安徽广播电视台14讯道高清转播车系统设计简析

谢 鹏

（作者单位：安徽电视台）



安徽广播电视台14讯道高清转播车系统设计简析

谢 鹏

（作者单位：安徽电视台）

摘 要：本文介绍了安徽广播电视台14讯道高清转播车系统总体设计技术要求和设计原则，并对该车的车体结构（包括配电系统、空调系统）、布局分区以及系统设计进行了详细阐述。

关键词：高清转播车；切换台；矩阵；系统设计

安徽广播电视台高清转播车是14讯道高清转播车系统（按16讯道设计），可以根据需要与一个外部6讯道标清系统进行级联，完成一级切换；或与外部高清系统进行级联，完成一/二级切换。该车能够满足大型文体综合类节目现场直播、录制需求，是一个移动的演播室控制中心，可以为迅速搭建电视转播现场提供必要的电力、照明、网络和视音频信号制作环境及必要的通信手段。系统总体技术设计要求能够满足未来高清电视节目的制作，兼顾今后高、标清电视系统长期共存状态下标清节目制作能力。系统设计应具有安全性、先进性、灵活性和开放性原则，能充分适应安徽电视台大型节目转播要求。

1 车体结构和空间布局设计

根据安徽省交通通行条件，车体采用箱式车体结构，半拖挂方式，并且可与牵引车头分离。车箱内含有单侧拉厢体。侧拉箱采用底部工字钢梁支撑和履带式移动电缆桥架，收放采用电动/手动液压方式。车体底盘经过严格的防锈、防腐蚀处理，钢铝结构处经过隔离处理，防止电解腐蚀。该车车辆离去角、最后端离地高等指标均满足国家相关标准。

车体主要外形尺寸参数如下：车体总长为16.1 m；车箱体总长为12.6 m（不含牵引车头部分）；车箱体宽度为2.5 m；车箱体高度为3.88 m；侧拉箱体宽度为6.9 m；侧拉箱体深度为1.1 m。

1.1 车内布局设计

在进行转播车箱体总体布局设计时，要遵循符合人体工程学、空间利用最大化、零散空间整合化这三个原则，最大限度地提高车内空间的有效利用率。根据现代大型文艺、体育转播对制作团队的要求，整车主要分为4个工作区：音频制作区、导演制作区、慢动作制作区、视频技术制作区，（附图1、图2、图3、图4、图5）。其中，音频制作区有2个音频工位，导演制作区有5个制作工位，慢动作制作区有4个制作工位，视频技术制作区有6个技术工位，共能满足至少由16人组成的节目制作团队的转播需求。每个区域相互独立，避免了工作过程中的相互干扰。有效解决了庞大的制作团队对工位需求与有限车内空间的矛盾。

1.2 配电系统设计

整车供电系统的设计具有“安全性”和“不间断性”。

供电系统的“安全性”：外电进入车内前，要经过隔离变压器进行隔离，保证车内供电不受外界干扰。整车设有“安全地”接点，并备有接地棒和专用地线电缆；底盘地与机柜相连，采用金属接地的方式使整车处于一个“共地”的模式。供电系统的电源插板具有“安全地”插孔，充分保证设备接入电源的安全。

供电系统的“不间断性”，考虑到转播现场的各种不可预知的供电条件，本车供电系统设计了3种供电方式。

第一，主供电（AC），三相五线制，交流380V，50Hz 输入，配备隔离变压器和稳压器。

第二，辅助供电（DC），直流电瓶供电，配有充电机供给车内直流照明灯、电缆盘等辅助系统，直流电瓶与交/直流转换器配合工作，当有外电时，通过交流供电，当外电停止时，自动切换到直流电瓶供电。

第三，应急供电，UPS（2 台6kVA），供给车内计算机及主要数字设备，支持时间≥10分钟。

三种供电方式互为备分，保证车内不间断供电。通常情况下采用三相AC 380V/50Hz和UPS供电；当UPS或稳压器出现故障时，通过旁通开关直接转由外电供电；当 AC 380V/50Hz 在供电过程中出现故障时，在10分钟内采用UPS供电，实施紧急处理方案，同时保护切换台、矩阵、调音台、字幕机、服务器等核心设备正常关机。

1.2 空调系统设计

转播车采用分体式冷暖空调系统，风道式送风/回风，能够充分保证各工作区域冷热平衡。各区温度独立可调，并提供送新风和独立抽湿功能。操作区和设备区可分别设置制冷温度，以满足人和设备对温度、湿度的不同需要。视频技术制作区系统核心设备机柜采用透明玻璃隔音门以及独立空调系统，能够隔温、隔湿、隔声、防尘。车内设计了空调冷凝水专用的排水通道，即使在车体停放不水平时，冷凝水也不会漏入车厢，风道口也不会有冷凝水凝结。空调工作时，室外环境温度在－10℃～＋45℃时，车内工作区温度保持在 23（±2）℃，车内环境噪音≤55dB（A 计权），符合国家相关标准规定。

2 系统设计

视频系统采用先进的1080/50i纯高清内核制作系统。所有外来标清信号源通过上变换进入系统，同时提供高清视频信号和下变换后的标清视频信号，使之同时具备标清电视节目转播录制能力。

音频系统设计定位为转播车二级调音为主，能方便快捷制作单声道、立体声节目，同时具备5.1环绕声节目制作的扩展能力。本车采用全数字音频系统，具备网络化和视频跟随功能，能适应不同类型节目的制作要求。

