江苏省广播电视总台4号高清转播车的设计与实施

本文介绍了江苏省广播电视总台4号高清转播车的设计与实施。

该车按照16+8的讯道规模设计和施工，现具备12个常规有线讯道和8个外来扩展讯道，全高清内核，SDI 架构，配置有1台48路2M/E 切换台，1台96×96多码流视频矩阵，KSC 集中控制系统，智能坐席管理系统。

车体智能控制 KSC 集中控制系统 智能坐席管理系统 江苏省广播电视总台郭智峰 陶君文
面对台内日益激增的高清节目制作及季播类节目的不断推出，江苏广播电视总台现有的汤姆逊高清转播车（1号）、曼高清转播车（2号）和4K 车（3号）难以满足节目制作需求。

在此背景下，第4辆高清转播车的建设任务应运而生。

一 车体部分制作车体。

材料硬度大、相对密度小，一次成型，避免了以往车体铝蒙皮材质弯角处的接缝，有效防雨、隔热，并且相较以往使用的材质，整车重量减轻了1/3。

车内空间采用三功能区布局方式，由车头至车尾依次
为：音频区、制作区、技术区，在车尾外部安装接口板及
工位设计共19个：
z 技术区5个工位：调相×3、技术总监×1、
VTR ×1；
z 制作区5个工位：导播×1、辅切×1，助理×1，字幕×2；
z 音频区3个工位；
z 制作区第二排工位（6个），EVS 工位4个，灵活工
位2个，灵活工位可用于超高速或全媒体工种，面向导演
墙，座椅的下方设计成为储物柜。

监视系统、监测系统、同步系统、时钟系统、通话系统及各种接口转换等周边设备组成。

视频系统设计为纯高清内核，采用上下变换满足标清制作的需求，可同时制作两套不同的高/标清节目。

车上主要核心设备为：1台48路2M/E 切换台，1台96×96多码
流视频矩阵；主要录制设备为3台P2高清录像机，1台12通道高清EVS 硬盘录像机。

系统信号流程如图2所示。

该转播车为16+8讯道系统，高清切换台作为节目制作主通道，多码流视频矩阵的应急母线作为应急通道，通过双2×1选择开关进行主备切换。

当视频切换台发生故障时，通过选切多码流视频来选择视频源作为PGM 输出。

应急切换具有TALLY 显示，具备字幕叠加功能。

全部信号源的高清信号均同时进入视频切换台及多码流视频矩阵。

制作区信号的监看采用矩阵输出至大屏幕+多画面分割器显示方式，信号源由多码流视频矩阵提供。

其他各区的集中监视采用大屏幕+四画面分割器的方式。

视频调度系统使用多码流视频矩阵，负责应急，录像、慢动作、监看的输入选择，摄像机返送信号的分配及辅助
输出等信号的调配和切换。

1. 摄像机系统现有12套Sony HDC-2580高清摄像机，配备全尺寸机输3G 带宽的信号，以便在机头和基站之间传输独立于RET 返送信号和本机信号的HD-TRUNK 和HD-PROMPTER 通
道高清信号，实现转播现场机头端与转播车系统端的长距离SDI 信号的传输，对于户外转播具有很大的实用价值。

2. 高清切换台
配置了SAM 公司的KAHUNA 4800 2M/E 高标清兼容
切换台，采用4M/E 主机箱，6RU ，
48路输入，24路可独立定义输出，
双冗余电源设计，单电源也可正常工
作。

采用Format Fusion 3技术，支
持1080P （3G ）、1080i 、720P 、SD
信号的输入输出。

无需额外增加上下
变换。

标配2.5D DVE 功能。

每级M/
E 有4个键，其中2个为超级键（能
同时开2个2.5D DVE ），另外两个为
E 键可以用作下游键、线性键和色键
功能。

配置1个2M/E 控制面板，每级
M/E 具有24个直切键，所有母线交
叉点按键支持源名显示，双冗余电
源，带1个GUI 触摸屏菜单面板。

配置1个1M/E 模块化控制面板，面板上有16个直切键，所有母线交叉点按键支持源名显示，双冗余电源，带1个GUI 触摸屏菜单面板。

配置1个1RU AUX 控制面板，用于AUX 母线控制，40个直切键。

2M/E KAHUNA 切换台拥有1500帧（60秒）的HD 帧
存空间，支持活动画面存储和循环播放，兼容常用动画文件格式，支持从USB 、以太网接口导入文件。

KAHUNA 切换台采用GMEM ，支持全功能存储切换台状态，每级M/E 支持独立的场景存储功能。

每级M/E 有
四路可设置的输出信号（PGM 、PVW 、CLEAN 、KEY 等）。

3. 多码流视频矩阵
矩阵采用Imagine Platinum MX 数字视频矩阵，9RU 机
箱，最大可扩展至128×128。

配置矩阵规模为96×96，配
置了12块8路HD-SDI 输入模块，即96路输入；配置了
控制卡，可热插拔的功能卡，而且支持冗余的双交叉点，可以手动/自动地进行信号倒换，保证整个系统不存在唯一的系统崩溃点。

