湖南广播电视台高清电视转播车群的设计

李 萍，曾 杜

（湖南广播电视台，湖南 长沙，410003）

1 前言

湖南广播电视台的高清系统建设起步于2006年，第一个高清电视制作系统是一辆16讯道高清电视转播车。16讯道高清电视转播车设计要求满足BOB（北京奥林匹克转播）标准的B类车规范，并参加2008年北京奥运会马术比赛（赛场位于香港）的电视转播。湖南广电技术团队从设计第一辆高清电视转播车开始，就有一个清晰的设计思想，即根据国际领先的高清电视技术的应用，前瞻性地制定每个系统的设计方案，使每个系统满足不同场合、规模的转播需要，既可以独立运用，又可以组建成超大规模的转播车群，协同工作、完整一体。依照这个设计思想，2007年建设了一辆5.1CH音频车、2辆卫星车；2008年改造了一辆8讯道高清电视转播车；2010年正在设计建设一辆10讯道高清电视转播车，辅以多台整备车、电瓶工具车，逐步形成了一个功能完整、超大型规模的高清电视转播车集群。

本文通过对湖南广播电视台高清电视转播车群的16讯道、8讯道和10讯道车的功能设计、设备选型、多车级联等技术特点的阐述，对高清电视转播车群集中体现的统一规划、突出个性的设计特点进行技术探讨。

2 高清电视转播车群的总体规划

2.1 高清电视转播车群的系统功能划分

转播车群的设计规划是基于系统的功能定位，说到底就是为了满足节目制作的需要。我们规划的高清电视转播车群担负的主要任务是湖南卫视和经视等地面频道大型节目的高清直播和录制。湖南卫视的节目制作具有两方面的特点：一方面，以大量的娱乐类自办节目播出为主，每天播出两档综艺类自办大型节目，全年约600场次，除去演播室的工作量，转播车群全年约担负300场次；另一方面，节目创新快、形式变化多、录制灵活性大，此外，还经常承接大型国际赛事和项目的转播工作。

针对以上目标和节目生产需求，我们在高清电视转播车群设计规划上有如下功能定位：

a. 国际化的节目制作——大型体育和项目类节目直播和录制，积累国际转播的经验，加强对外交流与合作；

b. 节目规模大——要求系统讯道足够，系统规模要匹配，具有扩展能力；

c. 节目创新快——要求系统中心制作设备功能强大，并配备特种设备，有一定的前瞻性；

d. 卫视频道高清制作和地面频道标清制作——要求兼顾高标清制作。

在认真分析湖南卫视及湖南广播电视台其他节目需求的前提下，同时，综合考虑国际各大转播公司高清电视转播车规范，我们确定的湖南广播电视台高清转播车群的规划是：

（1）16讯道高清电视转播车

作为主要的前期转播系统，具备完成国际一般体育赛事、大型活动的高清电视直播和录制能力；作为常规制作系统，充当移动的大型演播室高清电视中心制作系统，特别是具有满足湖南卫视综艺节目环节复杂、实时特技高要求的制作能力，可完成室外季节性节目的录制制作任务；在更高讯道要求的节目制作条件下，作为主车能够与8讯道高清电视转播车、10讯道高清电视转播车、C波段数字卫星直播车等级联，形成超大规模的高清电视制作系统，完成国际大型体育赛事和超大规模活动的直播与录制。

（2）8讯道高清电视转播车

具备独立完成国内大中型社会活动、一般体育赛事、综合文艺节目的现场高清电视直播和录制的各项任务；能够以高清电视制作为内核，承担标清电视制作任务。

（3）10讯道高清电视转播车

具备独立完成国内大型体育赛事、大型综艺节目的现场高清电视直播和录制的各项任务；与8讯道高清电视转播车、16讯道高清电视转播车形成规模递进，满足国内外高清电视节目制作的需要。

2.2 高清电视转播车群主体设备的选型设计

对于主体设备的选型，我们坚持品牌的一致性，主要是基于以下的原因：

（1）技术指标因素，同品牌同系列的主体设备，在多系统的级联及设备跨系统调用时能够方便做到信号技术指标一致；

（2）安全因素，各系统的主体设备可以同品牌备份，使各系统的设备安全性大大提高；

（3）资金节约因素，多系统的大批量设备集中采购，使争取设备厂商较大的商务优惠成为可能；同时，对于摄像机、录像机等设备，系统集成规模做足，但是在实际采购时，差额配置，设备可以在各系统之间调用，提高设备的使用率，节省设备资金投入；

（4）人员培训因素，从标清到高清的转换过程中，湖南广播电视台的节目生产量一直维持高位，对于技术人员的新设备使用和维护培训是一个工作量很大的细致工作，主体设备的同品牌同系列甚至同型号，可以大大地减少高清电视设备的培训工作量，同时，技术人员在各系统中相互调用，可以极大地提高设备和人员工作效率。

