淺談電視臺微波中繼車設(shè)計及系統(tǒng)構(gòu)成

【摘 要】本文介紹了安徽廣播電視臺微波中繼車的設(shè)計思路及系統(tǒng)架構(gòu)、視音頻系統(tǒng)和技術(shù)特點。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字微波 視音頻系統(tǒng) 通話系統(tǒng)

一、立項背景

2008年，為了配合北京奧運火炬在安徽傳遞的現(xiàn)場直播工作，同時也為了豐富我臺節(jié)目部門的制作手段，提高應(yīng)對突發(fā)事件的直播報道能力，我們提出了改裝一輛全數(shù)字微波中繼車的方案。

首先，奧運火炬?zhèn)鬟f直播的關(guān)鍵技術(shù)在于移動信號的傳輸，奧運火炬?zhèn)鬟f活動需要在移動的官方媒體車上架設(shè)兩套無線微波攝像機，對整個火炬路線傳遞活動進行拍攝，信號經(jīng)過微波車上的移動接收裝置接收后，再經(jīng)過數(shù)字全向大微波發(fā)射，發(fā)送給多點固定接收的大微波基站，有送給轉(zhuǎn)播車的，作為火炬?zhèn)鬟f現(xiàn)場信號源，有送給播總控系統(tǒng)的，作為傳遞現(xiàn)場主路信號的備份源。

其次，對于突發(fā)性的新聞事件等時效性的節(jié)目，衛(wèi)星車對環(huán)境，配電等方面的要求較多，又很難在較短時間內(nèi)完成系統(tǒng)的展開，而且使用衛(wèi)星車，對市內(nèi)范圍的一般性小型活動進行直播的成本較高。因此，為確保完成奧運火炬?zhèn)鬟f的直播任務(wù)，為滿足節(jié)目部門制作時效性節(jié)目的需求，有必要實現(xiàn)一套能夠在移動中完成信號傳輸，具有快速性同時成本較低的直播傳輸設(shè)備。

二、技術(shù)方案設(shè)計要求

1、可靠性

系統(tǒng)要能夠完成在移動中的標(biāo)清電視節(jié)目信號穩(wěn)定傳輸，以滿足奧運火炬?zhèn)鬟f直播的規(guī)范和日常節(jié)目錄制的不同需求。微波系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，操作維護方便，能在較短時間內(nèi)完成設(shè)備啟動進入轉(zhuǎn)播狀態(tài)。遠程微波系統(tǒng)能夠基本覆蓋合肥主要城區(qū)和幾個主要大型活動場地。機載微波數(shù)字全向微波和攝像機載微波都應(yīng)具有一定的抗干擾能力。在一路受到干擾或者接收信號質(zhì)量較差的情況下，完成信號的傳輸任務(wù)。電源，視音頻系統(tǒng)，微波系統(tǒng)均應(yīng)有冗余備份，能夠在相對惡劣的天氣條件下正常使用。有完善的對講通話系統(tǒng)，便于車上導(dǎo)演及技術(shù)人員與攝像員之間的溝通。

2、安全性

充分考慮到微波輻射對人體的傷害性，方案設(shè)計應(yīng)該有對操作人員的保護措施，并且所有微波設(shè)備均應(yīng)符合國家的輻射控制標(biāo)準(zhǔn)。

3、可擴展性

所有車載設(shè)備均應(yīng)采用符合廣播電視各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的成熟設(shè)備。充分考慮到系統(tǒng)的兼容性和靈活性，便于日后升級改造，在滿足標(biāo)清的基礎(chǔ)上，能夠擴展高清應(yīng)用。

4、設(shè)計合理性

車體改裝空間設(shè)計合理，整車配重均衡，配置自動升降的微波發(fā)射天線，對于設(shè)備機架應(yīng)設(shè)計有獨立的減震和加固措施。工作區(qū)、駕駛區(qū)應(yīng)相對獨立，互不干擾。車載空調(diào)應(yīng)能保障所有車載設(shè)備對環(huán)境溫度的要求。有獨立的車載應(yīng)急電源，保證在無外電或整車移動工作時所有設(shè)備的電源供應(yīng)。

三、移動微波中繼車系統(tǒng)架構(gòu)

1、機載數(shù)字微波系統(tǒng)

