滕州广播影视总台8+2+2高清电视转播车的设计

2012-04-01杜大伟

电视技术 2012年14期

杜大伟

（滕州广播影视总台，山东滕州 277500）

1 滕州广播影视总台高清电视转播车简介

滕州广播影视总台高清电视转播车兼顾了国内体育赛事、重大活动的直播和录播制作要求，用以配合演播厅的节目直播和录制。整车的有效载重量应适合中国的道路，并满足国内有关车辆管理法规和规定要求[1-2]，具有中国质量认证中心颁布的CCC强制性产品认证证书，改装后的电视转播车符合国家发展和改革委员会颁布的《国家车辆生产企业及产品公告》。8+2+2迅道高清数字电视转播车包含8个有线迅道、2个无线讯道、2个高速讯道。车内设备包含视频系统、音频系统、通话系统、同步系统、技术监视系统和传输系统等。本车系统设备选用了电视转播领域国际知名品牌，选型合理，集成度高。

2 车体改造设计思路

车改方面主要包括车体改造、电源设备、车头挂车底盘、箱体、车内装饰及外饰要求、交流电源输入、直流电系照明、系统空调系统、电缆盘机架机柜、屏幕墙、支撑系统[3]。

2.1 车体改造

在车体改造方面，把整车改造成4个功能区：驾驶区，音频区，导演区，技术区。驾驶区是车头单独牵引，与挂车相对独立。音频区在整车前部，约6 m2，能满足电视转播的音频需求。导演区为本车亮点，采用双侧拉技术，两侧位箱展开后导演区约35 m2，非常开阔。技术区采用6个半机柜，满足设备的安装及扩容的需要。

2.2 电源设备

整车系统配电约25 kW，在设计方面整车采用交流配电系统是三相四线，三相分配平衡，交流配电系统采用30 kV·A隔离变压器与外电隔离，隔离变压器选择低场、低饱和、全密封，散热性强，并能在各种环境温度（-20～+50℃）下正常工作。车内设备配备2台10 kW稳压器、1台15 kW UPS。稳压电源的稳压范围大于市电额定值的±10%，超出范围能做断电处理。输出功率大于设备的总用电量的30%，全车所有设备的工艺地线汇总到一个独立表头，进行接地。

2.3 车头挂车底盘

车头采用德国原厂生产的奔驰1841LS4X2车头，动力强劲，外形美观。底盘采用双后轴，半拖挂车体类。悬挂系统应采用独立空气悬挂系统、自动平衡系统，确保车辆行驶中的平稳、安全。并对悬挂系统、刹车系统装置进行了增强，提高车辆行驶中的安全可靠性，适用于各种路况。底盘进行防锈、防腐蚀处理。

2.4 箱体

箱体采用钢骨架，防锈铝板蒙皮，与底盘连接可靠，保证车辆使用的安全性，保证车辆箱体与拖挂底盘的通用性，方便车辆维修。采用双侧拉扩展方式，尽量合理利用空间，侧拉箱控制为直流电机带涡轮涡杆驱动方式，导播台和慢动作控制台可滑动，地面平整，有独立音频区，拉箱同时具备应急手动功能，箱体进出平稳，展开和收回两状态均有机械锁定装置。具备抗无线电波、磁场干扰的功能。对箱体进行防锈、防腐的处理，具有防尘、防水浸泡和保温的功能，必须对箱体进行淋雨实验（包括侧拉箱展开）。防高压冲击，配重保持平衡。门和侧箱锁选用专业车锁，安全耐用。箱体留有进出线孔，加装倒车灯。

2.5 车内外装饰要求

进口环保装饰材料，具有防水、阻燃、无静电、无污染、易清洁等特点；内饰温馨典雅，舒适大方；颜色、材质应与照明、设备器材、座椅、工作台、机柜机架及布局相协调；必要时厂家应当请专业室内装饰机构来协助设计车内饰，考虑到对外隔声、对内吸声，地面应当覆盖防静电、耐磨、防滑材料，各工作区相对独立；音频区在整车的前部，装饰符合广播声学要求，美观大方、整洁；油漆采用进口环保型高强度油漆；外饰图案要体现滕州电视台台标特征，整个喷漆过程在烤漆房进行。

2.6 空调系统

要求空调系统在全车设备全部开启工作时有效地控制工作区域的温度（车外的环境温度在-20℃～+50℃时，车内工作区域的环境温度应保证在21℃～25℃）。人员工作区域空调出风口为浸淋方式，出风不会给人员带来不舒适感。该系统应具有通风换气、过滤灰尘的功能，冷凝水排出必须顺畅，室外机防雨设计，安全耐用。保证区域内的工作人员有良好的工作环境。

