【摘要】 本文介紹了衛(wèi)星直播技術(shù)總體方案，重點(diǎn)闡述了在直播情況下實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星傳輸?shù)牟僮髁鞒毯图夹g(shù)要點(diǎn)，并舉例說(shuō)明了直播時(shí)碰到的幾點(diǎn)問(wèn)題和解決方法。

【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星直播 上下行參數(shù) 高功率放大器

為了以高質(zhì)量、高安全、高效率地完成直播任務(wù)，出發(fā)之前，揚(yáng)州廣播電視總臺(tái)技術(shù)部門精心組織，周密安排，反復(fù)推敲直播技術(shù)方案，多方面考慮直播過(guò)程可能面臨的突發(fā)情況，制定應(yīng)急預(yù)案，結(jié)合技術(shù)方案的具體情況一一落實(shí)，確保整個(gè)鋪軌儀式期間的直播工作萬(wàn)無(wú)一失。

衛(wèi)星車一到達(dá)之后，衛(wèi)星車相關(guān)技術(shù)人員就立即趕往鋪軌儀式的直播現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)勘查。由于此次直播央視所用的是亞5衛(wèi)星，方位角大概在南偏西的位置上，所以一到現(xiàn)場(chǎng)就注意該方向是否有明顯物體遮擋。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行施工建設(shè)，地面低洼不平，考慮到可能會(huì)對(duì)衛(wèi)星車穩(wěn)固平衡造成影響，為保證萬(wàn)無(wú)一失，我們聯(lián)系到當(dāng)場(chǎng)的中鐵建設(shè)局負(fù)責(zé)人，詳細(xì)說(shuō)明了當(dāng)時(shí)情況和技術(shù)要求。隨即，鐵路建設(shè)指揮處緊急調(diào)來(lái)推土壓路機(jī)，迅速提供了一塊平整的地面。保證了衛(wèi)星天線準(zhǔn)確尋星定位并使得當(dāng)天央視所制作的新聞從現(xiàn)場(chǎng)順利通過(guò)衛(wèi)星發(fā)往中央臺(tái)。為了保證第二天直播萬(wàn)無(wú)一失，考慮到有備無(wú)患，當(dāng)天還反復(fù)模擬了直播時(shí)的一切流程，重新調(diào)試檢測(cè)了整個(gè)系統(tǒng)。

圖2

本次直播視頻信號(hào)采用模擬輸入，四路模擬視頻信號(hào)直接連接到衛(wèi)星車的后接口板CAM3、CAM4、SDI1、SDI2（其中SDI1、SDI2的兩個(gè)接口直接連接AWS-G500的模擬視頻接口），而CAM3、CAM4信號(hào)經(jīng)過(guò)兩塊帶幀同步功能的視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器板卡DEC1002，DEC1002轉(zhuǎn)換為與系統(tǒng)同步的SDI數(shù)字視頻信號(hào)。同時(shí)，CAM3、CAM4兩路信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換通過(guò)分配板卡進(jìn)入VD1602數(shù)字視頻16×2切換開關(guān)，作為視頻應(yīng)急切換信號(hào)。

同樣采用的四路模擬音頻信號(hào)直接與后接口板的CAM3L、CAM3R、CAM4L、CAM4R連接，這4路音頻信號(hào)直接與A W S-G500的音頻信號(hào)輸入口連接。但AWS-G500可以輸入8路模擬音頻信號(hào)，而它本身只有6路音頻推子，所以必須調(diào)整好AWS-G500的音頻指派。衛(wèi)星車上左右兩只音箱分別監(jiān)聽由AWS-500輸出的ESDI PGM信號(hào)解嵌出的的L、R聲道的聲音。另外4路模擬音頻進(jìn)入了具有12路輸入的模擬調(diào)音臺(tái)RX1202FX，作為備用調(diào)音信號(hào)。

衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)由AWS-G500輸出的加嵌SDI信號(hào)送到COMSTREAM SE4000編碼調(diào)制器，通過(guò)設(shè)置SE4000選擇正確的視音頻源和傳輸?shù)囊纛l數(shù)量。視音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮編碼通過(guò)編碼器形成ASI流，然后通過(guò)SE4000內(nèi)置的調(diào)制器進(jìn)行QPSK調(diào)制，以L波段信號(hào)送到綜合跳線板上。通過(guò)跳線板將L波段信號(hào)送到CPI1:1室外型Ku頻段200W功率放大器T02U0中，T02U0含有L波段-Ku頻段的上變頻器模塊（BUC）,將L波段變頻后放大通過(guò)波導(dǎo)倒換開關(guān)輸出至AVL1.6米車載天線1612K,發(fā)送視音頻信號(hào)到衛(wèi)星。同時(shí)，本衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)配置了2臺(tái)高功放，構(gòu)成主.備冗余備份工作方式，由高功放控制器SRCU自動(dòng)控制主備切換。天線接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，低噪聲鎖相環(huán)下變頻器LNB變頻輸出L波段信號(hào)，再經(jīng)1:4功分器將兩路信號(hào)送入綜合跳線板供接收機(jī)和頻譜儀使用。（見圖3）

圖3 衛(wèi)星直播視音頻系統(tǒng)

本次直播主要拍攝鋪軌機(jī)車從遠(yuǎn)處緩緩駛來(lái)并將鋼軌鋪設(shè)在無(wú)砟軌道上的細(xì)節(jié)鏡頭，所以四個(gè)攝像機(jī)的機(jī)位作如下布置，將其中的CMA3作為主機(jī)位來(lái)拍攝出鏡連線記者，CAM4作為拍攝鋪軌機(jī)車緩緩駛?cè)サ溺R頭，CAM5拍攝迎面而來(lái)的鋪軌機(jī)車的鏡頭，最后的CAM6是搖臂鏡頭。四路模擬音頻信號(hào)輸入中的兩路分別設(shè)置為CAM3主機(jī)位的采訪話筒輸出和現(xiàn)場(chǎng)聲機(jī)頭話筒的輸出，其余兩路則設(shè)置為CAM5的現(xiàn)場(chǎng)聲機(jī)頭話筒輸出，以烘托出軌儀式的現(xiàn)場(chǎng)氣氛。直播開始時(shí)，通過(guò)操作AWS-G500的音頻推子，可以靈活掌握4路音頻輸入的大小。

衛(wèi)星車的后部設(shè)有車載發(fā)電機(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前必須先打開發(fā)電機(jī)的散熱風(fēng)扇，打開后觀察發(fā)電機(jī)上的溫度表和油壓表。而在衛(wèi)星車的中艙設(shè)有配電系統(tǒng)，配電柜上有用于檢測(cè)電源的顯示儀表：用于顯示外電、UPS和發(fā)電機(jī)的交流電壓表（220V）、電源頻率表（50Hz）、交流電流表。在觀察輸出電源一切正常后，展開支撐腿，確認(rèn)車體停放穩(wěn)固，無(wú)明顯晃動(dòng)。豎起數(shù)字微波發(fā)射和接收天線。打開天線控制器的一鍵尋星鍵即長(zhǎng)按天控器上的“+”鍵2秒，進(jìn)入一鍵尋星功能，此時(shí)系統(tǒng)即可根據(jù)設(shè)置開始尋星，在確認(rèn)一鍵尋星之前我們將其中的目標(biāo)星參數(shù)改為東經(jīng)100.5亞5衛(wèi)星，而將參考星的軌道設(shè)置為138，同時(shí)將接收方式改為水平接收。

