羅蘊軍,羅紹鋒
(新余市廣播電視臺,江西 新余 338000)
近年來,隨著廣播電視產(chǎn)業(yè)的多元化快速發(fā)展,節(jié)目形態(tài)正逐漸向多領(lǐng)域發(fā)展,大型演出、大型集會、宣傳和跟蹤報道、公益活動的參與、重大突發(fā)事件等重大活動對廣播、電視、新媒體的直播方式,以及直播車的性能等方面都提出更高的要求,新余市廣播電視臺在原有廣播直播車的基礎(chǔ)上進行擴建和升級改造,直播車的功能和用途得到廣泛延伸和擴展[1]。
新余市廣播電視臺原有廣播直播車系統(tǒng)于2011年安裝建設(shè),其廣播直播信號采用電話耦合器傳輸和調(diào)頻發(fā)射,基本能滿足直播的需求。但在移動廣播時,信號只能實現(xiàn)小范圍的接收覆蓋,而且車體在有遮擋或距離稍遠時接收效果不理想,車內(nèi)音頻信號不能實時回傳至臺內(nèi)。
新余市廣播電視臺為了適應(yīng)多種外場活動直播、轉(zhuǎn)播的不同需求,在原有廣播直播車系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造,建成的多功能移動直播車具備高度的實用性、靈活性和創(chuàng)新性。新的直播車滿足以下功能:1)可獨立完成戶外活動的舞臺現(xiàn)場擴聲功能;2)可以快速到達新聞現(xiàn)場,同步將信號傳輸發(fā)送到臺內(nèi)直播間;3)可以進行廣播移動直播,完成行進車隊的隨行廣播工作;4)可以在行進過程中進行移動宣傳;5)可以在現(xiàn)場活動中完成視音頻實況錄制,并將信號傳輸回播出總控;6)可以將現(xiàn)場實況視音頻信號進行網(wǎng)絡(luò)和手機App平臺直播[1]。
將原有直播車單一的廣播直播功能擴展成廣播直播、電視錄播/直播、新媒體視音頻直播等多業(yè)務(wù)平臺。直播車的建設(shè)由車體選擇與改裝、供配電系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、新媒體系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)等6個部分構(gòu)成,并要求車體布局合理、各系統(tǒng)性能安全可靠,信號傳輸具有多樣性、易于操作與維護。
1)車體結(jié)構(gòu)
新余市廣播電視臺直播車項目選擇一體式車體結(jié)構(gòu),選用奔馳Sprinter-524-3.5-AT后驅(qū)MPV。車體長寬高為6 945 mm×1 993 mm×2 800 mm。該車底盤扎實、車體寬闊、動力充沛,具有良好的復(fù)雜路面通過性,適宜執(zhí)行外場現(xiàn)場活動、移動直播、現(xiàn)場轉(zhuǎn)播和直播等多種任務(wù)。
2)車內(nèi)布局
空間布局主要分為駕駛室、工作區(qū)、后設(shè)備區(qū)、后倉線纜區(qū)。駕駛室安裝倒車可視屏,配備前后通話系統(tǒng),駕駛位與副駕駛位之間安裝新媒體直播設(shè)備。駕駛區(qū)與直播區(qū)安裝具備隔音效果的隔斷。隔斷后部內(nèi)側(cè)為播音桌,桌下右側(cè)加裝一組機柜(裝有耳機分配器、視音頻錄制設(shè)備等),直播工作臺面采用優(yōu)質(zhì)木材制作,臺面位置開孔以嵌入接口控制面,調(diào)音臺采用下嵌式安裝。后設(shè)備區(qū)位置下部是電池安裝區(qū),10塊蓄電池均勻放置。上部安裝有一個配電柜,2組機柜用于放置發(fā)射設(shè)備、傳輸設(shè)備和功放等,并在相應(yīng)部位安裝減震器和散熱風扇。后倉線纜區(qū)安裝6組自動/手動繞線盤,1組為單相三芯電源線盤,1組為電話線盤,另4組為音視頻綜合電纜盤,并配接口箱[2]。
