连云港市广播电视台移动新闻直播车的设计与应用教案资料.doc

连云港市广播电视台移动新闻直播车的设计与应用精品文档连云港市广播电视台移动新闻直播车的设计与应用梁峰 杨思智摘要：本文介绍了连云港电视台新闻直播车的系统设计思路、系统构成和设备应用情况。关键词：新闻直播车 地面数字电视技术 COFDM 摄像机微波 1、项目概况当今广播电视新闻正朝着缩小新闻事件发生和报道的时间差的方向发展，广播电视的时效观已经从过去的“TNT”(Todays News Today,今天的新闻今天发)变为现在的“NNN”(Now News Now,即时的新闻即时发)。广播电视新闻最迷人的魅力就是现场同步直播。对于地市级广播电视台本地新闻节目是最重要的资源，是彰显整个台综合实力的一个重要窗口，因此各地电视台新闻节目直播就成为了常态。数字微波新闻直播车，也叫电视新闻移动直播车，其实质就是移动的数字微波传输系统，这种新的信号传输手段，现在正越来越多地应用于电视新闻事件的快速直播与报道。移动数字微波传输系统，它采用了地面数字电视传输技术，突破了以往的固定微波和卫星必须“点对点”进行“可视”传输的束缚，它支持“非可视”高速移动信号传输，这种优势是固定微波和卫星所无法比拟的。连云港广播电视总台为进一步做好对新闻实践的快速反应能力，决定装备一辆五迅道（一无线+三有线+一车载遥控摄像机）移动新闻直播车。使其具备先进的标清数字传输技术，可使用微波、网络传输信号，既能满足一般的新闻节目和小型活动的现场直播，又能实现移动直播。系统设备规格符合广播电视行业技术标准，符合数字电视技术的发展方向，能确保今后一定时期的先进性。系统结构简单、功能齐全、具备快速应急手段。 项目包括：摄像机微波传输系统、车载微波传输系统、网络传输系统、音视频设备、系统设计和系统集成、车体及车体改造。 项目确定后，由我台提出具体技术要求，通过招投标，选中天津中天高科特种车辆有限公司、长春兰新恒远电子科技公司共同设计集成了一辆电视新闻移动直播车。二、系统的构成、设备的选型和应用 移动新闻直播车的系统由以下5个部分构成：数字微波传输系统、视音频系统、网络传输系统、天线和车载摄像机综合控制系统、电源系统。1 数字微波传输系统直播车的核心系统是摄像机数字微波传输系统和远程大功率数字微波传输系统2个部分。本车的摄像机数字微波传输系统和远程大功率数字微波传输系统采用的都是地面数字电视技术欧洲标准DVBT，调制方式均为COFDM，即编码正交频分复用调制方式，视音频数字压缩编码标准均采用MPEG2标准。新闻移动直播车配置了1个摄像机数字微波迅道和1个远程大功率数字微波传输迅道，1、1 摄像机数字微波系统 摄像机数字微波系统通常也叫作无线摄像机系统，它的核心是便携式摄像机微波发射机。发射机ASI-LX1600S,压缩格式MPEG-2,调制方式为COFDM，具有模拟、数字、SDI视音频输入接口，发射机射频输出功率为100-500mW，通道带宽为8MHz，发射频率可调，经信号测试后，摄像机微波发射机的发射频率设在590MHz。发射天线采用0.5m全向天线，天线增益为5.5dB。车载接收天线采用了相应频率范围的1.7m杆状玻璃钢全向天线，增益均为10dB。车载微波接收机ASI-LX1600R的接收频率也对应设置为相同的频率，内置解码器。1、2 远程大功率数字微波传输系统 大功率远程数字微波传输系统由发射和接收两部分组成，发射系统安装在直播车上，接收系统一般是装在远处较高的接收点，我台选择安装在锦屏山发射台、北固山转播台的发射塔上，信号通过光缆传回广电中心播控机房。 发射系统由LX0516编码器、ASI-LX1800S大功率远程数字微波发射机和1根1.7m玻璃钢全向天线组成。 1、LX0516编码器。编码器的视音频编码方式采用MPEG2标准。编码器具有SDI视频（可嵌入音频）、模拟复合视频、平衡式模拟音频、AES/EBU数字音频输入接口；具有2路ASI码流输出接口。