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淺析數字轉播車(chē)規模設計管理
[摘要]本文以設計數字轉播車(chē)規模時(shí)所面臨的問(wèn)題為引子，提出以建造八或十訊道中型轉播車(chē)與六訊道以下的中小型轉播車(chē)進(jìn)行一級切換并車(chē)，代替建造十四訊道以上超大型轉播車(chē)的思路。分析了模擬轉播車(chē)進(jìn)行一級切換并車(chē)的技術(shù)難點(diǎn)，說(shuō)明了利用數字電視技術(shù)進(jìn)行一級切換并車(chē)的優(yōu)勢。
[關(guān)鍵詞]數字轉播車(chē)規模設計一級并車(chē)
隨著(zhù)電視技術(shù)數字化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，從一九九八年以來(lái)，國內許多電視臺陸陸續續開(kāi)始計劃建造數字轉播車(chē)。要建造數字轉播車(chē)，首先要考慮的是要建造多大的車(chē)，實(shí)際上也就是要決定建造多少訊道的轉播車(chē)，也就是先要設計轉播車(chē)的規模。由此引出本文所要敘述的第一個(gè)問(wèn)題。
進(jìn)行轉播車(chē)規模設計時(shí)所面臨的問(wèn)題
眾所周知，電視轉播車(chē)的優(yōu)劣體現了一個(gè)臺的實(shí)力；而且建造轉播車(chē)所要花的時(shí)間和精力，比用同樣的經(jīng)費購買(mǎi)攝像機、錄像機要多得多，各臺的技術(shù)決策者都有一個(gè)共同的想法：要么不做，要做就做最好的（起碼根據各臺現有的實(shí)力來(lái)看是最好的）。
因此，在決定所建造轉播車(chē)的規模時(shí)，都希望起碼能滿(mǎn)足今后多年的需要。經(jīng)濟實(shí)力雄厚、曾經(jīng)或者有機會(huì )舉辦大型運動(dòng)會(huì )和大型晚會(huì )的臺，希望所建造轉播車(chē)的攝像機訊道在十六個(gè)左右。然而，要容納這么多設備，采用十二米左右的車(chē)體，很難做一個(gè)令人滿(mǎn)意的布局設計；采用可滿(mǎn)足需要的超長(cháng)車(chē)，不僅因行動(dòng)不便，影響常規節目的使用，而且可能違反交通部門(mén)的規定根本就不允許上路。這是兄弟臺作出決定的難點(diǎn)。經(jīng)濟實(shí)力比較差，所在地舉行大型運動(dòng)會(huì )的機會(huì )比較少的臺，在考慮新建轉播車(chē)的規模時(shí)，也同樣有難處。我臺就是這么一個(gè)臺，對我們來(lái)說(shuō)做一個(gè)十六訊道的車(chē)很浪費，因為這兩年在福建舉行超大規模的運動(dòng)會(huì )和晚會(huì )的幾率幾乎為零；但是，話(huà)又得說(shuō)回來(lái)，同樣從經(jīng)濟實(shí)力考慮，福建電視臺投資建造轉播車(chē)的機會(huì )很少，如果現在建一輛中型（八訊道左右）的車(chē)，一旦福建有機會(huì )舉辦大型活動(dòng)（轉播車(chē)的壽命大都在十年以上，這十年內不是沒(méi)有可能的），又很難滿(mǎn)足需要�？梢�(jiàn)對我們來(lái)說(shuō)，同樣是一個(gè)兩難的選擇。
數字技術(shù)帶來(lái)規模設計思路的突破
那么，有沒(méi)有一個(gè)兩全其美的方案呢？用現在時(shí)髦的話(huà)說(shuō)就是有沒(méi)有一個(gè)“雙贏(yíng)”的方案呢？其實(shí)解決的方案是十分現成的，那就是遇到大型節目時(shí)采用兩車(chē)并車(chē)使用的方法增加訊道；平時(shí)兩輛車(chē)分別使用，轉播或制作中小型節目。實(shí)際上，近年來(lái)由于前些年安裝的模擬轉播車(chē)多為六訊道以下的，遇到轉播或制作大型節目時(shí)，已經(jīng)經(jīng)常采用并車(chē)的方式增加訊道。
