【摘要】 根據(jù)據(jù)淮安市廣播電視臺融媒體轉(zhuǎn)播車的功能定位，討論融媒體轉(zhuǎn)播車視音頻系統(tǒng)的設(shè)計與系統(tǒng)架構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】  融媒體轉(zhuǎn)播車 視音頻系統(tǒng) 融媒體 系統(tǒng)級聯(lián) 高標清兼容

為了能夠向電視觀眾呈現(xiàn)豐富多彩的高清電視節(jié)目，并且適應更多群體在各移動終端觀看的新模式，淮安市廣播電視臺實施了融媒體平臺項目。其中，電視融媒體轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)是該項目的主要組成部分。2018年1月淮安廣播電視臺在媒體融合的環(huán)境下規(guī)劃設(shè)計融媒體轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)的建設(shè)，作為我臺融媒體平臺的主要組成部分，下面筆者根據(jù)融媒體轉(zhuǎn)播車的功能定位，著重討論其視音頻系統(tǒng)的設(shè)計與應用。

一．融媒體轉(zhuǎn)播車的功能定位

融媒體轉(zhuǎn)播車主要是由視音頻系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、通話系統(tǒng)、配電系統(tǒng)以及周邊設(shè)備集成的一個大系統(tǒng)。其中由攝像機、切換臺、矩陣、調(diào)音臺、在線包裝系統(tǒng)、收錄系統(tǒng)等功能模塊組成了視音頻系統(tǒng)。

我臺融媒體轉(zhuǎn)播車的定位，不僅根據(jù)原有標清電視轉(zhuǎn)播車和高/標清EFP在使用中存在優(yōu)缺點，還要考慮到我臺經(jīng)濟情況，最終結(jié)合節(jié)目部門對融媒體轉(zhuǎn)播車定位有如下幾點：

1．融媒體轉(zhuǎn)播車的系統(tǒng)至少滿足我市的重大新聞、綜藝節(jié)目、體育比賽等活動的現(xiàn)場錄制和直播等任務(wù)，需具備多路/多格式信號的接入和處理能力，多通道錄制/慢放、多級級聯(lián)聯(lián)制作的能力；

2．轉(zhuǎn)播車所配備的視音頻系統(tǒng)能夠滿足融媒體大廈中300平方米和1000平方米演播廳與轉(zhuǎn)播車的控制和級聯(lián)要求，同時轉(zhuǎn)播車的通話系統(tǒng)能夠，應對不同種類大型節(jié)目制作中，多工種分組和統(tǒng)一指揮要求；

3．需要具備媒體融合能力，信號可靈活調(diào)配，可在技術(shù)區(qū)、錄像區(qū)、慢動作區(qū)、音頻區(qū)選擇調(diào)度信號；可與互聯(lián)網(wǎng)特別是移動互聯(lián)網(wǎng)上的新媒體實現(xiàn)實時信號交換，以視音頻、圖文字幕、大屏幕背景等方式實時呈現(xiàn)電視轉(zhuǎn)播現(xiàn)場與新媒體用戶間的互動。

4．備大場面調(diào)度指揮、制作的能力，可與其他轉(zhuǎn)播車實現(xiàn)多車級聯(lián)進行節(jié)目制作，與現(xiàn)有的節(jié)目包裝系統(tǒng)、虛擬演播室系統(tǒng)協(xié)同工作，具備多路PGM信號獨立切換、多種聲道組合、多版本圖文字幕包裝、多路信號單掛錄制的能力。；

5．具備處理和記錄多聲道（8聲道以上）音頻節(jié)目的能力。

二．總體方案設(shè)計

融媒體轉(zhuǎn)播車以安全、靈活、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟為主要原則，來設(shè)計轉(zhuǎn)播車的相關(guān)系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要核心設(shè)備（模塊）采用1+1的方式來備份；關(guān)鍵設(shè)備配置交叉雙電源；并且，系統(tǒng)中的主要模塊支持熱插拔；防止切換臺、矩陣等核心設(shè)備主備設(shè)備均出現(xiàn)故障造成系統(tǒng)癱瘓，避免主備設(shè)備故障造成直播事故采用跳線的方式來應急操作；系統(tǒng)具備較強的擴展能力；同時考慮兼容現(xiàn)行的多種格式信號制作能力。

