實用型簡易高清轉(zhuǎn)播車的實踐與思考

張登爾

（慈溪市廣播電視臺，浙江 慈溪 315300）

慈溪市廣播電視臺簡易型高清廣播電視轉(zhuǎn)播車，適應(yīng)縣市級廣播電視直播與錄制的實際需求，以完成各類中小型活動、小型體育賽事和一般性文藝類節(jié)目的直播和錄制為基本點，以高質(zhì)量、多功能、實用性為出發(fā)點，在系統(tǒng)整體設(shè)計時充分考慮到高清電視技術(shù)，以較高的圖像質(zhì)量、較完善的音頻收錄功能，既能滿足現(xiàn)階段標(biāo)清電視節(jié)目的制作和直播質(zhì)量要求，同時又能實時收錄和制作高清電視節(jié)目，并在高標(biāo)清節(jié)目混合輸入的情況下同時直錄播高、標(biāo)清電視節(jié)目，充分體現(xiàn)出技術(shù)上的先進(jìn)性、功能上的靈活性、系統(tǒng)上的可擴展性，是功能強大、設(shè)備簡潔精良、價格適中，并具備廣播直播功能的現(xiàn)階段縣市級廣播電視臺較為實用的轉(zhuǎn)、錄播系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計的三項基本原則

1）作為一輛廣播電視轉(zhuǎn)播車不論系統(tǒng)簡易還是復(fù)雜，在滿足實際需求的同時，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠是最基本的原則。要求在整車設(shè)計時，對車體、系統(tǒng)、設(shè)備選型都必須考慮安全、穩(wěn)定、可靠、實用；應(yīng)急預(yù)案完善、到位，應(yīng)急操作安全、快捷、有效；系統(tǒng)及環(huán)境各項指標(biāo)必須符合國家相關(guān)規(guī)定。

2）在設(shè)計之初充分考慮功能實用之原則，系統(tǒng)在設(shè)計時充分考慮適應(yīng)縣市級各類常規(guī)活動的同時，通道數(shù)量配置合理，系統(tǒng)擴展符合實際，整體空間利用率高、結(jié)構(gòu)布局實用合理、操作簡單直觀、信源調(diào)配安全、靈活，系統(tǒng)管理維護(hù)方便。

3）系統(tǒng)設(shè)計從技術(shù)性能上符合國際先進(jìn)理念，保持先進(jìn)性原則，能夠最大限度地適應(yīng)今后技術(shù)發(fā)展和當(dāng)前電視節(jié)目需求。盡可能采用新技術(shù)、新工藝、穩(wěn)定成熟的設(shè)備和加工（制造）工藝，關(guān)鍵部位采用國際一流的成熟設(shè)備。

2 系統(tǒng)設(shè)計引用標(biāo)準(zhǔn)

該系統(tǒng)引用的標(biāo)準(zhǔn)有：GY/T 155—2000《高清晰度電視節(jié)目制作及交換用視頻參數(shù)值》[1]，GY/T 157—2000《演播室高清晰度電視數(shù)字視頻信號接口》，GY/T 158—2000《演播室數(shù)字音頻信號接口》，GY/T 156—2000《演播室數(shù)字音頻參數(shù)》，AES3—1992《兩通道數(shù)字音頻串行平衡傳輸格式及輸入輸出接口》，AES11—2003《演播室數(shù)字音頻設(shè)備同步》，GY/T 12503—1995《電視車通用技術(shù)條件》[2]，GB 50054—95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》。符合國家相關(guān)行業(yè)與轉(zhuǎn)播車有關(guān)的其他各類標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3 系統(tǒng)構(gòu)成

不論系統(tǒng)大小，其基本功能就是在任何時候均能滿足移動演播室的基本要求及功能，除對車體的基本構(gòu)成外，其他如音視頻系統(tǒng)、通話系統(tǒng)、電力及空調(diào)系統(tǒng)等均與演播室基本相同，最終完成現(xiàn)場節(jié)目的轉(zhuǎn)播和錄制任務(wù)。

3.1 車體的構(gòu)成和基本要求

考慮到實用型簡易高清轉(zhuǎn)播車的基本功能和要求相對比較簡單，系統(tǒng)架構(gòu)相對較為簡潔，只為完成各類中小型活動、小型體育賽事和一般性文藝類節(jié)目的直播和錄制，所以，在車體高等時以實際需求為依據(jù)，參照特種車制造行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等，在盡可能減少項目投入的情況下，選用了國產(chǎn)依維柯NJ6713TR6廂式客車作車體。該車全長7.13 m，寬2.00 m，高2.87 m，整車總質(zhì)量為5 000 kg，改裝后的車體布局如圖1所示。