在天線進(jìn)行一鍵尋星的同時(shí)，將頻譜儀連接到天線的LNB接口上，觀察亞五衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度，以確認(rèn)是否真正對(duì)準(zhǔn)自己所需的目標(biāo)衛(wèi)星。當(dāng)衛(wèi)星天線鎖定目標(biāo)衛(wèi)星后，設(shè)置編碼調(diào)制器SE4000的相關(guān)參數(shù)，首先將編碼器的輸入源選擇為加嵌SDI信號(hào)，然后進(jìn)入Quickset/Output/Modulator菜單項(xiàng)，設(shè)置編碼調(diào)制器的上行頻率、符號(hào)率、fec糾錯(cuò)率等。

同樣，打開接收機(jī)后首先將輸入源選擇為RFA，然后進(jìn)入Details/ Input/Config/Demod菜單項(xiàng)，設(shè)置接收機(jī)的下行接收頻率、符號(hào)率、fec糾錯(cuò)率等。

直播開始前，首先將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable 和SE4000/OUTPUT/ ModulatorModulator Enable Status 設(shè)置為OFF狀態(tài)。此時(shí)，編碼器無(wú)激勵(lì)信號(hào)輸出。當(dāng)和衛(wèi)星公司進(jìn)行功率標(biāo)定時(shí)，使用單載波方式傳送，即將SE4000/OUTPUT/ Modulator CarrierType 設(shè)置為CW（單載波）。同時(shí)將SE4000/OUTPUT/Modulator Modulation power 設(shè)置為最低-25dBm，即約3uW。

設(shè)置好以上設(shè)備后，對(duì)高功放進(jìn)行通電預(yù)熱，預(yù)熱結(jié)束后按AMP按鍵，使屏幕顯示1號(hào)功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機(jī)狀態(tài)。再按AMP鍵，使屏幕顯示2號(hào)功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機(jī)狀態(tài)。其中，AMP1和AMP2是互為熱備份的，一旦其中的一個(gè)發(fā)生故障，則功放倒換盒會(huì)自動(dòng)倒換到另一個(gè)。直播開始時(shí)，將高功放控制器提前2分鐘處于SUBMIT狀態(tài)，以便于高功放預(yù)熱。然后將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable 和SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable Status設(shè)置為ON狀態(tài)。在保持與衛(wèi)星公司通話同時(shí)，將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulation power=項(xiàng)的數(shù)值設(shè)置逐步提高，直到衛(wèi)星公司叫停。將SE4000/OUTPUT/Modulator Carrier Type=項(xiàng)設(shè)置為NORM，此時(shí)，編碼器由單載波輸出轉(zhuǎn)為已調(diào)制載波輸出，即開始發(fā)射傳輸節(jié)目。直播開始后，我們實(shí)時(shí)觀察功放狀態(tài)及功放輸出功率（當(dāng)時(shí)在徐州當(dāng)?shù)靥鞖饬己玫那闆r下，輸出功率約41dBm，下行接收Eb/No=13。）。傳輸節(jié)目工作結(jié)束后，此時(shí)高功放溫度一般達(dá)到70℃到80℃左右，先將高功放的功率調(diào)到最小，然后將高功放控制器1、2置于STANDBY狀態(tài)，停止高功放的運(yùn)行等溫度降到30℃以下（一般經(jīng)過(guò)20分鐘以后）充分冷卻后方可切斷電源。如果高功放在高溫的狀況下，突然切斷電源關(guān)機(jī)會(huì)使內(nèi)部熱量未散與外部造成溫差，若此時(shí)空氣中有水分的時(shí)候就會(huì)在高功放里面產(chǎn)生水蒸氣，影響高功放的壽命，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)燒掉高功放。

本次直播直播技術(shù)方案的擬定和具體實(shí)施中，碰到以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

