高鐵鋪軌儀式衛(wèi)星直播技術(shù)總結(jié)

徐偉

【摘要】 本文介紹了衛(wèi)星直播技術(shù)總體方案，重點闡述了在直播情況下實現(xiàn)衛(wèi)星傳輸?shù)牟僮髁鞒毯图夹g(shù)要點，并舉例說明了直播時碰到的幾點問題和解決方法。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星直播 上下行參數(shù) 高功率放大器

為了以高質(zhì)量、高安全、高效率地完成直播任務(wù)，出發(fā)之前，揚州廣播電視總臺技術(shù)部門精心組織，周密安排，反復推敲直播技術(shù)方案，多方面考慮直播過程可能面臨的突發(fā)情況，制定應(yīng)急預案，結(jié)合技術(shù)方案的具體情況一一落實，確保整個鋪軌儀式期間的直播工作萬無一失。

衛(wèi)星車一到達之后，衛(wèi)星車相關(guān)技術(shù)人員就立即趕往鋪軌儀式的直播現(xiàn)場進行技術(shù)現(xiàn)場勘查。由于此次直播央視所用的是亞5衛(wèi)星，方位角大概在南偏西的位置上，所以一到現(xiàn)場就注意該方向是否有明顯物體遮擋。當時現(xiàn)場正在進行施工建設(shè)，地面低洼不平，考慮到可能會對衛(wèi)星車穩(wěn)固平衡造成影響，為保證萬無一失，我們聯(lián)系到當場的中鐵建設(shè)局負責人，詳細說明了當時情況和技術(shù)要求。隨即，鐵路建設(shè)指揮處緊急調(diào)來推土壓路機，迅速提供了一塊平整的地面。保證了衛(wèi)星天線準確尋星定位并使得當天央視所制作的新聞從現(xiàn)場順利通過衛(wèi)星發(fā)往中央臺。為了保證第二天直播萬無一失，考慮到有備無患，當天還反復模擬了直播時的一切流程，重新調(diào)試檢測了整個系統(tǒng)。

本次直播視頻信號采用模擬輸入，四路模擬視頻信號直接連接到衛(wèi)星車的后接口板CAM3、CAM4、SDI1、SDI2（其中SDI1、SDI2的兩個接口直接連接AWS-G500的模擬視頻接口），而CAM3、CAM4信號經(jīng)過兩塊帶幀同步功能的視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器板卡DEC1002，DEC1002轉(zhuǎn)換為與系統(tǒng)同步的SDI數(shù)字視頻信號。同時，CAM3、CAM4兩路信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換通過分配板卡進入VD1602數(shù)字視頻16×2切換開關(guān)，作為視頻應(yīng)急切換信號。

同樣采用的四路模擬音頻信號直接與后接口板的CAM3L、CAM3R、CAM4L、CAM4R連接，這4路音頻信號直接與A W S-G500的音頻信號輸入口連接。但AWS-G500可以輸入8路模擬音頻信號，而它本身只有6路音頻推子，所以必須調(diào)整好AWS-G500的音頻指派。衛(wèi)星車上左右兩只音箱分別監(jiān)聽由AWS-500輸出的ESDI PGM信號解嵌出的的L、R聲道的聲音。另外4路模擬音頻進入了具有12路輸入的模擬調(diào)音臺RX1202FX，作為備用調(diào)音信號。

衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)由AWS-G500輸出的加嵌SDI信號送到COMSTREAM SE4000編碼調(diào)制器，通過設(shè)置SE4000選擇正確的視音頻源和傳輸?shù)囊纛l數(shù)量。視音頻信號經(jīng)過數(shù)字壓縮編碼通過編碼器形成ASI流，然后通過SE4000內(nèi)置的調(diào)制器進行QPSK調(diào)制，以L波段信號送到綜合跳線板上。通過跳線板將L波段信號送到CPI1：1室外型Ku頻段200W功率放大器T02U0中，T02U0含有L波段-Ku頻段的上變頻器模塊（BUC），將L波段變頻后放大通過波導倒換開關(guān)輸出至AVL1.6米車載天線1612K，發(fā)送視音頻信號到衛(wèi)星。同時，本衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)配置了2臺高功放，構(gòu)成主.備冗余備份工作方式，由高功放控制器SRCU自動控制主備切換。天線接收衛(wèi)星信號時，低噪聲鎖相環(huán)下變頻器LNB變頻輸出L波段信號，再經(jīng)1：4功分器將兩路信號送入綜合跳線板供接收機和頻譜儀使用。（見圖3）

