衡阳九运会电子火炬启动电视直播系统设计

2012-09-17李远新周晓东

电视技术 2012年4期

龙海，李远新，周晓东

（1.衡阳广播电视中心技术中心，湖南衡阳 421001；2.南华大学经济管理学院，湖南衡阳 421001）

2011年8月8日衡阳市第九届运动会电子火炬传递启动仪式在衡阳广电演播大厅举行，电子火炬传递是将运动会火炬的图文信息通过发送手机短信或彩信的方式互相传递，所有关心、热爱体育运动的人都能够参与到电子火炬的传递活动中来。活动当天，恰逢中国的全民健身日，衡阳市在各大广场举行了隆重的群众庆祝活动。根据组委会要求，在演播厅举行启动仪式的过程中，还要对市内4个外景地的群众活动进行连线直播，分别是位于近郊高铁站附近的新体育中心、南岳廻雁峰山顶的廻雁阁、开发区的太阳广场和平湖公园。衡阳电视台以数字转播车为核心，通过光纤和3G网络相结合[1-3]的方式对电视信号进行传输，搭建了整个电视直播系统。

1 系统概述

1.1 系统组成

根据此次活动规模大且场地分散的直播需求和技术要求，技术中心成立3个技术小组：演播厅直播组，外场直播组和通信联络组。演播厅直播组主要负责启动仪式中演播厅内的技术任务，外场直播组主要负责各个外景地的技术及传输任务，通信联络组主要负责演播厅与转播车、转播车与外景点的通话系统等，系统图见图1。

1.2 设计思路

整个系统以转播车[4]为核心，转播车6讯道摄像机负责摄制演播厅内的启动仪式，4个外景地现场分别搭建小型移动导播系统，PGM信号远程传回传播车导播系统内，字幕、音效等后期利用转播车内系统完成。在远程传输方式的选择上，由于直播外景活动地点数量多、较分散，且同时进行，在对现有传输方式的安全性、可靠性及成本的比较后，新兴的基于3G网络的传输成为了首选，但考虑到主会场演播厅当天参加活动的人数多，而且仪式中电子火炬的传递也是通过手机发送短信和彩信方式来传递，将会占去相当一部分无线数据带宽，如果外景地画面依然全部采用3G网络传回，带宽需求上可能存在不确定性的风险，因此，台里最终决定以光纤+3G组合方式来进行传输。在具备光纤传输条件的外景地使用了光纤传输，如新体育中心、太阳广场、平湖公园。南岳廻雁阁因周边无光接入点，采用3G方式传输。

2 视频系统

外景点利用Sony AWS-G500作为移动切换台，它集成了高质量的视频切换器，音频混合器，宽大的液晶屏、流媒体服务器等。在原有配置基础上新增了数字卡进行数字化升级，升级后的移动切换台的重量却仅为8 kg，非常适合作为此类外景小型活动系统使用。外景点直播中，主要使用的是移动切换台的视频切换功能和音频调音功能。

4个外景点共需摄像机12台（每个外景点3台），全部使用衡阳台主配摄像机Panasonic AG-HPX500MC，从摄像机身后的SDI接口输出数字视频信号，进入AWS-G500的SDI输入卡，并在切换台配置菜单里对输入接口选项进行配置，必须手动在Slot in中指定SDI与PGM选择键相对应，否则将造成资源冲突。3台摄像机输出的SDI信号分别对应切换台的SDI IN1，SDI IN2，SDI IN3。切换台的PGM输出和音频输出连接到加嵌器，加嵌器输出的嵌入音频的SDI信号经过远程传输传回电视台内的传播车系统内。外景点视频系统连接如图2所示。

