江陰電視臺(tái)高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)技術(shù)改造

文丨吳紅建 陳 彥

（江蘇省江陰電視臺(tái)，江蘇江陰 214400）

江陰電視臺(tái)高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)于2008年9月竣工并投入使用，該車(chē)基本滿(mǎn)足江蘇省江陰電視臺(tái)直播、錄播中、大型綜藝節(jié)目和體育比賽項(xiàng)目的需要。然而，在多次完成各類(lèi)大型直播和錄播活動(dòng)，特別是參加香港亞洲電視臺(tái)“2010年亞洲小姐頒獎(jiǎng)盛典”及“第19屆金雞百花電影節(jié)”直播活動(dòng)中，逐步暴露出原系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案存在的一些隱患和應(yīng)用上的缺陷，影響了重大活動(dòng)的直、錄播工作。本著改動(dòng)少、投入少、安全、可靠性高的原則，我們進(jìn)行了高清轉(zhuǎn)播車(chē)視頻、監(jiān)視、同步、電源等系統(tǒng)的升級(jí)改造。

1 視頻改造方案

原視頻系統(tǒng)原理圖如圖1所示，核心設(shè)備選用的是SONY MVS-8000GSF數(shù)字切換臺(tái)和SONY IXS-6700矩陣。系統(tǒng)采用SONY獨(dú)有的S-BUS控制技術(shù)，使切換臺(tái)和矩陣可以結(jié)合在一個(gè)虛擬的大矩陣中，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，保證二者輸出的PGM信號(hào)相一致。此二路帶字幕的高清信號(hào)同時(shí)送入二選一，并嵌入數(shù)字音頻信號(hào)后經(jīng)分配輸出，一路高清信號(hào)直接經(jīng)下變換后送光發(fā)機(jī)作直播時(shí)主路標(biāo)清播出信號(hào)使用，并返送給矩陣供錄制標(biāo)清信號(hào)使用。另一路高清信號(hào)返送矩陣后供錄制高清信號(hào)用，并由矩陣調(diào)度后，經(jīng)下變換成標(biāo)清信號(hào)送光發(fā)作為直播時(shí)備路播出信號(hào)。由此可看出，在直播時(shí)，該系統(tǒng)存在二選一開(kāi)關(guān)這個(gè)單一崩潰點(diǎn)，二選一損壞，將引起主、備二路直播、錄播信號(hào)的同時(shí)丟失，造成系統(tǒng)崩潰。另外在錄播時(shí)，因所有高、標(biāo)清錄像機(jī)的輸入信號(hào)均由矩陣調(diào)度，一旦矩陣發(fā)生故障，將造成無(wú)信號(hào)可錄制，引發(fā)重大事故。

改造后視頻系統(tǒng)的原理如圖2所示，通過(guò)增加一路DSK鍵混信號(hào)輸出給矩陣，實(shí)現(xiàn)主、備路信號(hào)的完全獨(dú)立，主路信號(hào)仍由二選一切換后加嵌下變換輸出，備路信號(hào)由矩陣調(diào)度加嵌后作錄制使用，并經(jīng)下變換后作為備路直播信號(hào)輸出。另外江蘇省江陰電視臺(tái)將高清、標(biāo)清錄像機(jī)各一臺(tái)分別接入主、備通路，實(shí)現(xiàn)主、備信號(hào)的分別錄制，避免矩陣損壞造成無(wú)法錄播。經(jīng)過(guò)這些改造，無(wú)論是直播還是錄播狀態(tài)，都真正做到雙路由雙通道互為備份。另外目前還是標(biāo)清播出，經(jīng)常錄制或直播標(biāo)清信號(hào)，原有的一塊雙通道下變換板卡在大型活動(dòng)中就顯得捉襟見(jiàn)肘，新增加一塊雙通道下變換板卡，使得信號(hào)調(diào)用更加靈活，可滿(mǎn)足大型活動(dòng)的需要。