经过周密的调研和考量，我们把主体设备的品牌确定如下：

a. 切换台：SONY公司MVS-8000系列；

b. 摄像机：SONY公司HDC-1580系列；

c. 录像机：SONY公司HDCAM格式录像机或松下公司HD D5格式录像机；

d. 显示设备：HD/SD信号经多画面分割器转成DVI信号至显示屏；

e. 周边设备：Miranda公司系列产品，可以实现总台级别的集中监测监控；

f. 通话系统：CLEARCOM公司Eclipse-PiCoZ通话矩阵；

g. 字幕机：新奥特公司神笔A9。

3 高清电视转播车的技术特点

高清电视转播车在信号链路上，一路由信号源（摄像机、录像机、字幕机、外来信号、话筒）进入切换台，进行切换、叠加字幕、特技制作；一路由信号源（摄像机、录像机、字幕机、外来信号）进入视频矩阵，进行信号调度，包括显示监视、技术检测、应急备份等；切换台主节目输出与应急矩阵输出的备份信号经应急倒换开关后，进行加嵌、分配等处理，输出到录像机进行录制。

湖南广播电视台高清电视转播车群在各车功能统一规划的前提下，恰到好处地对各转播车进行了独具匠心的车体布局和资源匹配，使整个高清电视转播车群在统一规划的基础上，彰显鲜明的个性特征。高清电视转播车信号链路简化流程如图1所示。

3.1 16讯道高清电视转播车

对于车体拖挂结构，厢体采用双侧拉方式，分音频区、第一制作区、第二制作区、技术区四个分区，各区之间有活动隔断，每个区域既可以独立封闭工作，也可以敞开成一个大区域工作。全车满足制作团队22个工位。第一制作区侧拉厢，采用监视墙和第一排工位下沉式的设计以及呈弧形布局的大监视墙，有效地照顾了后排的视线，使整个区域布局清晰，工作环境舒适，如图2所示。各显示器信号源通过矩阵灵活调度，实现源名跟随，可以根据不同的节目、不同的制作团队灵活设置各路显示信号。

主监视墙采用窄边的电脑显示屏，不仅满足高清分辨率的显示要求，而且美观、大气，大大降低了设备投资成本。3级ME切换台、主副双面板配置，主备双调音台，不仅提高了系统的灵活性和安全性，而且大大扩展了系统的制作能力，第一制作区和第二制作区可以同时制作两套内容不同的电视节目。系统配备高速摄像机2套SONY HDC-3300，鱼竿摄像机1套POLECAM 72X-HD-ICO，2台高速EVS，1台标速EVS，带PF功能的88倍箱式镜头2个，101倍1个。此外，系统具备5.1环绕立体声音频制作能力。

3.2 8讯道高清电视转播车

车体采用直挂式，无侧拉厢结构，高效利用空间，设计紧凑，使用灵活，适合道路条件不良、环境空间较狭小的场地，满足制作团队10人的工位要求，如图3所示。利用湖南卫视经济频道原BAF转播车车体，保留原车的供电系统和空调系统，配备UPS电源，改造机架布局，节省了资金投入。

集成紧凑优化，布局简洁明快，系统功能齐全。切换台选择2.5级ME特技切换台，摄像机以8讯道固定配置。针对湖南卫视节目制作中，大屏幕使用灵活多样的特点，一方面设计丰富的格式转换接口，兼顾高、标清电视节目制作，另一方面，简便的可编程矩阵控制方式，配备灵活的矩阵面板，实现信号的灵活调度和现场屏幕信号切换。

3.3 10讯道高清电视转播车

车体采用直挂式，单侧拉箱体结构，满足制作团队16人的工位要求，如图4所示。系统功能强大且车体机动灵活。配置2.5级ME切换台，每级ME内置4通道特技功能，每级不少于2个全功能键，帧存容量大于1 000帧。集成设计10讯道，实际配置8讯道。配置64×64高标清自适应视频矩阵，4路多格式转换器，4路帧同步接口，满足灵活的信号调度和系统扩展。

硬盘录放通道6路，一方面丰富了现场节目的特殊信号的录制能力，另一方面为切换台提供三维的键通道，将包装工作室预先制作的三维场景、三维物件与现场节目合成，丰富了节目画面的表现手段。系统具备5.1环绕立体声音频制作能力。

4 高清电视转播车群级联的新理念

湖南广播电视台高清电视转播车群的级联有别于传统单纯的仅提供视频信号的转播车级联，具有国际领先的网络控制、全盘接管的新理念：以同种摄像机、切换台和矩阵组合，实现系统的一致性和可扩展性；以Clear-Com通话矩阵为通讯核心，实现高清电视转播车群通讯的统一；以VSM为控制核心，实现高清电视转播车群控制的统一。

