第十三届全运会的信号传输和调度

四年一度的全运会，既是中国体育界的盛事，也是我们广播电视界的一场视听盛会。

本文以第十三届全运会的信号传输系统和核心调度系统为例，分析总结了实际工作经验，并提出一些需要特别注意的事项。

第十三届全运会 IBC CDT PQC 2017年8月，天津举办了第十三届全运会，这是一届创新、节俭、绿色的运动会。

天津全运会的比赛场馆共48个，
其中直播场馆36个，其他场馆采取单机（ENG ）集锦拍摄，
实现所有项目的电视全覆盖。

本届全运会完全高清制作、
传输和播出，在足球、柔道和橄榄球的部分比赛场次中实
现最前沿的4K 技术，全景声制作和VR （实景虚拟再现技
术）的应用，打造了天津全运独特的视觉、听觉效果。

做好一届大型综合体育赛事的电视转播，是一个庞大
的系统工程，工作千头万绪，需要制定转播的规模和项目、
明确工作界面、设计方案流程以及施工运维等等。

其中既
有巧思创新，又应具有严格的工业化生产标准和模式。

一 成立专门的全运会广播电视部
在组委会中设立专门的广电部门，才能保证一切转播
事宜推动有力、分工有序，没有漏项也没有重复。

部门之
下，依据职责分工成立各工作组，组间明确分工，各组按
照各自的工作任务，并头准备和行动。

本届全运会，天津广播电视台担纲主播机构，全面负
责广播电视的转播工作，在组委会下成立了广播电视部。

职。

传输部负责全运会中信号的传输、调度和监控三大任务。

其中传输任务包括比赛场馆的公共信号、单边信号和风景摄像机信号的传输、IBC 园区演播室的信号传输，以及从IBC （国际广播电视中心）到中央台、天津台和各省市电视
务是完成赛事信号的技术监测和质量控制，包括建成PQC
（质量控制中心）。

任务明确之后，各组之间的沟通是非常重要的。

需要
二 前期的调研和规划设计一场大型的综合赛事转播工作，前期的调研和设计非常重要。

掌握实际的技术需求，就能够做到有的放矢，量体裁衣。

但事实上，调研结果总会和实际要求有一定的出入，因此设计上一定要有合理的冗余。

最初，我们向各台发放了全运技术需求的调查函。

考虑到各台工作的实际工作安排，我们在多个时间节点重新确认需求变化。

即便如此，调查的结果与全运会的实际需求还是差距不小。

各台的具体需求总是不断调整，甚至临时增加或者取消转播；另外主播机构也会临时调整或改变转播计划；体育竞赛委一方可能会更换比赛场地等等。

各种变化，不一而足。

为此我们参照上届全运会的规模和本届的转播计划，好的工作流程可以提高工作效率，尤其是遇到问题
时，可以做到“沟通有效、处理快速”。

本届全运会中，经
多方协商，工作流程如下：
BOC （转播运行指挥中心）负责全运会的预定服务，为IBC 内各转播机构和CDT 提供第二天的详细的节目传送时间表， 包括赛事直播、单边传送和ENG 集锦。

