淺談電視臺微波中繼車設計及系統構成

【摘 要】本文介紹了安徽廣播電視臺微波中繼車的設計思路及系統架構、視音頻系統和技術特點。

【關鍵詞】數字微波 視音頻系統 通話系統

一、立項背景

2008年，為了配合北京奧運火炬在安徽傳遞的現場直播工作，同時也為了豐富我臺節目部門的制作手段，提高應對突發事件的直播報道能力，我們提出了改裝一輛全數字微波中繼車的方案。

首先，奧運火炬傳遞直播的關鍵技術在于移動信號的傳輸，奧運火炬傳遞活動需要在移動的官方媒體車上架設兩套無線微波攝像機，對整個火炬路線傳遞活動進行拍攝，信號經過微波車上的移動接收裝置接收后，再經過數字全向大微波發射，發送給多點固定接收的大微波基站，有送給轉播車的，作為火炬傳遞現場信號源，有送給播總控系統的，作為傳遞現場主路信號的備份源。

其次，對于突發性的新聞事件等時效性的節目，衛星車對環境，配電等方面的要求較多，又很難在較短時間內完成系統的展開，而且使用衛星車，對市內范圍的一般性小型活動進行直播的成本較高。因此，為確保完成奧運火炬傳遞的直播任務，為滿足節目部門制作時效性節目的需求，有必要實現一套能夠在移動中完成信號傳輸，具有快速性同時成本較低的直播傳輸設備。

二、技術方案設計要求

1、可靠性

系統要能夠完成在移動中的標清電視節目信號穩定傳輸，以滿足奧運火炬傳遞直播的規范和日常節目錄制的不同需求。微波系統設計合理，結構簡單，操作維護方便，能在較短時間內完成設備啟動進入轉播狀態。遠程微波系統能夠基本覆蓋合肥主要城區和幾個主要大型活動場地。機載微波數字全向微波和攝像機載微波都應具有一定的抗干擾能力。在一路受到干擾或者接收信號質量較差的情況下，完成信號的傳輸任務。電源，視音頻系統，微波系統均應有冗余備份，能夠在相對惡劣的天氣條件下正常使用。有完善的對講通話系統，便于車上導演及技術人員與攝像員之間的溝通。

2、安全性

充分考慮到微波輻射對人體的傷害性，方案設計應該有對操作人員的保護措施，并且所有微波設備均應符合國家的輻射控制標準。

3、可擴展性

所有車載設備均應采用符合廣播電視各種技術標準的成熟設備。充分考慮到系統的兼容性和靈活性，便于日后升級改造，在滿足標清的基礎上，能夠擴展高清應用。

4、設計合理性

車體改裝空間設計合理，整車配重均衡，配置自動升降的微波發射天線，對于設備機架應設計有獨立的減震和加固措施。工作區、駕駛區應相對獨立，互不干擾。車載空調應能保障所有車載設備對環境溫度的要求。有獨立的車載應急電源，保證在無外電或整車移動工作時所有設備的電源供應。

三、移動微波中繼車系統架構

1、機載數字微波系統

便攜式攝像機載微波采用的是英國LINK公司的成套設備。每套機載微波系統由一臺LINK L2000機載微波發射機，一根L3421發射天線，一臺L1500 微波接收機，2根LINK接收天線組成。整套系統采用了MPEG2編、解碼技術，有多種數字調制方式可選。載波頻點從1.95GHz-2.7GHz逐兆可調。其體積小、重量輕，可直接掛在攝像機適配器上使用，適宜復雜環境下車近距離拍攝或用在演播間抓拍一些特別鏡頭。每臺接收機配2根全向天線，可擴展到4根分集接收。采用目前最先進的合成技術進行雙天線接收，兩根天線接收到的信號經過合成后傳輸給解碼器進行解碼。兩根天線同時工作時，它們把接收到的信號送入合成處理器，由處理器將所有收到的信號進行重組，這樣接收機解出的信號是兩根天線疊加后的最優信號，如果某一天線沒有接收到數據包或在傳輸過程中損壞的廢包就會被另一天線接收到的有效數據所補充或修復，從而獲得更加優質的圖像傳輸質量。

2、遠程數字微波系統

本系統包括車載的全向數字微波發射機（PMT-7800）、發射天線、固定接收的數字微波接收機、接收天線以及一套做為補充的移動接收飛行箱。遠程數字微波系統實現視音頻信號從移動直播車到電視臺數字微波接收點的同步實時數字微波回傳。本系統發射接收范圍經過測試基本能覆蓋合肥主要城區，接收信號質量良好，視音頻信號技術指標符合國家廣電行業標準。

考慮到合肥市為一典型平原城市，且高樓較多、密集度較大，安徽電視臺地處整個城市的偏南位置且樓層在合肥市屬于較高建筑。采用四天線接收系統可保證火炬接力路線的全程覆蓋。發射頻率590MHZ、794MHZ測試干擾較少，在這個頻帶內主接收點的無線電場強低于-80db以下，非常有利于傳輸，固定的接收天線位于彩電中心22層樓頂，南北各一個4m天線。另配備了一套移動接收基站，用于外地轉播使用或者備份接收。