编码器将输入的视、音频信号编码打包压缩为ASI码流后送入大功率远程数字微波发射机。 2、ASILX1800S型大功率远程数字微波发射机。远程发射机是实现信号远距离传输的核心设备，发射机内部采用COFDM调制方式，信道带宽为8MHz，发射机具有ASI码流输入接口和RF（射频）信号输出接口，发射机RF输出功率即发射功率大小可调，但为避免电磁波对人体的辐射伤害，在传输距离达到要求的情况下一般不要加大发射功率。发射频率可调，经过信号测试后，我台发射机的发射频率设置在760MHz。如果发射频率作了调整，那发射链路上的滤波器、天线，以及接收端的天线、滤波器等设备和接收机的接收频率也要作相应的更换或调整。3、发射和接收天线。发射天线用1根1.7m杆状全向玻璃钢天线进行信号发射，天线的工作频率范围是76020（MHz），工作增益是8.5dB。车内的2.5m气动杆控制系统可以实现天线的升降和多抬高2.5m，在固定点转播时以调节覆盖效果和增加传输距离。接收天线则是由一根杆状全向玻璃钢天线和三根定向天线组成。在锦屏山发射塔上的东北角安装一根全向玻璃钢天线，在发射塔平台上安装三根分别指向北、西、东南方向的定向天线一起送至微波接收机ASI-LX2804R。全向天线作为市区覆盖，三个定向天线则是指向赣榆、东海、灌云县城。北固山转播台则安装一全向天线和一根指向连岛的定向天线，采用双天线合成接收系统送至ASI-LX2802R接收机。4、数字微波接收系统。系统由1部ASILX1800R型双集数字微波接收机和1部数码视讯的8020型解码器组成。接收机采用了分集接收技术，可接收2路RF信号，也就是可连接2支接收天线即全向和定向天线，这样可以增加信号的接收范围。解码器具有ASI码流输入接口和模拟、数字、SDI输出接口。接收机的接收频率可以设置，接收频率要设置与发射频率相同，所需信号才能正常接收。SDI信号送入数字光端机，通过光缆送至播控中心。2 视音频系统 直播车的视音频系统设计遵循结构简单、操作方便、功能齐全的原则，视频系统设计为数字标清系统，音频系统设计为模拟音频系统。2、1视频信号源系统视频信号源主要为1个无线摄像机迅道、三个有线摄像机迅道和1个车载遥控摄像机迅道。配置三个有线讯道，这样该直播车的讯道数就达到了5个，不仅能够满足新闻的拍摄需求，同时也能够满足一般会议，小型文艺演出等活动的拍摄需求，拓展了直播车的使用环境，大大缓解了我台在节目制作中缺转播车的问题。无线摄像机迅道中的微波接收机可提供2路SDI、2路模拟视频信号源。车载遥控云台式摄像机选用了HVR-AIC高清晰度数字摄录一体机，机头安装在车顶，仅提供视频信号源。云台为KXWELL云台，实现高精度的平滑控制，不会出现图像抖动现象，最低速可达0.01度每秒，最大速水平可达45度/秒，360度旋转。视频信号系统如图一所示。2、2数字视频切换台 视频系统的核心是HVS-300HS12路输入1ME多格式切换台，具有12路直切键，界面简单，功能齐全。选用该切换台的主要原因之一是它具有内置帧同步功能，可以直接对各路输入视频信号源进行内部同步锁定，视频系统无需再配置外同步系统，这样，视频系统得到了极大的简化。切换台还具有灵活的输入、输出设置，多种输入、输出的选配件，如：HD/SD SDI输入，DVI-D,模拟RGB,HD/SD模拟分量，模拟复合。任何输入都可以通过内置软件设置分配给任何交叉点。切换台的标配有8路HD/SD-SDI输入和8路SDI输出、4路模拟视频输入和4路模拟视频输出,最大12路输入、8路输出。切换台的迅道数量和直切键的数量完全能满足目前的需要和以后信号源的扩展的需要。另外还具有：内置多画面显示分割器，最多可显示16路信号在一个显示器上；两通道的画中画功能；多种2D和3D特技；一个抠像键及1带2D DVE 的DSK；2个静帧预设按键等。 图一、视频信号系统2、3信号监视系统 采用4台RMS5733为信号源的监看，3U机架式RMD5733-SC液晶监视器是一种能提供视频监看音频监听功能的液晶监视器。