3)車頂布局
車外頂部固定安裝1個水平極化調(diào)頻發(fā)射天線、1個棒狀調(diào)頻發(fā)射天線、1個全向數(shù)字微波發(fā)射天線、2只高音喇叭、1個360°可旋轉(zhuǎn)攝像頭,4個場地燈。
直播車電源采用交流市電、UPS電源和逆變電源3種供電的模式,外市電經(jīng)過8 kV·A單相隔離變壓器后可供電給UPS主機(SANTAK 2 kV·A)和逆變器(SUNPOWER 2 kV·A)。直播車供電原理圖如圖1所示。
圖1 直播車供電原理圖
1)UPS電源:由1個UPS電源和1個電池組構(gòu)成。外市電供電時,UPS接通后,可對UPS電源電池組充電。當使用UPS供電時,UPS輸出多路電流至車內(nèi)機柜、工作臺、插座、車內(nèi)照明、空調(diào)。UPS電源額定功率為3 kV·A,配備8塊松下12 V 65 Ah閥控式鉛酸蓄電池,UPS具有直通功能。
2)逆變電源:系統(tǒng)由1個逆變器、1個電池組、1個充電機構(gòu)成。逆變電池組由專用池組供電(非車體電瓶),電池組可對電纜盤、電動支撐、車內(nèi)直流照明、場地燈供電。當需逆變電源系統(tǒng)供電時,將UPS直通,逆變器開啟,逆變開關(guān)合上,逆變電源輸出多路電流至車內(nèi)機柜、工作臺、插座、車內(nèi)照明、空調(diào)。外市電供電時,UPS直通,將備用空開合上,開啟充電機,可對逆變電池組充電;汽車啟動時也可對電池組充電。逆變器電源額定功率為2 kV·A,配備2塊瓦爾塔12 V 100 Ah高性能蓄電池,支持快速充電。
3)配電系統(tǒng):采用220 V/50 Hz單相交流輸入;設(shè)備用電、照明用電分開;各工作區(qū)、各機柜都可單獨控制;逆變器配有外置控制模塊,可在駕駛室對逆變器進行開關(guān);支持快速充電并能有效吸收汽車發(fā)電機電量。
音頻系統(tǒng)應(yīng)對現(xiàn)場各種信號源控制和傳輸、現(xiàn)場音頻信號拾音、車內(nèi)與現(xiàn)場音頻信號交換,在車內(nèi)可以完成現(xiàn)場直播任務(wù)。
1)音頻播出系統(tǒng):主備調(diào)音臺選用SOUNDCRAFT EPM12模擬臺。主調(diào)音臺放置于直播工作臺,備調(diào)音臺安裝在機架上,主備調(diào)音臺能相互切換。直播車信號系統(tǒng)能與其他轉(zhuǎn)播車做上、下級聯(lián)。
2)車內(nèi)裝備設(shè)備:無線傳聲器4路(SHURE SLX4,在車頂集成鵝掌天線)滿足100 m半徑范圍的舞臺演出需要;主持人傳聲器2路(頭戴式SHURE SM2耳麥)、客座傳聲器2路(SHURE SM7B)、移動音頻工作站(建立豐富的媒體庫,并配置3G/4G無線上網(wǎng)卡,可隨時下載音樂資源);配置TH804B電話耦合器,實現(xiàn)電話現(xiàn)場參與功能;配置PAL SX6800音箱信號處理器、DOD SR231雙31段均衡器,2臺PAL Q2500O數(shù)字功率放大器,配備4只PAL ET1574音箱,滿足一般舞臺演出需求;車內(nèi)配置1臺HA-70定壓功放,輸出給擴聲器,可以滿足指揮車一般擴聲需要。還配備了Luckysound HA-620六通道立體聲耳機功率放大器、BDSDVD-550 DVD播放機、衛(wèi)星校時鐘TVZ3100A、ALINCO DR-635雙頻車機。