1.信號(hào)源的數(shù)字與模擬選擇：鋪軌儀式上有4個(gè)機(jī)位，其中出鏡記者的主機(jī)位，我們本打算用SDI數(shù)字輸出，以確保在次重大電視直播的信號(hào)質(zhì)量。但發(fā)現(xiàn)中央臺(tái)的4臺(tái)DVCPRO 50的機(jī)器，其中有一臺(tái)是SDI輸出，且考慮到色調(diào)的不統(tǒng)一，我們就沒采用自帶的兩臺(tái)數(shù)字藍(lán)光攝像機(jī)，而準(zhǔn)備將帶有SDI輸出的DVCPRO 50作為主機(jī)位，其余采用模擬輸出。但在臨近直播時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)帶有SDI輸出主機(jī)位的DVCPRO 50攝像機(jī)VEDIO OUT數(shù)字接口有問(wèn)題，傳輸?shù)角袚Q臺(tái)的畫面有明顯抖動(dòng)，于是我們當(dāng)機(jī)立斷，采用模擬輸出，將視頻輸出改為MONITOR OUT的輸出。雖然信號(hào)是簡(jiǎn)單的從數(shù)字到模擬改變，放棄了對(duì)信號(hào)質(zhì)上的要求，但卻完全保證了信號(hào)畫面的穩(wěn)定和安全播出傳輸，這在重大新聞直播中至關(guān)重要。

圖4

2.衛(wèi)星上下行參數(shù)的及時(shí)調(diào)整：采用衛(wèi)星作為信號(hào)直播傳輸時(shí)，上行頻點(diǎn)上的信號(hào)一定要和衛(wèi)星公司確認(rèn)好是否當(dāng)時(shí)采用此頻點(diǎn)的信號(hào)沒有其他干擾，一旦自己所采用的上行頻點(diǎn)被干擾，將在直播過(guò)程中造成不可估量的損失。所以本次鋪軌儀式直播前，我們就早做準(zhǔn)備跟中央臺(tái)確認(rèn)好上下行頻點(diǎn)，然而當(dāng)時(shí)距直播開始僅一分鐘時(shí)，中央臺(tái)卻臨時(shí)決定更改上下行參數(shù)，我們還是快速做出了反應(yīng)及時(shí)調(diào)整，保證了直播信號(hào)的準(zhǔn)時(shí)優(yōu)質(zhì)傳輸。

圖5

3.電源的熱備份：衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車采用三種供電方式，即UPS直流電池供電；車載科勒發(fā)電機(jī)；外接市電。本車配備了2臺(tái)3KVA功率等級(jí)的UPS，并且車內(nèi)所有技術(shù)設(shè)備的用電均通過(guò)UPS供電，UPS電源單獨(dú)續(xù)供電的工作時(shí)間可達(dá)30分鐘以上。而且外接電源和發(fā)電機(jī)取電都經(jīng)過(guò)UPS電源處理才進(jìn)入系統(tǒng)，保證無(wú)論采取任何方式供電，系統(tǒng)都可以獲得穩(wěn)定的直流電源，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的保護(hù)和供電方式的零時(shí)間無(wú)縫切換。在臨近直播時(shí)，外接市電曾發(fā)生兩次停電情況，我們及時(shí)將電源切換開關(guān)打到發(fā)電機(jī)上，之前我們就將車載發(fā)電機(jī)啟動(dòng)處于熱運(yùn)行中，其中UPS的過(guò)渡作用尤為重要。

高速鐵路鋪軌儀式的直播活動(dòng)在我們和央視記者編導(dǎo)們的共同努力下，最終圓滿完成了直播任務(wù)。盡管高速鐵路鋪軌儀式的直播連線加在一起不過(guò)數(shù)十分鐘，但臺(tái)上十分鐘，臺(tái)下十年功，只有各部門各崗位人員的通力合作，精心準(zhǔn)備，沉著應(yīng)對(duì)，才能使每一次直播任務(wù)的順利完成不僅有幸運(yùn)的眷顧，更是必然之結(jié)果。此上皆為本次直播活動(dòng)的技術(shù)方案和心得，寫下此文，以饗同仁。