衡陽九運(yùn)會(huì)電子火炬啟動(dòng)電視直播系統(tǒng)設(shè)計(jì)

龍 海，李遠(yuǎn)新，周曉東

（1.衡陽廣播電視中心 技術(shù)中心，湖南 衡陽 421001；2.南華大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖南 衡陽 421001）

2011年8月8日衡陽市第九屆運(yùn)動(dòng)會(huì)電子火炬?zhèn)鬟f啟動(dòng)儀式在衡陽廣電演播大廳舉行，電子火炬?zhèn)鬟f是將運(yùn)動(dòng)會(huì)火炬的圖文信息通過發(fā)送手機(jī)短信或彩信的方式互相傳遞，所有關(guān)心、熱愛體育運(yùn)動(dòng)的人都能夠參與到電子火炬的傳遞活動(dòng)中來?；顒?dòng)當(dāng)天，恰逢中國(guó)的全民健身日，衡陽市在各大廣場(chǎng)舉行了隆重的群眾慶?；顒?dòng)。根據(jù)組委會(huì)要求，在演播廳舉行啟動(dòng)儀式的過程中，還要對(duì)市內(nèi)4個(gè)外景地的群眾活動(dòng)進(jìn)行連線直播，分別是位于近郊高鐵站附近的新體育中心、南岳廻雁峰山頂?shù)膹h雁閣、開發(fā)區(qū)的太陽廣場(chǎng)和平湖公園。衡陽電視臺(tái)以數(shù)字轉(zhuǎn)播車為核心，通過光纖和3G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合[1-3]的方式對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行傳輸，搭建了整個(gè)電視直播系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)概述

1.1 系統(tǒng)組成

根據(jù)此次活動(dòng)規(guī)模大且場(chǎng)地分散的直播需求和技術(shù)要求，技術(shù)中心成立3個(gè)技術(shù)小組：演播廳直播組，外場(chǎng)直播組和通信聯(lián)絡(luò)組。演播廳直播組主要負(fù)責(zé)啟動(dòng)儀式中演播廳內(nèi)的技術(shù)任務(wù)，外場(chǎng)直播組主要負(fù)責(zé)各個(gè)外景地的技術(shù)及傳輸任務(wù)，通信聯(lián)絡(luò)組主要負(fù)責(zé)演播廳與轉(zhuǎn)播車、轉(zhuǎn)播車與外景點(diǎn)的通話系統(tǒng)等，系統(tǒng)圖見圖1。

1.2 設(shè)計(jì)思路

整個(gè)系統(tǒng)以轉(zhuǎn)播車[4]為核心，轉(zhuǎn)播車6訊道攝像機(jī)負(fù)責(zé)攝制演播廳內(nèi)的啟動(dòng)儀式，4個(gè)外景地現(xiàn)場(chǎng)分別搭建小型移動(dòng)導(dǎo)播系統(tǒng)，PGM信號(hào)遠(yuǎn)程傳回傳播車導(dǎo)播系統(tǒng)內(nèi)，字幕、音效等后期利用轉(zhuǎn)播車內(nèi)系統(tǒng)完成。在遠(yuǎn)程傳輸方式的選擇上，由于直播外景活動(dòng)地點(diǎn)數(shù)量多、較分散，且同時(shí)進(jìn)行，在對(duì)現(xiàn)有傳輸方式的安全性、可靠性及成本的比較后，新興的基于3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸成為了首選，但考慮到主會(huì)場(chǎng)演播廳當(dāng)天參加活動(dòng)的人數(shù)多，而且儀式中電子火炬的傳遞也是通過手機(jī)發(fā)送短信和彩信方式來傳遞，將會(huì)占去相當(dāng)一部分無線數(shù)據(jù)帶寬，如果外景地畫面依然全部采用3G網(wǎng)絡(luò)傳回，帶寬需求上可能存在不確定性的風(fēng)險(xiǎn)，因此，臺(tái)里最終決定以光纖+3G組合方式來進(jìn)行傳輸。在具備光纖傳輸條件的外景地使用了光纖傳輸，如新體育中心、太陽廣場(chǎng)、平湖公園。南岳廻雁閣因周邊無光接入點(diǎn)，采用3G方式傳輸。

2 視頻系統(tǒng)