2.7 电缆盘

采用铝制电缆盘，直流驱动，也可手动，盘面轻，强度大，可脚控，带阻尼，可单个转动，也可多组同时转动。根据整车系统要求确定相应的电缆盘数量，要求电缆盘容量足够。电源线长100 m。接头2对，其中1对备用。

2.8 支撑系统

安装2个机械支撑腿和4个电动液压稳定支撑腿，可整体控制，也可单独控制，在驾驶室安装未收起报警装置。

3 整车的系统集成设计思路

车内设备包括视频系统、音频系统、通话系统、同步系统、技术监视系统和传输系统等。

3.1 广播级高清摄像机

1）高清摄像机系统。采用14 bit高清便携式广播级演播室摄像机8台。有效分辨力为1 920×1 080，支持格式为1 080i@50 Hz，Y通道调制度不低于50%（26.8 MHz），灵敏度不低于F9。配置高清寻像器、摄像机控制单元、三脚架适配器、全耳通话耳机、摄像机线缆、摄像机携带箱。摄像机采用三同轴连接方式。

2）无线摄像机系统。采用同一品牌的高清演播室摄像机2台。配置无线发射机、无线接收基站、高清寻像器、摄像机控制单元、三脚架适配器、全耳通话耳机、摄像机携带箱。支持除供电以外的全演播室模式操作，特别要求采用与有线摄像机一致的OCP调整方式。

3.2 高清摄像机镜头及控制器

高清晰度便携式广播级镜头要求：2/3 in格式，B4卡口，广播级数字变焦镜头，不少于21倍放大率，内置2x扩展，采用全伺服型，带有变焦设限功能，配原厂UV镜。

高清晰度便携式广播级广角镜头求：2/3 in格式，B4卡口，广播级数字变焦镜头，不少于13倍放大率，内置2x扩展，全伺服型，带有变焦设限功能，配原厂UV镜，配便携箱。

高清晰度长焦镜头要求：2/3 in格式，B4卡口，广播级数字变焦镜头，不少于40倍放大率，内置2x扩展，全伺服型，带有变焦设限功能，配原厂UV镜，配便携箱。

伺服系统配置与镜头配套的广播级镜头全伺服系统（双臂）。

3.3 承托系统

国际知名品牌；每套含液压云台、三脚架、可伸缩式双手柄、滑轮车、中置延伸器，线缆保护套；云台采用液压阻尼控制，移动平滑，阻尼平移、俯仰7级可调；4档动态平衡；云台活动范围为水平360°、垂直±90°；云台与便携式三角架采用100 mm以上球碗连接方式；云台承重不低于20 kg；便携式三角架，碳纤材质，可伸缩双手柄，承重在35 kg以上；脚轮与三角架匹配，有制动装置；云台与三脚架采用同一品牌；水平气泡带照明；配原厂携带软包。

3.4 高清视频切换台和矩阵

切换台和矩阵是系统核心产品，选择此类产品时，需要考虑本身单机功能、系统功能。这些产品不能仅仅作为单机考虑，还需要特别考虑它们在系统中能否起到核心的功能。

该车全系统工作时，参与切换的信号包括CAM、VTR、慢动作、CG-V、CG-K、CB、BLACK、FS、矩阵选切信号等，并且在视音频信号、大屏幕分割监看、Tally和源名跟随、各类设备和面板控制层面上进行相应的设计和改造。系统需配置高清数字切换台，内置2M/E的电路板，48路输入，24路可指派输出；每级M/E至少具有4个全功能键（支持亮度键、线性键、色键等功能）和2个线性键，即每级具备6个键。切换面板均带有源名跟随显示功能，并且面板自带触摸屏菜单功能，方便与参数的设定和调节。同时配置外置触摸屏面板。

矩阵作为系统的信号切换应急设备，主要承担信号的调度和应急切换任务。其输入的信号主要包括CAM、VTR、慢动作、PGM、M/E、AUX、CLEAN，FS，CG等。输出的信号主要包括主备播出路上的应急信号、送到车外的信号、应急切换信号、给录像机的记录信号、技术监看信号，以及导演区、级联子系统、音频区的监视信号等。考虑到高清和标清两种信号的调度工作，总输入和输出需求不少于64×64个。在以往的转播车系统中，有的转播车会采用选择开关或小矩阵，一般只负责应急切换和技监。但在现在的系统应用中，由于功能需求增加了很多，特别是灵活性方面需要加强，矩阵是系统灵活性和安全性的关键。因此，在系统中设计使用要充分考虑矩阵的配置，要求采用总控级矩阵，并采用双处理器或双矩阵板。矩阵控制面板配置具体数量和类型根据实际工位确定。