2 監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)急備份改進(jìn)

江陰電視臺(tái)高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)監(jiān)視系統(tǒng)分布框圖如圖3所示，原導(dǎo)演區(qū)使用了8個(gè)24英寸LUMA監(jiān)視器LMD-2450W（16：9），配合AXON的四畫(huà)面分割器輸出DVI信號(hào)接入監(jiān)視器，其中6臺(tái)經(jīng)分屏后作為攝象機(jī)、放像機(jī)、慢動(dòng)作、外援等信號(hào)的監(jiān)視，2臺(tái)全屏作為主監(jiān)、預(yù)監(jiān)信號(hào)。由此可看出導(dǎo)演區(qū)顯示部份沒(méi)有備份，如某個(gè)顯示屏或畫(huà)面分割器損壞，將直接影響到導(dǎo)演的切換工作。我們通過(guò)優(yōu)化矩陣輸出到切換臺(tái)之間的線(xiàn)路及EVS輸入監(jiān)視信號(hào)的線(xiàn)路，使得矩陣有空余輸出端口分配給新增的畫(huà)面分割器。并將兩臺(tái)字幕機(jī)的FILL、KEY信號(hào)接入矩陣，鍵混的FILL、KEY信號(hào)接矩陣，使得導(dǎo)演區(qū)監(jiān)視墻所需監(jiān)看的信號(hào)都能通過(guò)矩陣進(jìn)行調(diào)取。新增加一塊雙路SDI輸出的四畫(huà)面分割器及二塊LUMA的SDI輸入接口板。如圖3所示新增加的7#四畫(huà)面分割器的SDI信號(hào)分別接到1#屏和4#屏，全屏監(jiān)視器的SDI信號(hào)分別環(huán)接到1#屏和4#屏上。如5#屏損壞，通過(guò)矩陣選取5#屏上所監(jiān)視的信號(hào)給7#畫(huà)面分割器，切換1#或4#屏的輸入選項(xiàng)，可在1#或4#屏上監(jiān)看到5#屏的內(nèi)容；如主監(jiān)視器或預(yù)監(jiān)視器損壞只需切換1#屏或4#屏。這樣導(dǎo)演區(qū)的任一個(gè)顯示屏或四畫(huà)面分割器損壞，均可通過(guò)切換輸入選項(xiàng)調(diào)用接替的監(jiān)視器或畫(huà)面分割器，解決了導(dǎo)演區(qū)顯示部份沒(méi)有備份問(wèn)題。另外技術(shù)區(qū)的JVC 17英寸CRT高清顯示器只能監(jiān)看高清圖象信號(hào)，不能監(jiān)看標(biāo)清信號(hào)，在實(shí)際使用中感到很不方便。增加一塊高清監(jiān)視器的標(biāo)清SDI信號(hào)輸入板卡，解決了技術(shù)區(qū)無(wú)法監(jiān)看標(biāo)清信號(hào)的問(wèn)題。

圖2 改造后視頻系統(tǒng)框圖

圖3 監(jiān)視系統(tǒng)分布框圖

3 同步系統(tǒng)優(yōu)化及改進(jìn)

該車(chē)的同步系統(tǒng)選用了2臺(tái)利達(dá)公司的LT-4420同步機(jī)和LT444自動(dòng)同步倒換機(jī)來(lái)完成二路同步信號(hào)的自動(dòng)切換，再通過(guò)AXON周邊板卡分配后，傳送到所有需要同步信號(hào)的設(shè)備，保證整個(gè)系統(tǒng)的同步。同步信號(hào)配置如圖4所示。由圖可知同步系統(tǒng)存在以下隱患：所有攝像機(jī)、錄像機(jī)、硬盤(pán)錄像機(jī)的同步信號(hào)由同一塊AXON板卡供給，切換臺(tái)、矩陣的備份同步信號(hào)和兩臺(tái)字幕機(jī)的同步信號(hào)由同一塊AXON板卡供給，三塊AXON同步視分板卡相互之間是環(huán)接的。切換臺(tái)、矩陣的主路同步信號(hào)分別由LT-4420供給，任意一臺(tái)LT-4420的損壞，都可能影響到同步系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同步系統(tǒng)存在單一崩潰點(diǎn)。