外景點(diǎn)利用Sony AWS-G500作為移動(dòng)切換臺(tái)，它集成了高質(zhì)量的視頻切換器，音頻混合器，寬大的液晶屏、流媒體服務(wù)器等。在原有配置基礎(chǔ)上新增了數(shù)字卡進(jìn)行數(shù)字化升級(jí)，升級(jí)后的移動(dòng)切換臺(tái)的重量卻僅為8 kg，非常適合作為此類外景小型活動(dòng)系統(tǒng)使用。外景點(diǎn)直播中，主要使用的是移動(dòng)切換臺(tái)的視頻切換功能和音頻調(diào)音功能。

4個(gè)外景點(diǎn)共需攝像機(jī)12臺(tái)（每個(gè)外景點(diǎn)3臺(tái)），全部使用衡陽臺(tái)主配攝像機(jī)Panasonic AG-HPX500MC，從攝像機(jī)身后的SDI接口輸出數(shù)字視頻信號(hào)，進(jìn)入AWS-G500的SDI輸入卡，并在切換臺(tái)配置菜單里對(duì)輸入接口選項(xiàng)進(jìn)行配置，必須手動(dòng)在Slot in中指定SDI與PGM選擇鍵相對(duì)應(yīng)，否則將造成資源沖突。3臺(tái)攝像機(jī)輸出的SDI信號(hào)分別對(duì)應(yīng)切換臺(tái)的SDI IN1，SDI IN2，SDI IN3。切換臺(tái)的PGM輸出和音頻輸出連接到加嵌器，加嵌器輸出的嵌入音頻的SDI信號(hào)經(jīng)過遠(yuǎn)程傳輸傳回電視臺(tái)內(nèi)的傳播車系統(tǒng)內(nèi)。外景點(diǎn)視頻系統(tǒng)連接如圖2所示。

演播廳內(nèi)6個(gè)機(jī)位的攝像機(jī)全部使用轉(zhuǎn)播車上的池上HK-399PW，每臺(tái)攝像機(jī)與轉(zhuǎn)播車之間的視頻、通話及TALLY由1根獨(dú)立的同軸電纜傳輸完成。

3 遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)

3.1 光纖傳輸實(shí)施

在直播中有3個(gè)外景點(diǎn)信號(hào)采用了光纖傳輸，信號(hào)均通過有線電視網(wǎng)的主干通道光纖傳回電視臺(tái)的轉(zhuǎn)播車導(dǎo)播系統(tǒng)內(nèi)。整個(gè)傳輸過程如下：

1）外景點(diǎn)移動(dòng)切換臺(tái)輸出的SDI信號(hào)首先進(jìn)行音頻加嵌，加嵌器采用了Osee的周邊機(jī)箱6800-C，加嵌卡為Osee MUX6801。

2）加嵌后的信號(hào)通過佳耐美BCP-C5FA視頻線輸送到給Doteck光發(fā)射器的輸入端口。

3）光纖接入主干節(jié)點(diǎn)，有2個(gè)外景點(diǎn)附近的接入盒以前預(yù)留有光接口，就在光纖上制作光接頭，接上即可連到主干上。沒有預(yù)留接入端口的地方采用了直接融纖方式進(jìn)行了連接，兩者效果在實(shí)際應(yīng)用中近乎零差異。

4）經(jīng)過光纖主干傳輸，信號(hào)最終進(jìn)入臺(tái)內(nèi)轉(zhuǎn)播車的Doteck光接收器上，還原出加嵌的SDI信號(hào)。

5）SDI信號(hào)經(jīng)過幀同步卡（米蘭達(dá)FRS1103）同步后進(jìn)入轉(zhuǎn)播車導(dǎo)播系統(tǒng)。

外景地之一的太陽廣場(chǎng)，位于開發(fā)區(qū)市委門前，周邊圍繞商住兩用建筑，接入點(diǎn)選擇在距離廣場(chǎng)表演區(qū)最近的西側(cè)小區(qū)內(nèi)，由于此處沒有預(yù)留多余的尾纖，采用的是融纖方式接入主干道。光纖從廣場(chǎng)內(nèi)切換系統(tǒng)位置到光接入盒，共架設(shè)約50 m長(zhǎng)的光纖。外景地新體育中心切換系統(tǒng)位置與光接入盒間架設(shè)了約60 m的光纖，平湖公園切換系統(tǒng)位置與光接入盒之間的距離約為50 m，兩者都采用了融纖的方式接入主干道。