控制层面上切换台和视频矩阵结合在一个虚拟的大矩阵中，二者之间可实现联动。比如由矩阵定义的Tally信号可非常方便地转化成并行Tally信号由切换台输出。切换台和矩阵间母线可以联动。

3.5 录放像设备

包括高清录像机、标清录像机、硬盘录像机，可提供多种格式播放能力和高标清的录制能力，高清录像机采用高清磁带格式。所有录像机的输入信号来自矩阵。

3.6 慢动作系统

多机位慢动作回放是高品质转播车录像系统的重要特点。在大型体育赛事的转播中，要求多机位、高质量的慢动作重放是其突出的标志。该车的配置可满足同时接入2台高速摄像机或4台标速摄像机进行慢动作制作。

3.7 监看系统

监视系统主要采用大屏分割。当画面分割器损坏时可将相邻画面分割器信号引入当前监视器，通过矩阵调度最大限度提供监视信号。车内画面分割器均可改变图像位置、尺寸和分割数。输入信号与源名跟随软件相适应，分辨力可达到1 920×1 080，分割画面大小任意可调，具备SNMP网络接口。显示器除可良好的显示画面外，还要良好地显示出信号的源名和不同的Tally状态。

导演区采用6台42 in高清专业液晶监视器，单屏8画面分割，扩展支持HD-SDI信号输入。慢动作区的信号监视采用1台42 in的高清专业液晶监视器，2台24 in高清液晶监视器4画面分割。摄像区信号监看和波形监视，使用6台17 in高清液晶监视器，其中3台做四画面分割，对每个机位的信号进行监看。技术监视采用高清波形监视器作为高清数字信号的监看设备，同时监视切换台和矩阵信号，技术监看选用17 in技监级高清液晶监视器。技术区负责对进出转播车信号做调度和监视。音频区使用2台24 in液晶监视器四画面分割，可以监看矩阵送过来的信号及PGM/PVW信号。录像区选用5 in液晶3联液晶监视器3个集中监看4台录像机、DVI转换器信号、硬盘录像机信号、CATV信号。

车尾部分接口板处要有视频监看和音频监听，采用5 in 3联高清监视器，1路监看监听PGM信号，另外2路通过矩阵控制面板调度监看监听矩阵信号。

3.8 通话系统

本系统设计原则为满足各个工作区位的内部通话顺畅，并可实现常见外部通话系统级联，通话系统采用32口矩阵，包括外接口板等各区均有可切换面板，并配备标准鹅颈话筒，其中技术区为全功能带拨号通话面板。技术区主控通话面板具有带源名显示的通话选择按键、可对通话矩阵进行编组、输入输出电平设置，具有现场调度功能，用于节目制作和技术调整的核心人员。分控通话面板具有满足需求的带源名显示的通话选择按键。通话面板配备5个，其中技术工位为24键面板具有拨号功能，导演区、慢动作区、音频区、车尾板为12键。

摄像机转换接口根据讯道数目配备，保留至少2讯道的裕量。

主持人无线通话（IFB）系统，面板、基站、天线各1套，接收装置（含隐形耳机）4套。

MOTOROLA无线手持对讲10个（含锂电、充电器及耳机），采用车载基站接入整车通话系统系统。

通过电话耦合器可以将有线电话线路或者无线GSM线路接入整车通话系统，可以使用带键盘的通话面板直接拨号。

音频PGM信号接入内部通话系统。

3.9 周边设备

系统中周边设备的选择合理与否直接影响整个系统的稳定性，采用国际知名品牌的产品作为系统主通道的周边设备。全部为模块化设备，机箱均带备份电源，有良好的散热、防尘功能，支持模拟、数字、高清的视音频模块混插，可热插拔所有模块。

周边设备带控制接口和开放软件控制协议，能实时进行报警和状态记录。在监控网络能监测到各设备板卡状态，关键参数（如视频幅度、黑场、静帧等）都可以由信号探测器有效地监视，实现设备的网络监视和信号分析，并在检测到故障时报警。所有周边设备参数可以通过本地机箱进行设定，也可以通过网络接口进行设定，所设定的参数能自动记忆在机箱内；如果设备板卡出现问题，需要备份板卡替换，所设定的参数可以自动传入备份板卡中，自动恢复原来板卡数据，不需要对备份板卡参数再进行设定。