便攜式攝像機載微波采用的是英國LINK公司的成套設(shè)備。每套機載微波系統(tǒng)由一臺LINK L2000機載微波發(fā)射機，一根L3421發(fā)射天線，一臺L1500 微波接收機，2根LINK接收天線組成。整套系統(tǒng)采用了MPEG2編、解碼技術(shù)，有多種數(shù)字調(diào)制方式可選。載波頻點從1.95GHz-2.7GHz逐兆可調(diào)。其體積小、重量輕，可直接掛在攝像機適配器上使用，適宜復(fù)雜環(huán)境下車近距離拍攝或用在演播間抓拍一些特別鏡頭。每臺接收機配2根全向天線，可擴展到4根分集接收。采用目前最先進的合成技術(shù)進行雙天線接收，兩根天線接收到的信號經(jīng)過合成后傳輸給解碼器進行解碼。兩根天線同時工作時，它們把接收到的信號送入合成處理器，由處理器將所有收到的信號進行重組，這樣接收機解出的信號是兩根天線疊加后的最優(yōu)信號，如果某一天線沒有接收到數(shù)據(jù)包或在傳輸過程中損壞的廢包就會被另一天線接收到的有效數(shù)據(jù)所補充或修復(fù)，從而獲得更加優(yōu)質(zhì)的圖像傳輸質(zhì)量。

2、遠程數(shù)字微波系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括車載的全向數(shù)字微波發(fā)射機（PMT-7800）、發(fā)射天線、固定接收的數(shù)字微波接收機、接收天線以及一套做為補充的移動接收飛行箱。遠程數(shù)字微波系統(tǒng)實現(xiàn)視音頻信號從移動直播車到電視臺數(shù)字微波接收點的同步實時數(shù)字微波回傳。本系統(tǒng)發(fā)射接收范圍經(jīng)過測試基本能覆蓋合肥主要城區(qū)，接收信號質(zhì)量良好，視音頻信號技術(shù)指標(biāo)符合國家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

考慮到合肥市為一典型平原城市，且高樓較多、密集度較大，安徽電視臺地處整個城市的偏南位置且樓層在合肥市屬于較高建筑。采用四天線接收系統(tǒng)可保證火炬接力路線的全程覆蓋。發(fā)射頻率590MHZ、794MHZ測試干擾較少，在這個頻帶內(nèi)主接收點的無線電場強低于-80db以下，非常有利于傳輸，固定的接收天線位于彩電中心22層樓頂，南北各一個4m天線。另配備了一套移動接收基站，用于外地轉(zhuǎn)播使用或者備份接收。

設(shè)備采用安徽現(xiàn)代公司的數(shù)字移動微波PMT-7800，基于世界通用標(biāo)準(zhǔn)DVB-T，調(diào)制方式為COFDM 2K模式；保護間隔為1/4（內(nèi)編碼），1/8（外編碼）；內(nèi)編碼圖像方式MPEG-IIMP@ML 4：2：0。遠程微波發(fā)射機輸入共有ASI，SDI，模擬視音頻接口，在外編碼方式時將編碼器送來的ASI調(diào)制發(fā)射。工作在內(nèi)編碼方式是將輸入模擬視音頻信號內(nèi)部編碼調(diào)制后發(fā)射，發(fā)射信號的監(jiān)看，通過2臺車載的微波接收機監(jiān)看。

3、車內(nèi)視音頻系統(tǒng)

這一部分的功能主要是把接收機載微波發(fā)送過來的信號，或者微波車外接口板輸入的信號，經(jīng)過編碼器編碼成ASI格式的數(shù)據(jù)流，由遠程微波發(fā)射機發(fā)射，并帶有本地微波接收、編碼器編碼和遠程微波發(fā)射3處主備共6路的視頻監(jiān)看和音頻監(jiān)聽。

作為輸入端的便攜微波接收機L1500有兩路可自定義的視頻輸出口，每一路都可自定義輸出格式為SDI或者CVBS。我們使用每臺L1500的第一路輸出為SDI，送入DIVICOM編碼器，第二路輸出設(shè)置為VBS模擬信號，作為便攜機載微波接收換畫面監(jiān)看。L1500的模擬音頻輸出送入16選1音頻矩陣作為監(jiān)聽。

