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江苏广播电视总台高清转播车设计

2005-09-13 吴英露 江明 江苏省广播电视总台 依马狮网


江苏广播电视总台高清转播车设计
江苏广播电视总台高清转播车设计
江苏广播电视总台高清转播车设计
江苏广播电视总台高清转播车设计

    为即将在南京市召开的第十届全国运动会开闭幕式及运动会田径等比赛项目高清转播的需要,江苏省广播电视总台已完成8讯道HDTV高清晰度数字转播车的方案论证和招标工作,该高清转播车将在2005年9月投入使用。

    一. 车体系统
    该高清转播车采用拖挂式单侧拉车厢体结构。牵引车采用梅塞德斯—奔驰的ACTROS 1840LS4×2空气悬挂牵引车,其最大功率达410马力/1900转,最大扭矩达2000牛顿米/1100转,总拖重可达50吨。为提高直播的可靠性和外出录制节目的灵活性,配有60kVA低噪声车载柴油发电机。
    该转播车全长14米,其中车厢长11米,侧拉厢宽为0.9米。作为生产出全世界第一辆带侧拉箱电视转播车的Thomson公司,在车体改造方面有着丰富的经验。该转播车采用侧拉厢底部工字钢支撑方式,在打开情况下,侧拉厢底部不需支撑,长期使用不易变形。
    该转播车厢体采用50毫米三明治板结构(外部铝材,内部钢材),该结构重量轻,隔热、隔声、隔震性能好。车厢体顶部为60毫米三明治板带防滑涂层,带可折叠的钢管安全扶手护栏。室内的地板采用防滑塑胶地板,墙面采用防火阻燃的墙毯。
    车内空调采用独立分区调节温度系统及抽湿换气系统,共计主备六个压缩机,可根据需要独立调节导演区、技术区、音响区和设备机柜区的温度,使工作环境和设备环境分别处于最佳温度(23℃±2℃)。视频主要设备有独立的视频柜,有单独的空调、通风、空气净化系统,与车内环境相隔离,有效地起到了防水、防尘、防电磁干扰的作用。
    该车配有燃油加热锅炉,在各个设备机柜的底部设有出风口,保证设备正常使用的环境温度,以便在较寒冷环境中设备能在很短的时间内正常启动。该车还配有声音报警系统和电动遮雨帘等。

