高清电视转播车音视频系统设计与应用

刘大恩

（湖北省恩施土家族苗族自治州广播电视台技术中心，湖北 恩施 445000）

0 引言

随着高清电视节目的不断普及，人们对于节目视频观看质量的要求随之提升。因此，很多电视台开始广泛应用高清（High Definition，HD）以及4K电视转播车，为观众提供更加清晰的观看体验，帮助电视台提升自身的竞争力。考虑到原有标清转播车使用年限长、设备老化，已经不能满足节目制作要求和用户观看体验，恩施州广播电视台结合自身实际情况，参考其他地区电视台的发展经验，经过多方论证及综合考虑，设计制定了高清数字转播车的规划。转播车实际上是集视频、音频、制作、录像、通话及监视在内的大型综合系统，包括了多个子系统。电视转播车的音视频系统主要是将现代电视制作技术与诸多设备科学有效地结合，并充分考虑到电视的需求和发展而设计的系统[1]。

1 转播车系统设计概述

设计高清电视转播车系统时，需要根据电视台自身的具体使用需求以及当地的各种路况综合考虑。应该充分考虑车体的长、宽、高选定车型。湖北恩施地处山区，道路崎岖，坡陡弯急，车身过高、过长都会导致车辆在很多山区道路无法通行，因此选择了长12 m、宽2.5 m、高4 m 并配备空气悬挂的MAN 牌德国进口直挂车体，使转播车在大部分山区道路都能通行。车体配备的空气悬挂很好地缓解了转播车在行驶途中由于颠簸对设备造成的各种冲击，极大地提高了设备稳定性。车辆能够快速、高效、安全地到达全州各个县市开展各种直播录播活动，如图1 所示。

图1 恩施广播电视台10+2 高清数字转播车

现阶段，常见的高清电视转播车视频系统采用的是1 080/50i 分辨率系统标准。恩施广播电视台10+2 高清数字转播车系统具备同时制作高清和标清两套节目的能力。标清节目采用下变换的方式满足制作需求，同时可以对外来标清信号上变换成高清信号后进入系统使用[2]。高清视频的监看比为16 ∶9，标清视频的监看比为4 ∶3，监视系统配备了Sony PVM-A170、LMD-A170、LMD-A220 以及KD-49X9000F 监视器，实现了各路信号精确监看。可以通过监看画面调度软件，使用平板电脑对各路画分信号源进行选择调度和调整，给导播及操作人员提供了简单快捷的操作方式。转播车导播区如图2 所示。

图2 恩施广播电视台10+2 高清数字转播车导播区

系统以高清内核为主，关键核心设备均使用热备。系统设计了两条完全独立输出的链路，接口丰富，能同时提供多路HD、标清（Standard Definition，SD）、复合同步视频广播信号（Composite Video Broadcast Signal，CVBS）的 节 目 信 号（Program，PGM）输出，整车能够根据实际情况进行主备同步应急自动倒换，保证节目安全播出及录制，同时具备系统级联能力，能快速、高效实现各类外来信号的对接级联功能[3]。

2 高清电视转播车音视频系统具体应用

2.1 摄像机系统

高清电视转播车的摄像机系统可选择的类型多种多样。摄像机系统结构要能满足各种大型综艺节目以及重要会议、体育赛事等诸多场合多机位拍摄以及与上级电视台合作的需求，这就需要考虑配备广播级电子现场制作（Electronic Field Production，EFP）数字高清讯道摄像机[4]。因此恩施州广播电视台选择了10 套索尼HDC-2580 数字高清摄像机，预留了升级扩展接口，后续可扩展到12 个常驻数字高清讯道，还配备了4 只FUJINON/HA14×4.5BERD广角镜头，4 只FUJINON/HA23×7.6BERD 标准镜头，2 只FUJINON/HA42×9.7BERD 长焦镜头，以及2 套PRO-X 高清无线数字微波，经过多场大型直播录播活动实践运用（如图3 所示），完全能够满足各类节目的需求。

图3 10+2 高清数字转播车户外赛事直播准备工作

2.2 高清数字视频切换台制作系统

高清电视转播车视频系统切换台是最核心的部分，所有视频信号制作都需要由它承担。在实际使用过程中，摄像机信号以及各种外来信号进入系统后最终都汇聚到切换台进行处理。恩施州广播电视台在高清电视转播车视频设备选择过程中，把安全播出稳定性及充分备份放在首位，主切换台作为系统制作核心，备切换台在制作另一套节目的同时还可以作为应急切换方案，以矩阵作为第三备份方案和信号调度控制中心。主备切换台加矩阵的双备份应急设计理念为节目的安全播出和录制提供了强有力的技术保障和支撑。主备切换台都采用Sony公司经典的MVS-3000A 设备，主切换台操作面板选择Sony ICP-3000 带有2 级ME 功能，备切换台操作面板选择了Sony ICP-3016 带有2 级混合/效果（Mix/Effect，ME）功能，第三备份选择了CP3201矩阵直切面板，在各类大型活动和直播节目中都能满足要求。

2.3 矩阵系统和外来信号

当前常见的电视节目尤其是大型综艺节目、体育节目进行节目转播和制作时，各类外来信号繁多，比如有外来航拍信号、微波信号、网络视频信号等，需通过矩阵强大的调度功能把所需要的各类信号调度、分配到各个需要使用的设备和环节，因此恩施州广播电视台选择了GV64×64 中大型矩阵，配备了CP6464XY、CP3201、CP3204 等不同类型的操作面板，方便快捷地对所有信号进行统一调度使用，能充分应对各种复杂的情况。考虑到不同节目、不同场地外来信号的多样化，转播车还配备了2 台FOR-A9520 上下交叉变换器、4 张GV-XVP-3901FS 帧同步卡、2 台DAC-45 多格式视频转换器，可以同时处理多路HD、SD、高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、CVBS 等不同的外来信号源，从而使节目画面更加丰富多彩，在实际工作中得到了各栏目组的充分肯定和一致好评。转播车视频流程如图4 所示。

图4 恩施广播电视台10+2 高清数字转播车视频流程图

2.4 音频系统

转播车的音频系统需要为节目制作提供良好的听音环境和标准的录制电频、便捷的通道调度手段、强大的调音能力以及完备的备份应急方案，从而达到优质制作、提高安全播出的目的[5]。恩施广播电视台10+2 高清数字转播车的音频系统采用了英国Soundcraft Si Performer-BC 数字调音台系列作为主备调音台。其中主调音台采用Soundcraft Si Performer 2-BC 设备，具有24 个物理推子和物理输入，备调音台Si Performer 1-BC 具有16 个物理推子和物理输入。主备调音台具备时钟同步功能，可以通过HiQNet®网络通信协议实现主备调音台台镜像备份以及同步，在安全播出最大化的同时，保证了所有音频信号质量的一致性[6]。车内使用Soundcraft Compact Stage box 光纤接口箱实现音频信号实时共享，主备调音台信号在共享的同时还可以无缝切换，极大地提升了节目安全制作和播出的能力。转播车音频区如图5 所示。

图5 恩施广播电视台10+2 高清数字转播车音频区

3 结语

设计高清电视转播车音视频系统时，应考虑转播车的实际规模，以各类应用场景为中心，还可以设置新媒体工作区及网络推流平台，将传统媒体与新媒体有机结合起来，使传统媒体的影响力向网络覆盖，加速推动媒体融合，弘扬主旋律，宣传正能量，不断提升传统媒体的公信力和影响力。可以预见，未来电视转播车音视频制作功能会更加强大，给观众提供更加优秀的观感体验。