本次直播主要拍攝鋪軌機車從遠處緩緩駛來并將鋼軌鋪設(shè)在無砟軌道上的細節(jié)鏡頭，所以四個攝像機的機位作如下布置，將其中的CMA3作為主機位來拍攝出鏡連線記者，CAM4作為拍攝鋪軌機車緩緩駛?cè)サ溺R頭，CAM5拍攝迎面而來的鋪軌機車的鏡頭，最后的CAM6是搖臂鏡頭。四路模擬音頻信號輸入中的兩路分別設(shè)置為CAM3主機位的采訪話筒輸出和現(xiàn)場聲機頭話筒的輸出，其余兩路則設(shè)置為CAM5的現(xiàn)場聲機頭話筒輸出，以烘托出軌儀式的現(xiàn)場氣氛。直播開始時，通過操作AWS-G500的音頻推子，可以靈活掌握4路音頻輸入的大小。

衛(wèi)星車的后部設(shè)有車載發(fā)電機，啟動發(fā)電機之前必須先打開發(fā)電機的散熱風扇，打開后觀察發(fā)電機上的溫度表和油壓表。而在衛(wèi)星車的中艙設(shè)有配電系統(tǒng)，配電柜上有用于檢測電源的顯示儀表：用于顯示外電、UPS和發(fā)電機的交流電壓表（220V）、電源頻率表（50Hz）、交流電流表。在觀察輸出電源一切正常后，展開支撐腿，確認車體停放穩(wěn)固，無明顯晃動。豎起數(shù)字微波發(fā)射和接收天線。打開天線控制器的一鍵尋星鍵即長按天控器上的“+”鍵2秒，進入一鍵尋星功能，此時系統(tǒng)即可根據(jù)設(shè)置開始尋星，在確認一鍵尋星之前我們將其中的目標星參數(shù)改為東經(jīng)100.5亞5衛(wèi)星，而將參考星的軌道設(shè)置為138，同時將接收方式改為水平接收。在天線進行一鍵尋星的同時，將頻譜儀連接到天線的LNB接口上，觀察亞五衛(wèi)星的信標信號強度，以確認是否真正對準自己所需的目標衛(wèi)星。當衛(wèi)星天線鎖定目標衛(wèi)星后，設(shè)置編碼調(diào)制器SE4000的相關(guān)參數(shù)，首先將編碼器的輸入源選擇為加嵌SDI信號，然后進入Quickset/Output/Modulator菜單項，設(shè)置編碼調(diào)制器的上行頻率、符號率、fec糾錯率等。同樣，打開接收機后首先將輸入源選擇為RFA，然后進入Details/ Input/ Config/Demod菜單項，設(shè)置接收機的下行接收頻率、符號率、fec糾錯率等。

直播開始前，首先將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable 和SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable Status 設(shè)置為OFF狀態(tài)。此時，編碼器無激勵信號輸出。當和衛(wèi)星公司進行功率標定時，使用單載波方式傳送，即將SE4000/OUTPUT/ Modulator Carrier Type 設(shè)置為CW（單載波）。同時將SE4000/ OUTPUT/ Modulator Modulation power 設(shè)置為最低-25dBm，即約3uW。

