常德市電視臺數(shù)字新聞直播車的設(shè)計與實現(xiàn)

肖沐林

（常德市廣播電視臺 播控傳送中心，湖南 常德 415000）

0 引言

隨著電視的發(fā)展，人們早已不滿足于報道已經(jīng)發(fā)生的新聞，而渴望通過電視有形有聲高度同步的現(xiàn)場直播，感受現(xiàn)場的氣氛，關(guān)注新聞的發(fā)展進程。2009年7月常德電視臺開始自行設(shè)計數(shù)字移動新聞直播車，通過招標(biāo)與合肥華林視音系統(tǒng)工程有限公司一起合作，到2010年初建成并投入使用，總投資150萬元。現(xiàn)將新聞直播車的車體、數(shù)字微波系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)、Tally系統(tǒng)和通話系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等各部分的功能定位、性能指標(biāo)等作詳細介紹。

1 車體

1.1 車體選型

通過對國內(nèi)外相關(guān)車型技術(shù)參數(shù)的認真分析和比較后，選擇了綜合性能較好的江鈴汽車股份有限公司生產(chǎn)的全順JX6570TA－M3中頂車作為改制底盤。該車車體采用箱式結(jié)構(gòu)，整車長≥5 780 mm，寬≥2 000 mm，高≥2 360 mm，整體質(zhì)量≥2 450 kg。按設(shè)計要求該車車內(nèi)可以保留4個座位，其中操作人員的2個座位能自由調(diào)整。

1.2 車體改裝

為滿足轉(zhuǎn)播車的需求，改裝廠對車體進行了改裝，采取加固、防寒、保暖及防潮等措施。在車廂外頂結(jié)構(gòu)的骨架外表面焊接一層鋁板，安裝各類天線和部分連線，車廂的內(nèi)裝飾采用新型防火阻燃材料，地板選用進口阻燃地板革，車內(nèi)中部安裝三聯(lián)19 in設(shè)備機架，車后設(shè)有場地照明燈和雨蓬，車內(nèi)頂部設(shè)有交流供電的日光照明燈和直流供電的射燈，在車體后部的技術(shù)檢修區(qū)配有直流檢修工作燈。由于設(shè)備主要集中安裝在車體中后部，為保持車體的平衡穩(wěn)定，在車體底盤后部安裝了2個直流供電的電動支撐腿。轉(zhuǎn)播車停靠在場地時，放下支撐腿，既減輕了后輪胎的壓力，又增強了汽車的平衡穩(wěn)定。

1.3 車的布局

在車內(nèi)整體布局上，采用了前后分區(qū)的布局。工作區(qū)域設(shè)在車體中部，具有2個工位，該區(qū)主要有可旋轉(zhuǎn)工作椅、工作臺面、3個標(biāo)準(zhǔn)機柜、UPS及電池組配電盤等。行車時旋轉(zhuǎn)座椅朝向駕駛區(qū)，駐車時旋轉(zhuǎn)座椅朝向輔助工作區(qū)，該區(qū)將技術(shù)區(qū)、導(dǎo)播區(qū)、音頻區(qū)合而為一，這樣可以有效地節(jié)省空間。車體后為輔助工作區(qū)，與工作區(qū)間由隔斷檢修門隔開，放置隔離變壓器、儲物柜、外接口箱、儲物箱及手提電纜線盤出線小門等輔助設(shè)備。車外設(shè)后梯和車頂工作平臺，方便上下車頂維護和檢修設(shè)備；車頂上安放升降桿及發(fā)射天線、2個接收天線照明系統(tǒng)、2個內(nèi)部通話系統(tǒng)天線、GPS天線、無線攝像機Tally系統(tǒng)天線，車頂攝像機和4盞150 W場景照明燈。新聞直播車布局如圖1所示。

圖1 新聞直播車布局圖

2 數(shù)字微波系統(tǒng)

數(shù)字微波系統(tǒng)是整車傳輸?shù)淖詈诵牟糠郑绍囕d遠程傳輸微波與攝像機微波兩大部分組成，攝像機上攜帶的便攜微波發(fā)生器負責(zé)將移動攝像機攝錄的信號以微波的形式傳送到直播車上，直播車再將收到的信號處理后通過車載微波再發(fā)回到遠端的電視大樓[1－2]，如圖2所示。信號的質(zhì)量好壞與數(shù)字微波系統(tǒng)有著最直接的關(guān)系。因此在數(shù)字微波招標(biāo)前，對多個廠家進行了同條件同要求的實地測試，根據(jù)實際測試結(jié)果最終選擇了合肥華林的數(shù)字微波系統(tǒng)。它采用基于DVB－T無線數(shù)字電視技術(shù)的多載波數(shù)字全向微波，采用編碼正交頻分復(fù)用（COFDM）的多載波調(diào)制/解調(diào)技術(shù)和MPEG－2數(shù)字壓縮編碼方式，與現(xiàn)有其他設(shè)備相比，具有“非視距、可繞射、抗干擾、多載波、距離遠”的獨自特點，突破了電視臺傳統(tǒng)無線方式的種種束縛，很好地解決了多徑反射和同頻干擾等問題，高質(zhì)量地實現(xiàn)了移動接收及頻率資源的利用，在沒有任何附加裝置下實現(xiàn)了在“移動－移動”、“移動－固定”狀態(tài)下拍攝并實時非視距無線傳輸高質(zhì)量圖像。

