【摘要】 根據據淮安市廣播電視臺融媒體轉播車的功能定位，討論融媒體轉播車視音頻系統的設計與系統架構。

【關鍵詞】  融媒體轉播車 視音頻系統 融媒體 系統級聯 高標清兼容

為了能夠向電視觀眾呈現豐富多彩的高清電視節目，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，電視融媒體轉播車系統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境下規劃設計融媒體轉播車系統的建設，作為我臺融媒體平臺的主要組成部分，下面筆者根據融媒體轉播車的功能定位，著重討論其視音頻系統的設計與應用。

一．融媒體轉播車的功能定位

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

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

1．融媒體轉播車的系統至少滿足我市的重大新聞、綜藝節目、體育比賽等活動的現場錄制和直播等任務，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、多級級聯聯制作的能力；

2．轉播車所配備的視音頻系統能夠滿足融媒體大廈中300平方米和1000平方米演播廳與轉播車的控制和級聯要求，同時轉播車的通話系統能夠，應對不同種類大型節目制作中，多工種分組和統一指揮要求；

3．需要具備媒體融合能力，信號可靈活調配，可在技術區、錄像區、慢動作區、音頻區選擇調度信號；可與互聯網特別是移動互聯網上的新媒體實現實時信號交換，以視音頻、圖文字幕、大屏幕背景等方式實時呈現電視轉播現場與新媒體用戶間的互動。

4．備大場面調度指揮、制作的能力，可與其他轉播車實現多車級聯進行節目制作，與現有的節目包裝系統、虛擬演播室系統協同工作，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）音頻節目的能力。

二．總體方案設計

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

1.系統功能

系統具有錄制和直播的功能

（1）視頻制作標準：整體設計為高清系統，編碼標準為1080/50i；系統以純高清內核，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/標清節目。

（2）系統配置高清攝像機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度；隨信號源調度，源名、TALLY指示自動跟隨，實現動態管理；配置高清幀同步器和上變換器，以調用外部信號。

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

（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備，有效地解決多通道錄制時碼同步的問題。

（5）多系統級聯：高清系統中擴展信道、現場飛行箱、微型攝像機等系統的級聯問題。

（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，兼容現行的標清數字信號格式。技術特點：以高清為主兼容新媒體相關需求，同時支持上/下變換制作。監看信號動態調度。支持多路網絡（有線網絡，4G，Wi-Fi，微波）同時進行數據傳輸，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組網等多種通話方式；動態系統源名自動跟隨。

2.技術特點

以高清為主，兼容高標清制作，具備系統級聯能力。高清制作采用16∶9監看，標清制作采用4∶3監看，監看信號動態調度。

支持多路網絡（有線網絡，4G，Wi-Fi，微波）同時進行數據傳輸，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UMD源名自動跟隨的Tally提示系統進行指示切換，且多種通話方式共用一種解決方法，讓指揮調度更加輕松。

技術難點在于高標清信號的兼容問題，采用純高清內核，新媒體互動信號（移動端、PC端）格式與系統不統一問題，為了解決格式輸入與主系統不統一問題，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．各系統的架構

融媒體轉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；車廂體內部高度非側拉區域不小于1.95m（盡量增加內部高度）；單側拉廂長度6.88m，側拉廂深度1.23m，側拉廂實用高度1.85m。

圖1 轉播車配電圖

1.動力系統

為了保證轉播車電力系統（轉播車配電圖詳見圖1）能夠持續穩定的供電，滿足轉播車運行需求車的配電系統包括隔離變壓器、配電控制盤、UPS（承擔穩壓和備用供電作用）、直流電源、充電機、照明系統等等，設有自我診斷功能，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.車內布局

車內采用橫向布局，從車頭到車尾內部空間分為音頻區、導演區、技術區，以及車尾設備區。

技術區操作臺主要安裝了

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

導演區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慢動作控制盤等設備。

圖2 轉播車平面布局

技術區共有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、多屏信號發布等，其余2個機柜為設備強冷機柜，放置同步機、切換臺主機、周邊板卡機箱等關鍵設備（車內布局圖，側面圖詳見圖2、圖3）。

圖3 轉播車側面布局圖

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

3.視頻系統

（1）綜合考慮到我臺節目制作的需求，經過攝像機比較，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）。我臺轉播車攝像機迅道數為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的數字微波傳輸系統，工作頻段為300MHZ-5.8GHZ，內置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，適用于多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸。

