淺談廣播電視臺多功能移動直播車的建設

羅蘊軍，羅紹鋒

（新余市廣播電視臺，江西 新余 338000）

近年來，隨著廣播電視產(chǎn)業(yè)的多元化快速發(fā)展，節(jié)目形態(tài)正逐漸向多領域發(fā)展，大型演出、大型集會、宣傳和跟蹤報道、公益活動的參與、重大突發(fā)事件等重大活動對廣播、電視、新媒體的直播方式，以及直播車的性能等方面都提出更高的要求，新余市廣播電視臺在原有廣播直播車的基礎上進行擴建和升級改造，直播車的功能和用途得到廣泛延伸和擴展[1]。

1 建設背景及目標

新余市廣播電視臺原有廣播直播車系統(tǒng)于2011年安裝建設，其廣播直播信號采用電話耦合器傳輸和調頻發(fā)射，基本能滿足直播的需求。但在移動廣播時，信號只能實現(xiàn)小范圍的接收覆蓋，而且車體在有遮擋或距離稍遠時接收效果不理想，車內(nèi)音頻信號不能實時回傳至臺內(nèi)。

新余市廣播電視臺為了適應多種外場活動直播、轉播的不同需求，在原有廣播直播車系統(tǒng)的基礎上進行改造，建成的多功能移動直播車具備高度的實用性、靈活性和創(chuàng)新性。新的直播車滿足以下功能：1）可獨立完成戶外活動的舞臺現(xiàn)場擴聲功能；2）可以快速到達新聞現(xiàn)場，同步將信號傳輸發(fā)送到臺內(nèi)直播間；3）可以進行廣播移動直播，完成行進車隊的隨行廣播工作；4）可以在行進過程中進行移動宣傳；5）可以在現(xiàn)場活動中完成視音頻實況錄制，并將信號傳輸回播出總控；6）可以將現(xiàn)場實況視音頻信號進行網(wǎng)絡和手機App平臺直播[1]。

將原有直播車單一的廣播直播功能擴展成廣播直播、電視錄播/直播、新媒體視音頻直播等多業(yè)務平臺。直播車的建設由車體選擇與改裝、供配電系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、新媒體系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)等6個部分構成，并要求車體布局合理、各系統(tǒng)性能安全可靠，信號傳輸具有多樣性、易于操作與維護。

2 車體選擇與改裝

1）車體結構

新余市廣播電視臺直播車項目選擇一體式車體結構，選用奔馳Sprinter-524-3.5-AT后驅MPV。車體長寬高為6 945 mm×1 993 mm×2 800 mm。該車底盤扎實、車體寬闊、動力充沛，具有良好的復雜路面通過性，適宜執(zhí)行外場現(xiàn)場活動、移動直播、現(xiàn)場轉播和直播等多種任務。

2）車內(nèi)布局

空間布局主要分為駕駛室、工作區(qū)、后設備區(qū)、后倉線纜區(qū)。駕駛室安裝倒車可視屏，配備前后通話系統(tǒng)，駕駛位與副駕駛位之間安裝新媒體直播設備。駕駛區(qū)與直播區(qū)安裝具備隔音效果的隔斷。隔斷后部內(nèi)側為播音桌，桌下右側加裝一組機柜（裝有耳機分配器、視音頻錄制設備等），直播工作臺面采用優(yōu)質木材制作，臺面位置開孔以嵌入接口控制面，調音臺采用下嵌式安裝。后設備區(qū)位置下部是電池安裝區(qū)，10塊蓄電池均勻放置。上部安裝有一個配電柜，2組機柜用于放置發(fā)射設備、傳輸設備和功放等，并在相應部位安裝減震器和散熱風扇。后倉線纜區(qū)安裝6組自動/手動繞線盤，1組為單相三芯電源線盤，1組為電話線盤，另4組為音視頻綜合電纜盤，并配接口箱[2]。

