现场直播信号传输系统设计与应用

现场直播信号传输系统设计与应用[作者：江苏省扬州市广播电视局徐俭]现场直播技术工作是对电视台技术人员技术水平和实践能力的综合考验，城市电视台现场直播技术系统涉及电视转播车、灯光、音响、信号传输等多个子系统，本文主要介绍扬州电视台现场直播信号传输系统的设计与应用体会，希望能对兄弟电视台同行有所帮助。

一信号传输系统选择信号传输系统作为现场直播技术系统中的关键子系统，对于现场直播工作能否顺利完成起着举足轻重的作用。

在台内演播厅进行现场直播，通常只需采用视音频电缆传输系统。

在台外市区场点进行现场直播，可以采用微波传输系统、光纤传输系统和卫星车传输系统。

1. 视音频电缆传输系统扬州台在台内演播厅进行现场直播时，信号传输链路相对简单，通常只需要采用视音频电缆传输系统，台内各个演播厅与电视播控机房总控系统的32×16视音频矩阵之间，直接通过视音频电缆进行连接。

扬州台电视播控机房总控系统是以32×16视音频矩阵为核心，辅以同步机、帧同步机、视音频分配器、图像伴音监视器、视频波形监视器、音频电平测试仪、卫星接收机、光端机等外围设备而构成。

台内各个演播厅传送来的演播节目信号和台外现场直播回传信号，都可以通过总控系统32×16视音频矩阵，进行各路视音频信号的调度与切换，实现现场直播功能。

2. 微波传输系统微波传输系统是无线、点对点直线传输，发射天线和接收天线要在可视范围内，中间不能有建筑物阻挡。

架通微波是微波传输系统正常工作的前提，在选择直播现场微波发送设备安放地点时，必须保证现场的微波信号能够直接传送到台内微波接收点或光纤回传点。

在选择微波设备时，应在保证信号传输质量的前提下，尽可能选用轻便可靠、便于安装的机型，以确保人身安全与设备安全。

信号传输通道和信号传输设备还必须考虑备份问题，避免存在可能导致信号中断故障的单节点。

1998年9月以前，扬州台在台外市区场点进行现场直播时，信号传输系统主要采用微波传输系统。

扬州台微波传输系统配置了一主一备两套发送和接收设备，发送端发送设备主要包括一主一备微波发射机、微波发射天线和支撑架等，接收端接收设备主要包括一主一备微波接收机、微波接收天线和支撑架等。

通常将发送设备架在直播地点的楼顶，接收设备架在电视发射塔较高处。

从直播地点楼顶发送设备到楼下转播车需要用很长（100米左右）的视音频电缆进行连接，从微波机房到电视发射塔接收设备也需要用很长（150米左右）的视音频电缆进行连接，发送端和接收端所用的视音频电缆都比较长，视音频信号质量会受到较大影响，并且微波传输还受自然和地理条件限制。

随着扬州市区高楼大厦越来越多以及空中无线电信号越来越复杂，目前微波传输系统已沦为相对而言辅助的信号传输系统。

3. 光纤传输系统光纤传输系统安全可靠，保密性高、受自然和地理条件影响很小，传输的视音频信号质量和视音频技术指标容易得到保证，直播时的技术保障工作比较容易做到合理化和规范化，比较容易满足各种特殊情况下或规模较大的现场直播活动的信号传输需求，比如在两个及两个以上台外场点进行并行或串行直播，在台内进行二次切换情况下的信号传输需求。

随着扬州市区城域光纤网逐步建成与完善，1998年9月以后，扬州台在台外市区场点进行现场直播时，信号传输系统开始采用光纤传输系统，或采用微波传输加光纤传输接力的信号传输系统。