    二. 视频系统
    该转播车系统的全部制作信号都为高清信号,同时也兼容标清信号,具备高清和标清节目的制作能力。该系统可以在播出标清节目时,录制纯高清节目素材,也可以在播出高清节目时,录制标清版节目素材。在标清播出时,经过一次下变换(采用史诺伟思的HD2300)输出高质量的标清信号,相比起高标清混合的制作系统,保证最高的图像质量。这样做减少了信号多次上、下变换造成的图像内容和质量的损失。日常高标清节目录制前不用对各个设备进行一一设定,有效地减少了技术人员的工作量,减少系统设定,还能最大限度的保证安全播出。从总体而言,系统使用纯高清设备,相较高标清混合结构的方案,具有更高的性价比。此系统还较好地解决了声画同步和高、标清设备的同步问题。
    1.监视系统
    在标准清晰度向高清晰度电视过渡期间,高清制作系统在兼容标清节目制作时面临的首要问题就是监视设备类型的选择,监视系统也是当今高清系统设计的难点。
    一种选择是采用CRT监视器,其优点是:选用广播级的高清/标清CRT监视器能达到广播级的水平清晰度和垂直清晰度,图像分辨率高,而且由于一路信源对应一个CRT监视器,单个CRT监视器的故障仅影响该路信源的监看,整个系统的安全性较高。采用CRT监视器的缺点是,在目前高清电视制作系统兼容标清电视的制作环境中,采用4:3屏幕CRT监视器在监看16:9高清画面时采用信箱模式,上下遮黑,而采用16:9屏幕CRT监视器在监看4:3标清画面时,需左右遮挡,监视器屏幕的有效利用面积只有75%,导演构图也会很不方便,而且由于空间限制,转播车内讯道监看一般采用9寸监视器,遮挡实际尺寸将更小。
    另一种选择是采用等离子显示屏或液晶显示屏通过多画面分割器分割画面监看。其优点是可以通过分割画面任意组合16:9和4:3的画面,最大限度地利用显示屏的有效面积。缺点是,液晶显示屏的图像显示存在延时,若液晶显示屏(等离子显示屏)或画面分割器出现故障,将影响多路信源的监看,给安全制作和播出带来隐患。江苏广电总台高清转播车的导演监视区域采用美国Clarity公司高清质量的46英寸液晶屏Bay Cat,图像分辨率达到1920×1080,图像对比度900:1,视角170°,延时时间12ms,其优异的技术指标保证了高清制作环境的图像监看质量。通过画面分割器(美国AVITECH的MCC-4d,4路输入,HD/SD-SDI或模拟复合自动识别)进行画面分割,兼顾了HDTV和SDTV两种制作环境下16:9画面和4:3画面的最佳监看效果,即在HDTV节目制作时监看16:9画面,在SDTV节目制作时监看满屏的4:3画面,做到了监看画面所见即所得,切换导演可以正确指导摄像师把握HDTV和SDTV节目制作时的构图。在两种制作环境转换时,16:9和4:3监看图像转换实现了1键切换。通过画面分割,主预监尺寸达到25.1英寸,讯道监看达到12.3英寸。为了避免由于液晶显示屏或画面分割器出现故障影响节目的正常制作和播出,在导演监视区PGM、PVW、M/E级监看和摄像机、录像机、外来信号源级监看都考虑了LCD液晶显示屏的冗余热备。当上述信号监看液晶显示屏或画面分割器出现故障时,可通过应急切换,使由于设备故障不能监看的信号快速调换至冗余热备液晶显示屏上显示。
    2.摄像机
    视频系统采用8台Thomson公司LDK 6000MKⅡ多格式高清数字摄像机,920万像素HD-DPM+2/3英寸CCD,可以在CCD上完成1080i/720P及其它制式的无损切换,采用的CCD是基于帧传输技术,因此在所生成的图像中不会发生任何滞后或者拖尾现象,同时利用芯片放大器大幅度降低了信号的噪声电平,实现了高效率处理,最终获得极佳的信噪比和灵敏度。采用12比特模/数转换器将优异的图像质量转换到数字域,再利用两个专用数字信号处理器(DSP),以高于22比特的精度进行摄像机所有主要参数(拐点、伽玛、轮廓以及可变矩阵)的处理,标准型支持50Hz和59.94Hz下的1080i/720p HD格式,并同时输出50Hz或59.94Hz的高质量标清SD信号。使用高清三同轴传输系统,其所支持的电缆长度可达3300英尺/1000米,在此范围内不会造成信号质量的明显损耗。系统采用紧凑、坚固而又轻便的基站LDK4502可以同时输出SD和HD信号。
    3.切换台和矩阵及硬盘慢动作
    视频切换台采用Thomson公司XtenDD HD高清数字切换台,该切换台不论是在现场直播还是后期制作中均能有高度的稳定性。该切换台机箱高为12U,拥有2级M/E(提供一个简洁友好的交互操作界面,还可由两级M/E扩展为多级和多任务的四级M/E系统),每级M/E提供3个键控器,下游键数量可多达6个(P/P级),36路高清直接切换信号输入,切换台内置2通道3维数字特技,有高质量色键,具有网络控制、外设控制和宏指令(Macro)存储等功能。清晰明了的图形用户界面可使用户轻松地进行菜单操作。此外,图形用户界面采用触摸屏方式,增加了使用的便捷性。系统还配置了英国史诺伟思公司IQSYN20 HD/SD-SDI帧同步设备(有2路输入、3路输出),可接入2路外来高清或标清视频信号,使该高清转播车具备了10讯道节目制作的能力。
    系统还配置1台Thomson公司Trinix 64×32多码流矩阵,用于系统标清输入信号和高清输入信号的调度。多码流矩阵能自适应支持从143Mb/s数字复合标清信号传输码率到1485Mb/s数字分量高清信号的传输码率。通过Trinix 64×32多码流矩阵可以做到在HDTV信号播出时,录制SDTV版节目素材。
    系统换还配置1台EVS LSM-XT BDR644 6通道慢动

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