关键词高清电视；转播车；视频系统；研究设计
中图分类号G2文献标识码A文章编号1674-6708（2016）176-0069-01
高清电视转播车是伴随着我国各电视台数字高清系统发展起来的，对于数字高清晰度电视转播车的需求也越来越大，为此很多的电视台、电视机构开始投入大量的人力、物力、财力等筹建高清电视转播车系统。目的就是为了更好地在实际应用过程中发挥功效，促进我国广电行业的可持续发展。
1高清电视转播车视频系统设计分析
伴随着我国城市电视台的发展和进步，我国数字高清电视系统发展进入了一个新的发展阶段，人们对于数字高清晰度的要求越来越高，因此全国很多电视台、电视机构都在加大对数字电视转播车的投资建设。针对系统设计过程中涉及到的关键技术，进一步展开研究和分析，使得电视转播车系统设计更加合理、科学、高效，更能够符合电视台实际需求。
高清电视转播车是一个包括视频、音频、通话、同步、配电等多个分系统联合组成形成的一个大系统，其中视频系统包含有摄像机系统、切换台、字幕系统等多个系统结构组成，主要就是在视频系统运行过程中，完成视频信号采集、制作以及后期的录制、播出工作。
高清电视转播车视频系统设计过程中，应用的是一种现代化的电视技术和设备系统，进一步对电视视频制作需要的工程设计加以整合满足，从而使得整个视频系统设计更好的为高清电视转播车服务。
2视频系统
2.1摄像机系统
第一种是广播级便携式数字高清摄像机系统，当前国外、国内已经有很多此类的摄像机存在，在摄像机系统设计过程中，摄像机选择需要满足各种室内、室外的节目拍摄需求，配备的广播级便携式数字高清摄像机数字处理要求也越来越高，对于光缆传输方式、扫描方式等都有着较高的要求。
摄像机是整个视频系统中最前级的信号采集设备，因而信号质量的好坏会在一定程度上对输出信号质量造成直接的影响，因此在视频系统中处于一个比较重要的位置，在摄像机系统选择过程中，选择了具有较高性能的高清摄像机系统，目的就是为了保证信号源的质量和效果。选择高清摄像系统，也可以提供一些更短时间的细节画面。
2.2切换台制作系统
切换台作为整个转播车视频系统中最为核心的设备系统，在实际应用的过程中主要是用来进行大部分视频信号制作工作，其中包括了前级摄像机信号、外来信号等所有信号源。切换台的工作过程中主要是针对不同视频源的信号进行画面切换、叠加以及扫描等，然后有机地结合各种不同的画面，提高画面信息的丰富性，最后将其完全展示给电视观众。
当前切换台基本上已经实现了数字化管理，数字切换台主要包括两种结构形式，一种为一体式结构，另一种为分体式结构。目前，在实际过程中所使用的数字切换台系统主要为分体式结构，也就是说所采用的系统具有独立存在的切换台主机及操作面板。
当前数字化一体式切换台使用过程中，大型切换台的主机、面板在体积上非常大，主机和操作面板可以独立安装到相应的位置，在使用的过程中也更加具有灵活性。
大型切换台需要数量庞大的输入、输出接口，分体式切换台的接口都被安排在切换台的基站主机上，使得更加便于设备的连接及信号线的铺设。
分体式切换台切换面板中包含有电源线、控制线需要进行连接处理，在切换台更换处理过程中，切换操作面板操作变得更加方便、简单。
采用分体式切换成连接处理过程中，同时还实现了网络化操作，物理输入、输出接口也不需要和切换台操作面板的按钮一一对应起来，可以通过相应的软件设置其对应关系。甚至一些切换台可以通过分体式切换台直接完成制式、格式等图像参数的设计过程，简化了传统工作方式的流程，对其变化大小进行准确控制，使得系统使用起来更加简单易操作。
2.3频矩阵