3.10 同步、检测设备

配备2台泰克高清同步信号发生器。具有HD SDI彩条测试信号、具有6路相位独立可调的模拟黑场/三电平输出。

配备1台泰克自动同步倒换器。实时检测主同步信号稳定程度，主备无缝切换，可完全避免瞬间同步不稳造成系统视频信号跳动、闪烁。同步系统建议使用Tektri-onx公司的TG700、ECO422D产品。

3.11 Tally系统

根据转播车系统的需求，Tally系统能够跟踪到达某个监测点的信号的来源；能够唯一地标识出每个正在播出的信号；能够将信号的使用状态回显到信号的源端；能够根据矩阵的交叉点切换，动态地跟随信号的源名，并显示在终端设备上；可以设置信号的别名，为信号设置更具描述性的长字符名称，或者为节省显示空间而为信号设置缩略名；能够实时地在线编辑某些显示设备上的内容信息；用不同的颜色或文字标示正在播出、将要播出或者其他有用的信号状态；能沟通过GPI输入接口接受其他非串行设备的触发信号或者显示控制；能够通过GPO输出接口为其他设备提供Tally或控制信号；通过主机，集中控制多分割、UMD灯等不同类型的显示终端设备；能够通过网络，将多个Tally控制系统级联成一个完整的系统；通过远程配置终端，能够在线修改Tally系统的配置；可以将Tally系统的配置保存成不同配置文件，在不同的使用环境下，用户可以选择加载不同的配置文件。

3.12 时钟系统

技术区、音频区、导演区都有GPS时钟显示，均采用正计时和倒计时同时显示方式，导演区设置区间时钟，时钟均为2U规格，观看清晰直观。

3.13 字幕系统

高清字幕机支持体育制作，包含显示器、键盘鼠标等。整体系统设计按照2台字幕机设计，使用新奥特公司的A10字幕机，含体育制作模板；高清字幕键控器，带预监通道；配键控器遥控面板。

3.14 音频系统

满足高清电视的声音制作要求，能满足大型社会庆典活动、综艺演出和中型体育赛事的直播和录制，可满足演播厅录制节目的需求。能够兼顾高标清同播，既能制作单声道节目，也能制作立体声节目。

系统设计要有较高的稳定性和可靠性，采用成熟的技术和设备，具备灵活的系统级联与扩展能力，适应不同类型节目制作要求。核心架构为主备调音台，可双人操作。系统人机界面应简洁易懂，具备网络化和视频跟随等功能，输入输出信号能够灵活调度，能为后期制作提供多轨录音素材。充分考虑现场与转播车之间的音频信号传输系统。

PGM输出信号采用主备双通道传输方式，主通道与备通道具有完全相同的结构形式，主备联动，无缝切换，在输出末级主备加嵌传输。

系统能够对音频信号进行动态处理和效果处理，能校正PGM信号和监听信号的声画同步。音频须考虑延时问题，建议主调音台自带通道延时及输出延时，并配置独立的双通道音频延时器，能够以帧、场为延时单位，无缝延时校正，最大延时量不少于1 300 ms。

系统配备基本音源设备、延时器、电话耦合器等。

各工作区采用立体声监听环境，均可独立选择监听源、调节音量。应具备完善的应急方案。

3.15 线材辅料及其他

系统集成所使用的各种视频、音频、通话、网络、光纤、控制等连接线缆、接插头等材料都选择采用符合各类信号传输标准要求，选用国际知名品牌，符合系统的整体设计要求。各类视、音频信号线材均有明显的颜色区分。车内视音频线使用百通品牌高清视音频线，车外接口盘到车内视频线采用ADC的BNC接头。

根据系统需求整车建立良好的网络系统，包含无线路由、网络交换机等。充分考虑系统需求，外接口盘要有足够的接口，可实现各类视频、音频信号以及通信、互联网、同步、光纤、电源、控制、天线、Tally等信号的输入输出，实现与车外系统之间迅速、方便的连接，并为系统扩展级联提供预留端口。车尾电缆仓需要具备视音频监看监听能力，采用三联高清监视器，1路监看监听PGM信号，另外2路监看监听矩阵信号；车尾电缆仓需要具备视音频调度能力，配置矩阵控制面板1套，通话面板1套；车内各个工作区均留有电源、电话、互联网、视频、音频等信号接口盘。