1.系統(tǒng)功能

系統(tǒng)具有錄制和直播的功能

（1）視頻制作標準：整體設(shè)計為高清系統(tǒng)，編碼標準為1080/50i；系統(tǒng)以純高清內(nèi)核，采用上下變換滿足標清制作需要，可同時制作2套不同的高/標清節(jié)目。

（2）系統(tǒng)配置高清攝像機10臺，其中2臺是無線傳輸；視頻切換臺為2ME、2DSK，分級輸出；高清矩陣進行信號源調(diào)度；隨信號源調(diào)度，源名、TALLY指示自動跟隨，實現(xiàn)動態(tài)管理；配置高清幀同步器和上變換器，以調(diào)用外部信號。

（3）完善的備份措施：主要設(shè)備采用1+1備份方式，避免單一饋點；關(guān)鍵設(shè)備配置主、備電源，模塊及電源可熱插拔，便于維修；切換臺、矩陣等核心設(shè)備的輸入輸出均采取上跳線的方式，以備備份設(shè)備出現(xiàn)故障時的應急操作。

（4）多通道錄制：時鐘控制器輸出標準EBU時碼作為系統(tǒng)時碼，分配到多通道錄像機、P2錄像機、多軌道硬盤錄音機等設(shè)備，有效地解決多通道錄制時碼同步的問題。

（5）多系統(tǒng)級聯(lián)：高清系統(tǒng)中擴展信道、現(xiàn)場飛行箱、微型攝像機等系統(tǒng)的級聯(lián)問題。

（6）冗余及可擴展性：配備足夠多的輸入輸出接口，滿足不同格式的信號需求；較強的系統(tǒng)擴展能力，預留充足的擴展擴容裕量；具備多格式制作能力，兼容現(xiàn)行的標清數(shù)字信號格式。技術(shù)特點：以高清為主兼容新媒體相關(guān)需求，同時支持上/下變換制作。監(jiān)看信號動態(tài)調(diào)度。支持多路網(wǎng)絡(luò)（有線網(wǎng)絡(luò)，4G，Wi-Fi，微波）同時進行數(shù)據(jù)傳輸，采用H.264編碼，傳輸碼流最高可達8Mbps；提供B.B，Tri-level，EBU標準時碼等同步信號；支持IP組網(wǎng)等多種通話方式；動態(tài)系統(tǒng)源名自動跟隨。

2.技術(shù)特點

以高清為主，兼容高標清制作，具備系統(tǒng)級聯(lián)能力。高清制作采用16∶9監(jiān)看，標清制作采用4∶3監(jiān)看，監(jiān)看信號動態(tài)調(diào)度。

支持多路網(wǎng)絡(luò)（有線網(wǎng)絡(luò)，4G，Wi-Fi，微波）同時進行數(shù)據(jù)傳輸，采用H.264編碼，傳輸碼流最高可達8Mb/s；提供B.B，Tri-level，Word-clock，EBU標準時碼等同步信號。

采用動態(tài)UMD源名自動跟隨的Tally提示系統(tǒng)進行指示切換，且多種通話方式共用一種解決方法，讓指揮調(diào)度更加輕松。

技術(shù)難點在于高標清信號的兼容問題，采用純高清內(nèi)核，新媒體互動信號（移動端、PC端）格式與系統(tǒng)不統(tǒng)一問題，為了解決格式輸入與主系統(tǒng)不統(tǒng)一問題，配以8路外置上下變換器，提供各種格式的輸入輸出信號。

三．各系統(tǒng)的架構(gòu)

融媒體轉(zhuǎn)播車車體選用汕德卡，帶有底盤水平平衡檢測功能；總車長12m，廂體長度約9.5m，外部總高度約4 m，寬約2.5m；車廂體內(nèi)部高度非側(cè)拉區(qū)域不小于1.95m（盡量增加內(nèi)部高度）；單側(cè)拉廂長度6.88m，側(cè)拉廂深度1.23m，側(cè)拉廂實用高度1.85m。

圖1 轉(zhuǎn)播車配電圖

1.動力系統(tǒng)

