2015年郑开国际马拉松赛直播信号传输方案设计与实践

2015-03-01宋薇薇

西部广播电视 2015年14期

关键词：转播车级联

宋薇薇

（作者单位：河南电视台）

2015年郑开国际马拉松赛直播信号传输方案设计与实践

宋薇薇

（作者单位：河南电视台）

摘要：本文从移动信号传输方案、转播车级联系统、数字微波与光缆传输测试、移动中继车、通话系统设计及直播信号调度方案等方面，介绍2015年郑开国际马拉松赛直播信号传输方案的设计与实践。

关键词：移动信号传输；级联；数字微波；转播车；直播信号传输

河南电视台原有标清八讯道、六讯道转播车2台，标清卫星直播车1台及四讯道高清EFP 1台。以节省设备购置成本，提高系统扩展性和兼容性为出发点，2012年河南电视台对原有的标清八讯道转播车进行高清改造，2014年完成对卫星直播车的高清改造。八讯道转播车和卫星直播车都保留了原有的车体，将内部车体结构、系统设备进行优化和改造。改造后，承担了河南台很多常规节目的录制和直播，可以适应复杂多变的节目制作环境。2015年3月29日，河南台在新闻频道成功直播了2015年第九届中国郑开国际马拉松比赛。

1 直播方案

河南台早在标清车的时代，就已经成功全程直播过四届郑开国际马拉松赛，在转播技术和微波传输方面，积累了很多宝贵的经验。移动信号微波传输基本实现了全程无断点，无盲区。与往届不同的是，此次马拉松赛要实现全程高清信号直播，并且增加了直升机航拍、微型摄像无人机等外来高清摄像信号输入；赛道半程终点处增加了1个ENG云台机位；终点处搭建了小型演播室，主持人在里面对比赛进行全程解说，并对获奖选手进行访谈，这些都为直播增加了难度。高清直播流程图见图1。

图1　高清直播流程图

本届马拉松比赛的起点设在郑州郑开大道白沙服务区处，在起点搭建有启动仪式主席台，鸣枪点，一架警用直升机在空中航拍启动仪式气球放飞过程全程监控。河南台6讯道标清转播车需要架设5个固定机位拍摄启动仪式，1个固定机位拍摄新闻记者现场报道，外来信号主要有1路警用直升机上无线微波传输单机画面、1路移动传输车上PGM高清下变换信号（2路摩托车，1路移动中继车固定机位）、终点8讯道高清转播车回传PGM信号。音频信号输入主要包括现场调音台通过音频综合缆输入现场声和主持人话筒2路AES信号，移动中继车上1路环境声音AES信号，8讯道回传的PGM加嵌声音信号。

此届马拉松赛的终点设在开封市区的龙亭广场，广场上设有颁奖典礼舞台，在广场对面200 m处，搭建了一个80 m2的直播演播室，主要用于全程比赛解说和赛后采访。河南台在终点处停放了3辆高清转播车，完成此次直播任务。8讯道转播车相当于信号的“总控”，调度所有外来信号和六讯道上变换高清PGM信号，同时架设6个固定机位拍摄颁奖典礼，EFP架设3个固定机位拍摄演播室，与8讯道级联，联通公司直播车上光缆传输为直播主路信号，另有卫星直播车为直播备用信号。

EFP此次和8讯道转播车以级联方式连接，1号综合缆实现音频信号、2路通话、时间码和TALLY/UMD的级联，2号综合缆实现3路摄像机信号的级联，3号综合缆实现同步与PGM信号反馈。具体级联方式见图2。EFP上需要进行几项设置：TALLY，通话系统设置为从SLAVE，时间码LTC选择外来，同步方式选择外来。监看SDI信号从8讯道后端SD接口板TL2口接1根200 m视频线到演播室显示器上。按现场解说要求，监看信号为HD FB1信号，在8讯道XY矩阵面板上为其选源，然后通过跳线到AXON（艾菘） HXT10视频板卡中进行下变换处理，后端子板上标清输出。