Imagine 未采用中央控制单元，控制信息是分布在多个控制卡中的，不存在唯一的系统崩溃点。

如果某一个矩阵单元出现控制系统的错误，整个矩阵系统中的其他单元可以继续操作，不会受到任何影响。

而且，控制系统的错误不会影响当时的信号通路，换言之，在该控制卡被更换之前，该矩阵单元仅是不能切换。

配置1块X-Y 控制面板，48个带LCD 源名显示的按键，带OLED 显示屏，可翻页，2U 高。

配置6块多母线面板，用于VTR ，EVS ，全媒体和灵活工位的信号调度等。

控制面板采用网线连接，部分面板采用XY 协议环型BNC 同轴电缆连接作为备份。

4. KSC 集中控制系统KSC Core 全面基于网络环境，通过高安全级别的网络交换机接入设备，通过主备冗余的核心数据服务器，保证单一服务器故障后全系统内无缝接管至另一核心数据服务器，不会对节目流程有任何影响。

系统是由两个核心组成：一个是KSC Core 软件，另一个是相关的SQL 数据库，均运行在带有专业操作系统的标准PC 上。

的中间过程，直接选定信号源及目的地就能完成跨系统的信号调度，并且实现演播室工作状态的完全转换，这种转换包括监视墙信号源的转换及布局方式，信号路由交叉点
的改变，控制面板按键布局的改变，板卡参数的调整等，大大降低了人员误操作的风险，提高了播出的安全性，具有极高的应用价值。

KSC Core 还是整套系统Tally 的核心，支持多个系统多级Tally/UMD 控制，对所有画面分割器系统的UMD 、DESTINATION 、ROUTING 进行管理，并可在面板上进行
简单操作。

利用调像区3块BD18-ISP/Z1面板自带的4路GPIO 输出矩阵交叉点的触发信号和在OCP 上按压JOYSTICK 所产生的触发信号共同实现了JOYSTICK 的Override 功能，5. 智能坐席管理系统
可视化坐席协作管理平台，能够解决人机分离，提高
设备利用效率，减低工位空置率，减少设备投入，实现一人多机、一机多屏机制，业界完善的坐席协作队列管理、坐席协作权限管理、坐席协作分组管理。