扬州台光纤传输系统包括发射端设备、光缆传输线路和接收端设备三部分。

发射端位于直播现场，由一主一备两台光发射机和视音频分配器等组成。

接收端位于电视播控机房内，由一主一备两台光接收机、视音频分配器、32×16视音频矩阵、帧同步机等组成。

直播现场转播车到光发射机只需要用较短（20米以下）的视音频电缆进行连接，电视播控机房内光接收机到视音频分配器只需要用很短（2米以下）的视音频电缆进行连接。

4. 卫星车传输系统在台外市区场点进行现场直播，采用卫星车传输系统相比采用微波传输系统或光纤传输系统，具有工作稳定、适应性广、容易实现全省或全国范围内直播信号共享等优势，卫星车传输系统是比较理想的现场直播信号传输系统。

目前卫星转发器的租用费用已落入城市电视台完全能够承受的范围，因此城市电视台已经开始组建或已经建成卫星车传输系统用于现场直播，扬州台也将于2006年组建卫星车传输系统。

二光纤传输系统设计与应用1. 发送端设备组建扬州电视台现场直播光纤传输系统发送端设备主要包括：手持式视音频测试信号发生器TSG-95一只、图像伴音监视器一台（可监视两路图像伴音）、便携式视频波形监视器一台（可监视两路视频信号）、手持式音频电平测试仪一只、增益和均衡可调的视音频分配器三对（一主一备加一对额外备份件）、一主一备GVG MCF光发射机两台、光缆尾纤接线盒一只等。

2. 光缆传输线路设计扬州电视台现场直播光纤传输系统在电视播控机房与前端机房之间建有16芯光缆传输通道，专用于电视播控机房与台外市区各直播点之间传输现场直播信号。

这16芯光缆端口在电视播控机房总控系统机架上做成一个活接头光缆尾纤配线架，可通过前端机房内光缆尾纤总跳线架进行跳接、调度和分配，从而与市区城域光纤网连接起来。

这16芯纤芯对市区几个相对固定、经常进行直播的主要直播点调度和分配情况大致是：老体育场（馆）2芯、新体育场（馆）2芯、大剧院2芯、中级法院2芯、文昌广场2芯、国展中心2芯、市政府会议室2芯、友好会馆2芯。

在这些主要直播点都已预装了专用的光缆回传端口和光缆尾纤接线盒，并通过市区城域光纤网安排了光纤回传通道，以便将现场直播信号从直播现场回传到台内电视播控机房进行播出。

3. 接收端设备组建扬州电视台现场直播光纤传输系统接收端设备主要包括：光缆尾纤配线架一只、一主一备GVG MCF光接收机两台、图像伴音监视器两台、视频波形监视器一台、音频电平测试仪一台、增益和均衡可调的视音频分配器四对、32×16视音频矩阵一台（负责完成视音频信号调度与切换）、一主一备DPS-575帧同步机两台等。

为实现帧同步机资源共享，现场直播使用的主备帧同步机，一律接到总控系统32×16视音频矩阵的输出端。

4. 一次切换信号传输链路通常情况下扬州台承办的扬州市区现场直播活动，只在一个台外场点进行现场直播，直播的节目只需由转播车的直播切换台完成多讯道的一次切换后，即可由光纤传输系统传往台内电视播控机房，再由电视播控系统进行播出。

一次切换现场直播信号传输链路为：直播现场由转播车传送到光纤传输系统发送端的视音频信号，经视音频分配器分配后，第一路接到光发射机，第二路接到视频波形监视器和音频电平测试仪，以监视视频信号幅度和音频电平，第三路接到图像伴音监视器供监看监听。

光发射机输出的已调光信号通过尾纤接到光缆尾纤接线盒，再通过光缆传输线路传输到台内电视播控机房的光缆尾纤配线架，再通过尾纤接到光接收机，已调光信号通过光接收机解调为视音频信号，经视音频分配器分配后送到总控系统32×16视音频矩阵的输入端，经32×16视音频矩阵调度与切换后输出，视频信号经过帧同步机后，与音频信号一起接到视音频分配器，分配后送到三套自动播控系统进行播出。