如有临时
变化，BOC 及时通知。

PQC 作为全运会的节目质量监控中心，负责与前方转播团队联系沟通转播的相关事宜，包括节目质量和内容。

CDT 作为全运会的信号调度中心，上接36个场馆的赛事信号，下发信号至20个演播室，提供矩阵的信号源名表，保障赛事信号安全地传输分发。

赛事期间，根据BOC 提供的时间表，CDT 值班人员提
前1小时到岗，检查机房设备并确认检查好每一路信号。

同时通知PQC 。

如果是传输故障，CDT 处理解决后将结果汇报PQC 。

PQC 上报BOC 并答复各转播机构。

如果是前方现场制作原因，PQC 负责调查问询，并向CDT 和各转播机构给出详细原因。

若演播室第一时间发现问题，直接告知PQC ，PQC 负责与CDT 和前方转播团队联系并回复结果。

若PQC 第一时间发现问题，PQC 直接通知CDT 和前方转播团队，双方检查系统，并回复PQC 结果。

四 全运会传输方案设计本届全运会的直播场馆36个，6个风景摄像机信号点位。

所有信号汇聚至IBC ，共约200路信号。

传输方式以光缆传输为主，辅以卫星和4G 信号。

大部分场馆的信号都采用光缆传输，设计中要求光缆路由主备分离、独立。

传输方式优先考虑SDI 基带传输，基带传输不但成本低，而且质量高。

因为它是一种无压缩传输，即使信号出现故障，排查和解决也快速简单。

受传输距离和光衰减的限制，有些场馆只能采用编码传输方式。

压缩码率设置为50M ，主备不同路由传输，线路保障要求线路能自动倒换。

实际工作中，虽然编码传输方式的信号质量并不低，但是主备路由的延时差非常明显。

CDT 中心接入场馆信号时，应该对不同场馆的不同延时情况多加注市风貌的重要信号。

它的安装位置经常是在室外、高层等特殊地方，相关传输设备的安装要考虑全面，包括电源、防雨、防盗，确保设备安全、传输安全，尤其是重点时段的保障。

一般来说，风景摄像机信号的传输还应包含其控
制信号的传输。

开幕式前的火炬采集和传递，由于转播地点和接力
路线的条件限制，不可能完全采用光缆直播，必须用卫星做补充。

卫星直播中，最理想的方案是一主一备两辆卫星
车，C 、Ku 不同波段及不同的卫星。

本届的全运会为了降
低单场的成本，增加转播的场次。

我们采用主路卫星，备
路4G 的方式，有的比赛甚至采用主备都是4G 的传输方
式。

为确保安全稳定，我们在4G 传输方式上做了多重保障（此处不再赘述），使得最终的信号传输带宽可始终稳定在8M~9M ，保证了质量。

火炬的传输也可以采用微波的传输
方式进行，当火炬在城市繁华区域穿行时，林立的高楼会阻碍微波传输，因此需要多次进行传输测试，增加微波接收的点位。

另外还需向“无委会”申请无线频率的保障，避免不明的微波干扰。

IBC 中心的信号传输，重点考虑两部分。

一是CDT 传输信号至演播室。

本届采用光传输方式。

每个电视演播室送3路高清信号，1路时钟，1路通话信号，1路矩阵控制信号同时演播室回送1路信号至CDT 。

广播演播室需要增加音频解嵌设备。

二是，演播室信号回传各省市台内的机
房。

作为主播机构，事先要协助各台做好信号回传的安排。

我们在CDT 安装了中国联通的和中国有线的光传输设备，供各台自行选择传输通道。

还有一种办法比较简单，就是使用卫星车回传信号。

IBC 设计时，应提前预留出合适的停车位和电源、线缆的接口。

五 信号接收和分发中心的设计 天津全运会IBC 系统主要包括IBC 接收和分发系统、IBC 资源共享系统、演播室系统等几大部分。

它为包括中央电视台在内共23家广播电视机构，提供赛事的直播、收录、媒资和编辑制作等服务。

信号接收和分发中心是全运会IBC 的信号枢纽和核心，能否完成全运会的转播，满足全国各台的要求，它的设计至关重要。

首先是机房位置的选择。

以IBC 的中心位置为最佳，方便线缆的进出、铺设为原则，各媒体机构都需要从CDT 获取信号，好的选址可以简化信号传输设计和施工。

IBC 信号的汇聚、分配和调度，需配置矩阵和相应的周边设备。

设计之初，我们曾为了选择单一大矩阵还是拆加软件切换双保险，使得单矩阵的安全性丝毫不逊于双矩
阵。

CDT 的职责是保障信号的安全和质量。

为此，系统中
设计了SDI 二选一功能。

不同于普通二选一，我们是通过
矩阵完成此功能的。

从矩阵中选择一对公共信号的主备2
个输入口和1个输出口，组成二选一的SDI 输入输出。

将
矩阵的自定义切换面板，配置成二选一的控制。

这样一组“二选一”的输入输出和控制就都齐全了。

为提升控制安全，简化操作，提高操作速度，我们在矩阵控制软件上又进行了新的开发，增加新功能窗口以完成二选一的软切换。

软件窗口可以自定义，界面窗口只显示需要的二选一。

使用期间，每天的窗口根据需要自行调整，保证了界面清晰，
操作更安全。

值班员不必从太多的“二选一”控制键中查
找目标，有效地提高了操作效率。

本届全运会共有36个场馆的主备公共信号，需矩阵组成36组二选一，再加上二选一输出需要环回至入口，因此仅“二选一”就至少占用矩阵36×3个入口，36个出口，这也是我们选择大矩阵的原因之一。

利用矩阵完成“二选一”，可以节省大量的二选一、视分板卡，一个20键的自定义面板控制可以替换10个二选一控制面板，因此极大地简化系统施工，减少上百根视频线缆和控制线缆。

