中小型5G+4K全媒体新闻直播车的设计与建造

章 剑

（丽水市广播电视总台，浙江 丽水 323000）

0 引 言

丽水市广播电视总台（以下简称丽水台）原有9讯道标清电视转播车和4讯道标清新闻直播车各一辆。自2008年10月启用以来，车身长度10 m、由大客车改装而成的电视转播车虽然讯道多、技术系统完备，但因为车辆体积大、通过性差、操作所需工作人员多等原因，实际使用频率并不高。在实际工作中，反而是车长仅5.78 m、由福特全顺7座客车改装的4讯道新闻直播车，因其机动灵活、能满足大部分新闻直播场景需要而使用率更高。鉴于上述情况并考虑到当前电视制播正从高清向4K过渡，但大型4K转播车建造成本高、技术路线尚不清晰等因素，经反复研讨论证，丽水台决定基于“立足当下，适度超前”的原则，利用高速率、低延时的5G传输技术和视频IP技术，先行设计建造一辆具备高机动性和高性价比的3+3讯道中小型5G+4K全媒体新闻直播车（以下简称直播车），以满足当前高清全媒体直播的业务需求。在4K产品成熟度提高、技术路线明确后，再考虑建造多讯道大型4K超高清电视转播车。

1 车辆改装

经过多方论证，综合考虑车载设备数量、工作区空间、车辆通过性和灵活性等情况，丽水台决定采用中小型南京依维柯厢式运输车作为直播车车体进行改装。该车车长6.99 m，宽1.73 m，高3.09 m。车辆改装主要从车体改造、电源改造、空调改造等三个方面进行。车体改装示意如图1所示。

图1 车体改装正视图

1.1 车体改造

直播车车体为高顶厢式车，有侧滑门、后双开门，驾驶室为3座，发动机排量为3.0 L，国六排放标准。

车内空间分为三个区域，从车头到车尾分别为驾驶区、工作区、设备区。驾驶区为单排座，带司机共三位乘员。工作区沿用原车右侧的侧滑门，车厢内按照3+3讯道设计，对导播、技术、音频各岗位进行合理分布；监看屏部署在车体左侧，屏下为工作台面并内嵌调音台、切换台，工作台配置三张工作椅。设备区从车后开门进入，设置有三组19″标准机柜及双层电动电缆盘，如图2所示。

图2 车体改装布局图

改装后的直播车车内有隔音、保温、防水、防尘、换气、通风措施，并达到相应的国家标准。车内装饰材料采用符合《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB/T 16127—1995）和《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（GB 50325—2020）的环保型无污染材料，在工艺上则特别注重隔热、保温、吸音处理及电磁屏蔽处理。

1.2 电源改造

直播车电源系统由主供电系统和UPS应急供电系统组成，可在-35～+50 ℃环境温度下可靠工作。

主供电系统采用三相四线380 V作为主输入和220 V单相市电作为应急输入。三相干式隔离变压器可以将380 V三相电源转为220 V两相输出，配电盘采用交流和直流分开操作。车内还配置了6 kVA在线式UPS应急供电系统，系统配备200 AH容量的蓄电池，最大放电电流可达120 A，在市电断电等应急状态下，能保障车载技术系统核心设备10 min以上的工作时间[1]。

为了用电安全并防止静电干扰，直播车严格区分电源和信号的接地，车体和设备机柜各自安装了接地铜带[2]。

1.3 空调改造

直播车配置了一台风管式空调。空调室内机安装在驾驶区上方，车厢顶部安装空调风道，回风口设计在设备区机柜顶部，出风口则采用多点设计，分布安装在车顶各处。

工作区空调出风口可调，并在空调回风道中铺设了5 mm厚度的隔热棉以提高制冷效果。

2 车载技术系统

直播车车载技术系统主要由采集系统、切换系统、音频系统、监看系统及传输系统组成，如图3所示。

图3 车载技术系统架构图

2.1 采集系统

采集系统主要由摄像机、航拍器、摄像机光纤系统以及无线图传设备等组成，共设计了3个有线讯道+3个无线讯道。

有线讯道通过摄像机光纤系统连接车上切换系统，实现对摄像机视频、锁相、导播通话、返送视频、TALLY以及摄像机REMOTE控制等信号的传输并为摄像机进行远端供电。

无线讯道通过无线图传设备连接车上切换系统。无线图传带宽20 MHz，频带为5.1～5.9 GHz，理论传输距离为500 m。摄像机或航拍器采集的视频信号通过图传设备发射端进行无线信号传输，由安装在直播车周围无遮挡位置的接收端接收后，将信号接入切换系统。

