范袁飛，鄭 銳，孫 悅

（揚(yáng)州廣播電視總臺(tái) 制播技術(shù)部，江蘇 揚(yáng)州 225009）

1 引言

2010年，揚(yáng)州廣播電視總臺(tái)衛(wèi)星車參與了京滬高速鐵路現(xiàn)場(chǎng)直播任務(wù)，成功連線了中央電視臺(tái)新聞?lì)l道、國(guó)際頻道以及東方衛(wèi)視，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)視音頻信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。筆者對(duì)本次京滬高速鐵路鋪軌儀式的衛(wèi)星直播方案及流程進(jìn)行了總結(jié)。

2 衛(wèi)星直播前的技術(shù)準(zhǔn)備

為了高質(zhì)量、高效率地完成此次京滬高鐵鋪軌儀式的直播任務(wù)，出發(fā)之前，揚(yáng)州廣播電視總臺(tái)制播技術(shù)部門周密安排，反復(fù)推敲直播技術(shù)方案，多方面考慮直播過程中可能面臨的突發(fā)情況，制定應(yīng)急預(yù)案。針對(duì)中央電視臺(tái)提出的設(shè)備需求，結(jié)合技術(shù)方案的具體情況一一落實(shí)，確保整個(gè)鋪軌儀式期間的直播工作萬無一失。

衛(wèi)星車到達(dá)徐州后，衛(wèi)星車相關(guān)技術(shù)人員立即趕往鋪軌儀式的直播現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查。由于此次直播央視選用的是亞5衛(wèi)星，方位角大概在南偏西的位置上，所以應(yīng)該注意該方向是否有明顯物體遮擋。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行施工建設(shè)，地面低洼不平，考慮到可能會(huì)對(duì)衛(wèi)星車穩(wěn)固平衡造成影響，技術(shù)人員聯(lián)系到當(dāng)場(chǎng)的中鐵建設(shè)局負(fù)責(zé)人，詳細(xì)說明了當(dāng)時(shí)情況和技術(shù)要求。鐵路建設(shè)指揮處緊急調(diào)來推土壓路機(jī)，迅速提供了一塊平整的地面，保證了衛(wèi)星天線準(zhǔn)確尋星定位，使得當(dāng)天央視制作的新聞從徐州順利通過衛(wèi)星發(fā)往中央臺(tái)。反復(fù)模擬了第二天直播時(shí)的流程，調(diào)試檢測(cè)了整個(gè)系統(tǒng)。

3 衛(wèi)星直播的視音頻制作系統(tǒng)

本次直播視頻信號(hào)采用模擬輸入，4路模擬視頻信號(hào)直接連接到衛(wèi)星車的后接口板CAM3，CAM4，SDI1，SDI2，其中SDI1和SDI2的2個(gè)接口直接連接AWSG500的模擬視頻接口，而CAM3和CAM4信號(hào)經(jīng)過2塊帶幀同步功能的視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器板卡DEC1002，轉(zhuǎn)換為與系統(tǒng)同步的SDI數(shù)字視頻信號(hào)。同時(shí)，CAM3和CAM4信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換通過分配板卡進(jìn)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(hào)。

同樣采用的4路模擬音頻信號(hào)直接與后接口板的CAM3L，CAM3R，CAM4L，CAM4R 連接，這 4 路音頻信號(hào)直接與AWS-G500的音頻信號(hào)輸入口連接。但AWSG500可以輸入8路模擬音頻信號(hào)，而其本身只有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(hào)解嵌出的L，R聲道的聲音。另外4路模擬音頻進(jìn)入具有12路輸入的模擬調(diào)音臺(tái)RX1202FX，作為備用調(diào)音信號(hào)。

4 衛(wèi)星直播的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)

衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)由AWS-G500輸出的加嵌SDI信號(hào)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(hào)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(jìn)行QPSK調(diào)制，以L波段信號(hào)送到綜合跳線板上。通過跳線板將L波段信號(hào)送到CPI 1∶1室外型Ku頻段200 W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(dǎo)倒換開關(guān)輸出至AVL 1.6 m車載天線1612K，將視音頻信號(hào)發(fā)送到衛(wèi)星。同時(shí)，衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)配置了2臺(tái)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(dòng)控制主備切換。天線接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，低噪聲鎖相環(huán)下變頻器LNB變頻輸出L波段信號(hào)，再經(jīng)1∶4功分器將兩路信號(hào)送入綜合跳線板供接收機(jī)和頻譜儀使用。衛(wèi)星直播視音頻系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)見圖1。