并車(chē)轉播解決了訊道不夠的問(wèn)題，避免了建造超大轉播車(chē)在使用率方面的浪費，并解決了因車(chē)體太大行動(dòng)不靈活的問(wèn)題。然而，模擬車(chē)并車(chē)幾乎都采用兩級切換的辦法。按這種方式并車(chē)的問(wèn)題是：總導演只能看到經(jīng)從車(chē)分導演選擇后送來(lái)的一個(gè)訊道的圖象，總導演的意圖很難準確實(shí)現；分導演所調度的攝像員并不能依據TALLY指示燈判斷自己所攝的畫(huà)面是否為正在播出或采用的畫(huà)面。因此，目前模擬轉播車(chē)采用的并車(chē)方式，不能解決轉播車(chē)規模設計所遇到的問(wèn)題。
顯而易見(jiàn)，我們覺(jué)得要解決規模設計的問(wèn)題，一級切換是關(guān)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(huà)面，能夠隨心所欲地切換所有訊道的畫(huà)面（一級切換），能夠直接指揮調度所有攝像員（通話(huà)和TALLY指示燈功能直接有效），其他問(wèn)題就是次要的。也就是說(shuō)，十幾部攝像機是裝在一輛車(chē)子上，還是分裝在兩部車(chē)子上，對使用者（總導演）來(lái)說(shuō)并不重要。
但是，對工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)事情就大不一樣了。模擬轉播車(chē)并車(chē)之所以幾乎全采用兩級切換的方式，除了當初設計轉播車(chē)時(shí)沒(méi)有考慮一級并車(chē)切換的需求（沒(méi)有引出并車(chē)所需設備的有關(guān)接口）以外，主要的問(wèn)題是：在模擬環(huán)境中，當攝像機分裝在兩輛車(chē)上，各自為陣歸各自的系統時(shí)，并車(chē)時(shí)同步和視頻指標的精確調整十分繁瑣困難。
模擬轉播車(chē)要實(shí)現一級切換并車(chē)必須解決以下幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題：
一、兩車(chē)同步系統一致的問(wèn)題。要做到一級切換，解決同步一致問(wèn)題常用的有兩種方法，其一是用主車(chē)的同步基準鎖住從車(chē)的同步信號發(fā)生器，其二是采用兩級切換時(shí)常使用的用幀同步機鎖住從車(chē)送來(lái)信號的方法。在模擬狀態(tài)下，由于每個(gè)訊道的視頻信號經(jīng)過(guò)的路徑不同，這兩種方法都必須對從車(chē)提供的每個(gè)訊道做行同步和付載波相位調整，只不過(guò)兩種方法的調整部位不同，前者直接調攝像機，后者在幀同步機上調。要實(shí)現一級切換并車(chē)用第二種方法需要多部幀同步機。顯然，對每個(gè)訊道都做同步調整是可以實(shí)現的，但費時(shí)費力頗多。
二、對從車(chē)所送的各訊道的視頻信號指標進(jìn)行調整的問(wèn)題。由于并車(chē)時(shí)傳輸視頻信號通道所涉及主要是傳輸電纜，很少加入線(xiàn)性不好的有源電路，因此現場(chǎng)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(jìn)行，當然也可以直接在攝像機上調整。這樣的調整并不難，但是如果電纜稍長(cháng)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，而且并車(chē)結束后，還得作恢復原系統的調整。
三、兩車(chē)通話(huà)系統的連接問(wèn)題。只要解決好信號電平和阻抗匹配的問(wèn)題，解決這個(gè)問(wèn)題技術(shù)上難度不大。如果兩車(chē)使用的都是比較規范的通話(huà)系統，只要弄清采用四線(xiàn)制還是兩線(xiàn)制，在實(shí)踐中連接起來(lái)并不難。
四、播出提示（TALLY）燈問(wèn)題。這部分要解決的問(wèn)題是查清切換臺和攝像機的TALLY接口提供的是接點(diǎn)，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、電視墻的設置問(wèn)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臺工作人員的有利視角內。往往數量夠了視角就成問(wèn)題，照顧了視角又很難擺上足夠的監視器。最難權衡的是，沒(méi)有并車(chē)時(shí)出現多余的監視器，而這些監視器又占據了比較好的位置（因往往把常用的攝像機訊道監視器擺在視角較好的位置）�？