圖4 轉播車視頻框圖

（2）視頻切換系統通常有兩個方案：一種為“切換臺+矩陣”；另一種是雙切換臺。配備雙切換臺系統中，利用切換臺輔助輸出母線來替代矩陣信號調度的功能，根據我臺節目需制作需求的增加，同一節目需求多格式、多屏幕的信號輸出，這就導致對切換臺M/E級數≥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”（轉播車視頻系統框圖詳見圖4），轉播車選用了1臺48路輸入，24路輸出的Kahuna 4800系列多格式數字視頻切換臺，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多碼流數字矩陣，最大支持128*128（實際使用72*64）承擔著信號自由調配，多通道錄像機和慢動作信號源的選擇，同時滿足技術區、導演區、音頻區的自由調度；本系統設計為純高清內核，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技術將其虛擬成一個大矩陣，實現聯動。系統提供SNMP協議，支持GPI輸入，電腦通過以太網接口可以靈活設置保存并即時調用相當數量的預設值（轉播車系統網絡控制圖 詳見圖5）。為了提高系統的安全性，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的輸入。

（4）車尾設備區配置了豐富的外接I/O接口，為了方便的和其它演播室、轉播車、信號傳輸車、廣播音頻車、非編網等系統進行互聯互通系統盡可能多預留視音頻、網絡信號、通話等輸入輸出接口。

圖5 轉播車系統網絡控制圖

（5）為了滿足媒體融合、全媒體互動的需求，轉播車支持將移動端畫面和PC端畫面等非傳統演播室設備的信號接入，同時，也能夠將社交網絡、網站等平臺的數據實時導入展現。

（6）多通道錄像機能夠滿足同一節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

為了保障轉播車音頻系統的穩定性、可擴展性配備雙調音臺。以Soundcraft的Vi作為主調音臺，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目的能力，音頻錄制迅道不少于8路，以Soundcraft的ESi1為備調音臺。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。調音臺具備2個Dante接口，接口箱通過光纜與調音臺相連，這樣可以連接遠距離的音頻系統。

Soundcraft的Vi1數字調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原廠協議實現多路音頻信號的網絡傳送，實現指定端口的前置增益、幻象電源、相位反轉、低通濾波器、內置限幅器等參數設置和調整以及音頻信號采集、路由控制、信號監控、效果制作、混合和編組輸出等功能，ESi1調音臺作為音頻系統的備用設備（系統詳見圖6）。

圖6 高清轉播車音頻系統框圖

5.Tally提示系統

TAlly系統是轉播車中重要的子系統，在運用的過程中會運用到TSLUMD協議（該協議支持RS422/485、UDP、TCP等多種傳輸方式）。采用動態源名跟隨方式；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，紅色為播出狀態，黃色為預監及矩陣選擇錄制等提示，綠色為其它常態提示；為了滿足級聯節目制作的便利性，轉播車可通過TALLY分配器提供并行TALLY的輸出接口；作為從系統，外部系統的TALLY信號通過輸入接口（GPI）接入到轉播車系統；滿足6路以上的外來信號TALLY要求。

6.周邊系統

（1）配置通話矩陣、對講機等設備，可根據工種之間需求支持分組組網通話。

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

（3）轉播車后排空間配備了圖文包裝工作站和融媒體折疊工位，通過互聯網接入臺內融媒體演播室。同時，能夠實時接收微博、微信、移動端（“兩微一端”）和門戶網站互動信息以及多屏信息發布。

7.注意事項

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

（1）通過轉播車預留的相關(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級聯組成的超大型轉播系統，接口按信號的雙向傳輸配置，在級聯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 備 的 端 口受損。

（2）通訊問題是級聯工作時需要考慮的重點，我們在使用EFP與車級聯時，因EFP是2013年建成使用模擬通話矩陣系統與車上通話矩陣系統不能夠直接聯接，因車上通話系統只有網絡口可擴展，根據通話系統的工作原理將改成網口+卡儂（一端是網口一端是卡儂接口）對接線，通過網口+卡儂實現EFP與車的通話。通過使用我們發現，這種方式的通話質量讓人滿意，常規級聯制作沒有問題。

（3）電力系統方面，本身設計的交-直流兩用電機便于在無動力電源下能夠驅動側拉箱進出以及絞線盤工作，我們在使用中發現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．結語

隨著城市建設的發展和媒體融合時代受眾對轉播的多屏化、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播車作為必備的技術支撐。融媒體轉播車的建設對于淮安廣播電視臺是一項很重要的項目。本車以高清/標清數字電視技術、設備網絡控制技術等，以“矩陣+切換臺”的靈活配置實現資源的動態共享和多重備份。在技術系統的建設中，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果。

參考文獻

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