圖2 數(shù)字微波傳輸示意圖

2.1 車載遠程傳輸微波

HL－WILL 60D發(fā)射機：支持SDI/ASI/CVBS視頻輸入；支持平衡/非平衡立體聲音頻輸入；采用4∶2∶2（兼容4∶2∶0）視音頻數(shù)字編碼方式；視頻碼率8～16 Mbit/s可調(diào)；射頻帶寬8 MHz；RF輸出1 GHz以上（頻率可調(diào)），頻點200 MHz范圍無極調(diào)整；輸出功率1～20 W可調(diào)；低延時小于150 ms，具備發(fā)射加密功能，避免非法接收。考慮到當(dāng)?shù)氐臒o線環(huán)境，經(jīng)過無線電管理委員會的實測最終選擇發(fā)射頻率為1.46 GHz。

HL－WILL 65D接收機：具有SDI/ASI/CVBS和平衡立音頻輸出，4∶2∶2（兼容4∶2∶0）MPEG－2視音頻數(shù)字解碼；端到端延時小于120 ms，接收靈敏度高，糾錯能力強，19 in標(biāo)準(zhǔn)機箱，1U高度，另外配置下變頻器。

2.2 攝像機微波

HL－WILL 60D發(fā)射機：支持SDI/ASI/CVBS視頻輸入；支持平衡/非平衡立體聲音頻輸入；采用4∶2∶2（兼容4∶2∶0）視音頻數(shù)字編碼方式，采用日本NTT編碼芯片；視頻碼率8～16 Mbit/s可調(diào)；射頻帶寬8 MHz；RF輸出，使用分米波，頻點200 MHz范圍無極調(diào)整；輸出功率0.1～1 W可調(diào)；低延時小于150 ms，具備發(fā)射加密功能，避免非法接收。

HL－WILL 55D接收機：具有SDI/ASI/CVBS和平衡立音頻輸出，4∶2∶2（兼容4∶2∶0）MPEG－2視音頻數(shù)字解碼；端到端延時小于120 ms，接收靈敏度高，－96 dBm，超強糾錯，19 in標(biāo)準(zhǔn)機箱，1U高度。

2.3 接收天線

直播車的微波接收天線采用雙集接收方式，在本臺大樓塔頂上，距離地面110 m處架設(shè)兩付全向桿狀天線和下變頻器，接收天線場形符合實際移動發(fā)射范圍和常德市地形特點，并對接收天線采取了防銹、防腐處理和防雷擊措施。新聞車上安裝了2個全向桿狀天線：攝像機微波的接收天線和傳輸微波的發(fā)射天線。由于傳輸微波的發(fā)射功率較大，防止對接收天線產(chǎn)生干擾，對接收和發(fā)射天線進行了分開安裝，分別安裝在車頂平臺的兩端。在需要使用時，只需要將天線的電動馬達開關(guān)打開，天線就可以實現(xiàn)自動升降和調(diào)節(jié)。

通過實際收測，數(shù)字微波系統(tǒng)完全達到理想效果，攝像機微波在有一定遮擋的實測環(huán)境下傳輸距離達到2 km，車載遠程微波則覆蓋了常德市的主要城區(qū)，直線傳輸距離達到了20 km。

3 視音頻系統(tǒng)

視音頻系統(tǒng)設(shè)計采用標(biāo)清數(shù)字信號為內(nèi)核，采用625/50i，4∶3模式，同時兼容模擬信號輸入輸出[3－4]，充分考慮了本臺的實際情況，為滿足不同的節(jié)目制作需求，選用了Grass Valley INIDGO SD切換臺（如圖3所示）作為系統(tǒng)的中心，它是一種全新的高質(zhì)量、多格式視音頻切換臺，集常規(guī)制作切換臺、視音頻現(xiàn)場講演切換臺和調(diào)音臺功能于一體，功能強大且性價比優(yōu)異，操作方便易于現(xiàn)場節(jié)目制作。