梢酝ㄟ^(guò)選購有兩路輸入的監視器，做并車(chē)和非并車(chē)的兩種監視畫(huà)面分布設置，解決非并車(chē)時(shí)多余監視器占據有利位置的問(wèn)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(huà)面分割器，可以比較好的解決問(wèn)題。采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(wèn)題時(shí)，導演成了“睜眼瞎”。但是，如果導演區、技術(shù)區、音響區都用此方案，用一（或兩）個(gè)多分畫(huà)面分割器帶三個(gè)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(huì )比較好些。
數字技術(shù)給電視事業(yè)帶來(lái)了許多好處。有了數字電視技術(shù)這個(gè)基礎，一級切換并車(chē)要容易得多了。有了它數字電視轉播車(chē)規模設計思路的突破才有了技術(shù)保障。數字電視技術(shù)具體給我們帶來(lái)什么好處呢？一九九八年初，當我們在為我臺一個(gè)演播室作數字化改造的設計安裝調試時(shí)，發(fā)現解決上述第一個(gè)問(wèn)題對于采用數字切換臺的系統來(lái)說(shuō)實(shí)在太容易了。在鎖相連線(xiàn)正確完成以后，幾乎不要作行、副載波相位調整（前提時(shí)誤差在數字切換臺的鎖定窗口以?xún)�，根據我們�?shí)踐的情況看這是十分容易做到的）。上述第二個(gè)問(wèn)題，也因為數字信號固有的優(yōu)點(diǎn)，解決起來(lái)容易得多。實(shí)際上只要傳輸電纜不要超過(guò)極限，也不需要在作什么調整。至于第三、第四個(gè)問(wèn)題，只要設計時(shí)考慮好信號電平和阻抗匹配問(wèn)題，將有關(guān)設備的接口引到輸入/輸出接口板即可。第五個(gè)問(wèn)題的解決，前面已有闡述。
由此可見(jiàn)，只要設計時(shí)做一級切換并車(chē)的考慮，我們以?xún)刹恐行⌒蛿底洲D播車(chē)代替超大型數字轉播車(chē)的思路，不僅可行，而且具體實(shí)施并車(chē)時(shí)技術(shù)上也不繁瑣困難，可以稱(chēng)得上是一個(gè)雙贏(yíng)方案。
我臺進(jìn)行一級切換并車(chē)實(shí)踐的情況
為了為即將建造的數字轉播車(chē)的規模設計提供決策依據，也為了將來(lái)讓模擬車(chē)比較方便地與新建數字轉播車(chē)實(shí)現一級切換并車(chē)提供方便，我臺對模擬四訊道轉播車(chē)做了小改造，在模擬轉播車(chē)上把一些一級切換并車(chē)需要的設備接口引到輸出/輸入接口板上（見(jiàn)附圖1和附圖2）。由于我臺還沒(méi)有數字轉播車(chē)，就以數字演播廳系統代替之進(jìn)行一級切換并車(chē)實(shí)踐�，F分幾個(gè)部分介紹如下:
視頻系統方面的實(shí)踐與改造：
一、解決并車(chē)時(shí)兩個(gè)系統的同步鎖相，以及模擬車(chē)上各訊道的信號到達數字演播廳（實(shí)驗時(shí)以數字演播廳代替，今后為數字主車(chē)下同）數字切換臺入口時(shí)的相位一致問(wèn)題。按附圖1，連接好有關(guān)視頻電纜以后，我們沒(méi)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(chē)的黑場(chǎng)鎖相信號是模擬的。所采用的視頻電纜是75-5模擬同軸電纜。之所以采用模擬電纜，主要是當時(shí)臺里沒(méi)有現成的數字同軸電纜，并且據資料介紹以及我們以往的經(jīng)驗，用100米模擬電纜傳送SDI信號不會(huì )有太大問(wèn)題，不會(huì )影響我們這次實(shí)驗的結論。我們之所以先將模擬的攝像機輸出信號進(jìn)行模數轉換，是由于我們選用的數字切換臺沒(méi)有模擬輸入端。實(shí)際上，將模擬信號送到具有模擬輸入端的數字切換臺也同樣能實(shí)現便于同步調整的目的。