视频矩阵功能主要是为了更好的调度音频、视频信号、扩展切换台有限输入、输出通道，音频、灯光制作监视源的选择等各个操作过程完成的设计。各工位信号源的视频矩阵选切，需要音频跟随视频，同时为了更好的实现同步直播，提升资源利用效率，可以将制作流程的监视设备采用SD格式。对其设备格式特征就能正确认识和把握，能够对显示源开展动态管理过程，通过控制矩阵、分割器等实现大屏幕显示以及其他的动态管理操作。
2.4监视系统
在高清发展过程中，实现了从标清到高清之间的转换发展，建立了标清和高清兼容的系统，在狭小的车内空间需要满足监视视角、位置等多方面要求。同时还需要满足其相应的功能需求，各工位工作人员从不同监视需求、不同宽度高度比例大小、输入输出需求等多方面加以综合考虑和设计。从而完成了监视系统设计过程，实现了从标清到高清的有效转换。
2.5录像系统
数字设备应用发展过程中，选择了高清和标清兼容的节目内容，录像系统也选择了相应的高清录像设备，能够对录制图像实施有效的处理操作。同时在声音方面也实现了很大的提升，能够独立完成输入、输出以及其他频道编辑工作。
2.6其他系统
除了上述提到的系统功能外，还包含了其他的管理系统，比如慢动作回放系统、字幕系统等都是当前应用比较广泛的高清电视转播车视频系统。在具体设计和研究过程中，需要根据实际需要来完成相应结构的设计。
3结论
高清电视转播车系统的设计，一方面是为了满足日常的转播功能需要；另一方面也实现了一车多制的效果。通过此次设计发现一辆车的制作能力明显高于普通转播车，传统转播任务需要两套甚至更多套的设备，如今仅仅只需要采用一辆转播车便能够独立地完成各种操作，包括能够独立地完成多个现场操作以及多套节目的同时转播处理。与此同时，也使得整个转播车系统实现了一车多制的效果，转播车系统设计也更加先进，更具有实用性。
参考文献
[1]王琳华.高清转播车在市级电视台的设计与选型[J].电视技术，2011，35（4）：41-43.
关键词:延时器;直播;sd/hd;aes/ebusdi
随着电视事业迅猛发展,电视台在节目播出中现场直播形式正在越来越多的广泛应用。出于安全直播的需要,现在电视台的直播节目普遍采用了一种可延迟节目的视音频信号的设备-延时器。延时器的出现从技术角度控制了非法信号和不适于播出的信号播放。利用延时播出,是一种最安全、最简单的解决方法。
一、延时器的工作原理及特点
1、视频服务器延时播出系统的工作原理及特点
利用视频服务器建立电视节目延时播出系统是利用视频服务器的特性,采用m-jpeg或mpeg-2等压缩格式,在符合技术指标的情况下对视频数据进行压缩编码,以满足存储和传输的要求。首先将实况直播节目先录入硬盘,再按需要将实况播出时间延迟到适当的时间播出,节目导演和值班员利用这段时间在控制计算机上对现场不宜转播的画面进行剪切并替换为其它适宜素材,这样可控制不当素材的播出,同时实况转播效果又不受任何影响。视频服务器延时播出系统的延时可从几分至几时,延时时间范围大,可进行多任务操作,素材编排、调度灵活。但相对操作复杂,价格较高。下面图示是对视频服务器延时播出系统的简要介绍。
2、纯硬件方式的固态延时器的工作原理及特点
纯硬件方式的固态延时器的工作原理其实非常简单,即让直播节目在预定开始播出时间前提前若干时间就开始录制并将其存储在延时器中(建立延时),到预定开始播出时间时播出延时器中预存的内容(播出延时),其实现的延时量是短暂的几秒,十几秒,同时播出延时器继续录制直播节目,从而在延时和播出延时之间建立了一个时间差,称之为延时时间。节目播出人员可以在延时时间内将不适合播出的内容进行剪切等操作,从而保证了节目的安全和连贯播出。纯硬件方式的固态延时器完全由硬件控制,操作简单,体积小,稳定可靠,价格适中,但延时时间范围小,且功能较弱。图2是带嵌入音频的sdi接口视音频延时器的工作原理框图,其它接口的延时器内部原理与此相仿,只是接口部分不相同而已。
