淺析數字轉播車規模設計管理

[摘要]本文以設計數字轉播車規模時所面臨的問題為引子，提出以建造八或十訊道中型轉播車與六訊道以下的中小型轉播車進行一級切換並車，代替建造十四訊道以上超大型轉播車的思路。分析了模擬轉播車進行一級切換並車的技術難點，説明了利用數字電視技術進行一級切換並車的優勢。

[關鍵詞]數字轉播車規模設計一級並車

隨着電視技術數字化進程的不斷推進，從一九九八年以來，國內許多電視台陸陸續續開始計劃建造數字轉播車。要建造數字轉播車，首先要考慮的是要建造多大的車，實際上也就是要決定建造多少訊道的轉播車，也就是先要設計轉播車的規模。由此引出本文所要敍述的第一個問題。

進行轉播車規模設計時所面臨的問題

眾所周知，電視轉播車的優劣體現了一個台的實力；而且建造轉播車所要花的時間和精力，比用同樣的經費購買攝像機、錄像機要多得多，各台的技術決策者都有一個共同的想法：要麼不做，要做就做最好的（起碼根據各台現有的實力來看是最好的）。

因此，在決定所建造轉播車的規模時，都希望起碼能滿足今後多年的需要。經濟實力雄厚、曾經或者有機會舉辦大型運動會和大型晚會的台，希望所建造轉播車的攝像機訊道在十六個左右。然而，要容納這麼多設備，採用十二米左右的車體，很難做一個令人滿意的佈局設計；採用可滿足需要的超長車，不僅因行動不便，影響常規節目的使用，而且可能違反交通部門的規定根本就不允許上路。這是兄弟台作出決定的難點。經濟實力比較差，所在地舉行大型運動會的機會比較少的台，在考慮新建轉播車的規模時，也同樣有難處。我台就是這麼一個台，對我們來説做一個十六訊道的車很浪費，因為這兩年在福建舉行超大規模的運動會和晚會的機率幾乎為零；但是，話又得説回來，同樣從經濟實力考慮，福建電視台投資建造轉播車的機會很少，如果現在建一輛中型（八訊道左右）的車，一旦福建有機會舉辦大型活動（轉播車的壽命大都在十年以上，這十年內不是沒有可能的），又很難滿足需要。可見對我們來説，同樣是一個兩難的選擇。

數字技術帶來規模設計思路的突破

那麼，有沒有一個兩全其美的方案呢？用現在時髦的話説就是有沒有一個“雙贏”的方案呢？其實解決的方案是十分現成的，那就是遇到大型節目時採用兩車並車使用的方法增加訊道；平時兩輛車分別使用，轉播或製作中小型節目。實際上，近年來由於前些年安裝的模擬轉播車多為六訊道以下的，遇到轉播或製作大型節目時，已經經常採用並車的方式增加訊道。

並車轉播解決了訊道不夠的問題，避免了建造超大轉播車在使用率方面的浪費，並解決了因車體太大行動不靈活的問題。然而，模擬車並車幾乎都採用兩級切換的辦法。按這種方式並車的問題是：總導演只能看到經從車分導演選擇後送來的一個訊道的圖象，總導演的意圖很難準確實現；分導演所調度的攝像員並不能依據TALLY指示燈判斷自己所攝的畫面是否為正在播出或採用的畫面。因此，目前模擬轉播車採用的並車方式，不能解決轉播車規模設計所遇到的問題。

顯而易見，我們覺得要解決規模設計的問題，一級切換是關鍵。這是因為：從使用者（總導演）的角度考慮，只要他（或她）能看到所有訊道的畫面，能夠隨心所欲地切換所有訊道的畫面（一級切換），能夠直接指揮調度所有攝像員（通話和TALLY指示燈功能直接有效），其他問題就是次要的。也就是説，十幾部攝像機是裝在一輛車子上，還是分裝在兩部車子上，對使用者（總導演）來説並不重要。

但是，對工程技術人員來説事情就大不一樣了。模擬轉播車並車之所以幾乎全採用兩級切換的方式，除了當初設計轉播車時沒有考慮一級並車切換的需求（沒有引出並車所需設備的有關接口）以外，主要的問題是：在模擬環境中，當攝像機分裝在兩輛車上，各自為陣歸各自的系統時，並車時同步和視頻指標的精確調整十分繁瑣困難。