DIVICOM外編碼器可以編碼數(shù)字視音頻和模擬視音頻信號，每臺編碼器可以輸出兩路相同的ASI碼流，第一路輸出送給遠程微波發(fā)射機調(diào)制發(fā)射，第二路輸出送給安徽現(xiàn)代ASI-1000的ASI解碼器，解出摸擬視音頻信號，作為編碼器編碼工作狀態(tài)的監(jiān)看監(jiān)聽。

隨車安裝了兩臺現(xiàn)代微波接收機作為遠程微波的本地接收，用于監(jiān)看發(fā)射機是否正常工作。

4、對講系統(tǒng)

對講系統(tǒng)用于車上導(dǎo)播與攝像員之間的溝通，車載kenwoodxxxx電臺，10臺TK3178手臺，每臺手臺2路工作頻率。每個手臺配有線耳機，便于攝像工作人員工作時與導(dǎo)控人員的溝通。

5、供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)采用電瓶供電與市電相配合方式，車內(nèi)沒有大功率設(shè)備，整車總供電量不超過1500W，故我們采用UPS+電池組供電方式，Ups選用：（臺達GES-R3K車載式，電池組采用6組松下100AH），能夠保證整車設(shè)備開啟狀態(tài)下支持四個小時供電。同時配有車載柴油發(fā)電機和外接市電接口。用于無市電情況下和移動中繼轉(zhuǎn)播時的電力供應(yīng)。配置一臺YAMAHA RGD500E發(fā)電機，整個供電系統(tǒng)通過2x1開關(guān)選擇輸入UPS的是市電，還是發(fā)電機。OFF狀態(tài)，整車使用外接市電供電，同時為UPS充電，如果市電中斷時，將自動跳轉(zhuǎn)到UPS給車載設(shè)備供電。啟動發(fā)電機后，將開關(guān)置于ON狀態(tài)，即可切換到車載發(fā)電機供電。

6、車體改造

數(shù)字移動微波直播車采用全順15-17座車車型改裝而成，設(shè)計及改造過程遵循GB7258-1997《機動車安全技術(shù)條件》、B1589-2004《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限制》、GB9378-88《廣播電視電視演播系統(tǒng)的視音頻系統(tǒng)和脈沖設(shè)備的安全要求》、GB/16127/GB50325-2001《車內(nèi)裝飾環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，車體改造完后完全達到數(shù)字移動微波直播車直播的功能。

三、微波車的基本功能及工作流程

在日常使用中，由于無線微波的靈活性，微波車可以有多種不同的工作模式，主要有以下幾種工作狀態(tài)：

1、獨立轉(zhuǎn)播

在這種工作方式下，微波車作為獨立的傳輸設(shè)備，將兩路無線攝像機拍攝的畫面，傳回播出部，作為現(xiàn)場直播信號；或者經(jīng)臺內(nèi)傳輸系統(tǒng)，傳輸給需要現(xiàn)場信號的演播室系統(tǒng)。這種工作方式充分的體現(xiàn)了微波車的便利性。既可以在車體固定的情況下，使用2臺無線攝像機游動拍攝，又可以在車體移動過程中提供直播信號。

2、與轉(zhuǎn)播車配合使用

作為轉(zhuǎn)播鏈路，將轉(zhuǎn)播車送來的PGM信號，經(jīng)過數(shù)字全向大微波，傳輸回臺內(nèi)播出。同時兩臺無線攝像機可以給轉(zhuǎn)播車提供兩路外來信號，例如演出活動的全景畫面，或者有線攝像機無法到達的特殊機位畫面。

安徽電視臺微波轉(zhuǎn)播車啟用后，先后參與完成了2008北京奧運會火炬?zhèn)鬟f合肥站、黃山站轉(zhuǎn)播，江淮情赴鳳陽慰問演出，安徽電視臺《幫女郎幫你忙》欄目直播送禮，公共頻道心動人物、經(jīng)濟人物、新聞人物頒獎典禮等一系列重要活動。實踐證明了整個微波車技術(shù)先進，設(shè)計合理，運行穩(wěn)定，豐富了我臺節(jié)目制作的手段，提供了優(yōu)質(zhì)的傳輸質(zhì)量，得到了各部門多級領(lǐng)導(dǎo)的肯定，為我臺欄目提高收視率，擴大影響力產(chǎn)生了積極的作用！□

（作者單位：安徽廣播電視臺播出部）

責(zé)編：周蕾