河北电台大型数字卫星直播车的系统设计

牛晓静

（河北人民广播电台，河北 石家庄 050012）

近年来，河北人民广播电台（以下简称“河北电台”）围绕节目定位和目标受众“开门办广播”，积极组织大型、户外的现场活动，拓展了广播的受众面，显示了电台的优势和独特魅力，赢得了普遍赞誉。

为适应节目形式的变化，更好地服务和满足节目创新的需求，提高技术实力，经过充分考察、调研与论证后，河北电台自2010年开始建设大型数字卫星直播车，2011年6月建成并投入使用。

河北电台直播车定位为大型综合数字卫星直播车，不仅可实现会议、大型活动、文艺演出等现场直播、转播功能，还能完成节目录制、扩声及网络直播等工作，同时具备广播电台移动灾备（灾难备援）功能，系统技术先进，功能完备，国内领先，安全可靠。

1 直播车系统设计

按照功能和用途，河北电台直播车可分为车体系统、供配电系统、直播及信号分配系统、录制系统、卫星及信号传输系统、视频及监控系统六个分系统。

1.1 车体系统

车体系统是整个直播车的基础。直播车建设成功与否，车体的选择和建设至关重要。选择时既要充分考虑车体功能的先进性、安全性、动力性，又要保证整个车体的美观、大方、气派。经过多方比较，最终选择了世界一流水平的德国产“MAN”品牌载重卡车，车型为TGX26.360（见图1），在此基础上经过改装而成为车体系统。这一车型在国内电台直播车中被广泛应用，颇受好评。其最大优点是前后桥采用全空气悬挂，并可实现底盘的整体升降，升量19 cm，降量9 cm，可以最大限度地保证车内设备在行驶过程中不受颠簸，而整体升降功能可大大提高道路通过性。

车箱体按功能分为直播区、技术区和辅助设备区三个区域，还包括空调仓、储物仓等辅助舱室。在车体改装中，采用双侧拉箱结构，展开后直播区使用面积可达18 m2，成为一个流动的直播间。箱体为钢骨架、铝蒙皮、胶合铝丝焊接、模具成型工艺制作，采用先进的粘接工艺并结合铆接工艺，使钢骨架和铝蒙皮结合为一体。钢骨架采用多种截面规格的汽车专用成型优质钢管，骨架整体结构具有良好的机械性能，有很高的抗变形、抗冲击、抗扭曲能力及极强的回弹性。为保证直播区的内部高度，双侧拉箱拉出到位后，拉箱地板与车内地板需成为一个平面，此种设计使直播区的净高度达到了2 m（见图2）以上。

图1 直播车车体外观

1.2 供配电系统

为保证供电安全和播出安全，并充分考虑到各地不同的供电状况，直播车采用双路电源，一路为市电供电，另一路为车载发电机供电，两路电源互为备份。市电采用三路分离的220 V/50 Hz市电电源，在直播现场供电时，无论是380 V三相供电，还是220 V单相供电均可接入，非常灵活和实用。三路市电和发电机电源可手动切换，可灵活分配给设备用电、照明用电、直播区空调用电、技术区空调用电等回路。设备用电又经过隔离变压器、稳压器稳压、UPS不间断电源的处理和净化，可保证设备的稳定运行和技术指标。

1.3 直播及信号分配系统

该系统以直播调音台为核心，配以CD机、DVD机、电话桥接器、延时器、音频分配放大器等周边设备构成完备的直播系统。直播调音台采用STUDER ONAIR-2500直播调音台，该调音台技术先进、操作简便、价格合理。为避免因车体颠簸导致接触不良等隐患，特意选用了供电、输入、输出模块一体机，舍弃了流行的机箱分离插板结构的机型。投入使用后，系统运行良好，稳定可靠。

图2 直播区

1.4 录制系统

该系统以一台96路录制调音台为核心设备，并配置一套PROTOOLS多轨录制工作站，可实现各类节目的多轨录制。录制系统的另一功能是实现对直播系统的备份播出，一旦直播系统出现故障，录制系统可同步播出，从而最大限度地避免了停播事故。

1.5 卫星及信号传输系统

该系统由卫星传输系统、有线传输系统及3G无线传输系统组成。三个系统互为备份，互相补充，可根据现场环境条件和用途来选择不同的传输方式，以完成从直播车到台内的信号传输任务。其中卫星传输系统由车载系统和台内地面站系统构成；配置车载编码传输器来实现IP宽带网络、ISDN、电话、3G等方式的信号传输。IP宽带网络可使用常见的ADSL或局域网，传输带宽可达256 kbps，传输稳定，音质良好；卫星传输系统可满足极端条件下的应急灾备传输。

1.6 视频及监控系统

该系统主要由具有高清输入、内置画面分割器的8路视频切换台、4台高清摄像机及视频矩阵、视频录像机等设备构成。该系统可实现对车内直播间、车外周围环境的实时视频监测，还具备4讯道的专业高清视频信号拾取、保存、简单编辑等功能，既可满足网上视频播出功能需求，还可通过云台对车顶视频监控设备进行变焦、方位设置等实时控制。