5 衛(wèi)星車的相關(guān)技術(shù)操作

本次直播主要拍攝鋪軌機(jī)車從遠(yuǎn)處緩緩駛來并將鋼軌鋪設(shè)在無砟軌道上的細(xì)節(jié)鏡頭，所以4個(gè)攝像機(jī)的機(jī)位作如下布置，將其中的CMA3作為主機(jī)位來拍攝出鏡連線記者，CAM4作為拍攝鋪軌機(jī)車緩緩駛?cè)サ溺R頭，CAM5拍攝迎面而來的鋪軌機(jī)車的鏡頭，最后的CAM6是搖臂鏡頭。4路模擬音頻信號(hào)輸入中的2路分別設(shè)置為CAM3主機(jī)位的采訪傳聲器輸出和現(xiàn)場(chǎng)聲機(jī)頭傳聲器的輸出，其余2路則設(shè)置為CAM5的現(xiàn)場(chǎng)聲機(jī)頭傳聲器輸出，以烘托出軌儀式的現(xiàn)場(chǎng)氣氛。直播開始時(shí)，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(jī)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前必須先打開發(fā)電機(jī)的散熱風(fēng)扇，觀察發(fā)電機(jī)上的溫度表和油壓表。衛(wèi)星車的中艙設(shè)有配電系統(tǒng)，配電柜上有用于檢測(cè)電源的顯示儀表，包括用于顯示外電、UPS和發(fā)電機(jī)的交流電壓表（220 V），電源頻率表（50 Hz），交流電流表。在觀察輸出電源一切正常后，展開支撐腿，確認(rèn)車體停放穩(wěn)固，無明顯晃動(dòng)。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(zhǎng)按天控器上的“+”鍵2 s，進(jìn)入一鍵尋星功能，此時(shí)系統(tǒng)即可根據(jù)設(shè)置開始尋星。在確認(rèn)一鍵尋星之前，將其中的目標(biāo)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(shí)將接收方式改為水平接收。在天線進(jìn)行一鍵尋星的同時(shí)，將頻譜儀連接到天線的LNB接口上，觀察亞5衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度，以確認(rèn)是否真正對(duì)準(zhǔn)所需的目標(biāo)衛(wèi)星。當(dāng)衛(wèi)星天線鎖定目標(biāo)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(hào)，然后進(jìn)入Quickset/Output/Modulator選單項(xiàng)，設(shè)置編碼調(diào)制器的上行頻率、符號(hào)率、FEC糾錯(cuò)率等。同樣，打開接收機(jī)后首先將輸入源選擇為RFA，然后進(jìn)入Details/Input/Config/Demod選單項(xiàng)，設(shè)置接收機(jī)的下行接收頻率、符號(hào)率、FEC糾錯(cuò)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(shí)，編碼器無激勵(lì)信號(hào)輸出。與衛(wèi)星公司進(jìn)行功率標(biāo)定時(shí)，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(shí)將SE4000/OUTPUT/Modulator Modulation Power設(shè)置為最低－25 dBm，即約 3 μW。

設(shè)置以上設(shè)備后，對(duì)高功放進(jìn)行通電預(yù)熱，預(yù)熱結(jié)束后按AMP按鍵，使屏幕顯示1號(hào)功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機(jī)狀態(tài)。再按AMP鍵，使屏幕顯示2號(hào)功放狀態(tài)，按TRANSMIT鍵則工作，按STANDBY鍵則處于待機(jī)狀態(tài)。其中，AMP1和AMP2是互為熱備份的，一旦其中的一個(gè)發(fā)生故障，則功放倒換盒會(huì)自動(dòng)倒換到另一個(gè)。直播開始時(shí)，使高功放控制器提前2 min處于SUBMIT狀態(tài)，以便于高功放預(yù)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)星公司通話的同時(shí)，將SE4000/OUTPUT/Modulator Modulation Power=項(xiàng)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(xiàng)設(shè)置為NORM。此時(shí)，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，實(shí)時(shí)觀察功放狀態(tài)和功放輸出功率。當(dāng)時(shí)在徐州當(dāng)?shù)靥鞖饬己玫那闆r下，輸出功率約41 dBm，下行接收Eb/N0=13。傳輸節(jié)目工作結(jié)束后，此時(shí)高功放溫度可達(dá)到70℃～80℃，先將高功放的功率調(diào)到最小，然后將高功放控制器1和2置于STANDBY狀態(tài)，停止高功放的運(yùn)行，等溫度降到30℃以下（一般經(jīng)過20 min）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(jī)，會(huì)使內(nèi)部熱量未散于外部，造成溫差，若此時(shí)空氣中有水分，就會(huì)在高功放里產(chǎn)生水蒸氣，影響高功放的壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒掉高功放。