二、视音频延时器的功能要求
目前,基于数字高、标清固态半导体存储的视音频延时器产家较多,其设备外形大同小异,尽管各家设备的外形相仿,其主要功能也大致相同,但具体接口和一些处理细节还是各有特点的。从应用的角度分析,延时器应具备下列基本功能:
1、首先能提供卓越的视、音频质量,其视、音频指标要达到或超过国家广电总局规定的广播甲级指标。
2、视音频一体化延时功能,才能确保视、音频同步。音、视频延时时间最长时间多为1分钟,延时时间最小可进行逐帧步进调整至少要达到1帧。现在有的产品可以做到最大延时6分钟,数字高清的延时时间可达到60秒。
3、支持高、标清数字、解嵌、数字及模拟信号间的互相转换功能。兼容任意格式的数字高清、标清视音频信号(包括高、标清数字嵌入信号,高、标清数字sdi视频、数字aes/ebu音频,标清模拟复合视频,模拟立体声平衡音频等)。
4、具备时基校正器和帧同步器的功能;所以延时器还可以做为帧同步器使用。
5、具备外同步锁相接口,这是广播级专业设备都必须的,以保证能与播控系统同步锁相。
6、在正常情况下,视、音频由于采用一体化延迟,能自动保证同步。为了让应用上更具灵活性,一般音频还应可在-24帧至+24帧时间范围内微调,即让音频超前视频或滞后视频若干帧,以保证视频与音频有更精确的时间关系。
7、由于延时器内部采用数字处理技术,所以无论输入的是何种信号格式,最后都以数字信号的形式进行处理,所以一般视频信号采用10bit量化,也有的延时器采用8bit量化。音频采用24bit量化,48khz取样。
8、视频输入/输出接口一般都具备:复合端子、sdi端子、yuv分量端子。可以根据需要选择不同的输入/输出信号格式。也有产品同时具备上述输入/输出接口形式,也就是说无论输入采用上述三种中的哪一种格式输入,输出也可以同时输出三种不同格式的信号。这会在应用上带来许多方便。
9、目前音频输入/输出接口多为模拟端子,有些产品有aes/ebu(数字)端子。但不知何故,同时具备模拟和aes/ebu数字接口的机型还未见到,视频多接口技术已做到了,但音频未做到,有点遗憾,视频多接口的优点可能因此打了折扣。另外,还有一种可以处理嵌入音频的sdi接口的延时器,输入的是带有嵌入音频的sdi信号,输出的是带有嵌入音频的sdi信号,视音频数字信号在延时器内部解嵌,一体化延时后,再将音频嵌入sdi中后输出。
10、有些延时器具有标准彩条输出,可作临时的信号源。
11、内部视频处理采用数字技术,一般按itu601标准处理,其画面格式按itur656-3标准,即pal为720x576/25fps。
12、由于用于直播场合,所以对设备的安全措施要求比较高,在功能上要求具有断电旁通功能和手动旁通功能。
三、视音频延时器的技术指标
随着技术的发展,设备也在不断的更新和改进,很多延时器的技术指标也在提高,如表1这是新一代数字高、标清固态延时器的技术指标。
表2是一般延时器都具备的音频技术指标。
四、现有延时器需增加的功能
目前,视、音频延时器在直播等场合应用十分普遍,但在实际应用中,还觉得有一些需要厂家做好的事情。
1、虽然产品在不断的改进,但应增加适合虚拟演播室用来解决传感器及口形同步问题。
2、在相位调节方面,在使用连接的过程中,如果需要对锁相行相位进行调解时,先要将延时时间调小,再进行行相位的调解,否则,会因为调整后的初始化时间较长,而不能即时看到调整的效果,在这方面希望厂家能对调整延时器的步进幅度调节范围有所改善。