演播厅内6个机位的摄像机全部使用转播车上的池上HK-399PW，每台摄像机与转播车之间的视频、通话及TALLY由1根独立的同轴电缆传输完成。

3 远程传输系统

3.1 光纤传输实施

在直播中有3个外景点信号采用了光纤传输，信号均通过有线电视网的主干通道光纤传回电视台的转播车导播系统内。整个传输过程如下：

1）外景点移动切换台输出的SDI信号首先进行音频加嵌，加嵌器采用了Osee的周边机箱6800-C，加嵌卡为Osee MUX6801。

2）加嵌后的信号通过佳耐美BCP-C5FA视频线输送到给Doteck光发射器的输入端口。

3）光纤接入主干节点，有2个外景点附近的接入盒以前预留有光接口，就在光纤上制作光接头，接上即可连到主干上。没有预留接入端口的地方采用了直接融纤方式进行了连接，两者效果在实际应用中近乎零差异。

4）经过光纤主干传输，信号最终进入台内转播车的Doteck光接收器上，还原出加嵌的SDI信号。

5）SDI信号经过帧同步卡（米兰达FRS1103）同步后进入转播车导播系统。

外景地之一的太阳广场，位于开发区市委门前，周边围绕商住两用建筑，接入点选择在距离广场表演区最近的西侧小区内，由于此处没有预留多余的尾纤，采用的是融纤方式接入主干道。光纤从广场内切换系统位置到光接入盒，共架设约50 m长的光纤。外景地新体育中心切换系统位置与光接入盒间架设了约60 m的光纤，平湖公园切换系统位置与光接入盒之间的距离约为50 m，两者都采用了融纤的方式接入主干道。

3.2 3G传输实施

廻雁阁通过3G网络传输信号回电视台转播车系统。整个3G传输系统分为3G媒体服务器、3G录/播服务器、3G传输终端等部分。在3G Box和3G手机等传输移动终端中，选用了具有更高带宽、更高稳定性的3G Box来配合摄像机使用。传输文件格式为H.264，码率为500 kbit/s左右。3G媒体服务器设置在转播车内，接收由传输终端传回的视频流，其所需的固定宽带的联通网络从办公楼端口取得，电视信号经转换为数据包后，再通过以太网发送给转播车内的3G录/播服务器进行存储。3G录/播服务器同时还提供4路SDI信号输出，分别用于进转播车系统和监看。图3说明了整个电视信号在3G网络的传送流程。3G传输的关键在于速率的高低，通过对目前中国的3G运营商所采用的3G标准进行比较（见表1），最终选用了速度最快的联通WCDMA标准的3G网络作为此次直播中的远程传输网络之一。在实际使用中，WCDMA单路的下载速率约为600 kbit/s，在采用多卡多路信道捆绑技术的情况下，最终下载速率达到2 Mbit/s左右，上载速率达到600 kbit/s左右，整个活动的传输过程中画面很流畅。

表1 国内民用3G平台带宽参数比较

4 通话系统

整个直播中，转播车上的导播需要与现场导演、外景点导演、灯光师、调音师、摄像师、视频技术及主持人保持通话，视频技术员需要与摄像师、音频车及调光师及时沟通，转播车上的调音台和演播厅音控区也要保持联系。由于通话的复杂性，采用了以Clear-Com公司的Eclipse 32全双工数字通话矩阵为核心的通话系统。连接图如图4所示。

通话矩阵是整个通话系统的主要设备，采用了Clear-Com Eclipse 32矩阵作为此次直播中通话系统的核心，矩阵内部通话系统采用的是四线制，演播厅、外景去、技术区采用I-1430通话基站与矩阵链接，音频区和EVS区使用I-1230通话基站与矩阵连接。两者区别主要是因使用环境不同，一个为扬声式，一个为耳麦式。

外景点通信通过外接电话接入矩阵，使用TEL-14接口模块。TEL-14接口模块为自动侧音零位调整的两线数字混合电话接口模块，它能够高智能地自动取消回音。通话基站可以发起对外部电话的呼叫，并且所有分配有此标签的通话基站都能接听电话。各个通话区内部使用Freespeak无线通话基站与矩阵连接，可以与矩阵实现4路全双工方式的通话。