6 衛(wèi)星直播時(shí)遇到的問題和解決方法

在本次直播技術(shù)方案的擬定和具體實(shí)施中，碰到以下幾點(diǎn)問題：

1）信號(hào)源的數(shù)字與模擬選擇。鋪軌儀式上有4個(gè)機(jī)位。其中出鏡記者的主機(jī)位本打算用SDI數(shù)字輸出，以確保此次重大電視直播的信號(hào)質(zhì)量。但中央臺(tái)的4臺(tái)DVCPRO 50的機(jī)器中有一臺(tái)是SDI輸出，考慮到色調(diào)不統(tǒng)一，就沒采用自帶的2臺(tái)數(shù)字藍(lán)光攝像機(jī)，而準(zhǔn)備將帶有SDI輸出的DVCPRO 50作為主機(jī)位，其余采用模擬輸出。但在臨近直播時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)帶有SDI輸出主機(jī)位的DVCPRO 50攝像機(jī)VIDEO OUT數(shù)字接口有問題，傳輸?shù)角袚Q臺(tái)的畫面有明顯抖動(dòng)，于是采用模擬輸出，將視頻輸出改為MONITOR OUT輸出。雖然信號(hào)是簡(jiǎn)單地從數(shù)字到模擬的改變，放棄了對(duì)信號(hào)質(zhì)量的要求，但卻完全保證了信號(hào)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(shí)調(diào)整。采用衛(wèi)星作為信號(hào)直播傳輸時(shí)，上行頻點(diǎn)上的信號(hào)一定要與衛(wèi)星公司確認(rèn)好是否當(dāng)時(shí)采用此頻點(diǎn)的信號(hào)沒有其他干擾，一旦采用的上行頻點(diǎn)被干擾，將在直播過程中造成不可估量的損失。本次鋪軌儀式直播前，已經(jīng)與中央臺(tái)確認(rèn)過上下行頻點(diǎn)，然而當(dāng)時(shí)距直播開始僅1 min時(shí)，中央臺(tái)卻臨時(shí)決定更改上下行參數(shù)，本臺(tái)技術(shù)人員及時(shí)調(diào)整，保證了直播信號(hào)的準(zhǔn)時(shí)優(yōu)質(zhì)傳輸。

3）電源的熱備份。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車采用3種供電方式，即UPS直流電池供電、車載科勒發(fā)電機(jī)、外接市電。本車配備了2臺(tái)3 kV·A功率等級(jí)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(dú)續(xù)供電的工作時(shí)間可達(dá)30 min以上。而且外接電源和發(fā)電機(jī)取電都經(jīng)過UPS電源處理才進(jìn)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(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的保護(hù)和供電方式的零時(shí)間無縫切換。在臨近直播時(shí)，外接市電曾發(fā)生2次停電情況，技術(shù)人員及時(shí)將電源切換開關(guān)打到發(fā)電機(jī)上。此前，車載發(fā)電機(jī)啟動(dòng)處于熱運(yùn)行中，其中UPS的過渡作用尤為重要。

7 小結(jié)

在本臺(tái)技術(shù)人員和央視的共同努力下，京滬高速鐵路鋪軌儀式的直播活動(dòng)最終圓滿完成。盡管京滬高速鐵路鋪軌儀式的直播連線加在一起不過數(shù)十分鐘，但只有各部門各崗位人員的通力合作、精心準(zhǔn)備和沉著應(yīng)對(duì)，才能使直播任務(wù)順利完成。