采用Mediacomm KVM 矩阵作为可视化坐席协作管理
平台，采用高安全级别的矩阵主机，通过私有协议来接入设备。

该系统帮助实现“高速无缝、简化桌面”，一人可以操作多达8个计算机终端，进行日常监控。

6. 应急系统信号源分别进入切换台和矩阵，部分环路设备环接于矩阵上。

切换开关具有断电旁通功能。

采用“双2选1”的输出通道结构，避免出现单节点崩溃。

常态下，主备开关均切换在切换台PGM 信号的输出
端口上，应急时两个开关均倒换至
矩阵EMG 信号的输出端口上。

无
论是在常规状态还是应急状态，系
统的主备两个输出通道均可以保证
有PGM 信号传输。

此外，2选1开关具备“干净”“静
音”切换功能，在进行应急倒换时
输出信号不会出现任何抖动和闪黑。

7. 慢动作及录像系统
现装有1台12通道EVS 高
清硬盘慢动作重放服务器XT3-
6U-CHMX ，配置了两台RCU 。

6×900GB SAS 内置热插拔Raid3
存储阵列，支持高密度通道配置，
所有慢动作的信号输入均通过多码流视频矩阵提供，以实现信号源的
灵活调配。

配备了3台松下P2高标清录
像机，播放和记录功能灵活设置。

切信号，绿色为PVW 信号。

UMD 系统以KSC 集中控制服
务器作为控制器，从切换台、矩阵接入串行Tally 信号，输
出UMD 信号至各个分割器、CCU 。

触发应急倒换开关，
KSC 也自动进入应急状态，切换信息将依据矩阵的串行信
号来执行Tally 提示。

9. 监看系统
制作区监看系统采用6块42寸广播级高清液晶监视器
TVLogic SWM-420A 结合矩阵内置式的多画面分割器。

分
割器内置于PlatinumMX 矩阵中，其信号取自矩阵的输入信
号，选择范围为所有输入信号（如图5）。

另外，在系统内还采用技术区的四画面分割器监看，
音频区的八画面分割器监看、车外接口板双联装液晶监视
器监看。

音频区、技术区和录像区的监看采用四画面分割
器Imagine QVM6800+四画分板卡（如图6、图7）。

慢动作区选用17寸广播级高清液晶监视器TVLogic LVM-170A ，利用EVS 自带的画分输出来监看，输入信号通过矩阵自由调度（如图8）。

乎能够以任何方式将4种不同的监视和测量显示区域同时
组合在一起。

WFM8300的CaptureVu功能，能够捕获和保存一个视
频帧的完整视频数据，并能将已捕获的数据以波形、矢量、色域和图像方式显示在仪器的屏幕上。

利用该功能，可以将已捕获的数据保存在USB存储器或个人电脑中。

调像工位配置了3台Tektronix公司的数字波形监测仪WFM5200，并选购了WFM5200 CAM，可以同时监视4台摄像机的SDI信号。

11. 同步、时钟系统
由主备2台同步机及1台同步信号倒换器构成，选购了音频测试信号输出选件、串行数字信号测试输出选件和主时钟同步功能选件。

系统使用PAL黑场色同步，经视分分配给系统所用设备。

同步信号发生器还提供Word Clock 等信号给音频系统，使音频系统与视频系统同步在一个基准上。

大型赛事一般都采用统一授时方式，信号采用国际通用的EBU时码；同时录制设备也需要进行EBU的时码记录。

时钟系统需要能够接受EBU时码的锁定和EBU时码的输出给记录设备。

EBU时码经过分配后接入各终端设备，主要供两部分使用：第一部分是录像机、EVS、时钟、外接口板等设备，为这些设备提供准确的时码供录制使用；第二部分是制作区、技术区、音频区时钟。

12. 通话系统
该系统以Clear-com Eclipse HX Delta矩阵为核心，构建了一套基于IP的通话系统。

其中，Delta矩阵自带32路模拟4线接口，用于连接模拟4线通话设备，如CCU基站，对讲机基站，电话桥以及音频系统等。

在矩阵中，我们另外配置了两块IVC32板卡，各具备32路IP通话信号连接能力，两块板卡互为备份。

IVC32通过一台千兆交换机，与遍布全车的12块V系列IP通话面板相连，实现车内固定点位的通话联通。

同时，通过IVC32，可以将IP通话信号通过无线路由器与处在此无线网路中且安装有相应手机客户端的手机相连通，将智能手机变为无线通话面板。

另外，还可以通过架设具有固定IP的服务器，将IP通话信号接入互联网，实现全世界范围内的远程通话。

阵崩溃的极端情况下，可以将导播的话筒信号接入音频系统，再通过CCU return传达给摄像或无线通话基站，保证这一最重要通话通路的安全。

13. 周边设备
采用SAM公司的IQ系列，板卡类型丰富，安装在4个IQH3B-S-P机箱中，3RU高，每个机箱最大支持16个模块，机箱配置了双冗余电源，配置了机箱控制卡。

三视音频信号延时处理
KAHUNA与其他切换台的一个显著区别，不论是否进行了上变换、DVE操作、上键、色矫正等处理，最终节目输出都能与输入保持一帧的固定延迟；在进行高、标清同版本制作时，高、标清输出也不存在延时量上的区别，只需在主备输出通道补足切换台的一帧延时就可保证音视频信号的同步。

而系统配置的SAM IQ系列高清数字加嵌器具备延时功能，可以将音频输入信号进行一帧的延时处理后再嵌入到视频信号中，这样就解决了音视频信号同步的问题。

四音频部分
转播车的音频分为主、备调音台系统、录音系统以及周边辅助系统。

核心设备是LAWO MC256数字调音台，包括MC256调音台面、NOVA73矩阵主机箱及DALLIS输入/输出接口箱三大部分。

配置了三个接口箱，
一个为本地接口箱，用于连接本地周边音频信号的输入输出，另外两个作为舞台接口箱使用，通过光缆传输到NOVA73主机上。

音频系统创新性地构建了一套基于AES67协议的AoIP 音频网络系统，实现了车内音频信号的IP化高效灵活调度。

配有Protools音频工作站和Dante多轨录音机可实现多达128轨音频信号的文件化记录。

系统规模大，扩展能力强，通过MADI或AES67协议可与其他转播车或音频系统深度级联，满足大型制作的要求。

此外，音频系统具备完整的5.1环绕立体声制作、监听、传输、编解码能力，为环绕声节目制作提供了强有力的保障。