大賽事中TOC機(jī)房的應(yīng)用

符武陽，何一珉

(1.東莞廣播電視臺，廣東 東莞 523129;2.廣東廣電網(wǎng)絡(luò)東莞分公司，廣東 東莞 523400)

近幾年來，中國舉辦了多場國際大賽事，從2008年北京奧運(yùn)會，到2010年廣州亞運(yùn)會，再到2011年深圳世界大學(xué)生運(yùn)動會，這些比賽一方面彰顯了國力的強(qiáng)盛，有能力和財力舉辦世界一流的運(yùn)動會，另一方面也為國內(nèi)的廣播電視技術(shù)人員提供了絕佳的練兵平臺。比賽期間，來自國內(nèi)外的技術(shù)能手相互交流，各種直播車、攝錄設(shè)備紛紛登場，無疑拓展了技術(shù)人員對賽事直播的理解。筆者有幸參與了一些主要賽事的轉(zhuǎn)播全程，接觸到了目前主流的設(shè)備和系統(tǒng)，并見證了信號從賽場到觀眾家里電視機(jī)的整個過程。總體來說，比賽的直播在技術(shù)上有很多的亮點(diǎn)，如比賽場館設(shè)置轉(zhuǎn)播綜合區(qū)的工作模式，標(biāo)清用16∶9格式直播。本文將重點(diǎn)介紹位于轉(zhuǎn)播綜合區(qū)內(nèi)的TOC系統(tǒng)，它是整個比賽直播的中轉(zhuǎn)站。

1 TOC系統(tǒng)簡介

TOC是技術(shù)運(yùn)行中心的簡稱。在轉(zhuǎn)播綜合區(qū)內(nèi)的主要作用是用于國際廣播電視信號質(zhì)量的監(jiān)控，同時根據(jù)預(yù)定提供不同格式的信號。通俗地說就是各個比賽現(xiàn)場信號跟總控之間的傳送樞紐，負(fù)責(zé)監(jiān)控、提供以及轉(zhuǎn)換各種格式的信號。TOC原理圖如圖1所示。

圖1 TOC原理圖

2 視音頻部系統(tǒng)

視音頻部系統(tǒng)公用信號采用的是高清1080 i/5016 ∶9和標(biāo)清625i/5016 ∶9混合的方式。直播車從現(xiàn)場拍攝到比賽信號后，分主備2路信號接入到TOC機(jī)房中，經(jīng)過視分板分配處理，后由VISTEK的嵌入板卡處理，并往下一級傳輸。正常情況下，數(shù)字視音頻信號是直通板卡的，當(dāng)直播車上嵌入聲音出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)會報警，現(xiàn)場技術(shù)則可以把外接的AES聲音嵌入到視頻信號中。這個做法跟北京奧運(yùn)會轉(zhuǎn)播時的要求是一致的，都是遵循了越簡單越安全的原則，不對信號中途進(jìn)行過多的處理。同時，為了安全，把外接的AES作為備用音頻，需要時手動設(shè)置板卡嵌入到信號中。信號從嵌入板出來后進(jìn)行時碼和源ID插入處理。時碼的作用是跟總控做到信號同步播出，而源ID主要是方便總控識別信號是哪個比賽場館傳回來的。TOC機(jī)房中還包括高清變標(biāo)清的下變換板卡及數(shù)模板卡等，做各種信號的轉(zhuǎn)換及監(jiān)控使用。以上數(shù)字信號經(jīng)過的設(shè)備，TOC機(jī)房內(nèi)都有主備備份，目的就是要保障信號的安全。

3 同步系統(tǒng)

系統(tǒng)轉(zhuǎn)播統(tǒng)一使用BB同步信號。該同步基準(zhǔn)信號的有效視頻信號部分應(yīng)是消隱信號，同步脈沖是負(fù)極性信號，脈沖幅度300 mV，行同步基準(zhǔn)點(diǎn)定義為行同步脈沖的下降沿的50%處。三電平在比賽期間并沒有被運(yùn)用，并不是自身的原因，嚴(yán)格來講，三電平同步脈沖的幅度是±300 mV，有著更快的上升時間，同步精度更高，應(yīng)該比BB信號要準(zhǔn)確。但是因?yàn)楦鱾€電視臺直播車設(shè)備主要采用的是BB信號，比賽期間為了做到統(tǒng)一性，故而采用BB同步。在這個基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)播區(qū)內(nèi)有兩種同步方法，一種是由TOC機(jī)房同步直播車，另外一種則是直播車同步TOC。這主要是因?yàn)橛行﹫鲳^的TOC機(jī)房有QC箱(質(zhì)量控制飛行箱)，帶有同步信號發(fā)生器，其他沒有QC箱的TOC需要直播車送同步信號。兩種方式本質(zhì)上沒有優(yōu)劣之分，而是由測試信號源決定的。因?yàn)槊總€比賽場館在開賽前兩個小時都要有測試信號的對接，檢查音畫是否同步、時碼是否正確等。而帶有QC箱的TOC機(jī)房可以由信號發(fā)生器發(fā)生同步。沒有帶QC箱的TOC采用的是直播車播放預(yù)先錄制好的測試信號帶子。正是因?yàn)橥皆锤鴾y試信號走的原因，才出現(xiàn)了以上兩種不同的同步方式。

4 音畫同步測試

體育比賽對音畫同步的要求比一般直播節(jié)目要高許多，因?yàn)橹辈ソ?jīng)常采用現(xiàn)場選手各種動作的聲音，比如跳水比賽，如果音畫不同步，則會看到選手已經(jīng)入水了，但卻沒有聽到浪花的聲音，這顯然是不能接受的。TOC機(jī)房的一個重要作用便是測量傳輸信號的音畫同步。所用的信號如圖2所示。

圖2 測試信號

測試信號是由測試板卡或者直播車上播放帶提供的，包含彩條信號和旋轉(zhuǎn)的圓圈以及嵌入的4路音頻信號。圓圈每4 s為1個周期，當(dāng)畫面中的圈圈轉(zhuǎn)到十字中心位置時，嵌入聲音的1和3通道將消失，隨即2和4也在2 s后消失。如果讀取卡在這個時候讀不到音頻信號的消失，則將自動計算出相差的時間，這個時長便是通路系統(tǒng)造成的音畫不同步間隔，或者超前或者滯后的原因。這個誤差一般在幾毫秒內(nèi)可以接受，如果超過幾十毫秒(例如40 ms/f)，則出現(xiàn)明顯的音畫不同步現(xiàn)象。讀出誤差后，可以在直播車的時延上調(diào)整時間，做到音畫同步。按照常理，音頻信號因?yàn)樾畔⒘勘容^少，相對數(shù)據(jù)量較多的視頻信號來說容易超前，所以處理的時候往往要把音頻信號加延時。

5 小結(jié)

TOC機(jī)房的模式第一次在國內(nèi)使用是在北京奧運(yùn)會，廣州亞運(yùn)會再次采用這種方式足以證明它的重要性，而深圳大運(yùn)會也采取類似的做法，則說明了它的成熟和完善。不僅因?yàn)樗ＷC了直播節(jié)目的安全性，同時也滿足了各個轉(zhuǎn)播機(jī)構(gòu)對信號的要求。比賽期間，很多國家的轉(zhuǎn)播商就是在TOC機(jī)房內(nèi)傳送自己想要的比賽剪輯信號，從這個意義上講，TOC機(jī)房更像一座橋梁，連接各個起點(diǎn)和終點(diǎn)，為把直播賽事快捷高效地傳遞到世界的各個角落提供了有力和安全的保障。