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臺），建成一個(gè)模擬向數字過(guò)渡的系統，嘗到了數字切換臺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。我們這次采用的是湯姆遜的9250切換臺，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(guò)程中指標下降的問(wèn)題進(jìn)行探討。用同軸電纜傳輸模擬信號的質(zhì)量下降問(wèn)題，大家都有經(jīng)驗，也有不少文章做了論述，我們就不班門(mén)弄斧了。從附圖1中可以看到，我臺這次實(shí)踐采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(chē)的信號（已經(jīng)經(jīng)過(guò)模/數轉換）經(jīng)過(guò)數字切換臺輸出，然后再進(jìn)行數/模轉換，最后進(jìn)入模擬測試儀器。結果發(fā)現信號質(zhì)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(chǎn)生的數字信號就更不成問(wèn)題了。另一方面，由于一級切換并車(chē)主要是解決訊道不夠的問(wèn)題，在這種情況下，兩車(chē)距離通常在三十米以?xún)�，這時(shí)模擬攝像機的信號傳輸后質(zhì)量不會(huì )有很大劣化，可以直接用模擬信號傳給數字車(chē)。事實(shí)上，由于目前模擬信號仍占大多數，新的數字車(chē)上都會(huì )設計模擬信號的輸入口（車(chē)內設數個(gè)模數轉換器）或直接選購有模擬輸入選購件的數字切換臺，因此一輛模擬車(chē)與一輛數字車(chē)的一級切換并車(chē)也較容易實(shí)現。這個(gè)結論對多數電視臺來(lái)說(shuō)意義更大。
三、由于我臺已有BARCO的四分畫(huà)面控制器，正好可以作為新增訊道的監視器，我們用一臺17英寸計算機顯示器作為顯示單元，而沒(méi)有去購置等離子體（Plasma）顯示器。在選擇顯示器時(shí)我們發(fā)現有些型號的顯示器無(wú)法顯示從四分畫(huà)面控制器輸出的信號，我們分析原因是這類(lèi)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并車(chē)使用時(shí)同樣十分重要，它使導播與攝像師之間實(shí)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(chē)設計時(shí)已經(jīng)規定為本車(chē)系統所用，TALLY綠燈不用。利用這個(gè)TALLY綠燈來(lái)作為兩車(chē)并接的主車(chē)切換提示燈。主切換系統的切換臺TALLY燈接口應留有外接系統的TALLY燈輸出接口，同時(shí)通過(guò)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(shí)，主切換系統的多分畫(huà)面分割器，已經(jīng)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(huà)系統
由于我臺轉播或制作大型節目時(shí)主調音臺習慣放在現場(chǎng)，因此音頻系統考慮為兩級調音的方式。通話(huà)系統是整個(gè)并接系統相互聯(lián)系、統一調度的關(guān)鍵，它的好壞直接影響了節目制作。我們在模擬轉播車(chē)外接輸入輸出口板上新增了通話(huà)及音頻輸入輸出口，在短距離傳輸時(shí)我們可以采用多芯電纜，當然信號受到了一定的干擾和衰減，但通話(huà)質(zhì)量還是令人滿(mǎn)意的。
總之，我們可以采用兩個(gè)中小型轉播車(chē)系統來(lái)并接成一個(gè)大的制作系統，以實(shí)現制作大型節目的要求。通常這兩個(gè)中小型轉播車(chē)，能夠各自獨立靈活地運行，滿(mǎn)足通常制作節目的需求。這種連接方式特別適合于中小型電視臺。如果較少制作大型電視節目，并且本電視臺已有小型轉播車(chē)想建造超大轉播車(chē)時(shí)，采用此種方法較為經(jīng)濟實(shí)惠。
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