4.1 VSM（The Virtual Studio Managers）的功能特点

VSM以虚拟矩阵的方式，将控制体系内的所有物理层设备简单化为虚拟的输入和输出端口，不问信号类型（视频、音频），将端口信号一一对应到虚拟矩阵中，甚至在设备中可能并无物理端口，比如切换台的帧存、彩底、黑底、虚拟源名等，这些在切换台内部处理中的信号也可以虚拟为一个输入或一个输出，虚拟矩阵的规模达到5 000×5 000的规模，如图5所示，所有的源名及TALLY控制也都由VSM产生。

VSM通过网络交换机把主备服务器、VSM控制面板、VSM源名显示单元、VSM控制协议转换单元、GPIO控制单元和电视系统设备以TCP/IP的协议或转换成422、232协议连接起来，统一分配好IP地址及ID号，就能实现系统的控制了。如：对SONY设备的控制是通过TCP/IP协议来实现与SONY的控制体系S-BUS的连接，实现对矩阵和切换台ME及AUX母线的切换控制。VSM接收来自于SONY切换台或视频矩阵等的指令再转发指令给分割器和CCU等设备实现多色的TALLY控制，VSM能根据需要提供动态或静态源名给切换台、视音频矩阵及分割器等，从而实现源名跟随。

在进行转播车群的级联时，对于控制部分就只是VSM的CONFIGURATION的大小问题，物理连接只需要一根网线，这个CONFIGURATION是可以提前就可以做好的，当然它是需要有一个整体的前瞻设计的，把不同的系统提前做好统一的IP和ID规划，这样就能轻松实现系统的级联，而又不影响它作为一个独立系统时的使用控制，总之，这是一个系统工程，VSM系统是这个系统工程的控制核心，也是区别于以往传统级联的关键所在。

4.2 高清电视转播车群级联实例

传统的转播车系统的级联，一般来说以二级切换的形式来达到，即将转播车的信号经本系统的切换台制作之后，从转播车PGM信号作为主转播车的一路外来信号，与主车系统的其他信号源再进行二级切换制作。主、从转播车使用各自系统的TALLY提示和信号源名。但是在湖南广播电视台高清电视转播车群级联中，远不止这样功能单一，下面以16讯道车（主转播车）和8讯道车（从转播车）级联为例进行说明。

将从转播车（8讯道）的所有讯道信号源接入主转播车（16讯道）系统，24路信号源全部进入主切换台，构成一个庞大的讯道系统，进行切换制作。同时，主转播车的所有讯道的信号源也可以输入到从转播车，从车的切换台可以作为主系统的备份，如图6所示。通过主转播车136×128大型矩阵，调度主显示墙各显示器信号源，将所有24个讯道及放像机信号合理布局，独立显示，并实现信号源名跟随，供导播监看、掌控。

从转播车以主转播车的同步信号采用外同步工作模式，实现两车信号的同步。通话系统级联成统一的整体，将16讯道高清车上两个Clear-Com 32×32的Eclipse全双工数字通话矩阵与8讯道高清车上一个32×32的Eclipse通话矩阵级联，构成了一个64×64的庞大通话系统，实现级联工作时两车的通话面板、摄像机、现场导演等之间的点对点的精确通联。

对于VSM系统通过一根网线就实现两个转播车系统级联的控制统一，如图7所示。在级联实施中分为三个层面解决切换、源名、TALLY等相关控制要素：

（1） 编制IP地址，编制整个转播车群设备各信号源、各端口的IP地址码，使设备之间IP不相互冲突，信号源名、TALLY信号与IP地址对应。

（2）确定信号源名，主显示墙是画面分割器+IT屏的显示方式，其信号源与矩阵的输出相对应的，在通过矩阵设置显示墙各显示器的信号源时，其源名就会跟随矩阵的切换而发生源名的改变，实现动态源名跟随。

（3）TALLY指示， 摄像机CCU的是通过GPI的方式进行TALLY驱动的，VSM通过GPIO-BOX实现对TALLY驱动的转换；而且，VSM中有相关的部分专门设置GPIO的对应关系，TALLY源可以是不同的切换台、矩阵，这样就轻松解决以前很难解决的应急TALLY和双色TALLY等问题，只需在软件上进行简单操作就可以任意改变TALLY的对应关系。

5 结束语

湖南广播电视台自2007年开始进行高清电视系统改造，至今逐步形成了1辆16讯道高清电视转播车，1辆8讯道高清转播车，1辆10讯道高清转播车（设计建设中）等为主体的高清电视转播车群的规模。曾有同业者说，当今世界缺乏的不是技术而是技术应用，而推动技术应用的原始动力是创新生产和规划设计。2006年当湖南广播电视台开始规划高清电视转播车系统时，国内电视制作领域很少有人认识高清，时至2009年9月28日，当湖南卫视作为全国第一批高标清同播的电视频道播出时，还有相当多的电视台才刚刚开始理解高清，由此我们深感创新和规划的难能可贵。同时，应该看到的是，在电视技术从业人员专业素质的培养和提高、电视技术专业化操作规范的形成等方面，我们与国际电视制作水平还存在差距。先进的系统装备、专业的技术素养、规范的技术流程，是所有电视工作者努力的目标。