第7臺攝像機作備份用，見3.5），搭配3個18倍Fujinon HA18×7.6BERD-S58B標準鏡頭、2個13倍Fujinon HA13×4.5BERM-M58B廣角鏡頭，2個66倍Ikegami XA66×9.3BESM箱式長焦鏡頭，搭配杰訊8米大搖臂，在活動現場構成了全方位立體化的直播環境。7訊道高清轉播車用于節目現場制作和信號實時傳送，是此次節目直播工作的核心系統；另有播出部的一輛高清衛星車和一輛標清衛星車接收來自于轉播車的高標清經導播切換并加載字幕后的直播信號（PGM信號），并將高標清直播信號通過衛星訊道發送至安徽廣播電視臺播出部進行直播發送。現場架設一套Clear-Com內部通話系統，由1個Clear-Com CCT-RT無線腰包天線和4只Clear-Com CP-222無線通話腰包組成，用于轉播車與直播現場的通話。三輛車停放于會場側門空地，走線避開人流量較多的正門，并在現場至轉播車一段安排保安，保障現場線路設備的安全。

攝像機信號通過光纜進入轉播車切換臺與矩陣，經導播加工后嵌入音頻信號，進入后端嵌入字幕CG，再將信號分路下變換后，送至高標清錄像機、高標清衛星車。

2.高清轉播車直播方案設計關鍵點

高清轉播車的制作環境比較復雜，而直播節目又不容有失，因此在設計直播方案時的重點在于保障直播信號的正常輸出。因此，我們在設計7訊道高清轉播車的時候進行了主備通路的設計。另外，針對這次節目直播，我們擴充了備份系統，使整個直播方案更加可靠。

2.1 切換臺與矩陣互為備份

高清轉播車配備一臺Snell Kahuna視頻切換臺與一臺Evertz XE4視頻切換矩陣，切換臺與矩陣分別為轉播車主備制作通路的核心設備，并且互為備份。如切換臺出現故障，可使用導播工位前2×1應急切換開關將信號切換權立即移交給導播工位應急切換矩陣面板完成切換。此時矩陣代替切換臺進行切換，如切換臺故障不能及時解決，使用應急矩陣完成切換工作，輸出到各終端的信號也取自備路。轉播車主備路視頻系統框圖見圖1。

圖1 轉播車主備路視頻系統框圖

2.2 下變換模塊采用三備份

轉播車配備了兩套Evertz 7700R 2×1應急切換開關及下變換視頻信號處理板卡Evertz 7714HDC。若主路或備路任一下變換板卡出現故障，只影響其中一路信號，另一路信號持續有輸出，可使用跳線跳開故障板卡，繼續保證兩路輸出。考慮到此次直播的重要性和敏感性，臨時加裝了第三塊下變換板卡，并接入跳線架，必要時可以通過跳線接入系統，作為冷備份。

2.3 末級信號輸出雙備份

轉播車車尾末級信號采用雙路備份，高清視頻輸出信號與標清視頻信號均輸出主備兩路，由兩臺衛星車根據實際情況自行切換。主備兩塊高清Evertz 7721AE4-BHD加嵌卡輸出主備兩路嵌入音頻的高清SDI信號，送至高清衛星車；同時，主備高清信號經過分配進入主備下變換卡，輸出兩路嵌入音頻的標清SDI視頻信號，送至標清衛星車。這樣每輛衛星車都能收到轉播車傳送過來的兩路來自不同系統路由的視頻信號，在傳輸端做到了雙備份。

2.4 信號源系統備份設計

架設在現場的7個攝像機訊道互相可作為備份。此外，為保障節目直播的視頻信號不中斷，轉播車在正常6個機位安排的情況下，多準備了1套攝像機，配備光纜、腳架、云臺等周邊設備作為備份攝像機。為防止轉播車出現不可預料的故障，備份攝像機CCU經過UPS應急供電預案供電，一路信號至高清衛星車，保證現場始終有畫面信號回傳。另外，還可使用高清衛星車自帶的攝像機作為轉播車視頻系統的外備份信號源。直播信號路由示意圖見圖2。

圖2 直播信號路由示意圖

2.5 字幕系統備份

在這次直播中，字幕系統也是一個重要的信號源。此次直播配備兩套新奧特字幕機來保障直播中字幕系統的正常工作。切換臺準備出兩個鍵通道完成字幕的主備路輸入，如果其中一路字幕系統出現故障，可以使用切換臺鍵開關切換備份字幕機保障直播字幕的加載。兩路鍵信號也分別進入矩陣通道的下游鍵板卡，以完成應急切換系統的備份，不得已使用應急切換系統進行直播時可以加載下游鍵。

2.6 通話系統備份

為防止無線內部通話系統故障或攝像機通話模塊故障造成的聯絡中斷，我們增配了8個Motorola GP328無線對講機，這些對講機可以與轉播車上的Motorola GR1225B無線對講機中繼站進行實時通話。如果無線對講機中繼站也出現故障，我們也可以繞過中繼站，直接使用對講機進行互相聯絡。這些對講機就作為無線內通腰包和攝像機基站通話的備份通話系統，為節目直播中的實時通訊提供可靠保障。

2.7 電源系統采用UPS作應急供電

我們從會場北側的配電房接了一路電源（功率為40KW）供轉播車使用。如果市政供電出現問題，轉播車上配有的UPS應急供電源可保證系統關鍵路由設備工作30分鐘，為系統應急調整留出時間，保障直播的安全性。應在直播節目開始日至少提前一天進行UPS應急供電的測試，以確保UPS應急供電系統的狀態。測試時先雙路供電，再將轉播車所有設備打開運轉5分鐘以上，然后切斷供電，觀察系統設備在UPS應急供電自動倒換的瞬間是否正常運轉，然后持續監測UPS的輸出電壓和電流是否平穩，如果各項指標都正常并且能夠持續30分鐘以上，則測試合格。