采用1台RMS8424-SC为PGM和PVW信号的监看。4U机架式RMD8424-HSC/SC液晶监视器是一种能提供视频监看音频监听功能的液晶监视器。该系列液晶显示器接收HD-SDI、SD-SDI及模拟复合信号，支持嵌入音频解嵌，4或8个音频表，内置音频监听音箱。2、4录像机系统 直播车上配备了2台SONY的HVR1500型便携式录像机，既可用于收录视音频素材，也可以用作放像机提供信号源。它还装有丰富的专业视音频接口：从模拟到数字SDI和AES/EBU。它还提供HD-SDI输入/输出和RS-422A控制功能，在HDV素材与高端高清格式&高清编辑设备之间架起一座互通的桥梁。2、5调音台作为音频系统核心的调音台选用的是德国百灵达研制设计3u机架式调音台，型号为PRO RX1202-FX12R。功能齐全、结构简单，特别适合于快速节目制作。超低噪音（ULN) 电路，极大的动态余量，通透的音色。8 个新颖的，录音棚级的“无形”麦克风前置放大器： - 24 比特130 分贝动态范围， 192 千赫采样率输入端-超大 60 分贝增益范围 ，内置24 比特数码立体声效果处理器， 配有100 个音质优美的预置， 如：混响，合唱， 镶边，延迟， 音高变动和各种多重效果。有声道配带有效的，音乐性极强的 2 频段均衡器，还配有削波二极发光管 ，4 个平衡式线路输入端， 动态余量充裕 。业级 4580 运算放大器, 超低噪音，极低失真度 - 要比 4560 运算放大器好的多 。每路配有2 个辅助传送， 1 前置推杆， 适合监听使用； 1 个后置推杆， 适合内置效果或外置传送使用 ，CD/磁带输入端可设置在主混音或控制室/耳机输出端上 ；独立的控制室，耳机及立体声CD/磁带输出端 ；平衡式主混音输出端，配有镀金卡侬连接插口，提供 +48 伏幻像电源开关，可使用电容话筒 ，经久耐用的 60 毫米流线型推杆和密封控制旋钮内置开关式电源 (100 - 240 V ）， 使用灵活，具有无噪声，瞬间反应好，电耗低的特性 ，质量的元件和极其牢固的结构，使产品经久耐。调音台的混音立体声监听输出端（MON）则连接1对YAMAHA MSP3有源监听音箱对各路音频信号源进行综合监听，每只音箱内都内置了功率20瓦的放大器单元来驱动直径10cm的低音单元和直径2.2cm高音单元。音频信号系统见图二。图二、音频信号系统2、6 视音频周边设备 1、视、音频分配板 采用大连科迪KD6800-C210 2U的3块双一分四模拟音频分配板、2块模拟视频分配板和1块数字视频分板，用于微波接收机和调音台的主混音输出音频信号、车载摄像机和外接模拟视频信号、切换台的PGM SDI信号的分配处理。每个机箱可安装两个互为热备份的电源模块。2、跳线板 配备了佳耐美的1个24路视频跳线板和1个26路音频跳线板，用于视、音频信号的灵活调配、检测和应急处理。跳线板除了满足一般情况下的信号调度需要外，其主要作用是在切换台或调音台（由于切换台、调音台均无备份）出现故障无法使用的情况下，技术人员将通过视、音频跳线板进行应急跳线，直接将摄像机微波接收机输出的视、音频信号送入发射通道的编码器，进行一对一连接发射。3、外接口端子板外接口端子板是视、音频信号输入与输出的统一接口平台，能直观方便地满足本系统 与外界进行信号交换、级联、扩展等需要。端子板还提供了交流220V的外电输入接口。3 网络传输系统1、配备无线网络接口，可使用多家运营商传输信号，车顶增设天线。2、采用高性能工作站，采集视频信号上传至视频发布服务器。见图四4 天线和车载摄像机综合控制系统 综合控制系统是个天线和车载摄像机的一体化控制系统，控制操作开关和按钮集成在一体机的前操作面板上，操作十分直观方便。天线控制系统用于控制车顶天线和2.5米气动杆的升降；车载摄像机控制系统用于控制车载摄像机的左右上下转动、变焦、聚焦、手动/自动光圈调整和黑/白平衡调整。