3）車頂布局

車外頂部固定安裝1個水平極化調頻發(fā)射天線、1個棒狀調頻發(fā)射天線、1個全向數(shù)字微波發(fā)射天線、2只高音喇叭、1個360°可旋轉攝像頭，4個場地燈。

3 供配電系統(tǒng)

直播車電源采用交流市電、UPS電源和逆變電源3種供電的模式，外市電經(jīng)過8 kV·A單相隔離變壓器后可供電給UPS主機（SANTAK 2 kV·A）和逆變器（SUNPOWER 2 kV·A）。直播車供電原理圖如圖1所示。

圖1 直播車供電原理圖

1）UPS電源：由1個UPS電源和1個電池組構成。外市電供電時，UPS接通后，可對UPS電源電池組充電。當使用UPS供電時，UPS輸出多路電流至車內(nèi)機柜、工作臺、插座、車內(nèi)照明、空調。UPS電源額定功率為3 kV·A，配備8塊松下12 V 65 Ah閥控式鉛酸蓄電池，UPS具有直通功能。

2）逆變電源：系統(tǒng)由1個逆變器、1個電池組、1個充電機構成。逆變電池組由專用池組供電（非車體電瓶），電池組可對電纜盤、電動支撐、車內(nèi)直流照明、場地燈供電。當需逆變電源系統(tǒng)供電時，將UPS直通，逆變器開啟，逆變開關合上，逆變電源輸出多路電流至車內(nèi)機柜、工作臺、插座、車內(nèi)照明、空調。外市電供電時，UPS直通，將備用空開合上，開啟充電機，可對逆變電池組充電；汽車啟動時也可對電池組充電。逆變器電源額定功率為2 kV·A，配備2塊瓦爾塔12 V 100 Ah高性能蓄電池，支持快速充電。

3）配電系統(tǒng)：采用220 V/50 Hz單相交流輸入；設備用電、照明用電分開；各工作區(qū)、各機柜都可單獨控制；逆變器配有外置控制模塊，可在駕駛室對逆變器進行開關；支持快速充電并能有效吸收汽車發(fā)電機電量。

4 音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)應對現(xiàn)場各種信號源控制和傳輸、現(xiàn)場音頻信號拾音、車內(nèi)與現(xiàn)場音頻信號交換，在車內(nèi)可以完成現(xiàn)場直播任務。

1）音頻播出系統(tǒng)：主備調音臺選用SOUNDCRAFT EPM12模擬臺。主調音臺放置于直播工作臺，備調音臺安裝在機架上，主備調音臺能相互切換。直播車信號系統(tǒng)能與其他轉播車做上、下級聯(lián)。

2）車內(nèi)裝備設備：無線傳聲器4路（SHURE SLX4，在車頂集成鵝掌天線）滿足100 m半徑范圍的舞臺演出需要；主持人傳聲器2路（頭戴式SHURE SM2耳麥）、客座傳聲器2路（SHURE SM7B）、移動音頻工作站（建立豐富的媒體庫，并配置3G/4G無線上網(wǎng)卡，可隨時下載音樂資源）；配置TH804B電話耦合器，實現(xiàn)電話現(xiàn)場參與功能；配置PAL SX6800音箱信號處理器、DOD SR231雙31段均衡器，2臺PAL Q2500O數(shù)字功率放大器，配備4只PAL ET1574音箱，滿足一般舞臺演出需求；車內(nèi)配置1臺HA-70定壓功放，輸出給擴聲器，可以滿足指揮車一般擴聲需要。還配備了Luckysound HA-620六通道立體聲耳機功率放大器、BDSDVD-550 DVD播放機、衛(wèi)星校時鐘TVZ3100A、ALINCO DR-635雙頻車機。