系统中周边设备配备了AXON公司生产的各种视、音频功能模块，从而提高了系统的安全性。

2.1 节目信号通道设计

在节目视频信号通道设计上采用主、备双通道镜像的方式，转播车所有信号源设备的高清信号均同时进入视频切换台和视频矩阵，由切换台与矩阵提供主、备通道信号的输出。后经过双二选一应急切换开关后，进行音频嵌入、下变换等处理，输出最终所需的节目信号。在信号通道上，主、备通道具有相同的设备和路由结构，确保了转播车信号通道上没有唯一系统崩溃点，从而提高了系统的安全性。（附图6）

在节目音频信号通道设计上，除现场音频信号外，所有摄像机CCU 话筒信号及周边音源、效果器及 Dobly E 解码器的输入、输出信号全部接入 96×96 的数字音频矩阵中，由音频矩阵做选择切换后送入STUDER Onair3000数字调音台。8 路话筒音频信号通过多芯音频综合缆直接送到转播车中调音台的话筒/线路输入接口。由数字调音台输出的信号中，4 路模拟输出信号直接送车体外接口板，另外8 路信号返送回数字音频矩阵，由音频矩阵再做进一步的选择切换输出，送视频系统使用及最终的立体声节目信号选取。

附图：

图1 转播车车体空间布局图

图2 转播车音频区布局图

图3 转播车导演区布局图

图4 转播车慢动作区布局图

2.2 切换台

切换台作为视频系统的核心，选用Snellwilcox Kahuna 2M/E 高清切换台，该切换台配有2 M/E级控制面板，1个辅助母线控制面板，40输入，24输出，每级具有2个色键、4通道DVE，面板带源名显示，24路直切键，GUI图形界面单元，8通道帧存储器（24秒存储）。通过Format Fusion格式融合技术可以实现高标清信号的同步混合切换。除此以外，该切换台采用了完全独立的主备结构。除了主机箱和面板内电源有主备以外，每级M/E具有独立运作的中央处理器PU，任何一级M/E出现故障时，都不会影响其他M/E的制作输出。确保了系统的先进性和安全性。

图5 转播车视频/录像技术区布局图

图6 转播车信号通道图

图7 Tally指示和动态UMD监视系统设计图

2.3 视频信号调度矩阵

系统以 GrassVally Concerto 96×96 高清多码流矩阵为中心，对全车的主要输入输出信号进行调度，包括7RU，带主备双电源，风扇，双矩阵控制卡。通过先进的Jupiter 控制软件控制全车矩阵控制面板，其中包括Jupiter主备双控制系统、2块8字符X-Y遥控面板、2块8字符XY遥控面板、2块8字符64键遥控面板和3块8字符32键遥控面板，充分体现了系统的安全性和灵活性。

2.4 监看系统设计

本车采用全高清16:9 监视。按照节目制作工位不同，监看要求不同的设计原则，在各个区域采用不同的监看方式：导演区监视器采用矩阵动态调度监视，以应对不同转播任务、不同转播规模的需要；技术区选用高质量监视器，色调准确、分辨率高；音频区监视器也可以通过视频矩阵调度动态选源，同时配合动态 UMD &Tally指示、通话等方式，与视频制作配合。极大提高了节目制作的灵活性。

2.5 内部通话系统设计

作为节目制作的重要辅助系统，在内部通话系统设计上采用：4 线、2线通话方式共存，有线通话方式与无线通话方式相结合，并实现与外部通讯网络（电话、无线移动电话网络、以及对讲系统）的连接。同时，通过软件编组的方式，保证导演通过通话面板就能与所有通话站点双向沟通。为实现与转播车外其他转播系统的方便连接，丰富了转播车外接口板通话接口多种连接方式。以 ClearCom 公司的ECLIPSE-PiCo 36口数字通话矩阵为核心进行设计，配备 8 块 i-Station 系列通话面板，用于不同节目制作工位通话使用；通过ECLIPSE矩阵设置软件，可以方便设置摄像机4线双路通话方式，实现导演、技术与摄像员的分组通话，适用于多场景同时制作。在导演制作区设计有 2个有线电话接口，导播可以通过通话面板上的数字键盘直

接拨打电话与车外沟通。转播车还设计有移动终端网络终端，可以通过 GSM 网络联系。1套双工Walkie-Talkie对讲中继站通过专用接口设备接入通话系统，中继站配置高增益天线，大大扩展了现场工作人员活动范围。为方便与其它转播系统之间的通话级联，外接口板设计有 2 线和 4 线接口。

2.6 Tally指示和UMD监视系统设计

由于高清转播车系统日益复杂，全车采用动态三色Tally指示加动态UMD监视设计，支持系统应急切换Tally指示。Tally控制器选用了北京星光山德公司自行研制的 TCU-400 系列产品。其具有红、黄、绿三色显示，动态字符显示功能，可显示设备名称、源名称、目标名称；支持播出、预选、应急、录制、慢动作、反送等的实时动态指示，响应速度快；同时，该产品通过广泛的协议支持可以将不同厂家设备集成起来，能读取切换台和矩阵交叉点信息，使矩阵控制系统、切换台源名显示和 UMD 指示融为一体。确保了系统的安全性和灵活性。

2.7 GPS时钟系统设计

转播车GPS 时钟系统，采用 EBU 国际标准时间码作为传输标准，并采用了主备时钟发射器自动倒换的设计方案。主时钟如果发生故障，倒换器自动切换到备时钟发射器。时钟发射器采用北京星光山德的 MCG-300 模块化主时钟发射器，该发射器可以提供时钟和 EBU时码信号输出，每台发射器具备了主备双电源、GPS 接收模块、外部时码输入和倒计时模块、微型 GPS 天线和高增益天线，实现多种锁定模式和多种功能。

3 总结

14讯道高清转播车系统自建成投入使用后，承担了《安徽卫视春节联欢晚会》、《男生女生向前冲》等大型节目的直播录制工作，均圆满完成了任务，充分展现了该系统的安全性、稳定性和灵活性，符合预期设计需求。