根據國家廣播電影電視總局廣發[2009]58號《廣電總局關于促進高清電視發展的通知》的精神,包括江蘇衛視在內的九家衛視于2009年9月28日完成了衛視高清頻道的建設、播出,隨之推動了節目的高清化發展,為進一步滿足臺內各頻道、欄目對高清節目的衛星傳輸及SNG的需求,在總臺領導的統一部署下,于2011年1月份啟動了高清衛星傳輸車的項目建設。
一. 項目定位
確定高清衛星傳輸車的定位決定著整個項目的設計方向及思路,進而影響著具體系統的方案設計,本項目中高清視頻信號的制作、切換及傳輸雖是重點,但不是實現的難點。因此在滿足一定的高清節目制作能力的基礎上,由于現階段標清衛星傳輸的需求量還很多,在系統設計時兼顧了標清信號的制作與傳輸,更好的利用新建衛星車實現資源共享。
設計初期對項目設計的具體目標總結如下:
1. 能滿足小型訪談類節目高、標清信號的現場制作;
2. 能完成文藝晚會、體育賽事等高、標清信號的衛星傳送;
3. 能滿足突發事件SNG現場第一時間的連線需求;
二. 項目設計思路
系統總體架構圖是以車體改造為橋梁,視音頻、上下行系統有著較為松散的架構。輸入包括電源、視音頻信號、攝像機微波、內外通話、攝像機適配器、衛星下行信號等等;輸出包括視音頻信號、射頻上行信號。
1. 車體
車體采用奔馳SPRINT 524車型進行改裝,該車體是現階段少數獲得國四認證的適合改裝中型衛星車的車體,該車采用汽油發動機,具有一定的空間及載重能力,同時又具有較好的機動性能。改裝后車體配置獨立發電機以及在線式UPS,確保整車在各種環境下都可以獨立工作。車體內部布局示意圖如下:

2. 上下行系統
上下行系統主要用于完成高清、標清電視信號的衛星傳輸。系統示意圖如下:


根據南京市的雨區分布特點,并綜合現在高功放外置等優勢因素,系統采用Ku波段進行傳輸,并能完成高清、標清電視信號的衛星傳輸,編碼系統采用能支持MPEG-2、MPEG-4 AVC/H.264 HD/SD 4:2:2編碼,并且為了保證上行系統的安全可靠,整個上行鏈路按照1:1備份進行設計,并可實現交叉備份。
3. 視頻系統
視頻系統采用高標清兼容的切換臺,設計了3個訊道使用適配器實現演播室攝像機的功能,能外接3個EXT通道以滿足SNG連線快速反應的需求,配置2個無線攝像機微波通道增加系統的機動能力,2路VTR通道滿足錄制需求。高標清切換臺兼容1080 50i/576 50i等多種高標清格式,每路輸入信號支持10bit幀同步功能,有4路輸入通道內置上變換功能。為保證系統應急功能的完善,配備了高清16×2應急切換開關作為切換臺的應急備份。
周邊機箱在設計上充分考慮了主備概念,在鏈路設計上,保證主備鏈路所采用的設備不在同一機箱,保證不會因為機箱故障導致鏈路中斷。
視頻系統末端對PGM高清最末級信號進行下變換處理,為外接口板提供標清PGM信號的擴展功能。


4. 音頻系統
音頻系統采用標準機架安裝模式的模擬音頻調音臺,采用12路模擬調音臺完成包括攝像機通道、外接通道等音頻信號的接入以及混音輸出,同時系統具備高清音頻多聲道(嵌入音頻)的監聽、監測能力;調音臺的信號源主要包括CCU、外接口板的MIC輸入和LINE輸入、VTR及CD測試音源。由于調音臺收到機架安裝的條件所限,路數較少,其他諸如無線攝像機、解碼器音頻及相關線路音頻的擴展等都是采用接入音頻跳線排的方式采用跳線的方式進行擴展,以滿足不同制作條件下對音頻系統的相關要求。
5. 通話系統