3）音頻系統(tǒng)流程：各種音源分別送給2個調音臺，輸出給二選一音頻切換器，通過音頻切換器選擇1路輸出給音頻分配，然后分配給功放、發(fā)射設備、錄制設備、傳輸設備和監(jiān)聽設備，滿足不同需要。每個調音臺均具有另外一個調音臺主出信號的推子，方便控制。主持人和技術人員可以利用收音系統(tǒng)和耳機進行直播監(jiān)聽。現(xiàn)場擴聲功放可以做現(xiàn)場舞臺擴聲，調頻發(fā)射可實現(xiàn)車隊現(xiàn)場講解報道，通過多種傳輸方式可以實現(xiàn)現(xiàn)場直播，定壓功放和高喇叭可以為現(xiàn)場指揮所用。

5 視頻系統(tǒng)

視頻系統(tǒng)的總體要求是技術功能齊全、連接方便可靠，系統(tǒng)有高靈活性；能快速實現(xiàn)現(xiàn)場實況錄制和播出。系統(tǒng)采用串行數(shù)字SDI標準模式信號。系統(tǒng)主要由攝像機、攝像機控制器、切換臺、錄像單元、分配放大器、導播通話、監(jiān)視及檢測設備、現(xiàn)場字幕及各種接口組成。

1）攝像機采用了現(xiàn)有的4臺松下AG-HPX500MC攝錄一體機，它基于超可靠的半導體存儲P2技術，2/3 in逐行CCD，無磁帶的IT工作流程，可更換的鏡頭，可變幀頻，具有3.5 in液晶屏，3CCD傳感類型，21萬液晶屏像素、IEEE 1394接口，HD-SDI輸出/標清；可錄制格式DVCPRO HD、DVCPRO 50、DVCPRO、DV。同時還配置洋銘MCU-200 4機位攝像機控制器，利用攝像機控制器操控攝像機設定內(nèi)部的參數(shù)信號，便于技術人員在車內(nèi)對攝像機隨時進行調整。

2）切換臺選用了洋銘SE-2800高標清切換臺，其內(nèi)建2組DSK的切換臺，可產(chǎn)生雙組子畫面；雙組MutliView輸出，可針對每一組輸入顯示聲音音量表；主輸出畫面倒數(shù)定時器，可掌握主畫面播出的時間；標準為8組SD與HD不同系統(tǒng)輸入；提供HDMI信號輸入選擇；支持SDI嵌入音頻輸入，且內(nèi)建解嵌功能；提供4組XLR聲音輸入，可嵌入SDI同步輸出；內(nèi)建聲音也可跟隨視頻切換。

3）錄像單元采用主備錄像機同時工作。主錄像機選擇了洋銘HDR-70硬盤錄像機，備用錄像機選擇了松下AGHPG20MC P2錄像機。HDR-70可錄制4∶2∶0或4∶2∶2采樣比支持高清7種格式、標清6種格式視頻；提供SD-SDI、HDSDI、HDMI輸出；內(nèi)鍵2組XLR模擬音頻輸入，可與嵌入SDI視頻儲存；具備99軌分段錄像功能。AG-HPG20MC具備P2 HD多格式素材監(jiān)看；標配SDI/模擬分量輸出；滿足下變換/交叉變換輸出的需求；片段復制/片段編輯功能；滿足可變幀頻素材重放要求；具有IEEE1394、USB 2.0接口。

4）導播通話系統(tǒng)選用洋銘ITC-200B通話系統(tǒng)，可供應8組通話的使用；可輸入音頻信號，讓導播同步監(jiān)聽音頻；主機提供2組監(jiān)聽輸出；取消一對一通話功能，讓操作更簡易；專業(yè)耳機傳聲器標配。

5）現(xiàn)場字幕由移動工作站安裝CG-10多特效的專業(yè)字幕軟件完成現(xiàn)場字幕，移動工作站直接由DVI或VGA輸出至切換臺，透過切換臺的LUMA KEY功能，提供兼容HD/SD的現(xiàn)場實時字幕及多種特效。

6 新媒體系統(tǒng)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，新媒體業(yè)務越來越展現(xiàn)出其強大的市場發(fā)展空間。新媒體直播系統(tǒng)是服務于互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)之上的視頻直播應用。