車輛經(jīng)過改裝后，加上駕駛員及副駕駛的重量約為4 900 kg，小于整車最大總質(zhì)量5 000 kg。

根據(jù)實際需要，在車頂安裝了空調(diào)外機和GPS、通話系統(tǒng)、調(diào)頻發(fā)射等各種天線附件，并設(shè)置了天線調(diào)整高位作業(yè)平臺、車外照明和低圍欄等設(shè)備。為保證了車體改裝后的整體結(jié)構(gòu)強度，車內(nèi)兩邊和上部利用骨架加強支撐；同時，與側(cè)壁骨架和頂部骨架相連，以使車箱整體作用力于骨架和地板。由于車輛為前軸板簧懸架，后軸空氣懸架，所以后排電纜架不做特別的減震處理；前排機柜加繞簧減震器，機柜與車體通過減震連接，減輕車體振動向機柜的傳遞，更好地保護(hù)車上的電子設(shè)備。

為做好車輛隔音、隔熱效果，對骨架的空隙進(jìn)行了填充40 mm厚硅酸鋁棉等隔熱隔音處理，并對骨架與廂體外板進(jìn)行噴注發(fā)泡劑和噴涂減震膠，然后在骨架外面蒙一層環(huán)保內(nèi)飾板，不但保證了車內(nèi)有良好的隔熱隔音環(huán)境，且盡可能地減少了車內(nèi)甲醛、苯等有害物質(zhì)。并根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和布局，在內(nèi)裝飾時充分考慮了車廂內(nèi)色彩協(xié)調(diào)和工作舒適。在3組機柜前設(shè)置了1個具有4個工位的工作臺面。工作臺面采用高密度板材料制造，表面粘貼木皮，亞光漆噴涂，高貴典雅，美觀大方。

在車內(nèi)后工作區(qū)，由后部檢修區(qū)和裝載區(qū)組成。在檢修區(qū)，工程技術(shù)人員可進(jìn)行系統(tǒng)施工和設(shè)備檢修等作業(yè)，并配備了檢修照明；裝載區(qū)主要安裝車體的電纜盤、隔離變壓器、電纜盤、充電機、蓄電池和在運輸過程中存放少量設(shè)備。

在車頂上部并排裝有2個駐車空調(diào)，是車頂?shù)闹饕O(shè)備之一，以滿足車內(nèi)設(shè)備及人員工作之需。在工作區(qū)域用送風(fēng)道將冷風(fēng)均勻地送到每個工作部位，通過沖孔頂板使冷風(fēng)均勻分散地吹到車內(nèi)空間；設(shè)備機柜后部采用管式出風(fēng)口的機柜對設(shè)備降溫，管道從頂部一直通到機柜的中下部，從而把冷空氣送到下部，不但減少結(jié)露的可能，還能使設(shè)置區(qū)有效降溫。

在車輛尾部，為了保證倒車時的安全，配備了倒車后視系統(tǒng)；為方便工作，安裝爬梯及出線小門，線纜可從小門出入至外接口板上；在后門上方安裝有電動遮陽（雨）蓬，便于雨雪作業(yè)。

為了保證了工作狀態(tài)下車輛的穩(wěn)定，在車輛底部安裝了2只可自動收放的12 V直流電動的車輛支撐穩(wěn)定系統(tǒng)，同時作為車輛駐庫房時的輔助支撐功能。

為了保證車輛系統(tǒng)有安全有效，采用了一體化配電控制系統(tǒng)，利用交、直流分開方式進(jìn)行控制，配電系統(tǒng)由交流和直流兩大部分構(gòu)成，通過配電控制盤（配電盤）進(jìn)行控制和監(jiān)測。在配電盤上分別配有交、直流總電源開關(guān)、轉(zhuǎn)換儀表指示器、交直流電壓、電流、頻率等顯示裝置，可清楚及時地觀測各路供電狀況。交流部分包括安全隔離變壓器、UPS等；直流部分包括充電器、電瓶等。交流市電（380 V/220 V）首先進(jìn)入安全隔離變壓器后輸出220 V進(jìn)入配電盤，然后經(jīng)配電盤供設(shè)備用電、空調(diào)用電、照明用電等。需要UPS的設(shè)備經(jīng)UPS到配電盤的分項開關(guān)，非UPS設(shè)備直接經(jīng)配電盤開關(guān)供設(shè)備和相關(guān)插座。