8讯道高清转播车此次相当于整场直播的总控中心，承担信号的总调度，节目录制和直播节目信号的最终输出。8讯道现场供电采用市电和发电机双路供电方式，在市电突发故障时，UPS电源可保证全车不断电工作30 min，给电源倒换留有时间。

8讯道的信号来源主要有：6个固定机位信号，半程终点处1个ENG云台无线摄像机信号，终点处1个无人摄像机

信号，EFP级联综合缆信号，1路移动微波传输PGM信号，1路后半程光端机接受中继车PGM信号，起点6讯道标清PGM主备加嵌信号。8讯道的信号输出主要有：标清PGM主备返看信号光缆传输到六讯道，PGM信号主备2路输出到网通直播车光端机送播出机房，PGM信号主备2路输出到卫星车，矩阵FB视频标清信号送80 m2演播室监看。音频信号输入主要有：固定机位现场调音台综合缆2路AES信号，EFP上2路级联国际声AES信号，移动中继车上现场调音台1路AES信号，起点六讯道处PGM 2路加嵌信号。音频信号输出包括：主备各2路PGM的AES信号送网通光端机，主备各2路PGM的AES信号送卫星车，主备各2路AES信号加嵌的PGM信号送起点6讯道。如图3所示。

图2　级联方式

图3　信号来源与输出流程图

此次马拉松比赛的移动摄像机信号传输以COFDM调制技术的2GHz无线微波传输为主，终点和起点之间铺设光缆，传输完成起点6讯道PGM信号传输及8讯道PGM信号回传。具体方案为：起点、终点处各有1套无线微波接收基站，半程终点处有微波接收和发送基站各1套，开封市内金明广场处有接收光端机1套，并由光缆传输到终点8讯道处。移动机位共有3个，其中2个摩托车上各1个无线单机，移动中继车车后固定机位1个。移动中继车上无线接收设备先接收2个无线单机信号，经切换台1级切换，将PGM视频信号和1路现场收声AES信号经微波发送基站发送出去。马拉松全程42 km，考虑到微波信号直播期间可能受各种因素干扰，在运动员跑在起点至不到10 km时，移动信号微波发送到起点接收基站，在10～30 km时，半程终点处的接收基站打开接收移动信号和云台ENC单机信号，并发送给终点的接收基站，进8讯道系统调度；30 km后进入开封市内，移动信号微波发送给金明广场光端接收设备，并由光缆传输到终点8讯道处。如图4所示。

图4　起点6讯道PGM信号传输及8讯道PGM信号回传图

2 转播心得

2.1 直播安全

河南台的直播技术人员在赛事直播前7 d就开始进行移动微波的发射和接收测试，并进行移动直播技术的演练和协调。

河南台此次直播移动信号传输租用以COFDM调频技术的2GHz无线数字微波传输设备为主。其优点是频率较低，波长较长，可分多频点传输，具有较强的绕射能力，适合在城市地区使用。

3台单机信号采用3套Nucomm公司的CamPac 2数字微波发射设备进行短距离无线传输，另2套与之匹配的四分集接收机Newscaster DR。

赛事直播的PGM信号从8讯道向联通直播车光端机和卫星车同时传输，每一路传输2路主备PGM视频信号和4路主备AES音频信号，直播采用了2个传输链路，光纤链路为主，卫星链路为辅。

2.2 微波传输测试步骤

此次马拉松比赛直播采用了多路无线微波传输，所需设备很多，其中有些是河南台的原有设备，其他如移动中继车、无线收发基站均为租用公司设备。在比赛开始前，河南电视台技术人员按步骤对所有设备进行调试和信号测试。

2.2.1 设置设备参数

将视音频信号分别接入2个发射基

站中；各发射基站采用相同的射频发射频段，但发射频点间隔尽量拉大（至少50MHz）；各发射基站的调制方式、编码方式、时隙格式及发射功率等参数均设为相同；3个接收基站检查天线位置及下变频器工作状态，接入监视器查看；3台单机信号的CamPac 2数字微波发射设备及四分集接收机Newscaster DR，进行调整菜单设置调制方式、发射功率、输入/出格式及MPEG选项等参数的设置，接收端接监视器。