1）信號采集：為了支持視頻系統(tǒng)切換臺輸出的SDI信號，選用了Blackmagic UltraStudio SDI USB3.0外置采集盒，其與計算機連接起來就可以為計算機添加10 bit SDI采集和播放以及HDMI監(jiān)看能力；SDI接口可以在標清、高清SDI視頻格式間自動切換；采用USB 3.0技術，最高速度能達到4.8 Gbit/s，可以根據(jù)任務需要，選擇各種壓縮或無壓縮視頻格式；通過USB供電、安裝方便。

2）直播工作站：惠普HP ZBook14（F4P17PA）移動工作站作為新媒體直播工作站，該機采用Intel系列酷睿i7-4600U雙核四線程處理器；16 Gbyte DDR3 1600內(nèi)存；32 Gbyte SSD硬盤+1 Tbyte SATA硬盤；1 Gbyte AMD FirePro M4100獨立顯卡；3個USB 3.0接口和1個USB 3.0充電端口；支持藍牙4.0功能；整機功耗小；工作站安裝流媒體網(wǎng)絡視頻直播系統(tǒng)軟件。

3）工作流程：現(xiàn)場節(jié)目經(jīng)過視頻切換系統(tǒng)處理后的高標清視音頻信號，通過SDI信號采集設備輸入到新媒體直播工作站，工作站通過網(wǎng)絡視頻直播軟件預設信號采集、編碼、壓縮形成符合網(wǎng)絡傳輸?shù)牧髅襟w，然后經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)將視頻流推送至臺內(nèi)新媒體中心的流媒體服務器平臺，再由服務器分發(fā)至P2P服務器、Web服務器和手機App客戶端應用服務器，供網(wǎng)站視音頻實時直播和手機客戶端實時收看[3]。

4）功能設置：新媒體直播突破以往Web媒體一直以圖片、文字形式向用戶傳遞信息局限性；服務器端進行實時編碼壓縮，客戶端進行實時解碼、實時播放，充分保證最短的時延；系統(tǒng)采用內(nèi)容分發(fā)/負載均衡等技術，可支持多臺服務器引用同一直播源，以便實現(xiàn)直播內(nèi)容的負載均衡；信號在直播時，服務器也可同步錄制，錄制完成后，節(jié)目可供網(wǎng)站和手機客戶端的用戶點播；為了便于用戶收看，直播前網(wǎng)站首頁視頻推廣框設置成網(wǎng)絡直播源播放。

7 傳輸系統(tǒng)

信號傳輸?shù)亩鄻有詻Q定了傳輸設備的復雜性。傳輸設備有電話耦合傳輸器1套、調頻發(fā)射機2臺，3G/4G傳輸設備2套，數(shù)字微波設備2套、光纖傳輸設備2套。根據(jù)場地條件和信號傳輸?shù)囊螅蛇x擇電話耦合、調頻發(fā)射、3G/4G傳輸、全向數(shù)字微波、光纖傳輸?shù)榷喾N方式進行信號傳輸。

1）電話傳輸。在外地的直播可以利用普通固定電話進行回傳，頻響可達到15 kHz。傳統(tǒng)的電話耦合的方式傳輸流程為：音源經(jīng)過直播車內(nèi)調音臺混音完成后，通過音頻分配設備，進入直播車連接了電信通信網(wǎng)絡的傳輸耦合器調制后輸出，進入電信運營商的程控機房相關系統(tǒng)設備，再經(jīng)電信通信網(wǎng)絡回傳至臺內(nèi)直播室電話耦合器。直播車傳輸耦合器連接的固定電話撥打臺直播室熱線電話，電話經(jīng)導播接通后，則直播車音頻信號傳輸至臺內(nèi)的鏈路建立成功[4]。