為了保證轉(zhuǎn)播車電力系統(tǒng)（轉(zhuǎn)播車配電圖詳見圖1）能夠持續(xù)穩(wěn)定的供電，滿足轉(zhuǎn)播車運行需求車的配電系統(tǒng)包括隔離變壓器、配電控制盤、UPS（承擔穩(wěn)壓和備用供電作用）、直流電源、充電機、照明系統(tǒng)等等，設(shè)有自我診斷功能，電源輸入具有欠壓/過壓、過流以及三相交流電相位的檢測，裝有漏電檢測、報警以及缺相告警。

2.車內(nèi)布局

車內(nèi)采用橫向布局，從車頭到車尾內(nèi)部空間分為音頻區(qū)、導演區(qū)、技術(shù)區(qū)，以及車尾設(shè)備區(qū)。

技術(shù)區(qū)操作臺主要安裝了

音頻區(qū)具有獨立空間，并進行了隔音、吸音等聲學處理，可以滿足立體聲制作、記錄和監(jiān)聽需求。

導演區(qū)操作臺包含了主副導演的工位、字幕工位以及慢動作導演工位，在此區(qū)域主要安裝了切換臺主/備切換面板、應急切換器、字幕機，EVS慢動作控制盤等設(shè)備。

圖2 轉(zhuǎn)播車平面布局

技術(shù)區(qū)共有6個標準機柜并且有前后兩排操作工位，前排操作工位是安裝在4個機柜中部，用于攝像機控制、錄像機操作等工位，對應后排是安裝融媒體折疊工位，用于互動直播、4G信號回傳、多屏信號發(fā)布等，其余2個機柜為設(shè)備強冷機柜，放置同步機、切換臺主機、周邊板卡機箱等關(guān)鍵設(shè)備（車內(nèi)布局圖，側(cè)面圖詳見圖2、圖3）。

圖3 轉(zhuǎn)播車側(cè)面布局圖

各類電纜盤、光纜盤，各類線纜接口箱和小型監(jiān)視器、車體控制操作面板（安裝在20U高的19英寸標準機柜）等設(shè)備均安裝車尾設(shè)備區(qū)。

3.視頻系統(tǒng)

（1）綜合考慮到我臺節(jié)目制作的需求，經(jīng)過攝像機比較，最終選擇索尼 HDC-2580，索尼的HDC-2580能夠提供TRUNK功能（相當于擴展一倍外來信號的輸入），同時支持升級1080/100i拍攝（可傳輸兩倍速畫面視頻）。我臺轉(zhuǎn)播車攝像機迅道數(shù)為8（有線攝像機訊道）+2（無線攝像機訊道）的配置。同時配備6個18X標準鏡頭，2個14X廣角鏡頭，24X中焦鏡頭和40X長焦鏡頭各1個。

無 線 攝 像 機 配 備 蘭 新 的 L X -HD1600S的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)，工作頻段為300MHZ-5.8GHZ，內(nèi)置H.264 4:2:0/4:2:2編碼器和DVB-T6、7、8MHz,采用COFDM編碼正交頻分的調(diào)制方式，這樣能有效地對抗信號波形間的干擾，適用于多徑環(huán)境和衰落信道中的高速數(shù)據(jù)傳輸。

圖4 轉(zhuǎn)播車視頻框圖

（2）視頻切換系統(tǒng)通常有兩個方案：一種為“切換臺+矩陣”；另一種是雙切換臺。配備雙切換臺系統(tǒng)中，利用切換臺輔助輸出母線來替代矩陣信號調(diào)度的功能，根據(jù)我臺節(jié)目需制作需求的增加，同一節(jié)目需求多格式、多屏幕的信號輸出，這就導致對切換臺M/E級數(shù)≥2級（主臺3級、備臺2級）、輸入輸出口的多格式處理和輸出能力提出了很高的要求，相對于“矩陣+切換臺”的來說投入費用相對較多。

基于以上考慮，我臺方案是選擇”矩陣+切換臺”（轉(zhuǎn)播車視頻系統(tǒng)框圖詳見圖4），轉(zhuǎn)播車選用了1臺48路輸入，24路輸出的Kahuna 4800系列多格式數(shù)字視頻切換臺，支持4K、高清、標清等視頻信號格式，該系列切換臺的每一個輸入輸出端口都支持用戶編程定義的上變換或下變換，并支持4K、高清、標清視頻混合切換；配備一臺Platinum MX多碼流數(shù)字矩陣，最大支持128*128（實際使用72*64）承擔著信號自由調(diào)配，多通道錄像機和慢動作信號源的選擇，同時滿足技術(shù)區(qū)、導演區(qū)、音頻區(qū)的自由調(diào)度；本系統(tǒng)設(shè)計為純高清內(nèi)核，因高清和標清兩種信號的輸入、輸出，采用4臺Imagine X100處理信號格式。