通話系統按完善的內通、外通功能進行設計,具有無線通話、固定電話接入、移動電話接入功能,同時還設計有調頻發射、無線對講等輔助備份通話設備。通話調音臺作為通話系統的核心完成多路通話信號源的混合、分配、通道控制功能。該通話調音臺具備8個線路輸入通道;同時具備2個獨立、可以控制的輸出主通道;該通話調音臺可以提供便捷的通道控制能力,確保通道間互不干擾。
衛星車的通話系統由于其相對使用環境的特殊性,經過前幾年的使用需求和經驗的總結,通過合理配置設備、取長補短,現階段基本只要在攝像與衛星車之間視頻信號能送回來的范圍內,都可以保障通話暢通,更好的滿足了節目部門的需求。
6. 無線攝像系統
為了提高節目制作的整體制作水平和手段,提高新聞節目的時效性與機動性,高清衛星車系統融入了無線微波攝像機并對其技術提出了較高要求。無線微波發射單元是攝像機高清信號處理的核心部分,其功能和性能指標必須優越,系統采用的是LINK公司的高清無線傳輸設備,該設備一直是以高質量、低延時作為產品的特點。采用的調制方式是Link公司研發的LMS-T技術,提供10/20MHz的射頻帶寬,該技術是在充分吸收DVB-T的技術基礎上發展形成的更好的調制技術,比采用DVB-T的廠家所提供信源編碼方案的有效碼率可以提高一倍。在接收端采用分集式信號接收機,為方便快速使用,接收機采用固定于車體的方式,采用兩個接收天線,當某一路徑的數據包損壞時系統自動切換到另一個路徑信號來恢復受損的數據包從而合成最終的輸出信號。無線攝像系統的引入,方便了進行非視距移動微波傳輸,同時極大的提高了新聞直播的“戰斗力”,使得衛星車在停放尋星時有了更大范圍的選擇。
三. 項目關鍵功能
1. 上行系統全鏈路監控管理平臺[page]
上行系統中配置有覆蓋全鏈路的設備管理平臺,通過該平臺可實現對上下行鏈路中的所有設備進行相關的參數更改、狀態查詢以及控制功能,并以系統框圖方式或設備的實際布局顯示鏈路中設備的工作狀態,能實時響應設備的報警信息,以圖形化的形式顯示于管理平臺上,可通過衛星車配備的備用監看系統實時顯示,隨時觀察上行系統的工作狀態。該功能很好的實現了對上行鏈路系統級的監看,通過全鏈路監控管理平臺的手段,更好的提高了信號傳輸鏈路的高可靠性。
2. 自動尋星系統
系統中配置的天線控制器內置信標接收機,只需將常用衛星的信標輸入衛星信息庫中,配合電子羅盤、GPS等信息,操作人員僅需簡單的選擇欲使用的衛星,天線控制器即可完成全自動尋星過程,整個過程不超過5分鐘。該功能能讓工作人員在尋星過程中處理其他相關設備的設置,減少衛星車準備時間,更好的體現衛星車的快速報道能力。由于自動尋星功能的引入,在不增加系統準備時間保障新聞直播快速機動性的前提下,可減少1名技術人員配置,大大降低勞動力成本。

3. 高標清兼容的衛星車系統
系統中采用了松下公司的兼容高標清信號的AV-HS450MC數字多格式切換臺,通過對切換臺進行簡單的設置即可完成高標清格式的轉換,整個視頻系統的周邊設備均為高清配置,可向下兼容標清信號,加上兼容高標清信號的DVB編碼器,整個衛星車系統既可完成高清信號的制作、傳輸,亦可完成標清信號的制作、傳輸,更好的體現車輛的適應性,在高標清過渡時期,更好的發揮其功能。
4. 完善的主備同步系統
在衛星車系統中,由于車內機架空間以及整車預算的考慮,一般僅配置一臺同步機,完成整車的同步鎖相,無疑這將成為同步系統中的單一崩潰點,為了避免發生這樣的故障,在不增加設備和預算的前提下通過對切換臺特性的調研,實現了同步系統的雙備份功能
由于該款切換臺具有REF和REF環出兩個接口,當切換臺定義在外部同步模式下,這兩個接口分別定義為外部同步信號輸入和同步信號環通輸出功能;當采用切換臺內部同步模式后,這兩個接口就同為BB信號輸出口。因此,當主同步機發生故障時,只需要切換臺參數設置中更改為內部同步模式,通過2組跳線直接將原先由同步機為中心的鎖相系統更改為由切換臺為中心的鎖相系統,有效避免了同步系統的單潰點。
5. 多手段的通話系統
在我臺原有2輛標清衛星車的實際連線工作的經驗總結,結合欄目編導人員對通話的需求,在本系統中配置了多種手段的通話措施,包括可編組的通話調音臺,可分別與攝像、主持人進行獨立通話;配置通話主站,可在大型轉播活動中實現PARTYLINE的級聯;無線電話橋、有線電話橋實現導播與演播室之間的溝通;FM發射機和手持對講系統可有效增加通話距離。通過多樣性的手段,更好的做好通訊保障工作。
6. 完善的監看系統
根據車體的相關參數,充分考慮了安全性和內部空間布局的平衡,監看系統也采用了主備的關系。
主監看系統采用Miranda的多畫面分割器配合42”監視器的方式,備監看系統采用松下切換臺自帶的多畫面分割器輸出信號配合24"專業LCD監視器。同時備路監看系統采用HDMI的方式連接上行系統全鏈路監控管理平臺,在備用系統未使用的狀態下,用于監看上行系統全鏈路監控管理平臺內容。
通過主備監看系統的配合使用,不但大大提高監看的可靠性,通過共享備監視器的方式也體現了實時監控上行系統全鏈路監控管理平臺的優勢,更好的為安全服務。

高清衛星轉播車正式投入使用后,在實踐中不但滿足了日常各種突發新聞的SNG連線工作,同時也經歷了眾多場大型節目錄制及轉播的相關需求,通過實踐證明系統設計完全滿足設計初衷,系統穩定可靠,受到了各節目部門的肯定。B&P