設備采用安徽現代公司的數字移動微波PMT-7800，基于世界通用標準DVB-T，調制方式為COFDM 2K模式；保護間隔為1/4（內編碼），1/8（外編碼）；內編碼圖像方式MPEG-IIMP@ML 4：2：0。遠程微波發射機輸入共有ASI，SDI，模擬視音頻接口，在外編碼方式時將編碼器送來的ASI調制發射。工作在內編碼方式是將輸入模擬視音頻信號內部編碼調制后發射，發射信號的監看，通過2臺車載的微波接收機監看。

3、車內視音頻系統

這一部分的功能主要是把接收機載微波發送過來的信號，或者微波車外接口板輸入的信號，經過編碼器編碼成ASI格式的數據流，由遠程微波發射機發射，并帶有本地微波接收、編碼器編碼和遠程微波發射3處主備共6路的視頻監看和音頻監聽。

作為輸入端的便攜微波接收機L1500有兩路可自定義的視頻輸出口，每一路都可自定義輸出格式為SDI或者CVBS。我們使用每臺L1500的第一路輸出為SDI，送入DIVICOM編碼器，第二路輸出設置為VBS模擬信號，作為便攜機載微波接收換畫面監看。L1500的模擬音頻輸出送入16選1音頻矩陣作為監聽。

DIVICOM外編碼器可以編碼數字視音頻和模擬視音頻信號，每臺編碼器可以輸出兩路相同的ASI碼流，第一路輸出送給遠程微波發射機調制發射，第二路輸出送給安徽現代ASI-1000的ASI解碼器，解出摸擬視音頻信號，作為編碼器編碼工作狀態的監看監聽。

隨車安裝了兩臺現代微波接收機作為遠程微波的本地接收，用于監看發射機是否正常工作。

4、對講系統

對講系統用于車上導播與攝像員之間的溝通，車載kenwoodxxxx電臺，10臺TK3178手臺，每臺手臺2路工作頻率。每個手臺配有線耳機，便于攝像工作人員工作時與導控人員的溝通。

5、供電系統

供電系統采用電瓶供電與市電相配合方式，車內沒有大功率設備，整車總供電量不超過1500W，故我們采用UPS+電池組供電方式，Ups選用：（臺達GES-R3K車載式，電池組采用6組松下100AH），能夠保證整車設備開啟狀態下支持四個小時供電。同時配有車載柴油發電機和外接市電接口。用于無市電情況下和移動中繼轉播時的電力供應。配置一臺YAMAHA RGD500E發電機，整個供電系統通過2x1開關選擇輸入UPS的是市電，還是發電機。OFF狀態，整車使用外接市電供電，同時為UPS充電，如果市電中斷時，將自動跳轉到UPS給車載設備供電。啟動發電機后，將開關置于ON狀態，即可切換到車載發電機供電。

6、車體改造

數字移動微波直播車采用全順15-17座車車型改裝而成，設計及改造過程遵循GB7258-1997《機動車安全技術條件》、B1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質量限制》、GB9378-88《廣播電視電視演播系統的視音頻系統和脈沖設備的安全要求》、GB/16127/GB50325-2001《車內裝飾環保標準》等相關標準要求，車體改造完后完全達到數字移動微波直播車直播的功能。

三、微波車的基本功能及工作流程

在日常使用中，由于無線微波的靈活性，微波車可以有多種不同的工作模式，主要有以下幾種工作狀態：

1、獨立轉播

在這種工作方式下，微波車作為獨立的傳輸設備，將兩路無線攝像機拍攝的畫面，傳回播出部，作為現場直播信號；或者經臺內傳輸系統，傳輸給需要現場信號的演播室系統。這種工作方式充分的體現了微波車的便利性。既可以在車體固定的情況下，使用2臺無線攝像機游動拍攝，又可以在車體移動過程中提供直播信號。

2、與轉播車配合使用

作為轉播鏈路，將轉播車送來的PGM信號，經過數字全向大微波，傳輸回臺內播出。同時兩臺無線攝像機可以給轉播車提供兩路外來信號，例如演出活動的全景畫面，或者有線攝像機無法到達的特殊機位畫面。

安徽電視臺微波轉播車啟用后，先后參與完成了2008北京奧運會火炬傳遞合肥站、黃山站轉播，江淮情赴鳳陽慰問演出，安徽電視臺《幫女郎幫你忙》欄目直播送禮，公共頻道心動人物、經濟人物、新聞人物頒獎典禮等一系列重要活動。實踐證明了整個微波車技術先進，設計合理，運行穩定，豐富了我臺節目制作的手段，提供了優質的傳輸質量，得到了各部門多級領導的肯定，為我臺欄目提高收視率，擴大影響力產生了積極的作用！□

（作者單位：安徽廣播電視臺播出部）

責編：周蕾