切換臺、視頻矩陣和畫面分割器利用Tally/UMD技術(shù)將其虛擬成一個大矩陣，實現(xiàn)聯(lián)動。系統(tǒng)提供SNMP協(xié)議，支持GPI輸入，電腦通過以太網(wǎng)接口可以靈活設(shè)置保存并即時調(diào)用相當數(shù)量的預設(shè)值（轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖 詳見圖5）。為了提高系統(tǒng)的安全性，矩陣配置主、備交叉點模塊且將主要信號源也接入到矩陣，矩陣的應急輸出接入到二選一開關(guān)的輸入。

（4）車尾設(shè)備區(qū)配置了豐富的外接I/O接口，為了方便的和其它演播室、轉(zhuǎn)播車、信號傳輸車、廣播音頻車、非編網(wǎng)等系統(tǒng)進行互聯(lián)互通系統(tǒng)盡可能多預留視音頻、網(wǎng)絡(luò)信號、通話等輸入輸出接口。

圖5 轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制圖

（5）為了滿足媒體融合、全媒體互動的需求，轉(zhuǎn)播車支持將移動端畫面和PC端畫面等非傳統(tǒng)演播室設(shè)備的信號接入，同時，也能夠?qū)⑸缃痪W(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)站等平臺的數(shù)據(jù)實時導入展現(xiàn)。

（6）多通道錄像機能夠滿足同一節(jié)目多種信號格式錄制的需求以及攝像機單掛的需求，便于后期深度精加工。

4.音頻系統(tǒng)

為了保障轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴展性配備雙調(diào)音臺。以Soundcraft的Vi作為主調(diào)音臺，其支持本地24路輸入，16路輸出，具備處理立體聲和多聲道節(jié)目的能力，音頻錄制迅道不少于8路，以Soundcraft的ESi1為備調(diào)音臺。另外配備了接口箱，接口箱模擬音頻輸入不少于16路，模擬音頻輸出不少于8路。調(diào)音臺具備2個Dante接口，接口箱通過光纜與調(diào)音臺相連，這樣可以連接遠距離的音頻系統(tǒng)。

Soundcraft的Vi1數(shù)字調(diào)音臺與接口箱之間不僅支持多功能纜連接還可以光纖連接。光纖連接是通過Soundcraft原廠協(xié)議實現(xiàn)多路音頻信號的網(wǎng)絡(luò)傳送，實現(xiàn)指定端口的前置增益、幻象電源、相位反轉(zhuǎn)、低通濾波器、內(nèi)置限幅器等參數(shù)設(shè)置和調(diào)整以及音頻信號采集、路由控制、信號監(jiān)控、效果制作、混合和編組輸出等功能，ESi1調(diào)音臺作為音頻系統(tǒng)的備用設(shè)備（系統(tǒng)詳見圖6）。

圖6 高清轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)框圖

5.Tally提示系統(tǒng)

TAlly系統(tǒng)是轉(zhuǎn)播車中重要的子系統(tǒng)，在運用的過程中會運用到TSLUMD協(xié)議（該協(xié)議支持RS422/485、UDP、TCP等多種傳輸方式）。采用動態(tài)源名跟隨方式；具有三色顯示（紅、黃、綠），通過不同的顏色提示來辨別當前狀態(tài)，紅色為播出狀態(tài)，黃色為預監(jiān)及矩陣選擇錄制等提示，綠色為其它常態(tài)提示；為了滿足級聯(lián)節(jié)目制作的便利性，轉(zhuǎn)播車可通過TALLY分配器提供并行TALLY的輸出接口；作為從系統(tǒng)，外部系統(tǒng)的TALLY信號通過輸入接口（GPI）接入到轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)；滿足6路以上的外來信號TALLY要求。

6.周邊系統(tǒng)

