高性价比直播方舱平台的创新设计

于小川

（桓台县融媒体中心，山东 淄博 255000）

0 引言

广电行业作为媒体和技术融合的行业，随着高新技术快速发展，更新换代势在必行。但是因为行业的特殊性，面临设备价格高、技术投资巨大的挑战，因此更新换代势必会带来巨大经济压力。在融媒体时代，直播逐渐常态化，但县级融媒体中心普遍存在直播设备分散、集成度低、安全性差、人工劳动强度高的问题，不具备全天候和快速机动能力，难以满足直播工作的需求。因此，如何更好地集成转播系统，是技术人员需要思考的问题。

桓台县融媒体中心大胆创新，独立设计的直播方舱，是山东省首家独立设计安装的拖挂式直播装备，在安全性、便利性、经济性、实用性等方面为县级融媒体直播设备提升提供了可借鉴的经验。

1 车体设计

1.1 车体结构

传统中小型电视转播车多采用直挂式、箱式货运车进行改装，车体造价昂贵且前车无法单独使用，没有转播任务时便会停放，完全闲置[1]。2018 年，索尼公司曾与航天新长征电动汽车技术有限公司合作研发移动转播仓OB Cab，创造出转播车新形态。本文经过综合论证，结合OB Cab 案例，决定在分体式拖挂式旅居车的基础上进行改装。牵引车使用福特全顺7 座高顶商务车，后面载货区加覆钢板，在出直播任务时既可以承载工作人员，又可作为辅助车，用于放置摄像机、脚架、摇臂、线缆等直播方舱配套设施设备。

直播方舱车体在拖挂式旅居车的基础上进行改装，箱体总长7.1 m，车内面积为15 m2，具有行车灯、刹车系统、倒车影像。到达活动现场后独立停放，不影响前车使用。为保证方舱停放时的稳定性，在底盘配置了4 点支腿的稳定支撑系统。侧面配有遮阳帘，车下设置补充工位。

1.2 车体布局

直播方舱设计效果图如图1 所示，在保证重要信号源主备路由完整的基础上，减少周边设备数量，合理布局机柜设备。为适应新媒体的发展，充分利用直播方舱空间，车内采用半开放式布局，没有物理隔断，只有概念上的划分，设电池仓、导播区、音频区、技术区及线缆仓。导播区包括导播工位、导播助理工位、字幕工位、新媒体直播推流工位及录放像工位，音频区设一个调音师工位，技术区设一个系统工程师工位和一个车尾技术工位。总工位达到8 个，能够满足市县级融媒直播项目和中、小型电视节目的制作需求。直播方舱牵引车及车体如图2所示。

图1 直播方舱设计效果

图2 直播方舱牵引车及车体

1.3 电力系统

整车电力系统由交流和直流两大部分构成。交流系统包括隔离变压器和不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）。直流系统由充电机和蓄电池组成。外电接入直播方舱首先进入隔离变压器，隔离变压器输出进入配电盘，通过配电盘将设备用电分配到机柜。其余空调、照明灯非设备用电，直接通过空气开关进行分配。在完全失去外电的情况下，UPS 可为全车提供约15 min 的续航能力。

2 视频系统设计

视频系统功能完善，能够同步开展多个任务，并具备多格式制作能力[2]。

2.1 信号源及传输

2.1.1 摄像机

固定机位采用4 台松下2300 高清电子新闻采访（Electronic News Gathering，ENG）摄像机，移动机位采用2 台松下298 高清ENG 摄像机，并具备2 路扩展。

根据活动现场环境，直播方舱停放位置不同，设计近端部署和远端部署两种工作模式。近端部署模式适用于绝大多数户外项目，直播方舱停放位置靠近会场，机位距离小于50 m。远端部署模式适用于主会场位于剧场、剧院、会议厅等室内场所，与直播方舱距离太远，串行数字接口（Serial Digital Interface，SDI）线无法直连。

2.1.2 无线图传

配备一套雷电X2 双机位图传，用于移动机位信号回传。此图传基于1.4 GHz 无线网络技术设计，两路传输只占用一路无线信道，经过实战检验具有优异的穿透力、非视距传输能力，传输距离可达1 000 m，且在此频率工作不易被外部环境干扰。此图传支持高清输入，采用H.265 编解码，图像清晰，支持拉流工作模式，为远程制作提供了更多选择。

2.1.3 外来信号源

安装一台AJA FS2 多格式信号处理器，能够满足非系统制式信号源交叉变换处理要求。

2.1.4 视频服务器

采用一台vMix 主机，具备4 路SDI 输入输出能力。平时作为放像主机，用于播放片头、垫片、插片等，兼具在线包装能力。

2.1.5 字幕机

采用一台励得U-CG 星汉高清字幕机，充分发挥中央处理器（Central Processing Unit，CPU）和图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）的数据处理和图形渲染能力，实现图文字幕的三维多层实时渲染。

2.1.6 录放机

利旧4 台P2 卡式录放机，2 台用于收录PGM、Clean 信号，2 台用于灵活调度，可自由录制摄像机及外来信号源或作为放像机使用。新设一台BMD SD 卡录机，用于收录PGM 信号，便于直播结束后新媒体制作部门进行迅速剪辑。

2.2 信号制作和信号调度部分

如图3 所示，所有信号源经视分板卡同时进入切换台和矩阵。其中，切换台PGM 信号与矩阵的应急输出共同进入2×1 切换器，经过2×1 切换器输出的信号作为主路PGM 信号TX1。同时，切换台的另一路输出PGM/Clean 信号直接加嵌输出作为备路信号TX2。系统中重要节点信号均连接跳线盘上下口，便于灵活调度系统信号，方便检测与应急切换。

