開放式轉播車系統設計的思路與構建

楊 暉

（河南電視臺 制作部轉播科，河南 鄭州 450008）

自2008年北京奧運會舉行以來，體育賽事的轉播已越來越受到各級電視轉播媒體的重視，各種轉播設備、大距離跨度、多制作集群的聯合制作經常被使用，作為轉播的中心承載體——轉播車的建設要求越來越高。如何融入應用以及級聯好各種轉播設備、各個制作群已作為衡量一臺轉播車系統設計的優良標準之一。開放式電視轉播車系統設計的思路就是如何做到將各種轉播設備、各個制作群進行深度級聯，使參與轉播的各工種能夠聯合制作，使導播能調度視頻、音頻，同時能與攝像、技術、制作群（例如EFP、演播室、其他轉播車）進行溝通、調度。開放式轉播車系統的構建就是需要對視頻系統、監視系統、通話系統、TAL?LY＆UMD系統以及同步系統進行開放設計，達到各類級聯方式的要求。

基于以上的考慮，河南電視臺在2012年11月完成了8信道高清轉播車的設計建設，本車的設計總體思路是：1）能夠滿足重大新聞事件和文體活動的異地連線直播要求，可滿足新聞和文體節目的高、標清直播要求；2）轉播車系統設計以高清內核為基礎，輸出端通過下變換方式來兼容標清制作，系統以中心矩陣作為信號調度中心，以高清切換臺和矩陣應急切換面板互為備份的制作核心架構設計；3）輸出信號通道要求實現主、備完全獨立配置，互為備份；4）音頻系統設計以實現節目現場直接輸入到車上的單聲道、立體聲聲音的記錄、傳輸和監聽等功能為主，車上數字調音臺作為備份；5）能夠加入6訊道以上外來攝像機信號并提供控制信號，能夠加入6路標清視頻信號并提高上變換功能，能夠與轉播車、音頻車、衛星車、演播室、EFP等進行深度級聯[1]。

1 視頻系統設計

本車視頻系統采用切換臺+矩陣的架構設計。所有高清信號源直接進入切換臺和矩陣系統，標清信號源通過格式融合、上變換方式進入切換臺和矩陣系統，同時各信號源的標清信號進入矩陣系統。節目輸出及應急通道設計采用主、備雙通道鏡像方式，切換臺輸出2路PGM信號送2×1，矩陣應急信號經鍵控器輸出2路EMG PGM信號送2×1，2×1進行交叉變換、PGM音頻加嵌，加嵌后的PGM高清和標清信號分別經數字視分分配至矩陣、外接口板及監視系統。

如圖1所示，視頻輸入源設備配置為：8臺Sony 1580R高清攝像機，高清信號分別送切換臺、矩陣和應急監視，標清信號送矩陣；2臺EVS XT3慢動作制作錄像機；1臺Sony M2100P高清磁帶放像機；3臺F1600高清專業藍光盤編輯錄像機；6臺HARRIS X85幀同步機，采用高標清雙通道輸入方式；2臺新奧特字幕機，為5D字幕包裝系統和A10字幕機，A10輸出同時送應急鍵控；6路級聯攝像機信號接口，4路上變換輸入接口；彩條信號由同步機產生。

切換臺采用Sony 7000X切換臺作為高清切換臺，該切換臺標配為40路輸入24路輸出。加配1塊20路輸入板、2塊AUX控制面板、1塊幀存板。該切換臺能達到的顯著功能有：1）MKS-8011A菜單控制面板提供有效直觀的系統控制，可以進行分辨率、幀率、輸入/輸出、ME配置等；2）標配單節目制作模式和多節目制作模式，多節目制作模式可輸出2個以上的PGM信號，全功能鍵信號隨意指派；3）Resizer功能可以提供開雙窗口特效等，可實現多個參數調整如尺寸、位置和寬高比，不需要使用外部DME；4）幀存板卡可以提供高容量的幀存畫面或視頻，能夠通過移動介質拷貝轉場動畫；5）快捷存儲SNAPSHOT，在時間緊、不容許出現操作錯誤的現場環境中直接調用SNAPSHOT。

圖1 視頻系統架構圖

矩陣為Sony IXS-6700，為每個工位配置相對應的信號調度矩陣控制面板。根據信號的調度內容區分，大致做了以下幾個信號調度的設計，視頻矩陣輸入輸出配置表如圖2所示。

圖2 視頻矩陣輸入輸出配置表

1）應急切換EMG DSK：在切換臺出現問題時，矩陣作為應急切換，配置1條32鍵矩陣控制面進行操作，將常規輸入源指派到直切鍵上。

2）錄像機選源VTR2～4：配置3臺高清藍光錄像機，因為有時需要錄制的信號和直播信號不同，比如錄制干凈信號、單掛信號等，所以所有錄像機錄制信號都通過矩陣進行選擇。