交流供電系統(tǒng)是車內(nèi)設(shè)備的主要供電系統(tǒng)，整車配備了50 m的4×6平方電源電纜，用于380 V交流外電的接入。采取全密封、防震、防塵、防潮、防化學(xué)氣體腐蝕、防油污、有良好散熱性的隔離變壓器、UPS電源等設(shè)備構(gòu)成。采用380 V外電供電或220 V供電，使輸入電壓為380 V或220 V的交流電源，輸出統(tǒng)一為220 V交流電源，該隔離變壓器輸入電壓范圍寬，抗干擾能力很強。設(shè)計配置了1臺10 kV·A隔離變壓器，比整車負(fù)載7 kW左右有30%的冗余。車內(nèi)配置了1臺滿負(fù)載可延時10 min的5 kV·A純在線UPS備份電源。

直流配電系統(tǒng)由充電器、獨立電瓶、直流電壓及電流表、直流配電斷路器及原車電瓶等設(shè)備組成。獨立電瓶能在無外接電源的情況下供給車廂應(yīng)急照明、電纜盤、維修照明等；在有外接電源時可自動快速充電。車輛穩(wěn)定支撐系統(tǒng)有原車電瓶直接供電和控制。同時，在車內(nèi)設(shè)有交、直流工作照明燈、設(shè)備檢修照明燈、場地工作燈和應(yīng)急照明燈等，以符合車輛實際工作要求。

3.2 系統(tǒng)的組成及基本性能

1）攝像機系統(tǒng)

本車選用了SONY公司最新推出的HSC-E80高清演播室便攜式IT攝像機，該機型為14位模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，2/3全高清Power HAD FX CCD，50 Hz時靈敏度F11，具有-55 dB高基礎(chǔ)信噪比，新型的三同軸電纜設(shè)計。配置FUJINON ZA系列高清輕便型演播室鏡頭。為節(jié)省車內(nèi)工作面空間，選用了1.5 U緊湊型攝像機CCU面板。

2）數(shù)字視頻切換系統(tǒng)

在該實用型簡易轉(zhuǎn)播車上配置了既經(jīng)濟又實用的多功能多格式視頻切換臺Panasonic AV-HS450MC，它有16路多類型多格式的輸入、輸出端口，具有幀同步、色彩校正、上變換功能，2路下游鍵通道、2路畫中畫通道、1路全功能鍵通道，并支持2個大屏幕的畫面分割功能。

3）技術(shù)檢測系統(tǒng)

系統(tǒng)配備了能同時顯示4路HD SDI信號波形的Tektronix WVR5200數(shù)字示波器，能分別顯示眼圖、抖動、矢量、視頻幅度等。同時還能以XGA格式的DVI-I信號輸出，可直接在大屏幕上監(jiān)看各種波形。

4）音頻系統(tǒng)

音頻系統(tǒng)考慮到以二級調(diào)音為主，選用了具有6路話筒、4路線路、5對立體聲的信號輸入和1對立體聲主輸出、2路輔助輸出及2路編組輸出的YAMAHA MG124C模擬調(diào)音臺，完全滿足作為二級調(diào)音臺在現(xiàn)場采用多軌錄制的技術(shù)要求。

通過克隆巴赫系數(shù)(Cronbach’s Alpha)進(jìn)行信度分析，總量表的Cronbach α系數(shù)為0.84，鄉(xiāng)村教師教育信念五個維度的系數(shù)均在0.7以上。由此可見，本問卷的內(nèi)部一致性良好。通過相關(guān)因素分析發(fā)現(xiàn)，五個維度與教師教育信念總體值之間存在高度的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r>0.70。同時，問卷各維度之間的相關(guān)系數(shù)在0.190～0.425，符合量表法關(guān)于各次級因子間中低度相關(guān)的要求(0.10

5）通話系統(tǒng)

車載配置了包括通話主站、攝像機通話接口、主持人無線IFB返聽基站及腰包和中繼轉(zhuǎn)發(fā)器及無線對講系統(tǒng)，能應(yīng)對本車在各種復(fù)雜節(jié)目錄制時的通話需要和應(yīng)急備份。