2.2.2 实地测试

赛事提前3 d，转播车到位，模拟各种环境分别进行测试，如移动中测试、传输距离测试、遮挡环境下测试等，从转播车上实时观测传输质量。

3个架设发射和接收基站的地点和金明广场光端接收地点是测试重点，必须要保证相邻2个微波接收点交界处前后接收到的信号有一定的距离重叠。这样在比赛正式进行过程中，既能保证两端信号进行接力式切换时，比赛全程的电视直播信号能够连续不断，又能满足马拉松比赛时第一梯队和其他运动员拉开距离时，有足够的机位信号可以满足转播画面丰富性的要求。在起点6讯道和终点8讯道转播车之间的郑开大道路段，提前铺设了30 km长的光缆，保证回传信号不受干扰。

2.3 帧同步的使用

为赛事直播需要，此次马拉松比赛调用了河南台的标清6讯道转播车，视音频信号的接入、上/下变换、PGM信号输出就由4台FA-9500多功能信号处理器组装的飞行箱设备完成。FA-9500多功能信号处理器，既有强大的多类型、多格式视音频信号互相转换的功能，又有卓越的帧同步功能，并能对视频画面质量进行自动优化，还可以实现音频信号的加嵌和解嵌，性能非常全面，完全满足了此次直播信号处理的需要。

在终点处，8讯道高清转播车上外来信号很多，主要用车上标配的6台哈里斯Harris X85多通道视音频处理/帧同步机来完成信号处理和同步工作。每台X85可以通过车后端子板接口接入1路带音频嵌入的HD/SD信号，每路外来信号经过视音频处理后，视频分成1路HD进切换台，1路HD和1路SD进视频矩阵，音频分2路AES声道，1路进音频矩阵，1路进跳线板。

8讯道以X85帧同步机处理外来视音频信号为主，如果某台同步机有故障发生，可以将外来高清视频信号跳线到空闲的AXON HXT10板卡上。完成帧同步功能后，输出HD/SD信号各1路，再将输出HD信号跳线输入切换台，可以快速完成信号的应急处理切换。值得一提的是，8讯道高清车在改造期间，选用了艾崧（AXON）公司的6块HXT 10板卡，其中2块用作应急2×1开关处理主备PGM视频信号，并输出到监视器和后端子板，其他4块用作处理矩阵的多路PGM信号HD/SD/ANG，输出后端子板TL1-4口。另有4块DIO 24音频加嵌板卡可以和HXT 10板卡绑定，通过电脑端AXON管理软件，选择绑定哪块板卡、增益大小、加嵌路数等。每块DIO 24板卡可以嵌入4声道数字音频。

2.4 通话系统设置

马拉松比赛直播过程中，8讯道是摄像机位调度的总控中心，导播需要和起点6讯道、移动中继车、EFP车、80 m2演播室及无线摄像机等处通话保持畅通，随时调用机位画面，同时相关的工作区制作人员也都要听到PGM音频和导演之间的交流。根据以往的大赛直播经验，需要用到固定电话、手机、无线对讲等多种通话接入方式得以实现。8讯道转播车上通话系统以Clear-Com Eclipse 32全双工数字通话矩阵为核心，完全满足了此次马拉松比赛通话的需要。

如图5所示，导播台下电话接口接2台固定电话负责起点6讯道和播出机房通话；Trunk口接2路EFP车级联通话；移动中继车GSM手机电话接入矩阵通话；Freespeak无线通话基站接2路，外连2个无线腰包负责与80 m2演播室主持人、现场音频通话；Motorola无线对讲基站在车顶加高增益天线和吸盘天线，4个无线对讲机给无人摄像机、ENC云台摄像、现场导演和卫星车处通话。通过对Clear-Com导播台32路通话面板的设置，以上所有工位工作人员都可以与导播实现双向通话。