当输入信号出现问题时，二选一输出可以手动或自动切换至备路。

使用矩阵二选一时，只能采用手动模式，这更符合赛事信号的特殊性，保证信号的高质量也是CDT 的
责任。

由于二选一的输出自环矩阵，下游演播室的信号可以
灵活调度，既可以主路选择二选一的输出，备路选原备路
信号，又可以只用二选一的输出信号，不选择备路信号。

这样一个演播室可同时选择更多场馆信号。

此外，矩阵自环8通道信号处理器，其中包含独立共
享功能模块组，包括帧同步器、上下交叉变换和音频处理
等等。

需要信号处理时，可通过矩阵自环实现任意场馆信
号的处理，提高系统的灵活性。

六 监控系统的设计
1. 视频示波器、音频监听器和监视器本届全运会中，前方场馆的转播团队将混合声、现场
声和评论声嵌入SDI 信号中。

IBC 中各转播商根据需求选择音频。

监视墙上分区为输入监看、调度监看和输出监看。

其
中调度监看的信号跟随每天比赛项目变化调整。

多画面分割和矩阵相结合。

利用矩阵内部增加的画面
分割调度的交叉点板和特有X-LINK 技术，既不占用矩阵的原有SDI 输入输出端口，也不占用原有矩阵的交叉点，只需9根线缆连接就实现了矩阵任意输入输出口共288路的信号监看。

施工中节省大量的线缆敷设，且监视墙的信号更换无需重新布线。

2. 信号监测报警一般情况下，每天会同时接收处理10~20多个场馆的信号，人眼难以每时每刻兼顾所有信号。

安装信号监测报警设备可以帮助值班员及时发现问题，缩短故障处理时间。

为了事后分析故障方便，还应该在系统中加入信号随录功能。

3. PQC 系统PQC 系统分为音频PQC 和视频PQC ，主要负责对赛事信号进行节目内容和质量的监测、控制。

PQC 空间布局需做到视频和音频工作区相隔离。

4. 闭路电视系统IBC 园区搭建一套闭路电视系统，保证全运会直播场馆信号能够实时传递到IBC 各工作区域，IBC 的媒体机构可以第一时间通过闭路电视获得前方赛场情况。

七 辅助系统CDT 为IBC 中心提供时钟、通话和标准的测试信号。

时钟系统采用GPS 和COMPASS 双授时，高精度本振频率。

通话采用四线式数字通话矩阵，由于演播室分散，配置2个通话矩阵分别负责不同区域。

通过光纤级联和无线对讲，实现所有的工位的一键式通话。

八 总结分析
全运会是国内最重要、最大型的体育赛事，信号的传输调度工作涉及到转播、制作、收录和播出各个方面，影响范围广。

对于系统的运维和管理，一定要做到心中有数，主次有序。

提前做好细致的测试、演练和应急预案，以免发生问题时措手不及。

传输方面，光缆传输虽然稳定，但故障也不可避免，
尤其是编码传输。

本届全运会的传输中，光缆基带传输没有
发生故障，SDH 传输中出现过视频的马赛克、声画的不同步、音频的噪音等现象，经过故障的排查处理，发现原因也有多方面，既有编码器和SDH 传输线路的原因，也有前方转播团队的制作原因。

前方转播团队一般来自全国各地，
在沟通和配合上会给故障的判断和解决增加一些难度。

卫星传输技术成熟稳定，但是雨衰和电磁干扰是它的
软肋。

本届全运会中，我们卫星传输共发生了2次故障。

一次是因为雨衰，另一次因为卫星公司的失误，导致卫星信号中断。

卫星的传输质量，大家都是认可的。

对于4G 的质量，
却是意见不一。

实验证明只要能保障4G 传输带宽，传输的
质量是没有问题的。

相信随着编码技术的进一步发展以及未来5G 的应用，这种以运营商为依托的传输技术一定会成为主要的传输方式。

调度方面，IBC 演播室信号调度的方式分两种，一种
是CDT 负责切换调度，这种方式一般演播室的信号需求量
大。

可以在通道上多做预留，将当天的信号提前调度好，
尽量避免直播中的切换，以免配合失误，引发事故。

另一种是演播室自行切换，这种方式对于CDT 来说，可以减少操作，节省通道。

但是当CDT 准备进行信号的处理时，一
又包含了项目名称。

这样CDT技术人员与上下游联系时，可以快速、准确地找到对应的信号。

监测方面，监视墙调度区的监看内容随着每天比赛项目的不同相应地变化。

监看监听的过程中，视频的问题是比较容易发现的，音频的问题比较隐蔽，值班员不敏感，环节也比较多不容易处理。

应该和音频PQC密切配合，确保及时发现并处理。

全运会的开闭幕式转播是所有工作的重中之重。

首先
对于传输、通话设备的管理和维护，在发放安装前，需核准、对接和签字确认。

撤场后及时回收，保证设备完好，不丢失。

赛事期间，严格安排好机房、线路巡检工作。

保证安全传输。

总之，办好全运会的转播工作，需要对赛事转播的深刻理解和各部门间的紧密配合，紧张的赛事转播虽然压力山大，但是能给全国观众带来一场体育的饕餮盛宴，就是我们广播电视工作者的最大荣耀！
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