（1）配置通話矩陣、對講機等設(shè)備，可根據(jù)工種之間需求支持分組組網(wǎng)通話。

（2）為了處理模擬復合、VGA/DVI/HDMI等非常規(guī)的信號的格式轉(zhuǎn)換、幀同步、音頻解嵌等處理任務(wù)需要配置1臺計算機視頻轉(zhuǎn)換器BEM-4。

（3）轉(zhuǎn)播車后排空間配備了圖文包裝工作站和融媒體折疊工位，通過互聯(lián)網(wǎng)接入臺內(nèi)融媒體演播室。同時，能夠?qū)崟r接收微博、微信、移動端（“兩微一端”）和門戶網(wǎng)站互動信息以及多屏信息發(fā)布。

7.注意事項

轉(zhuǎn)播車正常情況下獨立承擔著轉(zhuǎn)播或錄播工作，但為了應對大型綜藝活動或體育活動時需要級聯(lián)組成一個超大型轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，因此在方案制訂過程中除了常規(guī)事項外，還需要考慮實際使用中遇到以下幾個問題：

（1）通過轉(zhuǎn)播車預留的相關(guān)(視音頻、同步、TALLY 等接口）的輸入輸出接口完成車與車或車與EFP級聯(lián)組成的超大型轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，接口按信號的雙向傳輸配置，在級聯(lián)工作時必須注意電位差造成的信號干擾（合理使 用 視 音 頻 隔 離器 ） ， 電 位 差 能夠 使 設(shè) 備 的 端 口受損。

（2）通訊問題是級聯(lián)工作時需要考慮的重點，我們在使用EFP與車級聯(lián)時，因EFP是2013年建成使用模擬通話矩陣系統(tǒng)與車上通話矩陣系統(tǒng)不能夠直接聯(lián)接，因車上通話系統(tǒng)只有網(wǎng)絡(luò)口可擴展，根據(jù)通話系統(tǒng)的工作原理將改成網(wǎng)口+卡儂（一端是網(wǎng)口一端是卡儂接口）對接線，通過網(wǎng)口+卡儂實現(xiàn)EFP與車的通話。通過使用我們發(fā)現(xiàn)，這種方式的通話質(zhì)量讓人滿意，常規(guī)級聯(lián)制作沒有問題。

（3）電力系統(tǒng)方面，本身設(shè)計的交-直流兩用電機便于在無動力電源下能夠驅(qū)動側(cè)拉箱進出以及絞線盤工作，我們在使用中發(fā)現(xiàn)后倉的絞線盤電機只接入了交流電源，必須在所有的電纜收好才能斷掉動力電，在戶外使用帶來大大不便， 最終也只能重新布線將直流電接入電機。

四．結(jié)語

隨著城市建設(shè)的發(fā)展和媒體融合時代受眾對轉(zhuǎn)播的多屏化、互動性的要求，電視臺采用具備制作和傳輸功能于一體的融媒體轉(zhuǎn)播車作為必備的技術(shù)支撐。融媒體轉(zhuǎn)播車的建設(shè)對于淮安廣播電視臺是一項很重要的項目。本車以高清/標清數(shù)字電視技術(shù)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等，以“矩陣+切換臺”的靈活配置實現(xiàn)資源的動態(tài)共享和多重備份。在技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)中，沒有最好的方案，只有最適合 的方案。我們需要認真分析目標與需求，并結(jié)合自身的情況與特點，度身定制、量體裁衣，提出最適合自己的方案，只有這樣才能取得最滿意的結(jié)果。

參考文獻

[1]曹旻,曹俊頎,顧品.無錫廣播電 視 臺 高 清 電 視 轉(zhuǎn) 播 車 系 統(tǒng) 設(shè) 計與實現(xiàn)[J].視聽界(廣播電視技術(shù))，2016(04):40-47.

[2]宋建紅.高清電視轉(zhuǎn)播車的視頻系統(tǒng)設(shè)計與研究[J].中國傳媒科技,2012(06):72-73.

[3]趙圣杰.新一代高清電視轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計思路[J].電視技術(shù),2014,38(22):92-95+108.

[4]何奕釗.高清電視轉(zhuǎn)播車智能化監(jiān)控增強設(shè)計探討[J].現(xiàn)代電視技術(shù),2012(06):78-81.