3)音頻系統(tǒng)流程:各種音源分別送給2個調(diào)音臺,輸出給二選一音頻切換器,通過音頻切換器選擇1路輸出給音頻分配,然后分配給功放、發(fā)射設(shè)備、錄制設(shè)備、傳輸設(shè)備和監(jiān)聽設(shè)備,滿足不同需要。每個調(diào)音臺均具有另外一個調(diào)音臺主出信號的推子,方便控制。主持人和技術(shù)人員可以利用收音系統(tǒng)和耳機進行直播監(jiān)聽。現(xiàn)場擴聲功放可以做現(xiàn)場舞臺擴聲,調(diào)頻發(fā)射可實現(xiàn)車隊現(xiàn)場講解報道,通過多種傳輸方式可以實現(xiàn)現(xiàn)場直播,定壓功放和高喇叭可以為現(xiàn)場指揮所用。
視頻系統(tǒng)的總體要求是技術(shù)功能齊全、連接方便可靠,系統(tǒng)有高靈活性;能快速實現(xiàn)現(xiàn)場實況錄制和播出。系統(tǒng)采用串行數(shù)字SDI標準模式信號。系統(tǒng)主要由攝像機、攝像機控制器、切換臺、錄像單元、分配放大器、導播通話、監(jiān)視及檢測設(shè)備、現(xiàn)場字幕及各種接口組成。
1)攝像機采用了現(xiàn)有的4臺松下AG-HPX500MC攝錄一體機,它基于超可靠的半導體存儲P2技術(shù),2/3 in逐行CCD,無磁帶的IT工作流程,可更換的鏡頭,可變幀頻,具有3.5 in液晶屏,3CCD傳感類型,21萬液晶屏像素、IEEE 1394接口,HD-SDI輸出/標清;可錄制格式DVCPRO HD、DVCPRO 50、DVCPRO、DV。同時還配置洋銘MCU-200 4機位攝像機控制器,利用攝像機控制器操控攝像機設(shè)定內(nèi)部的參數(shù)信號,便于技術(shù)人員在車內(nèi)對攝像機隨時進行調(diào)整。
2)切換臺選用了洋銘SE-2800高標清切換臺,其內(nèi)建2組DSK的切換臺,可產(chǎn)生雙組子畫面;雙組MutliView輸出,可針對每一組輸入顯示聲音音量表;主輸出畫面倒數(shù)定時器,可掌握主畫面播出的時間;標準為8組SD與HD不同系統(tǒng)輸入;提供HDMI信號輸入選擇;支持SDI嵌入音頻輸入,且內(nèi)建解嵌功能;提供4組XLR聲音輸入,可嵌入SDI同步輸出;內(nèi)建聲音也可跟隨視頻切換。
3)錄像單元采用主備錄像機同時工作。主錄像機選擇了洋銘HDR-70硬盤錄像機,備用錄像機選擇了松下AGHPG20MC P2錄像機。HDR-70可錄制4∶2∶0或4∶2∶2采樣比支持高清7種格式、標清6種格式視頻;提供SD-SDI、HDSDI、HDMI輸出;內(nèi)鍵2組XLR模擬音頻輸入,可與嵌入SDI視頻儲存;具備99軌分段錄像功能。AG-HPG20MC具備P2 HD多格式素材監(jiān)看;標配SDI/模擬分量輸出;滿足下變換/交叉變換輸出的需求;片段復(fù)制/片段編輯功能;滿足可變幀頻素材重放要求;具有IEEE1394、USB 2.0接口。
4)導播通話系統(tǒng)選用洋銘ITC-200B通話系統(tǒng),可供應(yīng)8組通話的使用;可輸入音頻信號,讓導播同步監(jiān)聽音頻;主機提供2組監(jiān)聽輸出;取消一對一通話功能,讓操作更簡易;專業(yè)耳機傳聲器標配。
5)現(xiàn)場字幕由移動工作站安裝CG-10多特效的專業(yè)字幕軟件完成現(xiàn)場字幕,移動工作站直接由DVI或VGA輸出至切換臺,透過切換臺的LUMA KEY功能,提供兼容HD/SD的現(xiàn)場實時字幕及多種特效。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,新媒體業(yè)務(wù)越來越展現(xiàn)出其強大的市場發(fā)展空間。新媒體直播系統(tǒng)是服務(wù)于互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)之上的視頻直播應(yīng)用。