2）調頻發(fā)射。調頻發(fā)射機2臺，1臺為250 W意大利EKA公司全固態(tài)立體聲調頻發(fā)射機，其發(fā)射天線為桿狀垂直極化天線，平時平放車頂，用時立起；1臺為100 W STD TF（S）-100調頻發(fā)射機，在車頂吸附棒狀調頻發(fā)射天線。經(jīng)過多次實驗、調校，當調頻發(fā)射機的功率在45 W時覆蓋半徑就能達到5 km以上，能滿足近距離回傳和車隊移動直播的功能。

3）3G/4G傳輸。采用上海精視T-410高標清3G/4G發(fā)射機（主備）作為3G/4G傳輸設備。該設備可傳輸1路自適應HD/SD-SDI、1路CVBS模擬視頻、1路SDI嵌入式音頻、1路模擬音頻立體聲；采用廣播級的H.264編碼技術，圖像質量優(yōu)異，視音頻數(shù)據(jù)全程加密；最多可插6張3G/4G上網(wǎng)卡，支持多個運營商混合傳輸?shù)哪Ｊ剑蝗嬷С?G/4G網(wǎng)絡，支持有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的捆綁傳輸模式。設備采用了小型的錐狀3G/4G天線，3G/4G的接收端放置在電視總控機房，通過寬帶專線接入互聯(lián)網(wǎng)。在緊急和突發(fā)情況下3G/4G傳輸已成為直播的重要手段。

4）全向數(shù)字微波。選用了安徽現(xiàn)代的PMT-7900系列車載式發(fā)射機；工作頻段為300 MHz～2.7 GHz，調制方式為COFDM多載波，采用MPEG-2視音頻數(shù)字壓縮。車頂固定一根2 m長的棒狀天線，微波接收天線架設在臺主樓樓頂?shù)蔫F塔上，距地高度約為75 m。經(jīng)測試，當工作頻段2 GHz，發(fā)射功率30 W時，傳輸距離半徑達15 km，非常適合移動傳輸、非視距傳輸和繞射傳輸。

5）光纖傳輸。美國BCI 1700-TRx-M-ST光端機2臺，可雙向傳輸1路SDI數(shù)字視頻，2路AES數(shù)字音頻或4路模擬音頻；在光路傳輸過程中采用光波分復用方法、信號數(shù)字化、不壓縮；對模擬音頻信號采用20 bit編碼方式進行模數(shù)轉換；音頻動態(tài)范圍大，最大輸入/輸出音頻可達+18 dBm；單模光纖無中繼傳輸距離可達30 km以上，通過光復接實現(xiàn)多路信號傳輸。在臺總控機房安裝光端機負責接收與傳輸[5]。

8 結束語

直播車系統(tǒng)擴建、改造完畢后，對其進行了調試和測試，該直播車技術先進、功能齊全、配置合理，工作流程清晰、性能優(yōu)越。自投入使用以來，在頻繁的外場活動中發(fā)揮著重要作用，輕松實現(xiàn)廣播電視直播、移動直播、多媒體直播、現(xiàn)場擴聲等功能，有力增強了廣電節(jié)目的時效性與互動性，同時也提升了新余市廣播電視臺的品牌和形象。

[1] 孫建敏.電臺移動直播車系統(tǒng)設計與實施[J].廣播與電視技術，2013，40（8）：61-63.

[2] 戴瑋.廣播數(shù)字移動直播車設計[J].廣播與電視技術，2014（5）：29-32.

[3] 羅蘊軍.新余電視臺網(wǎng)絡流媒體直播系統(tǒng)設計與實施[J].電視技術，2011，35（12）：61-63.

[4] 張濤濤，達瓦次仁，車雪紅.電話耦合器在現(xiàn)場直播中的應用[J].西藏科技，2014（10）：77-78.

[5] 羅蘊軍，李斌.單纖雙向視音頻及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)暨發(fā)射機遠程監(jiān)測監(jiān)控[J].聲屏世界，2011（1）：72-73.