3）慢動作錄像機選源EVS：EVS1和EVS2分別為2臺慢動作選源，配置2臺EVS XT3，EVS均為6通道的開放配置，可以有多種錄制方式。

4）字幕機輸入選源CG：配置的A10需要1路外來輸入，Mariana 5D包裝字幕機需要2路外來信號。

5）切換臺擴展輸入TO SW：考慮到切換臺的常規輸入已定，當有特殊需要時可通過矩陣給切換臺調入輸入信號，設計了4路調度信號。

6）公共傳輸選源TL1～4：配置4塊可供公共傳輸的視頻加嵌板卡，可輸出加嵌的高清信號、標清信號以及模擬信號送至外接口板，方便公共傳輸不同的信號源。

7）綜合視頻傳輸纜選源FB：配置2條3通道的視頻綜合傳輸纜給現場接信號。節目現場燈光、音響、舞美等經常需要監看畫面效果，通過FB矩陣控制面板給FB通道選擇不同需求的信號源。

8）矩陣擴展輸出MTX1～12：考慮到大型節目或大跨度節目多制作區的信號需要，可通過矩陣輸出12路信號到后接口板給其他制作區調度信號。

9）攝像機返看信號選源RET：通過矩陣選擇返看信號源，經視分送所有攝像師返看任意ME級的PGM或PVW畫面，方便攝像師對畫面進行構圖，以及導播對攝像師做調度。

10）嵌入音頻監聽MD-L：通過矩陣選加嵌后的PGM主備信號源，監聽加嵌聲音是否正常，或者監聽錄像機錄制后的信號源加嵌聲音是否正常。

11）車內檢查接口選源TECH BD和PD BD：在車內的導演區和技術分別安裝了2個檢查的視頻接口，方便檢修設備或其他備用。

2 監視系統設計

轉播車中監視系統的設計是除了視頻系統設計以外最為重要的一個部分，不僅要考慮到畫面監視的靈活性，同時要考慮到安全性。現在的監視系統都采用多畫面分割方式，所有的監視畫面都匯集到畫面分割器中，當畫面分割器出現問題時，全車的監視將會崩潰[2]。為了避免這種情況的發生，本車采用畫面分割器為主、液晶屏為輔的主備方式。本車一共用了17塊Axon HQW220四畫分板卡分配給不同區域，監視系統具體配置如圖3所示。

圖3 監視系統圖

1）導演區監視：導演區監視采用12塊23 in（1 in=2.54 cm）Sony LMD-2341W高清液晶監視器，其中PGM監看是直接從2×1后面輸入（主備2路輸入），PVW監看是從切換臺直接輸入。PD MON1～40信號由矩陣調度到四畫分板卡，經四畫分板卡輸出至相應的監視器HDMI接口。考慮到畫面分割器機箱也有可能出現故障，為保證節目制作安全，將8臺攝像機、放像機信號、A1O字幕機信號直接輸入到其余10塊監視器的高清輸入IN1口，便于應急監看。

2）EVS錄像區監視：錄像區的監視采用6塊Sony 17 in LMD-1751W高清液晶監視器，其中4塊監視器監視4臺錄像機和12個通道的EVS慢動作；1塊監視器監看放像信號和PD MON41；1塊為AUX母線監看所用（后面2塊監視器同時兼作2臺EVS的啟動程序顯示面板）。由于其中一條切換臺AUX母線控制面板的工位是在錄像區，背對導演區，無法進行監看，所以單獨為其配置2路輸出作為監看AUX母線控制面板切出的畫面，源名為PD MON41和AUX MON。

3）技術區監視：8臺攝像機的監看采用Sony PVM-740 7 in OLED高清液晶監視器，視頻信號直接由CCU輸入；技術人員監看外來信號、導演區各級ME切出畫面和錄像區畫面的需要，在技術區配置了2塊17 in LMD-1751W高清液晶監視器，通過四畫分可以監視8路矩陣隨意調度信號，源名為TECH MON1～8；車外接口板配置1塊17 in LMD-1751W高清液晶監視器，通過四畫分查看4路矩陣隨意調度信號，方便輸出信號內容的確認以及外部線路的檢查，源名為BD MON1-4；全車技術監看采用Sony BVM-E170 17 in OLED技監監視器，單獨配置一條矩陣控制面板進行直切調度，其他不能通過直切的信號可以通過XY面板進行選擇，源名為TECH。

3 通話系統設計

轉播車的通話系統也是一個重要的組成部分，要完美的錄制好一場節目，安全可靠、及時順暢的通話系統是非常重要的。根據節目錄制的需求，通話必須實現的功能：導播與攝像通話、導播與技術通話、技術與攝像通話、車內技術與現場技術通話、導播與音頻通話、音頻與技術通話、導播與現場主持人或出境記者通話、轉播車導播與演播室通話、演播室與現場主持人或出境記者通話、轉播車的級聯需要，同時所有的工作人員都能聽到節目返送聲[3]。