1)信號采集:為了支持視頻系統(tǒng)切換臺輸出的SDI信號,選用了Blackmagic UltraStudio SDI USB3.0外置采集盒,其與計算機連接起來就可以為計算機添加10 bit SDI采集和播放以及HDMI監(jiān)看能力;SDI接口可以在標清、高清SDI視頻格式間自動切換;采用USB 3.0技術(shù),最高速度能達到4.8 Gbit/s,可以根據(jù)任務(wù)需要,選擇各種壓縮或無壓縮視頻格式;通過USB供電、安裝方便。
2)直播工作站:惠普HP ZBook14(F4P17PA)移動工作站作為新媒體直播工作站,該機采用Intel系列酷睿i7-4600U雙核四線程處理器;16 Gbyte DDR3 1600內(nèi)存;32 Gbyte SSD硬盤+1 Tbyte SATA硬盤;1 Gbyte AMD FirePro M4100獨立顯卡;3個USB 3.0接口和1個USB 3.0充電端口;支持藍牙4.0功能;整機功耗小;工作站安裝流媒體網(wǎng)絡(luò)視頻直播系統(tǒng)軟件。
3)工作流程:現(xiàn)場節(jié)目經(jīng)過視頻切換系統(tǒng)處理后的高標清視音頻信號,通過SDI信號采集設(shè)備輸入到新媒體直播工作站,工作站通過網(wǎng)絡(luò)視頻直播軟件預(yù)設(shè)信號采集、編碼、壓縮形成符合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w,然后經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)將視頻流推送至臺內(nèi)新媒體中心的流媒體服務(wù)器平臺,再由服務(wù)器分發(fā)至P2P服務(wù)器、Web服務(wù)器和手機App客戶端應(yīng)用服務(wù)器,供網(wǎng)站視音頻實時直播和手機客戶端實時收看[3]。
4)功能設(shè)置:新媒體直播突破以往Web媒體一直以圖片、文字形式向用戶傳遞信息局限性;服務(wù)器端進行實時編碼壓縮,客戶端進行實時解碼、實時播放,充分保證最短的時延;系統(tǒng)采用內(nèi)容分發(fā)/負載均衡等技術(shù),可支持多臺服務(wù)器引用同一直播源,以便實現(xiàn)直播內(nèi)容的負載均衡;信號在直播時,服務(wù)器也可同步錄制,錄制完成后,節(jié)目可供網(wǎng)站和手機客戶端的用戶點播;為了便于用戶收看,直播前網(wǎng)站首頁視頻推廣框設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)直播源播放。
信號傳輸?shù)亩鄻有詻Q定了傳輸設(shè)備的復(fù)雜性。傳輸設(shè)備有電話耦合傳輸器1套、調(diào)頻發(fā)射機2臺,3G/4G傳輸設(shè)備2套,數(shù)字微波設(shè)備2套、光纖傳輸設(shè)備2套。根據(jù)場地條件和信號傳輸?shù)囊?,可選擇電話耦合、調(diào)頻發(fā)射、3G/4G傳輸、全向數(shù)字微波、光纖傳輸?shù)榷喾N方式進行信號傳輸。