3、由于外同步锁相的锁相信号为稳定的复合标准黑场或彩条信号,无论将锁相模式设为内同步锁相还是外同步锁相模式,若不小心或者忘记接genlock接口上的bnc终结器就会造成不同步的现象,最好能在后面设置一个带环接匹配电阻的开关。
4、现在除带嵌入音频sdi输入/输出接口的延时器具备视、音频预监功能外,其它产品都不具备,实际应用时,如果有预监功能在某些场合还是很有用处的。
5、现在延时器没有信源监测功能应考虑增加输入端视、音频信号丢失的报警功能,因为在某些场合,这个功能还是必须的。
6、以硬盘系统为核心技术的数字化播控系统将比其它方式实现的数字播控系统要简单的多,起码在目前数模设备混用的过渡阶段延时器应能多增加a/d和d/a转换接口,使大量模拟设备不必另设a/d和d/a转换而直接与硬盘系统连接,即可实现模拟与数字信号之间的双向转换,从而大大提高了设备的利用率。
五、结束语
延时系统能够轻松应对节目播出(直播)过程中的突发事故,做到节目最及时、最准确的播出。延时系统能为电视直播提供可靠,安全,完美的电视效果。由此可见延时系统在电视直播中是非常必要的,是电视播出的一道重要的环节。
博尚ALT600A―CA01型接收机的外包装如下图(图1),采用了彩色纸盒包装。箱内非常简单,除主机和遥控器外还有一本产品使用说明书和一条普通的AV连接线。
博尚ALT600A―CA01接收机主机外观(图2)为亮银色,铁质外壳,体积尺寸为:26cm×22.5cm×5cm,在前面板左侧有一圆形开关电源按钮,长方型的茶色显示窗内有四位的绿色LED数码管,显示频道号码,一颗红色的LED电源指示灯,一颗绿色的LED信号指示灯,在面板中央是圆型的组合按键,由四个扇型小按键组成,分别是频道+/频道-和音量调节的手动操控按钮,右侧还设有一个菜单按键和一个确定按键,通过这六个按键就可以脱离遥控器完成接收机的基本操作,在面板的最右侧隐藏有智能卡的读卡器,可以活动翻开的读卡器仓门上印有博尚电子的标志,中国直播卫星的标志和该接收机的型号,值得注意的是:插入用户智能卡的时候,注意方向不要弄反,正确是芯片向下,按照卡片正面箭头指示的方向轻轻推入卡槽内到底即可。(图3)
下图4是所配的蓝色的用户智能卡,在卡片的背面印有注意事项和卡号(SCID)。(图5)
由于NDS条件接收系统采用了机卡捆绑式的管理,在接收机外壳左侧可以找到一不干胶标签(图6),上面标有接收机的序列号(STBID),智能卡序列号(SCID)和条件系统序列号(CAID),我们对照卡片就可以发现SCID和智能卡上序列号是一致的。由于第二代的中九机器采用广电部门实名登记领取,并建立一机一卡一档,所以用户应当妥善保管自己的智能卡号等信息。
我们再来看看接收机后面板接口(图7),真是非常的“简洁”,能省则省,仅仅保留有有一组天线的输入端子,一组普通的AV接口,一个RS232固件更新接口,刚刚能够满足连接电视的需要,由此可见知该机是定位于广大边远农村用户的一款低端的产品,如果将来直播星向城市开放,相信厂家会有定位于高端城市消费群体的产品面市,如果说接口不够丰富,没有S端子,没有色差输出,也没有光纤音频输出,更没有USB接口令人非常的遗憾,那么你可以看一下该机的遥控器,绝对是该机的一个亮点。