3.高清轉播車直播應急預案

有了完善的前期系統設計與直播的各項技術準備，并不足以保證直播萬無一失，因為只強調設備、系統、器材等的因素是不夠的，這些只是客觀因素，對直播安全起決定性作用的因素是人。為了保證視頻技術人員在直播過程中有充足的準備和快速的反應力，我們還制訂了一套直播應急預案，并在直播開始之前進行演練。在直播中任何工作人員發現問題后需第一時間向當值技術人員匯報，技術人員應以保證直播安全為基本原則，對事故進行迅速處理。

3.1 切換臺常見故障應急

如切換臺通路發生故障，可立即使用二選一應急開關切換至矩陣通路（需在直播前將備路試通）。同時通知直播現場，然后對主路進行故障排查，若主路故障在直播時間內順利解決，則可在不影響當前直播的情況下切換回主路，若主路故障在直播時間內無法解決，就用備路完成直播。

3.2 矩陣常見故障應急

若矩陣出現問題導致部分或全部矩陣面板無法使用，應在確保切換臺工作正常后對矩陣故障進行排查，如果矩陣故障無法立即解決，可以使用跳線進分配信號。如矩陣故障導致屏幕墻無信號，可以使用跳線直接將CCU監看輸出信號跳轉至導演區屏幕墻的各監視器輸入。而對于其他工位所需的監看畫面，可以用跳線將監看信號跳至屏幕墻下方的接口板，然后用視頻線將相應的顯示器輸入與接口板連接。

3.3 攝像機及光纜常見故障應急

如果攝像機或者光纜故障導致畫面異常，需立即通知導播暫時避開故障機位，并派技術人員前往現場進行故障排查并根據實際情況予以解決。比如，在光纜信號微弱時，可以嘗試使用專業光纜清潔工具清潔光纜頭，使光路暢通，必要時可更換備用攝像機及光纜。

3.4 轉播車末級輸出信號故障應急

若轉播車末級輸出信號異常，應立即檢查相關板卡并與信號接收方溝通。下變換卡7714HDC是本車較易出現故障的板卡，可以在與下端信號接收方技術人員溝通之后，將板卡重新拔插重啟解決故障。

3.5 Tally系統常見故障應急

如果TALLY系統出現故障，可以在不影響正常直播的情況下將TALLY主機重啟，由于TALLY主機與系統監控為兩套系統共用一個顯示器輸出，使用時需注意兩者的切換。

3.6 其他故障應急

如果通話系統、字幕機系統、錄像機等出現故障，首先應考慮進行備路切換操作，并應立即由在場的相關專業人員進行解決。

4.融媒體直播方案及應急預案概述

得益于媒體融合技術的迅速發展，本次直播首次結合了融媒體直播。直播現場設置了融媒體直播工位，由安徽網絡電視臺的工作人員進行全程互聯網直播。互聯網直播的核心設備為2臺納加直導播一體機，每臺直導播一體機可以輸入4路SDI信號，高標清自適應，同時自帶視頻幀存功能，采用以太網接口接入互聯網。直導播一體機可以進行高清互聯網視頻直播，也可以作為一個小型切換臺使用，將輸入的信號源進行現場切換加工后在進行直播，最多可輸入12路視頻信號源。切換母線為單級母線，雖然沒有多級切換的功能，但是對于中小型活動的網絡直播其功能已經足夠使用。2臺直導播一體機互為備份。

此次互聯網直播的信號格式為高清1080p，嵌入8路音軌，由轉播車直接發送主備雙路高清PGM信號到主備直導播一體機，從會場接通兩條網線保證互聯網通路有主備雙備份，再加上兩臺直導播一體機互為備份，這樣就實現了互聯網直播具有兩個完整的主備通路，保證了直播安全。直導播一體機設置了700秒直播延時，一旦發生直播事故，可以在這700秒的時間內進行應急處理。延時后輸出的高清直播信號通過互聯網發送至網站、手機APP客戶端、論壇、公眾號等網絡平臺，從而實現融媒體直播。

由于互聯網直播具有比較強的實時互動性，因此融媒體直播工位安排在會場內而不是會場外，這樣可以使工作人員可以利用手機進行圖文直播，將直播現場的圖文上傳至相應的網絡平臺。圖文直播作為互聯網直播的另一種形式，具有很強的互動性，它與視頻直播相輔相成，不僅豐富了直播觀看方式，還可以給觀眾帶來更加精彩的現場內容和身臨其境般的觀看體驗。

此次互聯網直播只是用兩臺直導播一體機各自作為主備通路直接接收轉播車的主備PGM信號，因此系統節點較少，加之互聯網服務器站點同時收錄這主備兩路的信號，無需進行應急切換，因此，應急預案主要就是對主備信號通路進行及時的故障排查，尤其是對網絡接口的穩定性要多加留意。

結語

安徽廣播電視臺7訊道高清轉播車自投入使用以來已經承擔了多次外場直播任務。我們不斷從這許多年來的工作中吸取教訓、總結經驗，逐漸形成了這一套完整的高清轉播車視頻系統直播方案和應急預案。由于開展融媒體直播的時間還不夠長，積累的經驗也有限，我們還需要在未來的工作中不斷摸索，根據廣電制播技術的發展趨勢，面向未來的新技術新導向，不斷地完善、改進、創新轉播車直播方案和融媒體直播方案及相關應急預案，努力為觀眾獻上更加精彩的直播節目。