大賽事中TOC機房的應用

符武陽，何一珉

(1.東莞廣播電視臺，廣東 東莞 523129;2.廣東廣電網絡東莞分公司，廣東 東莞 523400)

近幾年來，中國舉辦了多場國際大賽事，從2008年北京奧運會，到2010年廣州亞運會，再到2011年深圳世界大學生運動會，這些比賽一方面彰顯了國力的強盛，有能力和財力舉辦世界一流的運動會，另一方面也為國內的廣播電視技術人員提供了絕佳的練兵平臺。比賽期間，來自國內外的技術能手相互交流，各種直播車、攝錄設備紛紛登場，無疑拓展了技術人員對賽事直播的理解。筆者有幸參與了一些主要賽事的轉播全程，接觸到了目前主流的設備和系統，并見證了信號從賽場到觀眾家里電視機的整個過程。總體來說，比賽的直播在技術上有很多的亮點，如比賽場館設置轉播綜合區的工作模式，標清用16∶9格式直播。本文將重點介紹位于轉播綜合區內的TOC系統，它是整個比賽直播的中轉站。

1 TOC系統簡介

TOC是技術運行中心的簡稱。在轉播綜合區內的主要作用是用于國際廣播電視信號質量的監控，同時根據預定提供不同格式的信號。通俗地說就是各個比賽現場信號跟總控之間的傳送樞紐，負責監控、提供以及轉換各種格式的信號。TOC原理圖如圖1所示。

圖1 TOC原理圖

2 視音頻部系統

視音頻部系統公用信號采用的是高清1080 i/5016 ∶9和標清625i/5016 ∶9混合的方式。直播車從現場拍攝到比賽信號后，分主備2路信號接入到TOC機房中，經過視分板分配處理，后由VISTEK的嵌入板卡處理，并往下一級傳輸。正常情況下，數字視音頻信號是直通板卡的，當直播車上嵌入聲音出現問題時，系統會報警，現場技術則可以把外接的AES聲音嵌入到視頻信號中。這個做法跟北京奧運會轉播時的要求是一致的，都是遵循了越簡單越安全的原則，不對信號中途進行過多的處理。同時，為了安全，把外接的AES作為備用音頻，需要時手動設置板卡嵌入到信號中。信號從嵌入板出來后進行時碼和源ID插入處理。時碼的作用是跟總控做到信號同步播出，而源ID主要是方便總控識別信號是哪個比賽場館傳回來的。TOC機房中還包括高清變標清的下變換板卡及數模板卡等，做各種信號的轉換及監控使用。以上數字信號經過的設備，TOC機房內都有主備備份，目的就是要保障信號的安全。

3 同步系統

系統轉播統一使用BB同步信號。該同步基準信號的有效視頻信號部分應是消隱信號，同步脈沖是負極性信號，脈沖幅度300 mV，行同步基準點定義為行同步脈沖的下降沿的50%處。三電平在比賽期間并沒有被運用，并不是自身的原因，嚴格來講，三電平同步脈沖的幅度是±300 mV，有著更快的上升時間，同步精度更高，應該比BB信號要準確。但是因為各個電視臺直播車設備主要采用的是BB信號，比賽期間為了做到統一性，故而采用BB同步。在這個基礎上，轉播區內有兩種同步方法，一種是由TOC機房同步直播車，另外一種則是直播車同步TOC。這主要是因為有些場館的TOC機房有QC箱(質量控制飛行箱)，帶有同步信號發生器，其他沒有QC箱的TOC需要直播車送同步信號。兩種方式本質上沒有優劣之分，而是由測試信號源決定的。因為每個比賽場館在開賽前兩個小時都要有測試信號的對接，檢查音畫是否同步、時碼是否正確等。而帶有QC箱的TOC機房可以由信號發生器發生同步。沒有帶QC箱的TOC采用的是直播車播放預先錄制好的測試信號帶子。正是因為同步源跟著測試信號走的原因，才出現了以上兩種不同的同步方式。

4 音畫同步測試

體育比賽對音畫同步的要求比一般直播節目要高許多，因為直播經常采用現場選手各種動作的聲音，比如跳水比賽，如果音畫不同步，則會看到選手已經入水了，但卻沒有聽到浪花的聲音，這顯然是不能接受的。TOC機房的一個重要作用便是測量傳輸信號的音畫同步。所用的信號如圖2所示。

圖2 測試信號

測試信號是由測試板卡或者直播車上播放帶提供的，包含彩條信號和旋轉的圓圈以及嵌入的4路音頻信號。圓圈每4 s為1個周期，當畫面中的圈圈轉到十字中心位置時，嵌入聲音的1和3通道將消失，隨即2和4也在2 s后消失。如果讀取卡在這個時候讀不到音頻信號的消失，則將自動計算出相差的時間，這個時長便是通路系統造成的音畫不同步間隔，或者超前或者滯后的原因。這個誤差一般在幾毫秒內可以接受，如果超過幾十毫秒(例如40 ms/f)，則出現明顯的音畫不同步現象。讀出誤差后，可以在直播車的時延上調整時間，做到音畫同步。按照常理，音頻信號因為信息量比較少，相對數據量較多的視頻信號來說容易超前，所以處理的時候往往要把音頻信號加延時。

5 小結

TOC機房的模式第一次在國內使用是在北京奧運會，廣州亞運會再次采用這種方式足以證明它的重要性，而深圳大運會也采取類似的做法，則說明了它的成熟和完善。不僅因為它保證了直播節目的安全性，同時也滿足了各個轉播機構對信號的要求。比賽期間，很多國家的轉播商就是在TOC機房內傳送自己想要的比賽剪輯信號，從這個意義上講，TOC機房更像一座橋梁，連接各個起點和終點，為把直播賽事快捷高效地傳遞到世界的各個角落提供了有力和安全的保障。