2.2 音频系统

音频系统主要由数字调音台、音频隔离分配器、音频切换器、监听音箱以及音频加嵌器等周边设备组成。

外采音频信号传送到直播车后，先经过音频隔离分配器。经隔离的音频信号，一路送数字调音台，另一路送4K融媒体多功能切换台。音频隔离分配器的直通信号则送音频切换器后接入监听音箱。数字调音台输出的音频信号，送给加嵌器的同时也送给融媒体多功能切换台，由多功能切换台根据制作需要选择音频来源。

2.3 切换系统

切换系统由主备两个切换通道组成。主通道以传统广播级4K切换台及其周边设备组成，备通道为一台4K融媒体多功能切换台，具备切换、调音、字幕、转码及推流等全功能。此外，系统还另行配置了一台40×40的视频切换矩阵，可对信号进行灵活调度。

采集系统送至直播车的视频信号，可以直接或经过视频分配器后，分别进入主备切换通道。主通道切换台输出的PGM信号经下变换为高清信号后经音频加嵌分配成多路，分别输出给传输系统回传至台内制作播出、给存储卡录像机、硬盘录像机录制存储以及给直播推流编码器向新媒体平台推送。备通道的4K融媒体多功能切换台既可以为主通道作备份，也可以对信号进行切换、调音、上字幕等处理，并经转码后直接推流、发布[3]。

2.4 监看系统

监看系统由多台专业监视器及多画面分割器等设备组成。主备通道上需要监看的各个环节视音频信号，经多画面分割器合成后在监视器上显示。多画面分割器可根据信号的重要程度，对画面尺寸及位置进行任意调整，还可以接收TALLY信号并对信号来源进行命名和显示。SDI信号内嵌的音频信号则以电平表的形式在屏幕上呈现[4]。

2.5 传输系统

传输系统由有线和无线两种方式组成。

直播车配置了光收发机，可以与光纤组成有线传输系统。在光纤可达的新闻现场，通过有线光传输将车上PGM信号回传至台内，传输距离可达80 km。

无线传输系统由4K直播背包、4K接收机以及5G CPE路由器等设备组成。4K直播背包随车使用，背包内置两块5G模组，具备对4K 50/60P视频进行10 bit处理的能力和12路多网聚合功能。4K接收机安装在台内，为1U标准机架服务器，支持H.264和H.265/HEVC视频编码和SD/HD/UHD多视频格式。5G CPE路由器与通信基站共同为直播车组成5G网络环境，并提供互联网接入能力。直播车上的PGM信号，通过4K直播背包经5G CPE路由器，以无线的方式接入通信基站，再由运营商网络传输至台内4K接收机后输出[5]。

3 遇到的问题及解决办法

在直播车安装调试和试运行期间，技术人员对存在的一些缺陷或问题进行了改进和解决。

3.1 空调改进问题

原设计方案中，计划在车顶安装2台顶置的空调。但在考察其他同类型直播车过程中，技术人员发现顶置空调至少存在两个问题。一是出风口占用顶部空间，导致车内人员站立操作时活动受限；二是2台空调同时开机时，车内工作区噪音过大、影响节目录制。经研讨，技术人员在车辆改装时将2台顶置空调更换为1台2匹的低噪声风管式分体空调，并将室内机安装在驾驶区顶部，室外机安装在车后尾部设备区。实施后，空调运行良好且工作区内无明显噪音。

3.2 线缆盘工艺改进

原车出厂时，线缆盘的副盘边缘不是平面的，线缆不易缠绕。直播车试运行过程中，工作人员针对不同的线缆采取了不同的改进方法：对行摄像机的复合光缆，采用固定夹把头子固定住，另加一根活动缆进行对接；对音频综合缆及网线等，在副盘上加装一个接口板，通过跳线进行对接。

3.3 雨天操作问题

车后部的设备区由于安装了线缆盘及信号接口板，工作人员只能站在车子后门外进行操作，雨天操作时没有遮档。通过查看车身结构，技术人员发现车尾顶部预留有安装部位，通过加装可收放的雨棚，解决了雨天操作问题。

4 结 语

经过三个月的试运行，5G+4K全媒体新闻直播车顺利通过验收并于2022年2月正式入列。8个多月以来，该车已承担了丽水市“两会”开幕式、“学习强国”丽水学习平台上线仪式等30余场重要新闻活动的直播任务，为丽水市广播电视总台主力军全面挺进主战场、加快构建全媒体传播体系提供了坚强有力的技术支持。