5. 二次切换信号传输链路近年来，扬州台承办的规模较大的扬州市区现场直播活动，往往会动用两辆及两辆以上的电视转播车，在两个及两个以上台外场点进行并行或串行直播，在台内演播厅导控室进行二次切换，由主持人和嘉宾串联和合成后，再由电视播控系统进行播出。

对于大型体育赛事的现场直播，即使是在一个台外场点进行现场直播，扬州台往往也在台内演播厅导控室进行二次切换、串联和合成，以便在赛前、赛场休息、赛后加进主持人和嘉宾对比赛的评点，再由电视播控系统进行播出。

二次切换现场直播活动比起一次切换现场直播活动，直播的节目更加精彩、更具轰动效应、更受观众关注。

比如扬州台对“百年梦圆”火车通车、润扬大桥开通、甲B足球联赛、十运会扬州赛区比赛等许多重大庆祝活动和重要赛事，都成功地采取了二次切换方式进行了现场直播，观众给予了非常高的评价。

扬州台直播的十运会扬州赛区艺术体操、足球和举重决赛的电视信号，还被中央电视台、本省电视台和外省电视台多场次完整地同步转播、延时转播或录播。

二次切换现场直播时，每个台外场点到台内电视播控机房的信号传输链路与一次切换现场直播信号传输链路相同，只是电视播控机房还需将每个台外场点送来的直播信号，通过视音频电缆全部汇送到台内演播厅导控室进行二次切换、串联和合成后，再由台内演播厅导控室通过视音频电缆回送一主一备两路已合成的视音频信号到电视播控机房，经视音频分配器分配后送到总控系统32×16视音频矩阵的输入端，经32×16视音频矩阵调度与切换后输出，视频信号经过帧同步机后，与音频信号一起接到视音频分配器，分配后送到三套自动播控系统进行播出。

目前扬州台电视播控机房只有4套模拟光端机用于台外现场直播，随着近年来台外现场直播活动的密度明显加大，一个、两个或两个以上自办频道在台外两个或两个以上场点进行并行或串行直播的可能性在增加，只有4套模拟光端机难以满足台外两个或两个以上场点进行并行或串行直播的要求，也无法满足扬州台与中央台或省台合作，在扬州本地进行台外现场直播时，数字直播信号的数字化传输需求。

为了改变这一状况，扬州台不仅将于2006年组建一辆中型数字转播车和一套卫星车传输系统，还将购置至少4套数字光端机或模数兼容光端机。

6. 光纤传输系统安全可靠性保障对于现场直播光纤传输系统安全可靠性，扬州台主要通过以下措施加以保障：* 光端机（光发射机、光接收机）、视音频分配器插板对，都采用一主一备的方式进行工作与备份，并额外备份了两套光端机（光发射机和光接收机各两台），发送端视音频分配器插板对也额外增加了一对备份件。

* 32×16视音频矩阵、视音频分配器、光端机等设备都采用双直流电源供电。

* 直播现场发送端的光发射机、视音频分配器等设备，一律采用转播车自带的大功率在线式UPS电源进行交流供电，以杜绝停电事故、消除干扰脉冲。

* 电视播控机房接收端的光接收机、视音频分配器等设备也统一采用电视播控机房现成的大功率在线式UPS电源进行交流供电。

* 应急情况下，直播现场发送端允许光传输技术保障人员将转播车送来的视音频信号直接接上光发射机，以甩开视音频分配器等故障设备，进行应急传输。

* 应急情况下，电视播控机房内的帧同步机、键混器都能够启用旁路直通功能。

* 严格做好直播现场的光缆尾纤接线盒防尘防潮工作，并严格避免无关人员接触光缆尾纤接线盒。

* 每次现场直播前一天、现场直播前6小时、现场直播前1小时倒计时，通过试传75%彩条视频信号、1kHz音频信号等测试信号和现场采集的视音频信号，在电视播控机房内，检查信号传输通道是否畅通，观察并调校视音频信号幅度等技术指标等等。