6）系統(tǒng)周邊設(shè)備

考慮到系統(tǒng)安全和各項技術(shù)指標(biāo)，本車主通道設(shè)備全部選用進(jìn)口知名品牌，配置了16×16應(yīng)急信號調(diào)度矩陣和2塊AXON二選一及下變換板卡。并配置新奧特A8圖文工作站及2臺GrassValley T2和SONY IMX2000錄像機。分別用2套SDI數(shù)字光收發(fā)系統(tǒng)對信號進(jìn)行實時回傳。

7）廣播直播系統(tǒng)

本實用型簡易廣播電視轉(zhuǎn)播車還兼?zhèn)淞藦V播直播功能，在電視音頻的基礎(chǔ)上增設(shè)了調(diào)頻信號回傳系統(tǒng)，除了可采用2路光傳輸設(shè)備外，還配備了1套有RVR 300 W調(diào)頻發(fā)射機和1副RVR單耦極子天線組成的信號回傳系統(tǒng)。視、音頻系統(tǒng)框圖見圖2。

4 系統(tǒng)基本功能

本系統(tǒng)為5訊道高清數(shù)字轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)，作為系統(tǒng)的信號源，除了5個攝像機高清信號外，還包括2路獨立的硬盤錄像機高清放像信號、1路標(biāo)清錄像機的放像信號、圖文字幕機的2路鍵與填充高清信號。切換臺剩余輸入端口均通過跳線盤與車尾接口板連接，通過切換臺接口自身的幀同步與上變換器，其中2路可作為備份擴展ENG攝像機通道進(jìn)行高清信號的擴展，另外通道均作為系統(tǒng)的高標(biāo)清視頻外來信號接口。

所有鏈路均為雙通道和設(shè)備的雙電源，使任一設(shè)備故障具有備份及應(yīng)急預(yù)案，基本滿足主信號通道無單一崩潰點的要求。應(yīng)急切換信號由矩陣選擇，與2×1板卡面板一同位于導(dǎo)播工位，必要時可由導(dǎo)播隨時進(jìn)行切換。

監(jiān)視部分利用切換臺標(biāo)配的畫面分割器DVI-D信號，送至2塊等離子大屏幕。作為應(yīng)急，使用矩陣調(diào)度的獨立畫面分割器利用HDMI信號分別送入2塊等離子大屏幕。

示波儀監(jiān)測信號輸入由矩陣分配通道監(jiān)視和直接監(jiān)視PGM信號組成?？煞奖阕匀绲乇O(jiān)測任意通道任意位置的信號，確保信號通道技術(shù)滿足設(shè)計要求。

現(xiàn)場及返看信號也由矩陣調(diào)度分配，通過下變換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換板卡輸出至現(xiàn)場各機位，也可通過高清視分分配返看信號。

所有關(guān)鍵位置信號均接入矩陣進(jìn)行調(diào)度指派。配備2塊單母線面板（導(dǎo)播、現(xiàn)場）及1塊X-Y面板（技術(shù)）。

作為簡單的二級調(diào)音使用，除了對各路音頻信號的匯集、控制和監(jiān)聽信號外，還分別輸出立體聲信號，經(jīng)音分后至SDI音頻嵌入器、錄像機、通話系統(tǒng)及車尾接口板；輔助輸出信號2路直接送至錄像機的3/4音頻輸入通道；編組輸出信號2路直接送至調(diào)頻發(fā)射機，作為廣播直播回傳信源。

通話系統(tǒng)中主持人與電話耦合器作為第一通道、攝像師與現(xiàn)場對講作為第二通道。預(yù)留通道接口和導(dǎo)播擴音接口，使用了Party Line兩線制內(nèi)部通話系統(tǒng)，將每條Line上通話工位合理分配，基本能滿足正常節(jié)目的錄制及大車級聯(lián)的通話。

為保證車輛系統(tǒng)安全可靠運作，確保證人身安全，采用等電位法，將多種接地匯集成一點，并與安全接地棒連接。接地系統(tǒng)分為工藝接地和設(shè)備安全接地，每個設(shè)備機柜后設(shè)有接地銅排，需接地的設(shè)備與接地銅排相聯(lián)。當(dāng)車輛系統(tǒng)工作時，將接地棒的一端插入地下，當(dāng)車內(nèi)發(fā)生漏電時，電流可快速通過接地棒入地。