该机所配遥控,外形与DM500的遥控器非常的相象,都是梭型的外观,只是个头要大许多(图8),在遥控器正面顶端有一行小字“电视机按键学习区”表明该遥控器不是普通的遥控,而是带有学习功能的“万能遥控器”,正是因为多了一个按键学习区,才比一般的遥控器要大不少,大个头有大智慧,我们可以利用这个功能将电视机或其他设备的的常用功能按键学习进来,使它成为二合一的遥控器,在遥控器的背面有学习功能的使用说明(图9)。笔者按照使用说明研究了一番并实际设置了一回。笔者学习的遥控器是家中安装的SONY32寸LCD电视的遥控,由于我们使用电视机的遥控操作,平常无非就是开关机,选择信号源的输入,菜单的上选下选,确定和退出操作,于是决定就学习这六个按键。首先将电视遥控器与接收机遥控器发射头相对约3厘米,长按接收机遥控上的设置键,红色指示灯由低亮转为高亮;再松开设置键,再按下接收机遥控器上的电源键,红色指示灯闪一下,再将电视遥控器的电源按键按下,红色指示灯快速的闪动几下,表示学习成功,可以松开按键,同样再将电视遥控的信号源输入选择按键学习进来,将学习区的频道+-按钮和电视遥控上的上选下选按键对应,由于电视的音量控制可以由接收机的音量控制,不需要学习,将学习区的两个音量按键改变用途,学习成电视遥控的确定和退出返回按键更为实用。学习完成后,拿到电视旁测试一下,完全可以控制电视的待机开关等操作,基本可以满足日常的操作,现在可以把你的电视机遥控器束之高阁,留以备用吧。彻底了摆脱为看一个电视,用两个遥控器的麻烦。
在实际使用中,笔者还发现该机的遥控器与第一代中九机的遥控器的遥控编码一样,可以通用,而且还有一个缺点:同大多数的一代中九机一样,也不能使用遥控器让接收机实现待机。为了实现这点,笔者还进行了加装待机模块的改动,具体如何改装在以后的文中会专门为大家介绍。
再来看看接收机的内部,由四块电路板组成:开关电源板、接收机的解码主板、读卡器和正面的遥控接收显示电路板,整个机箱内,电路板占用地方不大,还留有较大的空间(图10)。在解码主板上的主要芯片为:GK5109,这是湖南国科广电科技公司(省略/)生产的芯片,在其官方网站没有公布该芯片的具体资料,经向博尚公司技术咨询该芯片为ABS-S信道解调(图11),另一块粘有散热片的芯片,无法看到具体型号,也只能向博尚公司技术咨询了解,为NEC的MPEG解码芯片,型号为NECUPD6141F(图12),主板上的内存颗粒粘有标有序列号的不干胶标签(图13),这个可以很容易的揭去,露出的具体型号为::ELPIDAD1216AJTA-5B-E,原来是尔必达(ELPIDA)的内存(图14),容量是16Mbytes,ELPIDA是日本最大电脑记忆体制造商,由NEC和日立合资成立的DRAM厂商,在中国台湾有合作伙伴和生产基地。接收机的SPI串口FLASH芯片采用的是台湾旺宏(MX)的、具体型号是29LV320DB,容量大小是4Mbytes(图15)。
该机的音频功放IC采用的是国产的D4558(图16),D4558是一种双运算放大器,内部包括有两个独立的,高增益,内部频率补偿的双运算放大器,适合于宽范围的接收机电源电压使用。
最后看看天线的接口部分――该机的调谐器,采用了独立的卧式安装调谐器,从高频头屏蔽铁盒上粘贴的标签可以看出高频头的型号为高斯贝尔出品的GSTGAIR-08R,如图17:
硬件部分就简单的说到这里,接下来连接好天线开机,首次开机会自动搜索预置的四组频率,搜索速度很快,只需短短数秒,搜索完毕,电视画面提示为47套电视节目4套广播(图18),同一代机相比,四组右旋的频率里打包的广播节目套数要少的多,四套广播分别是中国之声、经济之声、音乐之声和民族之声(图19)。电视节目同一代机相比,增加了青海卫视,而且47套电视节目序号排列也比一代机的紧密,只有在序号为40的四川康巴卫视和序号为42的卫视之间的41号为空,可能将来要安排新的频道。(图20)