5 电源系统 电源系统由3个部分组成：交流220V外电、5KW本田变频超静音汽油发电机EU65IS和UPS电源，这3大电源系统为直播车设备提供了灵活可靠的电力保障。见图五。图五、供配电系统 1、交流220V外电 用交流220V外电给直播车系统供电是最好的选择，但只有在直播车停靠的状态下才能考虑使用。 2、汽油发电机 本田汽油发电机可以提供大小在230V左右的电压，额定功率5.5千瓦，最大功率6.5千瓦。持续时间4.4小时。一般不采用发电机供电，但在野外无220V交流电时才用它发电。 3、UPS电源 UPS电源可以说是车载系统最常用、最稳定的首要供电系统。UPS电源选用的是APC的5kVA在线式单进单出UPS电源，其视在功率为5kVA，功率因数为0.7，有用输出功率为5kVA0.7 = 3.5 kVA，UPS电源单独持续供电的时间可达到2个小时。 4、 外电和发电机电力均经过UPS电源进行滤波、逆变等处理后才进入系统，这样就保证了无论采用何种方式供电，系统设备都可以获得稳定、纯净、无干扰的正弦波电源，实现了对设备的保护和供电方式的零时间无缝切换。 5、 技术操作区配置了一体化配电控制系统，控制一体机的前操作面板上装有3种供电方式的选择开关、电源总开关、8个用于车载设备的分控开关，使用十分安全和方便。控制系统还配有5个数字显示仪表，用于显示外电交流电压值、UPS电源输出交流电压值、系统总交流电流值、电源频率（50Hz）和UPS电源电池直流电压值，这样技术人员能随时直观地掌握系统的用电情况6 车辆改装改装车辆为奔驰515CDI，柴油电控直喷发动机，轴距4325mm，长宽高6940*1993*2720mm，排量2.1，最大功率（KW/rpm）110/3800，最高时速162，最大扭矩N.m/rpm 330.车体内部经过改装后，分为设备区、技术操作区和驾驶区3个区域，技术操作区和驾驶区在舒适状态下能乘座45人（含司机），这正好是一个新闻报道小组的人数。车顶主要进行了以下改装：加装了金属铝平台，用于屏蔽电磁辐射，防止电磁波对车内人员的伤害；加装了1套车载摄像机系统、预留卫星天线系统、数字微波传输系统的2支1.7m全向玻璃刚天线和天线升降控制装置。见图六、图七。改装后的车体与车门为不可拆卸式，车内改造与系统集成部分固定可靠，均不发出摩擦碰撞声音，改装后的车体有足够的刚度和强度，整车系统具备完善的防雷接地防护和良好接地，设备与车体间的避震性能良好。车辆的稳定性、平顺性不低于原车设计指标，确保车辆配重合理。图六、左侧视图1、驾驶室 2、车顶平台围栏 3、车顶摄像机 4、微波天线 5车顶空调 6、金属屏蔽层 7、铝制车载平台 8、预留卫星天线 10、升降天线杆 12、爬梯 图七、俯视图三、测试与使用情况 电视新闻直播车于2010年10月投入运行、测试并交付连云港广播电视总台使用。测试工作由连云港广播电视台、兰新恒远电子公司和市无线电管理委员会共同完成。由无委监测站对摄像机微波发射机和大功率微波发射机进行功率测试和频率测试。测试结果符合要求。摄像机微波发射机的测试：直播车放在院内大门口，摄像机在广电中心楼内走动，在整个移动过程中95%实时流畅。在连云港火车站附近摄像，图像清晰传至电视台门口的直播车内。摄像机数字微波系统的有效传输直线距离在两侧建筑物众多反射充分的环境里可达到1300m。远程信号测试：远至东海县城西的双湖边、南至灌云县城、北至赣榆县新区，信号都能稳定传回播控中心。在主城区移动传输实时信号，达到95%流畅。尤其是在连岛大沙湾海滨浴场，信号也能出乎意料地绕过山头传回播控中心。经过测试证明，车载远程数字微波传输系统完全可以在连云港市区和近郊县区完成信号传输任务。从去年十月以来，新闻直播车先后在赣榆县房展会、东海县房展会、新海电厂建厂庆典、全省沿海开发现场会的流动直播等一系列重要活动的直播中发挥了关键作用。自投入使用以来，系统运行稳定正常，能够完成新闻或重大事件的快速报道和信号的高质量传输任务，总体上达到了设计要求。 2011-7-23收集于网络，如有侵权请联系管理员删除