新的同步信號(hào)配置如圖5所示。我們通過(guò)優(yōu)化、調(diào)整同步系統(tǒng)線(xiàn)路并遵循這樣的原則，核心設(shè)備的同步（如矩陣、切換臺(tái)、AXON機(jī)箱）設(shè)在同步倒換開(kāi)關(guān)后的第一級(jí)，避免環(huán)節(jié)太多，增加故障點(diǎn)。設(shè)備有主、備路同步信號(hào)的，同步接不同板卡或不同的路由上；同步環(huán)通串接不超過(guò)4個(gè)；同類(lèi)、同型號(hào)設(shè)備的同步信號(hào)由不同的分配板卡輸出給同類(lèi)設(shè)備。所有設(shè)備同步環(huán)出端口懸空的接上假負(fù)載，通過(guò)這些調(diào)整提高了同步系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。

4 其他方面

轉(zhuǎn)播車(chē)投入運(yùn)行以來(lái)，在多次活動(dòng)中發(fā)生畫(huà)面分割器、下變換等板卡死機(jī)現(xiàn)象，檢查發(fā)現(xiàn)板卡很燙，待板卡冷卻后，板卡又恢復(fù)正常。檢查原因是由于設(shè)備布局不夠合理，特別AXON機(jī)箱的擺放位置不利于散熱，再者由于畫(huà)面分割器、下變換等運(yùn)算量大的板卡發(fā)熱量高，AXON機(jī)箱的板卡又處于滿(mǎn)插狀態(tài)，引起AXON機(jī)箱溫升較高。通過(guò)新增一臺(tái)設(shè)置在空調(diào)出風(fēng)口附近的AXON機(jī)箱；重新優(yōu)化分配AXON機(jī)箱里的板卡，解決了散熱不暢問(wèn)題。

轉(zhuǎn)播車(chē)投入運(yùn)行以來(lái)，發(fā)生幾次設(shè)備電源插頭松動(dòng)，引起設(shè)備掉電。故障原因是設(shè)備電源采用了多用插座，時(shí)間較長(zhǎng)及車(chē)輛震動(dòng)等情況會(huì)導(dǎo)致設(shè)備電源松動(dòng)。我們把機(jī)架上的多用插座改成工業(yè)用DTI三層接線(xiàn)端子，如圖6所示可知，這種接觸結(jié)構(gòu)徹底解決了導(dǎo)線(xiàn)接觸不良的情況，解決了因震動(dòng)引起的電源松動(dòng)問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

江陰電視臺(tái)高清電視轉(zhuǎn)播車(chē)通過(guò)以上改造后，諸如AXON機(jī)箱的散熱問(wèn)題、電源線(xiàn)接觸不可靠問(wèn)題、視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不足問(wèn)題等得到了很好的解決。一方面徹底解決了轉(zhuǎn)播車(chē)系統(tǒng)信號(hào)雙路由雙通道互為備份的問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性；另一方面全面提升了轉(zhuǎn)播車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性和便利性。改造后經(jīng)歷了“江陰市春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)”、“江陰市慈善晚會(huì)”、“2011上海新天地新年倒計(jì)時(shí)晚會(huì)”等多次大型直播和錄播活動(dòng)的驗(yàn)證，說(shuō)明本次技術(shù)改造達(dá)到了預(yù)期的效果。

圖4 改造前的同步信號(hào)圖

圖5 改造后的同步信號(hào)圖

圖6 接線(xiàn)端子結(jié)構(gòu)示意圖