模擬轉播車要實現一級切換並車必須解決以下幾個技術問題：

一、兩車同步系統一致的問題。要做到一級切換，解決同步一致問題常用的有兩種方法，其一是用主車的同步基準鎖住從車的同步信號發生器，其二是採用兩級切換時常使用的用幀同步機鎖住從車送來信號的方法。在模擬狀態下，由於每個訊道的視頻信號經過的路徑不同，這兩種方法都必須對從車提供的每個訊道做行同步和付載波相位調整，只不過兩種方法的調整部位不同，前者直接調攝像機，後者在幀同步機上調。要實現一級切換並車用第二種方法需要多部幀同步機。顯然，對每個訊道都做同步調整是可以實現的，但費時費力頗多。

二、對從車所送的各訊道的視頻信號指標進行調整的問題。由於並車時傳輸視頻信號通道所涉及主要是傳輸電纜，很少加入線性不好的有源電路，因此現場視頻指標的調整通常只涉及到校準視頻幅度和色度補償。這些調整通常在攝像機輸出端所加的.視頻分配放大器上進行，當然也可以直接在攝像機上調整。這樣的調整並不難，但是如果電纜稍長些，模擬信號傳輸所引起的某些視頻指標降低是不可能完全恢復的，而且並車結束後，還得作恢復原系統的調整。

三、兩車通話系統的連接問題。只要解決好信號電平和阻抗匹配的問題，解決這個問題技術上難度不大。如果兩車使用的都是比較規範的通話系統，只要弄清採用四線制還是兩線制，在實踐中連接起來並不難。

四、播出提示（TALLY）燈問題。這部分要解決的問題是查清切換台和攝像機的TALLY接口提供的是接點，還是電源，額定電流多大？目前，許多攝像機都提供紅、綠兩種播出提示燈，只要事先告訴攝像員，就可以給予充分應用。

五、電視牆的設置問題。這方面不僅要考慮提供足夠數量的訊道監視器，還要考慮它們都在導播台工作人員的有利視角內。往往數量夠了視角就成問題，照顧了視角又很難擺上足夠的監視器。最難權衡的是，沒有並車時出現多餘的監視器，而這些監視器又佔據了比較好的位置（因往往把常用的攝像機訊道監視器擺在視角較好的位置）。可以通過選購有兩路輸入的監視器，做並車和非並車的兩種監視畫面分佈設置，解決非並車時多餘監視器佔據有利位置的問題。最近出現的等離子體顯示器和可以有多種設置的多分畫面分割器，可以比較好的解決問題。採用這種方式的不足之處是，一是費用相對較高，二是對等離子體顯示器缺乏信心，當心它出問題時，導演成了“睜眼瞎”。但是，如果導演區、技術區、音響區都用此方案，用一（或兩）個多分畫面分割器帶三個等離子顯示器，不僅可以降低一些費用，也可為導演區作應急備份，會比較好些。

數字技術給電視事業帶來了許多好處。有了數字電視技術這個基礎，一級切換並車要容易得多了。有了它數字電視轉播車規模設計思路的突破才有了技術保障。數字電視技術具體給我們帶來什麼好處呢？一九九八年初，當我們在為我台一個演播室作數字化改造的設計安裝調試時，發現解決上述第一個問題對於採用數字切換台的系統來説實在太容易了。在鎖相連線正確完成以後，幾乎不要作行、副載波相位調整（前提時誤差在數字切換台的鎖定窗口以內，根據我們實踐的情況看這是十分容易做到的）。上述第二個問題，也因為數字信號固有的優點，解決起來容易得多。實際上只要傳輸電纜不要超過極限，也不需要在作什麼調整。至於第三、第四個問題，只要設計時考慮好信號電平和阻抗匹配問題，將有關設備的接口引到輸入/輸出接口板即可。第五個問題的解決，前面已有闡述。

由此可見，只要設計時做一級切換並車的考慮，我們以兩部中小型數字轉播車代替超大型數字轉播車的思路，不僅可行，而且具體實施並車時技術上也不繁瑣困難，可以稱得上是一個雙贏方案。

我台進行一級切換並車實踐的情況

為了為即將建造的數字轉播車的規模設計提供決策依據，也為了將來讓模擬車比較方便地與新建數字轉播車實現一級切換並車提供方便，我台對模擬四訊道轉播車做了小改造，在模擬轉播車上把一些一級切換並車需要的設備接口引到輸出/輸入接口板上（見附圖1和附圖2）。由於我台還沒有數字轉播車，就以數字演播廳系統代替之進行一級切換並車實踐。現分幾個部分介紹如下:

視頻系統方面的實踐與改造：

一、解決並車時兩個系統的同步鎖相，以及模擬車上各訊道的信號到達數字演播廳（實驗時以數字演播廳代替，今後為數字主車下同）數字切換台入口時的相位一致問題。按附圖1，連接好有關視頻電纜以後，我們沒有做任何相位調整，系統就能正常工作。附圖1中，從演播廳送往模擬轉播車的黑場鎖相信號是模擬的。所採用的視頻電纜是75-5模擬同軸電纜。之所以採用模擬電纜，主要是當時台裏沒有現成的數字同軸電纜，並且據資料介紹以及我們以往的經驗，用100米模擬電纜傳送SDI信號不會有太大問題，不會影響我們這次實驗的結論。我們之所以先將模擬的攝像機輸出信號進行模數轉換，是由於我們選用的數字切換台沒有模擬輸入端。實際上，將模擬信號送到具有模擬輸入端的數字切換台也同樣能實現便於同步調整的目的。我們曾將池上HL-43攝像機輸出的模擬信號送到GVG-1200（具有模擬輸入選購件的數字切換台），建成一個模擬向數字過渡的系統，嚐到了數字切換台對各輸入信號源相位一致調整十分便利（幾乎不用調）的甜頭。我們這次採用的是湯姆遜的9250切換台，據資料介紹其鎖定窗口（Automaticphasebuffer）為43.5微秒。

二、對視頻信號傳輸過程中指標下降的問題進行探討。用同軸電纜傳輸模擬信號的質量下降問題，大家都有經驗，也有不少文章做了論述，我們就不班門弄斧了。從附圖1中可以看到，我台這次實踐採用先將模擬信號轉換為SDI信號，再用100米模擬視頻電纜傳送的方式。我們讓模擬轉播車的信號（已經經過模/數轉換）經過數字切換台輸出，然後再進行數/模轉換，最後進入模擬測試儀器。結果發現信號質量幾乎保持不變。顯然，如果用數字電纜傳送直接由數字攝像機產生的數字信號就更不成問題了。另一方面，由於一級切換並車主要是解決訊道不夠的問題，在這種情況下，兩車距離通常在三十米以內，這時模擬攝像機的信號傳輸後質量不會有很大劣化，可以直接用模擬信號傳給數字車。事實上，由於目前模擬信號仍佔大多數，新的數字車上都會設計模擬信號的輸入口（車內設數個模數轉換器）或直接選購有模擬輸入選購件的數字切換台，因此一輛模擬車與一輛數字車的一級切換並車也較容易實現。這個結論對多數電視台來説意義更大。

三、由於我台已有BARCO的四分畫面控制器，正好可以作為新增訊道的監視器，我們用一台17英寸計算機顯示器作為顯示單元，而沒有去購置等離子體（Plasma）顯示器。在選擇顯示器時我們發現有些型號的顯示器無法顯示從四分畫面控制器輸出的信號，我們分析原因是這類顯示器的垂直掃描頻率達不到視頻信號所要求的50Hz。

播出TALLY指示燈系統

播出TALLY燈的指示在一級切換並車使用時同樣十分重要，它使導播與攝像師之間實現快速默契溝通。目前許多攝像機機頭及基站上都配有TALLY紅燈和TALLY綠燈，一般情況下TALLY紅燈在轉播車設計時已經規定為本車系統所用，TALLY綠燈不用。利用這個TALLY綠燈來作為兩車並接的主車切換提示燈。主切換系統的切換台TALLY燈接口應留有外接系統的TALLY燈輸出接口，同時通過多芯電纜分別與外接系統攝像機基站TALLY綠燈接口連接。同時，主切換系統的多分畫面分割器，已經有TALLY功能，配有對應的TALLY輸入端口。詳細情況請看附圖2。

音頻系統和通話系統

由於我台轉播或製作大型節目時主調音台習慣放在現場，因此音頻系統考慮為兩級調音的方式。通話系統是整個並接系統相互聯繫、統一調度的關鍵，它的好壞直接影響了節目製作。我們在模擬轉播車外接輸入輸出口板上新增了通話及音頻輸入輸出口，在短距離傳輸時我們可以採用多芯電纜，當然信號受到了一定的干擾和衰減，但通話質量還是令人滿意的。

總之，我們可以採用兩個中小型轉播車系統來並接成一個大的製作系統，以實現製作大型節目的要求。通常這兩個中小型轉播車，能夠各自獨立靈活地運行，滿足通常製作節目的需求。這種連接方式特別適合於中小型電視台。如果較少製作大型電視節目，並且本電視台已有小型轉播車想建造超大轉播車時，採用此種方法較為經濟實惠。