图3 视频主备系统框图

2.2.1 切换台

利旧一台松下AV-HS410MC 切换台，新加配2 张SDI 输入板卡，共13 路输入、5 路输出，符合高清演播室信号处理标准。

2.2.2 矩阵

利旧一台索贝16×4 播出矩阵，切换台与矩阵分别为主备制作通路的核心设备，并且互为备份。如果切换台出现故障，可使用导播工位前2×1 应急切换开关将信号切换权立即移交给导播工位应急切换矩阵面板完成切换。此时矩阵代替切换台进行切换，如果不能及时解决切换台故障，使用应急矩阵完成切换工作，输出到各终端的信号也取自备路[3]。

2.3 融媒体直播

为了适应媒体融合发展，桓台县融媒体中心创新直播形式，依托手机客户端、电视、广播、户外大屏等媒体平台，架构 “三屏一声” 融媒联动直播矩阵，立体式全覆盖受众群体[4]。在直播方舱的导演区工作台加装了BMD Web Presenter HD 网络视频直播编码器，并将编码器推流状态监看接入多画面监视墙，时刻监测视频输入画面、音频电平、直播状态、数据速率及缓存级别。为满足网络视频直播的要求，在车尾技术区安装高视T80 聚合编码器。同时，在车尾接口板提前预留了视频输出口、音频接口、网络接口等， “三屏一声” 联动直播时在车尾加装视频光端机，利用本地运营商光缆进行电视、电台播出。

3 音频系统设计

转播车音频系统是基于二级调音设计与使用的，即把现场扩声调音台处理的音频送给转播车的调音台进行处理，并与视频信号合成为播出信号[5]。在市县级融媒直播录制项目实践中，音频制作需求较简单。因此，采用主备调音台无缝切换，主备调音台同时输出信号至2×1 音频倒换器。音频系统的重要节点同样接入音频跳线盘。

3.1 音源及传输

近端部署模式：现场拾音设备、前级调音台使用模拟音频综合缆与车尾接口板链接。远端部署模式：现场拾音设备、前级调音台使用光接口箱接收，通过光缆送至直播方舱。

车内音源主要有视频处理器、外来信号解嵌后的信号、录放机的信号等。所有外来的麦克风输入连接器（Microphone Input Connector，MIC）或LINE信号通过线路分配放大器输出给主备调音台。

3.2 混合调音

主调音台选用Soundcraft（声艺）Si Expression 1，该系列调音台在桓台融媒体中心演播室使用过，具有16 个本地可重复使用的麦克风前置放大器、8 个立体声输入接口及80 个输入混合通道，性能稳定，安全可靠。所有Si Performer 控制台都有14 个辅助/组混音，可配置为14 个单声道混音或8 个单声道加6 个立体声混音，而矩阵混音可根据需要设置为单声道或立体声。该调音台可选配乐器数字接 口（Musical Instrument Digital Interface，MIDI）、Dante 卡，可与接口箱、扩展设备等级联。

备调音台选用百灵达RX1202FX，具有8 路话筒平衡输入，性价比高。安装在调音工位下方的机柜，可充分利用空间。

4 通话及TALLY 系统设计

采用纳雅BS350 无线全双工内部通话系统，具备穿墙6 层以上、2 000 m 通话距离。无线TALLY灯支持热靴头和绑带连接摄像机，屏幕背景显示红绿双色，与切换台信号同步。支持分组通话，方便导播与摄像、主持人、技术保障人员沟通。系统具有音频AUX 输入输出接口，无须添加转换器，可与大型通话系统级联。为了满足现场活动需求，通话系统还独立配备了10 套公网对讲机。

5 时钟及同步系统设计

采用青岛市广播电视科研所生产的TVZ3100II型卫星校时钟，配备倒计时控制器、标准子钟及倒计时子钟。时钟全自动工作，可直观指示信号搜索、跟踪和失锁等状态。

利旧安装一台SOBEY BLK-16S 同步信号发生器，虽然切换台具备内置帧同步器，单独使用时不需要外同步。未来和其他系统级联使用时，可通过外部同步锁定该切换台，实现整套系统与外部系统同步。

6 实践应用

桓台融媒高清直播方舱自投入使用以来，已经承担了50 多场直播录制任务，设备运行稳定，功能发挥正常。

在《2023 中国·桓台 “环马踏湖” 轮滑马拉松大赛》中，首次将光接口箱安装在距离主会场2 km 的马踏湖景区核心机房，利用园区监控光纤链路回传多路固定点位摄像机信号。在《山东省住建系统2023 年 “安全生产月” 活动启动仪式》中，承担主会场直播公共信号制作，并与17 地市分会场完成互动连线直播。

2023 年 “两会” 转播系统拓扑图如图4 所示。因方舱设计合理，使用灵活，功能完备，得到省台及同行技术人员和制作团队的一致好评。

图4 2023 年 “两会” 转播系统拓扑图

7 结语

桓台县融媒体中心直播设备提升改造项目，从车体规划、系统设计到集成调试，全由中心技术人员自行完成，并取得国家实用新型专利。除利旧设备外，仅需投资50 万元左右，性价比极高，解决了县级融媒体中心因资金紧张造成直播装备能力弱的问题。

全媒体高清直播方舱的投入使用，将为融媒体事业的发展提供更强的技术支撑。未来，直播方舱将在推动社会发展、承担大型活动直播录制等方面，更好地发挥桓台县融媒体中心的技术设备优势。