設(shè)置好以上設(shè)備后，對高功放進行通電預熱，預熱結(jié)束后按A M P按鍵，使屏幕顯示1號功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機狀態(tài)。再按A M P鍵，使屏幕顯示2號功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機狀態(tài)。其中，AMP1和AMP2是互為熱備份的，一旦其中的一個發(fā)生故障，則功放倒換盒會自動倒換到另一個。直播開始時，將高功放控制器提前2分鐘處于SUBMIT狀態(tài)，以便于高功放預熱。然后將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable 和SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulator Enable Status 設(shè)置為ON狀態(tài)。在保持與衛(wèi)星公司通話同時，將SE4000/OUTPUT/ Modulator Modulation power=項的數(shù)值設(shè)置逐步提高，直到衛(wèi)星公司叫停。將SE4000/ OUTPUT/ Modulator Carrier Type=項設(shè)置為NORM，此時，編碼器由單載波輸出轉(zhuǎn)為已調(diào)制載波輸出，即開始發(fā)射傳輸節(jié)目。直播開始后，我們實時觀察功放狀態(tài)及功放輸出功率（當時在徐州當?shù)靥鞖饬己玫那闆r下，輸出功率約41dBm，下行接收Eb/No=13。）。傳輸節(jié)目工作結(jié)束后，此時高功放溫度一般達到70℃到80℃左右，先將高功放的功率調(diào)到最小，然后將高功放控制器1、2置于STANDBY狀態(tài)，停止高功放的運行等溫度降到30℃以下（一般經(jīng)過20分鐘以后）充分冷卻后方可切斷電源。如果高功放在高溫的狀況下，突然切斷電源關(guān)機會使內(nèi)部熱量未散與外部造成溫差，若此時空氣中有水分的時候就會在高功放里面產(chǎn)生水蒸氣，影響高功放的壽命，嚴重的時候會燒掉高功放。

本次直播直播技術(shù)方案的擬定和具體實施中，碰到以下幾點問題：

1.信號源的數(shù)字與模擬選擇：鋪軌儀式上有4個機位，其中出鏡記者的主機位，我們本打算用SDI數(shù)字輸出，以確保在次重大電視直播的信號質(zhì)量。但發(fā)現(xiàn)中央臺的4臺DVCPRO 50的機器，其中有一臺是SDI輸出，且考慮到色調(diào)的不統(tǒng)一，我們就沒采用自帶的兩臺數(shù)字藍光攝像機，而準備將帶有SDI輸出的DVCPRO 50作為主機位，其余采用模擬輸出。但在臨近直播時，突然發(fā)現(xiàn)帶有SDI輸出主機位的DVCPRO 50攝像機VEDIO OUT數(shù)字接口有問題，傳輸?shù)角袚Q臺的畫面有明顯抖動，于是我們當機立斷，采用模擬輸出，將視頻輸出改為MONITOR OUT的輸出。雖然信號是簡單的從數(shù)字到模擬改變，放棄了對信號質(zhì)上的要求，但卻完全保證了信號畫面的穩(wěn)定和安全播出傳輸，這在重大新聞直播中至關(guān)重要。

2.衛(wèi)星上下行參數(shù)的及時調(diào)整：采用衛(wèi)星作為信號直播傳輸時，上行頻點上的信號一定要和衛(wèi)星公司確認好是否當時采用此頻點的信號沒有其他干擾，一旦自己所采用的上行頻點被干擾，將在直播過程中造成不可估量的損失。所以本次鋪軌儀式直播前，我們就早做準備跟中央臺確認好上下行頻點，然而當時距直播開始僅一分鐘時，中央臺卻臨時決定更改上下行參數(shù)，我們還是快速做出了反應(yīng)及時調(diào)整，保證了直播信號的準時優(yōu)質(zhì)傳輸。

3.電源的熱備份：衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車采用三種供電方式，即UPS直流電池供電；車載科勒發(fā)電機；外接市電。本車配備了2臺3KVA功率等級的UPS，并且車內(nèi)所有技術(shù)設(shè)備的用電均通過UPS供電，UPS電源單獨續(xù)供電的工作時間可達30分鐘以上。而且外接電源和發(fā)電機取電都經(jīng)過UPS電源處理才進入系統(tǒng)，保證無論采取任何方式供電，系統(tǒng)都可以獲得穩(wěn)定的直流電源，實現(xiàn)了對設(shè)備的保護和供電方式的零時間無縫切換。在臨近直播時，外接市電曾發(fā)生兩次停電情況，我們及時將電源切換開關(guān)打到發(fā)電機上，之前我們就將車載發(fā)電機啟動處于熱運行中，其中UPS的過渡作用尤為重要。

高速鐵路鋪軌儀式的直播活動在我們和央視記者編導們的共同努力下，最終圓滿完成了直播任務(wù)。盡管高速鐵路鋪軌儀式的直播連線加在一起不過數(shù)十分鐘，但臺上十分鐘，臺下十年功，只有各部門各崗位人員的通力合作，精心準備，沉著應(yīng)對，才能使每一次直播任務(wù)的順利完成不僅有幸運的眷顧，更是必然之結(jié)果。此上皆為本次直播活動的技術(shù)方案和心得，寫下此文，以饗同仁。B&P