圖3 Grass Valley INIDGO SD切換臺

車上配備了6個有線攝像機訊道和2個無線攝像機訊道。切換臺輸入信號源有：有線數(shù)字攝像機6臺、無線數(shù)字攝像接收機2臺、數(shù)字錄像機1臺。有線攝像機的數(shù)字信號分別依次進入到切換臺的第1～6路輸入視頻，模擬信號進入8畫面合成器的第1～6路，2臺攝像無線接收機的數(shù)字信號進入切換臺第7路、第8路，模擬信號進入8畫面合成器的第7路、第8路，錄像機的數(shù)字視頻信號進入切換臺第9路，模擬信號進入接口箱或者到PWV的B路進行預(yù)監(jiān)。對于數(shù)字攝像機信號由于前期為嵌入式音頻，因此分別對于切換臺的視頻接口1～6，接口板的2路外來數(shù)字視頻信號進入切換臺10和11數(shù)字接口，接口板的1路外來模擬視頻進入切換臺模擬端口的12路。無線攝像機微波的模擬音頻信號分別進入到切換臺的模擬音頻輸入的1～2接口，外來1路SDI音頻信號接入到切換臺的音頻3路，外來1路模擬信號的音頻接入到切換臺的音頻4路，接口板的2路MIC進入切換臺音頻的MIC1和MIC2路，接口板的同步信號進入切換臺的同步輸入。PVW的模擬信號輸出到模擬監(jiān)視器的PVW，數(shù)字視頻輸出到接口板的數(shù)字輸出。切換臺的2路正播模擬輸出，一路進入到監(jiān)視器的PGM，另一路到接口板的輸出，正播的數(shù)字視頻輸出1路到車載無線發(fā)射機的數(shù)字輸入，正播的第2路視頻輸出到錄像機的數(shù)字視頻輸入。調(diào)音臺的主路雙聲道輸出，進入到無線發(fā)射機的音頻輸入，主路的2路雙聲道輸出到接口板的模擬音頻。調(diào)音臺的輔路1路輸出，到接口板的模擬輸出，輔路2路到錄像機的音頻輸入，切換臺還有耳機監(jiān)聽輸出作為導(dǎo)演監(jiān)聽，另余1路耳機輸出可擴展。除此之外，對切換臺的所有端口均配有跳線，方便擴充和調(diào)試。

視音頻系統(tǒng)設(shè)計的總體特點是簡單、可靠、實用、緊湊。系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備配置簡圖如圖4所示。

圖4 視音頻系統(tǒng)簡圖

4 通話及Tally系統(tǒng)

通話系統(tǒng)是直播車與各參與人員進行聯(lián)接和協(xié)調(diào)的重要通信工具。為保障系統(tǒng)的可靠運行，采用TELIKOU公司生產(chǎn)的MS－800T 8通道基站，它支持PP（點對點）和PMP（點對多）兩種通話模式，具有遙控關(guān)閉傳聲器、節(jié)目輸入、廣播輸出、側(cè)音調(diào)節(jié)、傳聲器增益控制功能，同時它還具有8路Tally功能，Tally信號可以通過多芯電纜與通話信號共同傳輸。Tally經(jīng)切換臺輸出到可編程訊源控制器，再分配到多畫面分割及通話系統(tǒng)。通話Tally連接簡圖如圖5所示。

無線攝像機Tally采用無線方式與Tally控制器保持通信。無線通信采用業(yè)余頻段發(fā)射模塊，從切換臺的GPI口輸出采集錄制狀態(tài)通道號，傳輸?shù)较鄳?yīng)的攝像機驅(qū)動攝像機Tally燈，可以實時地指示錄制攝像機，通信距離可達500 m。

5 供配電系統(tǒng)

轉(zhuǎn)播車的配電十分重要，無論是交流供電、直流供電、空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，都必須保證穩(wěn)定、可靠，具備必要的電流、電壓等監(jiān)測手段。本車的配電系統(tǒng)由交流和直流兩大部分構(gòu)成，通過配電控制盤進行控制和監(jiān)測。交流部分包括市電、穩(wěn)壓電源、UPS；直流部分由充電機和電瓶組成。

UPS采用APC 5 kV·A純在線UPS和免維護蓄電池組為系統(tǒng)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源，能確保車內(nèi)設(shè)備正常使用4 h以上。市電接入車內(nèi)首先進入配電盤，將設(shè)備用電、空調(diào)用電、照明用電等按交流、直流和UPS、非UPS分開，需要UPS的設(shè)備用電經(jīng)過UPS再到配電盤上的分項開關(guān)上，非UPS設(shè)備直接經(jīng)配電盤分項開關(guān)給設(shè)備，插座上作好明確標(biāo)識。整個配電系統(tǒng)的設(shè)計完全符合GB9378－88的要求。其供電原理示意圖如圖6所示。

圖6 供電原理示意圖

6 結(jié)束語

新聞直播車自建成投入使用以來，完成直播、采錄制節(jié)目50多場次，不僅滿足了當(dāng)初設(shè)計的需要，而且它的強大優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)，高效率、低成本、操作簡單、行動方便，工作穩(wěn)定可靠，能完全滿足新聞采錄和現(xiàn)場直播的需要。特別是在2010年湖南的“湘商會”、“環(huán)湘江自行車大賽”的直播中得到了充分的表現(xiàn)，滿足了觀眾的視聽愿望，大大提高了電視節(jié)目的收視率，對常德市電視臺來講真可謂是低成本高回報，物有所值，值得市級電視臺廣泛借鑒。

[1] 姚冬蘋，黃清，趙紅禮.數(shù)字微波通信[M].北京：北方交通大學(xué)出版社，2004.

[2]GB/T12503－199517，電視車通用技術(shù)條件[S].1995.

[3] 馮景鋒，劉駿，周興偉.國家標(biāo)準(zhǔn)GB20600—2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》解讀[EB/OL].[2011－01－20].http：//www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal－GBDJ200705001.htm.

[4]GYT 212—2005，標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視編碼器、解碼器技術(shù)要求和測量方法[S].2005.