2 直播车系统的创新设计

河北电台卫星直播车技术系统的设计，借鉴了其他兄弟电台卫星直播车成熟的设计方案，同时根据自身实际需求，因地制宜、开拓思路，进行了大胆创新。总结起来，主要有以下几项创新设计。

2.1 供配电系统的创新

按照常规设计理念，大型直播车配电系统采用380 V三相市电供电，这种设计有很大的局限性，如果直播现场没有380 V三相供电或者距离较远，就会导致直播车无法使用。鉴于此，河北电台经过反复论证和创造性设计，采用了三条分离的220 V/50 Hz市电供电，并通过切换开关灵活分配到各供电区域。这种设计方案的优点在于，无论是采用380 V三相供电还是220 V单项供电，直播车都能正常使用。一年多的实践，充分验证了该项创新设计的优势，大大拓展了直播车的使用范围。

2.2 直播系统的创新

为保证直播的安全，解决现场直播信号的备份问题，在直播区建设直播系统，同时在技术区建设录制系统。直播系统和录制系统既可独立工作，又可互为备份（见图3），其中直播区的话筒、CD、DVD、音频工作站等播出信号源通过无源音分同时分配给直播调音台和录制调音台使用，两个调音台输出信号独立或通过数字二选一切换器送到传输设备。可以说，从直播信号源、直播设备到传输通道均实现了热备份，可以避免因直播系统故障而造成停播事故。

2.3 信号传输系统的创新

在信号传输系统中，既保留了常用的ISDN和普通电话传输模式，又开发使用了IP宽带网络和3G传输方式，并且建立了双向卫星传输系统，形成了有线和无线搭配的信号传输模式，极大提高了信号传输质量，保证了传输安全、稳定。尤其是在卫星传输系统的设计中，充分借鉴兄弟台经验，拓宽思路，设计了这套卫星传输系统。该系统分为固定站和车载移动站两个分系统，和其他电台卫星系统不同的是，本方案将固定站和移动站都设计为双向传输，这样不但能够向台内传输立体声音频信号和视频信号，同时还可为直播车回传台内无延时的播出信号，并提供台内局域网、短信平台甚至台内音频播出网的应用，真正实现了台内和直播车的资源共享，为现场直播活动提供了极大便利。

2.4 视频系统的创新

视频系统在广播直播车中一般是作为辅助系统，只提供车内外视频监控业务。随着互联网技术的飞速发展，网络音视频播出已成为互联网媒体的重要发展方向。从广播技术发展的前瞻性出发，视频系统不再仅作为监控一类简单应用，而是要作为一个完整的视频播出系统来设计。现在直播车的视频系统可提供4个讯道的高清视频信号，配置8路高清视频切换台和高清录像机，为将来扩展到8个讯道备好了基础平台。视频信号通过卫星传回台内，转码后可进行网上实时播出。现在，直播车视频系统已经成为河北电台现场直播活动的重要组成部分。

图3 直播系统和录制系统框图

2.5 音频录制系统的创新

在直播车录制系统中，不但提供了普通立体声音频信号的编辑和录制，还根据广电技术发展方向增加了5.1声道音频信号的制作和监听功能。在直播区配置5.1声道监听系统和大屏幕，用于监听、监看、欣赏各类节目。在技术区录制系统安装Protools 多轨音频工作站，可提供5.1、6.1环绕声节目制作和处理。

2.6 应急灾备系统的建设

根据广电总局要求，结合河北电台实际情况，借助直播车这个移动平台初步建立了广播应急灾备系统。车内配备了发电机，可提供设备、照明、空调等所有车内用电，经过实际测试，在满油箱的情况下满载使用20 h以上。车内为播出设备配备在线式UPS系统，满负荷供电1 h以上。另外配备了1 kW调频发射机及垂直极化天线，通过电动升降杆控制发射天线的升降，天线高度可达8 m高。在应急情况下，主持人在直播车内播音，利用直播车自带的供电、传输、调频发射等系统，可实现应急播出和传输，构成了比较完备的应急灾备技术系统。

3 应用前景

河北电台大型数字卫星直播车从2011年7月投入使用到现在，已顺利完成了几十次各类直播、转播、录制活动，借助优秀的车体平台，直播车开到了全国“两会”北京直播现场，开到了狼牙山下，开到了农村的田间地头，开进了居民社区；卫星、宽带和3G无线等多种传输方式的应用大大提高了传输的安全系数和传输质量，传输信号音质接近CD质量；直播车视频系统可从容实现网络音视频直播。一年多的实际应用，充分验证了技术系统设计的完备性、先进性和易用性，各项技术指标一直保持在部颁甲级水平，尤其是几项创新性设计大大拓展了直播车的使用范围，也最大限度地提高了现场直播的安全系数。

数字卫星直播车已经成为河北电台举办各类活动，完成各种现场直播的技术平台、应急播出平台和灾备平台，取得了良好的经济效益和社会效益，大大提升了河北电台的社会影响力和品牌效应，为打造一流广播媒体发挥了不可替代的作用。