1)電話傳輸。在外地的直播可以利用普通固定電話進行回傳,頻響可達到15 kHz。傳統(tǒng)的電話耦合的方式傳輸流程為:音源經(jīng)過直播車內(nèi)調(diào)音臺混音完成后,通過音頻分配設(shè)備,進入直播車連接了電信通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸耦合器調(diào)制后輸出,進入電信運營商的程控機房相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備,再經(jīng)電信通信網(wǎng)絡(luò)回傳至臺內(nèi)直播室電話耦合器。直播車傳輸耦合器連接的固定電話撥打臺直播室熱線電話,電話經(jīng)導播接通后,則直播車音頻信號傳輸至臺內(nèi)的鏈路建立成功[4]。
2)調(diào)頻發(fā)射。調(diào)頻發(fā)射機2臺,1臺為250 W意大利EKA公司全固態(tài)立體聲調(diào)頻發(fā)射機,其發(fā)射天線為桿狀垂直極化天線,平時平放車頂,用時立起;1臺為100 W STD TF(S)-100調(diào)頻發(fā)射機,在車頂吸附棒狀調(diào)頻發(fā)射天線。經(jīng)過多次實驗、調(diào)校,當調(diào)頻發(fā)射機的功率在45 W時覆蓋半徑就能達到5 km以上,能滿足近距離回傳和車隊移動直播的功能。
3)3G/4G傳輸。采用上海精視T-410高標清3G/4G發(fā)射機(主備)作為3G/4G傳輸設(shè)備。該設(shè)備可傳輸1路自適應(yīng)HD/SD-SDI、1路CVBS模擬視頻、1路SDI嵌入式音頻、1路模擬音頻立體聲;采用廣播級的H.264編碼技術(shù),圖像質(zhì)量優(yōu)異,視音頻數(shù)據(jù)全程加密;最多可插6張3G/4G上網(wǎng)卡,支持多個運營商混合傳輸?shù)哪J?;全面支?G/4G網(wǎng)絡(luò),支持有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的捆綁傳輸模式。設(shè)備采用了小型的錐狀3G/4G天線,3G/4G的接收端放置在電視總控機房,通過寬帶專線接入互聯(lián)網(wǎng)。在緊急和突發(fā)情況下3G/4G傳輸已成為直播的重要手段。
4)全向數(shù)字微波。選用了安徽現(xiàn)代的PMT-7900系列車載式發(fā)射機;工作頻段為300 MHz~2.7 GHz,調(diào)制方式為COFDM多載波,采用MPEG-2視音頻數(shù)字壓縮。車頂固定一根2 m長的棒狀天線,微波接收天線架設(shè)在臺主樓樓頂?shù)蔫F塔上,距地高度約為75 m。經(jīng)測試,當工作頻段2 GHz,發(fā)射功率30 W時,傳輸距離半徑達15 km,非常適合移動傳輸、非視距傳輸和繞射傳輸。
5)光纖傳輸。美國BCI 1700-TRx-M-ST光端機2臺,可雙向傳輸1路SDI數(shù)字視頻,2路AES數(shù)字音頻或4路模擬音頻;在光路傳輸過程中采用光波分復(fù)用方法、信號數(shù)字化、不壓縮;對模擬音頻信號采用20 bit編碼方式進行模數(shù)轉(zhuǎn)換;音頻動態(tài)范圍大,最大輸入/輸出音頻可達+18 dBm;單模光纖無中繼傳輸距離可達30 km以上,通過光復(fù)接實現(xiàn)多路信號傳輸。在臺總控機房安裝光端機負責接收與傳輸[5]。
直播車系統(tǒng)擴建、改造完畢后,對其進行了調(diào)試和測試,該直播車技術(shù)先進、功能齊全、配置合理,工作流程清晰、性能優(yōu)越。自投入使用以來,在頻繁的外場活動中發(fā)揮著重要作用,輕松實現(xiàn)廣播電視直播、移動直播、多媒體直播、現(xiàn)場擴聲等功能,有力增強了廣電節(jié)目的時效性與互動性,同時也提升了新余市廣播電視臺的品牌和形象。
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