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简析电视直播卫星车的研究

发布时间:2013/3/19 18:19:14   阅读:

上行发射部分

现场直播节目经过切换台后的数字或模拟视音频信号进入TANDBERGE5714中进行编码和调制。码流速率在区间1.5Mbps~50Mbps可调,编码调制器能够实时将输入的视音频信号进行4:2:0MP@ML或MPEG-24:2:2P@ML编码为DVBASI码流,同时还内置测试图发生器(测试音和彩条),每次开播前没有信号源可用时,现场人员也可与机房总控调度联系,判断整个链路是否通畅。此次设计配置有2台E5714,能够实现自动或手动主备倒换。

来自E5714编码调制器的L波段信号被送入行波管高功放XicomXTU-200K的内置变频器中,上变频器能够将中频L波段信号变频到Ku波段(13.75~14.5GHz)上指定的频率14314.5MHz,这款变频器也是央视直播珠峰攀登时使用的。高功放能够将输入的射频信号进行功率放大,直到发射功率达到可以维持整个卫星链路正常工作。为了对安装在车顶的室外型高功放进行控制和监测,系统中还配置了一台高功放控制单元XicomXTC-114D高功放控制单元,它可以对高功放进行全面控制,实时控制和监看高功放的发射功率等参数。

高功放自动倒换开关输出的射频信号通过波导进入车载天线发射上星。整个车载天线系统由天馈系统、天线伺服系统、天线控制系统组成。该天线是Advent公司专门为车载式卫星地面站设计的1.5米Ku天线,抗风能力强,ACU4100天线控制器带有GPS定位功能,能自动计算卫星指向参数。可以实时显示天线角度等参数,对天线的极化角、方位角、俯仰角进行精确控制,车内与车外天线的连接只有L波段信号连接,非常便于安装与维护。AdventNewSwift150MA天馈系统为单片反射面,超轻型碳纤维车载天线,天线采用两端口线极化馈源,发射增益高达45.3dBi。

下行接收部分

来自天线微弱的信号如需传输到卫星接收机等接收设备,首先需要通过Norsat公司的低噪声放大器(LNB)进行变频、放大,成为频率稳定度和增益都很高的信号,增益:55-70dB,LNB的输出的L波段信号进入1台英国Global公司的1:4功分器输出的4路完全相同的信号,分别送入射频跳线排中和卫星接收机中。系统中配置了TANDBERG数字卫星接收机TT1260,接收下行12564.5Mhz的Ku波段信号,同时连接1台LCD监视器用于监看本车的上行卫星信号。

视频部分

所有外来视频信号由I/O接口板进入车内,通过视频隔离器进行杂波隔离处理后再进入系统,2台摄像机通过无线LINK微波进入系统,根据台内设备的情况,VTR的输入输出都通过接口板进入系统。系统中配视频跳线排用于系统中视频信号的故障排查和提供最简捷的应急方案。系统中切换台采用INDIGO,支持对从非平衡模拟音频到AES/EBU数字音频信号的混合和跟踪处理。同时满足多通道数字视频、模拟视频和音频信号的控制。切换台的输入信号配置如下:4路外来视频(SDI\CVBS);2路无线摄像机视频(SDI);1路VTR视频(SDI\CVBS)。切换台的输出信号如下:两路PGMSDI分别送往编码调制器和VTR的输入;两路PGMCVBS分别送往编码调制器和PGM监看;一路PRV送往PRV监看;两路SDIAUX和一路CVBSAUX根据需要设置为PGM等信号输出到接口板。本系统中的VTR既可以当录机使用也可以当放机使用,改变跳线就可以实现,应用灵活。通过1台LCD实现卫星信号回看,对信号的最终效果提供了直观的检测手段。考虑系统的扩展与级联问题,根据切换台的特性系统对外提供2路视频信号,一路同步信号。

音频部分

在系统设计中预留了2路模拟音频(左右声道)通道。所有外来音频信号由I/O接口板进入车内,通过音频隔离器进行杂波隔离处理后进入系统。系统中的INDIGO切换台作为系统中音频信号的调度和处理。切换台的音频输入信号如下:2路外来音频;四路无线摄像机音源;两路VTR模拟声输入。切换台的音频输出信号如下:一组输出通过独立式无源单通道线路分配器送往编码调制器;一组输出通过独立式无源单通道线路分配器送往接口板;一组输出送往音箱进行监听;卫星接收机音频信号通过监视器进行监听。

监视系统组成

外来信号监视:通过配置8台LCD监视器来监看监听视音频。

L波段信号的监视:调制器输出的L波段信号直接接入到射频跳线排中,可以利用频谱仪直接监看频谱。接收机TT1260的L波段输入接口能够对输入的L波段信号直接进行解调解码,输出SDI数字视频和数字音频信号来监看、监听。

ASI信号的监视:卫星接收机的ASI输入接口可以直接对编码调制器E5714输出的DVBASI码流进行解码,输出SDI数字视频和数字音频信号来监看、监听。

发射上星的信号的监视:为了实时掌握卫星车上行传输的图像质量,需要在车内接收卫星信号。卫星天线接收下来的信号通过LNB变频放大,然后通过1:4L波段功分器分配后,1路送往射频跳线排,利用频谱仪监看频谱,1路分别送往TT1260监看监听图像和声音。

其他组成部分

时钟部分:车内配有青岛广科所的TVZ3100时钟系统,通过GPS为微波车提供准确的时间,在每次直播开始前,卫星车与播控系统联系进行人工核对时间。同步部分:本系统通过INDIGO切换台产生同步信号,并且相应接口配置在同步信号的输入输出,以便在级联时使用。通话部分:卫星车配备1主站+8单耳包+4耳塞,供直播车上的编导与现场摄像员、编导及出镜记者同时进行实时双工通话;无线终端配备头戴式耳机嘴边式话筒或耳挂式耳机领夹式话筒附件;出于成本考虑,卫星车和台内通话并没有建设全双工无线基站,而是使用移动、联通、电信三部手机确保通话畅通。车尾接口板部分:车身尾部有一个2U接口板和一个1U接口板,2U接口板连接多路视频和音频信号,1U接口板连接卫星接收机和供电输入。供电部分:受车身体积的限制,车辆并没有配置大功率发电机,要求供电系统可以利用220V市电,另外配置了一台山特UPS可以连续供电2个小时,应对一般突发报道时间足够。

随着大庆电视台节目的调整、改版和百湖频道的开播,该直播车发挥了很大的作用。应用在重大新闻事件、民生新闻、都市新闻、都市生活等栏目的现场直播,甚至应用于小型节目的直播。《市民议事厅》、《绝对现场》、《天气预报》、《今晚到我家》等多个栏目常态化直播,满足了观众的视听愿望,推动了广播电视行业的技术进步,具有重要的社会意义,对促进文化繁荣期到了一定的作用。

本文作者:刘嘉本文单位:大庆电视台网络部

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