3.2 3G傳輸實(shí)施

廻雁閣通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)回電視臺(tái)轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)。整個(gè)3G傳輸系統(tǒng)分為3G媒體服務(wù)器、3G錄/播服務(wù)器、3G傳輸終端等部分。在3G Box和3G手機(jī)等傳輸移動(dòng)終端中，選用了具有更高帶寬、更高穩(wěn)定性的3G Box來配合攝像機(jī)使用。傳輸文件格式為H.264，碼率為500 kbit/s左右。3G媒體服務(wù)器設(shè)置在轉(zhuǎn)播車內(nèi)，接收由傳輸終端傳回的視頻流，其所需的固定寬帶的聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)從辦公樓端口取得，電視信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包后，再通過以太網(wǎng)發(fā)送給轉(zhuǎn)播車內(nèi)的3G錄/播服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。3G錄/播服務(wù)器同時(shí)還提供4路SDI信號(hào)輸出，分別用于進(jìn)轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)和監(jiān)看。圖3說明了整個(gè)電視信號(hào)在3G網(wǎng)絡(luò)的傳送流程。3G傳輸?shù)年P(guān)鍵在于速率的高低，通過對(duì)目前中國(guó)的3G運(yùn)營(yíng)商所采用的3G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較（見表1），最終選用了速度最快的聯(lián)通WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G網(wǎng)絡(luò)作為此次直播中的遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)之一。在實(shí)際使用中，WCDMA單路的下載速率約為600 kbit/s，在采用多卡多路信道捆綁技術(shù)的情況下，最終下載速率達(dá)到2 Mbit/s左右，上載速率達(dá)到600 kbit/s左右，整個(gè)活動(dòng)的傳輸過程中畫面很流暢。

表1 國(guó)內(nèi)民用3G平臺(tái)帶寬參數(shù)比較

4 通話系統(tǒng)

整個(gè)直播中，轉(zhuǎn)播車上的導(dǎo)播需要與現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)演、外景點(diǎn)導(dǎo)演、燈光師、調(diào)音師、攝像師、視頻技術(shù)及主持人保持通話，視頻技術(shù)員需要與攝像師、音頻車及調(diào)光師及時(shí)溝通，轉(zhuǎn)播車上的調(diào)音臺(tái)和演播廳音控區(qū)也要保持聯(lián)系。由于通話的復(fù)雜性，采用了以Clear-Com公司的Eclipse 32全雙工數(shù)字通話矩陣為核心的通話系統(tǒng)。連接圖如圖4所示。

通話矩陣是整個(gè)通話系統(tǒng)的主要設(shè)備，采用了Clear-Com Eclipse 32矩陣作為此次直播中通話系統(tǒng)的核心，矩陣內(nèi)部通話系統(tǒng)采用的是四線制，演播廳、外景去、技術(shù)區(qū)采用I-1430通話基站與矩陣鏈接，音頻區(qū)和EVS區(qū)使用I-1230通話基站與矩陣連接。兩者區(qū)別主要是因使用環(huán)境不同，一個(gè)為揚(yáng)聲式，一個(gè)為耳麥?zhǔn)健?/p>

外景點(diǎn)通信通過外接電話接入矩陣，使用TEL-14接口模塊。TEL-14接口模塊為自動(dòng)側(cè)音零位調(diào)整的兩線數(shù)字混合電話接口模塊，它能夠高智能地自動(dòng)取消回音。通話基站可以發(fā)起對(duì)外部電話的呼叫，并且所有分配有此標(biāo)簽的通話基站都能接聽電話。各個(gè)通話區(qū)內(nèi)部使用Freespeak無線通話基站與矩陣連接，可以與矩陣實(shí)現(xiàn)4路全雙工方式的通話。

5 音頻系統(tǒng)

以轉(zhuǎn)播車復(fù)用32路調(diào)音臺(tái)YAMAHA MD1000為核心，演播廳內(nèi)的音控臺(tái)YAMAHA M7CL負(fù)責(zé)演播廳內(nèi)，除現(xiàn)場(chǎng)音響外，送1路音頻信號(hào)到轉(zhuǎn)播車調(diào)音臺(tái)。外景點(diǎn)每處使用3個(gè)無線傳聲器對(duì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拾音，聲音通過嵌入視頻SDI方式傳回傳播車，解嵌后的音頻信號(hào)進(jìn)入轉(zhuǎn)播車調(diào)音臺(tái)。

6 結(jié)束語

對(duì)于城市電視臺(tái)來說，多點(diǎn)的電視遠(yuǎn)程直播既要保證傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定和品質(zhì)，還要在經(jīng)濟(jì)性方面做出權(quán)衡，衡陽電視臺(tái)通過此次活動(dòng)證明了采用光纖+3G組合方式來傳輸電視信號(hào)，并綜合利用現(xiàn)有設(shè)備組建系統(tǒng)進(jìn)行直播，具有很好的適用性和實(shí)用性。

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