一. 系统概述
众所周知,传统的电视演播室需要依托固定场地,传统的模拟电视广播系统只支持固定接收,因此新闻素材经过编辑制作后到演播室中播出,再经过传输、发射等环节,最终由电视机接收,一方面时间间隔较长,另一方面观众只能定时、定点收看。随着地面数字电视标准的出台,在移动条件下实现高质量视音频信号发送和接收成为可能。
无锡广电集团利用数字电视移动传输系统的原理,结合在电视演播室、电视转播车等方面的设计技术和使用经验,设计制造了由1辆发射车和8辆接收车组成的电视移动演播车系统。该系统既可以作为现场演播室使用,又可以在行车途中向接收车车队进行电视直播,在拓展电视直播形式、改进市政接待方式、提升城市形象方面进行了大胆尝试。
该系统的主要特点是:
·车载直播室。将电源、灯光、空调、视音频设备等安装到汽车内。无论是在行车途中,还是停车状态下,主持人和导播都可以在车内开展电视直播活动。
·直播车移动发射,接收车移动接收,只要安装了数字移动电视接收装置的车辆都可以加入车队。整个车队既可以在行进间收看地面数字电视,也可以进行电视直播活动。
车队的组成如图1所示:

二. 车辆选型
移动电视演播车对车辆有较高的技术要求,主要是:
·机动性能好,能够跟随车队高速行驶;
·车内空间大,可供1名主持人和1名嘉宾出像,1名导播、1名技术人员、1名随车联络员乘坐,并足以安装电视演播室和传输发射的相关设备;
·车内空调、供电设施完备;
·车辆底盘承重量大,避震性能好,发动机噪音小,等等。
根据以上要求,并考虑到与市政府接待车队的车型协调一致,在众多可选车型中,我们选择了丰田COASTER轻型客车。
三. 车体布局设计
在车体布局设计方面,我们面临的难题集中在3个方面,即:
·在狭小的车内空间内安排好主持人和导播员的工作空间,特别是保证出像效果接近标准演播室水平,保证主持人尽量不受车辆颠簸的影响;
·解决车辆行进过程中的供电,以及停车和行车两种状态下的空调问题;
·所有改装不能破坏车辆外观。
针对以上难题,我们设计了如下布局方案。
1.平面布局
平面布局主要考虑主持人出像、设备安装、随车工作人员乘坐和操作互不干涉。根据实验中暴露出的问题,我们对车辆空间布局进行了重新设计,将整车空间分前、后两部分,前部为导播区,后部为摄像区,中间用门隔离。如下图所示。

(1)摄像区:
摄像区大致为车门后3.8m长、1.8m宽、1.8m高的空间,改装方案为:
·简单隔声并铺设地毯,尽量避免随车人员通话和发动机噪音影响;
·车窗贴深色隔热膜,并安装遮光布和亚麻双层窗帘,阻挡车外杂散光,保证车内小功率灯光的照明效果;
·背景板加挂大屏幕液晶电视机(回放素材及沿途外景等)。背景板要向前倾斜一定的角度,以防止液晶电视机屏幕反光;另外,由于该布局车辆后轴负荷较小,为避免车辆过度颠簸,将电瓶安装在背景板下方作为配重;
·灯光:面光3盏,轮廓光2盏,均为50W射灯,顶挂固定;
·播音台:正面挂LOGO作为前景,台面上可安装强指向话筒,台面内可隐藏提词器和监视器。
·播音员和嘉宾座椅:为保证安全并防止过度颠簸,在改装原车座椅时保留了原座椅的安全带。
·摄像机及三脚架:选用稳固的三脚架,并固定在车厢地板上,云台下吊装15寸液晶显示屏作为提词器,摄像机上安装6寸液晶显示屏,作为主持人监视屏。
(2)导播区:
导播区位于车辆前部,反向布局,安装了双联19英寸标准机柜及操作台,以安装各类设备。此处不再详细介绍。
摄像区和导播区效果图如下图所示:

2.电源和车辆电气系统改装
电源改装的要求是:在不改变原车电路(主要是车辆启动和信号灯)的前提下,保证所有车载设备(包括灯光、空调等强电设备)在行驶、不熄火临时停车、熄火长时间停车等各种状态下都能正常使用。供电系统方案如下。
·整车设备和灯光的功耗约700W,用1台3KVA的机架式UPS供电。
·UPS可以通过两种方式充电,长时间停车工作时,外接市电为UPS充电;行车途中,用取力发电机为UPS充电。
·如果UPS故障,系统由市电直接供电,也可以由取力发电机直接供电;如果取力发电机故障,系统由UPS供电(实测后备时间3小时以上),或由市电供电。[Page]
3.空调系统
空调系统的设计要解决的难题是,车辆原装空调在发动机熄火情况下无法使用,同时车厢前后部被隔断后要解决回风问题。因此,我们针对行驶和停车两种工况,分别设计了两套空调系统。
·在停车状态下,安装1台2匹大金家用空调,选用超薄型风道式室内机,安装在设备机柜上方,向演播区出风,从导播区回风;室外机安装在车后的行李舱内,停车后打开行李舱门就可以向车外散热。
·在行驶状态下,使用车辆原装空调,出风口在机柜上方(风道式室内机出风口的两侧)。
·为减小回风阻力,在机柜后门和隔断门上都留出了回风通道。
四. 电视演播系统设计
1.视频系统
车载视频系统以DFS-700P数字视频切换台和8×8模拟矩阵为核心。矩阵既作为备份切换,又作为多路信号的输出选择。
车内基本信号源有6路,分别是:摄像机2台,1台为广播级的P2摄录一体机,配备SDI输出接口,用于拍摄演播区内的主持人和嘉宾;1台为便携式的P2摄录机,安装在车头挡风玻璃后,用于拍摄沿途路况。P2放像机1台,用于播放各类插片;无线数字电视机顶盒1台,用于接收本车发送的信号,也可以接收本市的移动电视信号;VGA-SDI转换1路,可以通过手提电脑输入PPT、图片、文档等信号;DVD碟片机1台。
另外,我们预留了外接SDI和模拟视频输入信号各一路,便于以后扩展应用。
所有视频信号源,以及经过DFS-700P切换输出的PGM信号,经过8×8矩阵切换选择后提供给发射机、主持人监视屏、背景液晶屏和车外接口板。
2.音频系统
车载音频系统以调音台为核心。基本信号源有8路,分别是:话筒4路,主持人和嘉宾各配1枚纽扣话筒和1支强指向话筒;放像机1路,机顶盒1路,DVD碟片机2路(立体声)。所有音频信号源经调音台控制音量和混合后供传输发射和主持人返听。
视音频系统图如下图所示:


五. 车载数字电视发射、接收系统
1.数字电视发射设备
数字电视信号发射采用符合国标的深圳力合DMB-T发射机,发射频率754MHz,输出功率:40±0.5dBm。发射天线采用吸盘式鼠标天线,带宽8MHz,增益5.5dBi,采用垂直极化方式。由于发射机内置的编码器指标较差,我们加装了1台MPEG-2编码器,通过ASI接口接入发射机。为确保直播安全,编码器和发射机都采取双机热备方式。发射系统理论上可以在120Km/h高速移动状态下稳定发射。实测过程中发射车以100Km/h行驶时信号质量稳定。
2.数字电视接收设备
数字电视接收设备选用深圳力合DMB-T/H机顶盒,输入频率474〜860MHz,在接收754MHz发射车信号之外,亦可接收城市地面数字电视信号,输入电平-80〜-10dBmV(QPSK),输入码率24Mb/s(Max,QAM64),频道带宽6、7、8M可选。接收天线也采用吸盘式鼠标天线,带宽8MHz,增益5.0dBi,采用垂直极化方式。接收机在车队的每辆车上安装1-2台,视音频输出信号接入车载电视机。接收系统理论上可在移动速度不低于180Km/h,距发射车可视距离小于5Km的情况下稳定接收。实测过程中我们的车队以小于120Km/h的速度行驶,距发射车最远距离1.5Km左右。
六. 调试和实际使用效果
多次实际使用表明,我们的移动演播车与国内同类系统相比,总体设计是比较成功的,主要表现在:第一,用途更广泛,除了移动直播外,由于解决了停车状态下的空调问题,而可以作为固定的直播室使用;第二,布局合理,导播区和演播区互不影响,行车噪音的影响更低;主持人面向车辆前进方向,晕车情况更少;隔离了车外杂散光,车内摄像效果不受车外环境光的影响,降低了灯光功率,也间接地降低了对供电和空调的要求,提高了供电可靠性,等等。
在调试和实际使用过程中,我们也调整了一些设计细节,并逐步掌握了一些使用经验,如:传输距离方面,接收车与发射车之间的距离一般应保持在1.5km以内,否则容易引起信号中断;车内摄像画面要在摄像机光圈、快门,以及背景液晶屏的刷新频率和亮度之间进行联调,才能达到曝光均衡;行车噪音的控制方面,纽扣式话筒灵敏度高,方向性差,容易受车辆噪音的影响,换用低灵敏度的头戴式话筒后录音质量明显好转;接收车显示屏调整方面,由于受窗外杂散光的影响,在白天应提高接收显示屏的亮度和对比度,否则画面偏暗且没有层次,等等。
移动演播车建成以来,在市委市政府的历次接待任务中为整个车队提供了稳定、高质量的直播信号,受到领导的好评。在改革开放30周年报告会中,移动演播车开到主会场外作为现场演播室使用,大大减轻了搭建临时直播点的工作量,也创造了重要会议直播的新形式。