本車通話系統以Clear-Com Eclipse 32全雙工數字通話矩陣為核心，在通話系統設計時充分考慮到了以上功能的需求，通話系統如圖4所示，通話系統的設置可以根據需要隨時調整。Eclipse 32提供了32路全雙工通信接口，以及額外的4路4線端口。主機與攝像機、通話面板直連，與各功能設備直連，與后接口板端口直連，后接口板接口為級聯使用。通話矩陣面板選用2個V24LD4Y-IP和5個V12LD4Y-IP，分別用于導演區、技術區、慢動作區、車后端子板區。通話系統配置的設備有：1）TEL-14雙路電話接口卡，用于與演播室的通話連接；2）CCI-22，PS-702及RS-601組成2線方式PARTY LINE，用于與其他轉播車、EFP、音頻車等的級聯；3）SX5E GSM手機無線電話接入，與現場出境記者或主持人無線聯系；4）為滿足現場出境記者只聽聲音不交流的需要，配備了無線IFB發射主站PTX-3和單通道IFB接收包；5）FreeSpeak 10數字無線通話基站及多個無線腰包，通過發射天線可構成蜂窩覆蓋，滿足現場音頻、燈光、舞美、導演等工作人員與轉播車的溝通協調；6）因FreeSpeak功率較小，另配有Motorola無線通話系統輔助。Motorola無線通話系統配備了GR1225發射基站及手持對講，還配備了吸盤天線和高增益天線，此無線通話系統具有清晰度高、適應范圍廣、傳輸距離長、抗干擾能力強的特點，可適用于各種復雜的直播場地；7）OB1、OB2、TRUNK1、TRUNK2、TRUNK3都是用作級聯轉播車或者EFP以及中繼演播室使用等。

4 告示及源名系統設計

告示系統是用于提示攝像、光圈跟蹤操作、慢動作制作、放像等各工種人員的一種指示，方便導播協調各工種，提醒各工種當前導播正切換的畫面。本車采用的告示系統是TALLYMAN的TM1設備，多畫面分割器采用串行方式，CCU和攝像機監視器采用并行接口方式，系統級聯采用并行接口方式（本車可以作為主車也可以作為從車），通過針腳指派方式定義并行接口。

UMD是用于對各輸入信號源名的一種定義和告知，UMD源名顏色的變化提醒各工位當前導播正切出或預切出的畫面。本車源名采取靜態源名和動態源名相結合的方式，靜態源名標示輸入端接口位置信息，為矩陣給畫面分割器調度信號源方便而設置，靜態源名的設置由畫面分割器設定。動態源名給導播切換畫面提示所使用，動態源名跟隨切換臺和矩陣所切輸入源。

本車告示及源名系統如圖5所示，TM1通過422接口連接矩陣和切換臺，網絡管理服務器通過TCP/IP協議對主機進行設置。并行TALLY前16路設為tally in，后48路設為tally out。tally in前8路作為應急GPI觸發、后8路作為輸入TALLY，轉播車為從車時使用；48路tally out的前16路用作級聯輸出TALLY，48路tally out的后32路輸出8對紅綠TALLY給8臺CCU和8臺攝像機監視器。切換臺、矩陣發TALLY信號，UMD由矩陣輸出。畫面分割器通過RJ45串行接口連接。TALLY應急倒換開關在切換臺切換時為主，矩陣切換時為應急。

圖5 告示及源名系統圖

5 同步系統

本車采用模擬BB信號同步，同步系統由主備同步信號發生器和同步信號倒換器組成。本車同步機設備采用TEK的TG700，倒換器采用TEK的ECO422D。主備同步信號發生器可以接收外來系統同步信號的鎖定，當外來同步信號丟失時，同步機保持當前同步狀態；當主同步機信號丟失時，同步倒換器自動倒換到備同步機輸入信號，保障系統同步。

6 總結

此車現作為河南電視臺直播和錄制的主要高清轉播車，完成了許多重大新聞和文體活動的直播，例如兩會報道、足球直播、春節晚會以及常規節目《梨園春》、《武林風》的錄制等。在鄭開馬拉松直播活動中完成了對移動微波車、航拍飛機、飛行器、特種設備以及中途多點信號等多達14路外來信號的級聯，同時實現了起點轉播車、終點轉播車、臺演播室三地的聲畫互聯互通、對話連線等多個功能，視頻系統、監視系統、通話系統、告示系統都經受了直播技術的考驗，圓滿完成了直播要求。針對每次的轉播任務，技術人員都與節目制作人員進行溝通，制定節目制作技術方案，合理利用各種設備功能，完善搭配外來設備，給節目制作提供安全、完備的技術支撐。

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[1]鐘全，陸振洵.對A類大型高清轉播車的設計探討[J].現代電視技術，2013（1）：60-64.

[2]謝超文.多功能高清衛星轉播車設計[J].電視技術，2013，37（14）：29-32.

[3]丁亞建，楊勝.中央電視臺新址專業通話特點分析與應用[J].現代電視技術，2013（9）：110-114.