在車輛系統(tǒng)外接口方面，除節(jié)目通路外，系統(tǒng)還提供多格式多通路的信號輸入輸出形式。其中包括：

1）可用于與大車級聯(lián)使用的有線單機獨立高標(biāo)清SDI輸出信號，并可對訊道的Tally I/O進(jìn)行方便地設(shè)置。

2）2路高清訊道輸入和Tally輸出，用于擴展系統(tǒng)訊道及Tally的提示。

3）通過矩陣調(diào)度，可對下變換和數(shù)模轉(zhuǎn)換信號的多格式輸出，可用于現(xiàn)場大屏等。

4）可對外來模擬信號輸入至硬盤錄像機進(jìn)行錄制，用于節(jié)目的插播和素材的引用。

5）設(shè)有主、備光端機輸輸出接口，可直接與光纖、纜的連接進(jìn)行回傳。

6）同步信號的輸入輸出，可實現(xiàn)系統(tǒng)間的靈活同步對接。

7）射頻輸入接口，以滿足直播時在車內(nèi)對播出信號從有線網(wǎng)絡(luò)終端的最終監(jiān)看和切換信號的對接。

8）通話系統(tǒng)接口。

9）預(yù)留網(wǎng)線座與電話接口，可與車內(nèi)接口板直接連接，以滿足廣播、電視直播的需求。

10）方便維修調(diào)試和節(jié)目的特殊需求，還在車尾接口板上預(yù)留了4路經(jīng)過跳線后直接輸出的信號接口。

5 整車測試

經(jīng)過近5個月的試用，寧波廣電集團電視技術(shù)中心的專家對該車進(jìn)行了全面測試。根據(jù)測試結(jié)果，慈溪市廣播電視臺高清錄制車的各項視頻特性符合國家標(biāo)準(zhǔn)，各項功能實現(xiàn)設(shè)計要求。同步系統(tǒng)使用切換臺的同步信號輸出作為同步基準(zhǔn)，基本滿足要求，但仍存在不確定因素。

1）檢測依據(jù)：按系統(tǒng)設(shè)計引用標(biāo)準(zhǔn)；

2）測試項目：高清視頻指標(biāo)、標(biāo)清視頻指標(biāo)、同步系統(tǒng)測試；

3）測試儀器：視頻信號源TG-700、視頻分析儀VM-700T、波形監(jiān)視器WFM7120等；

4）測試內(nèi)容：

（1）視頻通道

HD-SDI接口特性如表1所示。

表1 HD-SDI接口特性

SDI接口特性如表2所示。

表2 SDI接口特性

（2）同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)檢測如表3所示。

表3 同步系統(tǒng)檢測

6 結(jié)束語

轉(zhuǎn)播車項目建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，不光是車輛與設(shè)備的選型、方案的設(shè)計，還包括車輛整體合理布局、載重配平、防掁、防塵、防水，工位設(shè)計、空間預(yù)留及施工工藝等。

在設(shè)計實用型簡易高清轉(zhuǎn)播車時，由于造價低，架構(gòu)簡潔，因而更有必要具備較高的運行可靠性和操作安全、快捷的完善應(yīng)急預(yù)案，同時要具有較強的外部級聯(lián)能力和系統(tǒng)的兼容，建立開放架構(gòu)，可方便與其他系統(tǒng)進(jìn)行音視頻交換，使簡易車配合完成大型轉(zhuǎn)播任務(wù)，勝任多種節(jié)目類型錄制的需要，提供全開放、通用型的符合國家標(biāo)準(zhǔn)的不同類接口。

車輛經(jīng)過2個月的試用，已較好地完成了6次直、錄播任務(wù)，各項功能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，整體性能良好，基本符合縣市級臺各類節(jié)目的實際需求。如何靈活運用簡易設(shè)備，在小空間內(nèi)做到全面應(yīng)用方面，還有待于拓展和研究。

[1]GY/T157—2000，演播室高清晰度電視數(shù)字視頻信號接口[S].2000.

[2]GY/T12503—1995，電視車通用技術(shù)條件[S].1995.

[3]廣播電視安全播出管理規(guī)定（62號令）[EB/OL].[2012-06-15].http://www.gov.cn/flfg/2009-12/22/content_1493420.htm.