4K全媒体高清转播车系统架构设计与创新探索

黎旭东

【摘要】作为移动式的电视栏目前期制作平台而言，全媒体的高清转播车应当属于关键的电视制作设施。近些年以来，4K的全媒体技术已经能够运用于优化设计高清转播车的整体系统架构过程中，因此体现了高清转播车性能优化的目标。具体对于4K的全媒体高清转播车系统而言，设计人员首先应当布置合理的系统整体架构，并且做到将全新的信息科技手段运用于高清转播车的性能与架构创新。

【关键词】4K全媒体高清转播车;系统架构;设计创新

1. 4K全媒体高清转播车的系统基本功能

在目前的现状下，信息科技手段已经能够运用于制作电视节目。通过运用车载移动平台的方式，电视台对于各类的体育赛事、文艺演出或者新闻报道都能够予以精确再现，因此体现了良好的节目转播效果。全媒体的4K高清转播车融合了新媒体以及传统电视媒体，并且借助全媒体技术构建了覆盖范围更广的音频系统与视频系统结构，搭建转播电视栏目的全新媒体平台。从高清转播车的基本系统原理角度来讲，建立在全媒体技术手段前提下的高清转播车可以达到有效结合栏目制作、栏目摄录与信息传输的各个关键环节，并且将人机处理技术以及智能控制手段作为技术支撑。经过上述的媒体技术改进，4K高清转播车可以达到影像画面更为清晰、用户信息延迟全面消除以及电视信号质量提升的效果。

4K的高清转播车为了便于编辑各项的栏目数据信息，因此针对栏目编辑设计为宽容度较高的记录格式，并且确保记录格式的多样化。在网络媒体的支撑下，全媒体技术以及传统的栏目播放技术能够达到有效融合的程度，保留了系统迭代升级的必要技术空间。对于转播车系统内部的各个工位需要保证灵活予以切换，其中主要包含辅助工位、慢动作工位及其他类型的系统工位。在预留摄像机讯道的同时，对于预埋线缆与敷设线缆的总数进行优化调整，以便于优化配置对外与对内的各类系统接口，增强了调度使用的灵活性。

2. 总体的系统架构设计

高清转播车主要应当包含车尾部位的系统接口区域以及车体的内部区域。在这其中，位于车尾的系统接口区域能够达到顺利传输对外信号的效果，并且外部信号源可以连接在接口区的特定部位。在内部的车体空间范围内，主要设有技术区、音频区、栏目导播区与其他相关区域。车体设计空间应当能够体现最大化与艺术化的基本思路，并且可以自由调节工位，满足任何节目的制作需要。具体而言，对于高清转播车主要布置为如下的系统整体架构分区：

从系统设计的角度来讲，现有的系统架构设计已经突破传统的SDI构架，在保留在HD基带制作的基础上，引入4K、NMI、HDR以及IP的最新技术标准和制作流程，实现4KIP和HDSDI制作分层并且实现同播。从传统SDI构架到如今与IP构架并存，大大提高了系統容量并降低了系统复杂性，从画面效果不堪突出的4K SDR到使用4K HDR宽色域制作达到更好的效果。

3. 系统设计创新的要点

3.1 关于车体的设计

车体方面使用三折地板技术让空间最大化、充满艺术气息的设计美学、车内监视器墙的长度最好在7-8米、工位可以设计到40多个，可自由调节满足各类节目制作需要。对于系统导播区而言，该区域通常来讲应当包含辅助切换工位、控制慢动作的工位、显示字幕与图像的工位、导播工位与其他工位。系统导播区不仅应当设置各个相应的系统工位，并且还要运用合理措施来切换不同种类的系统工位。具体在布置与设计应急矩阵面板以及主体的系统切换面板时，设计人员对此选择了嵌入式的台面安装方式。

对于系统导播区通常可以将其分成两个特定的导播功能分区，除了上述的主要导播区以外，设计人员还需要布置另外的导播区，并且在该区域内接入信号工位、辅助工位与拓展工位。在各个不同种类的工位中，用于接入计算机画面以及控制慢动作的工位应当为辅助工位。对于车体导播区来讲，该区域具有操控节目字幕、控制慢动作、切换辅助动作以及切换电视画面的重要性能技术区设有常规性的机柜以及强冷机柜，关键性的系统安装设备连接于该区域。通过运用上述的系统设计优化思路，应当可以保证高清转播车达到更好的系统完整程度，同时也体现了保证栏目播放效果的目的。对于强冷机柜需要将其安装在系统技术区的适当部位，强冷机柜的内部主要包含具有较大噪声以及较高散热量的特殊系统设备。接入信号接口的专用板应当预留必要的扩展工位，以便于顺利完成后续的系统扩展操作。此外，转播车内部设置的技术区还要包含电源排与接入信号的接口板。在通话面板的操控下，系统即可做到随时调取特定的工位信号，进而实现了全面监控目前整个系统运行状态的效果。

3.2 关于视频系统设计

系统方面突破传统SDI构架，充分考虑安全备份应急的情况下，使用4KIP+HDIP+HDSDI信号源构架，在保留HD基带制作的基础上，引入4K、NMI、HDR、IP最新技术标准和制作流程，实现4KIP/HDSDI制作分层，进而实现同播，系统内部实现信号净切换、支持SMPTE2110信号标准。

在制作4K节目时来自讯道系统、外来单机、CG字幕和VCR等信号源输出的不同分辨率标准（4K、HD）以及不同动态范围和色域标准（HDR、SDR）信号，都统一进入系统。其中标准4K HDR信号直接进入系统;HD SDR等非标准4K HDR信号通过核心转换器（索尼HDRC-4000）转换后进入系统。

在转播车摄摄像机使用上SONY4300讯道生产出高清和4K信号，输入索尼XVS-7000切换台和XVS-8000切换台。其中XVS-7000切换台切出高清信号，XVS8-000切换台切出4K信号。节目进行过程中，导播在XVS-7000操作面板上进行画面切换，与此同时XVS-8000联动XVS-7000所有动作，包括切换、特技、上键等。这样能够保证高清PGM和4K PGM信号源一致，这是通过PWS100服务器做到的PP级联动切换。解决了过去4K/HD系统并行，需要两套制作人员、两套工位的问题，避免了两套系统对现场机位布局干扰、导播切换发挥受限的问题。

3.3 关于音频区与音频系统设计

系统音频区包含各个不同的组成模块，对于音频区范围内的各个模块应当将

其归入相应的高度位置上。系统内部的音频信号区域重点在于妥善划分各个高度部位的系统分区，如此才能保证体现最优的系统综合性能。音频使用杜比全景声的标准，超越了传统意义上5.17.1声道，考虑到目前已经存在两米的车顶高度，因此对于信号输出专用的接口板以及音频跳线排布置于系统上部的区域内。通过运用上述的设备布置方式，应当能够预留更广的系统上部区域，以便于随时获得音频信息。

具体在布置音频区的过程中，对于输出接口板、输入接口板、监听音频的设备与跳线排都安排在上部的系统部位。同时，系统中部的区域应当包含主调音台以及相应的信息监听设备，以便于调音师对于此类设备进行灵活的操作。此外，对于备份的调音台设备与分配无源音频的设备将其安排在下部的系统空间区域。系统设计人员在合理划分上述各个不同区域的基础上，应当可以实现系统整体功能的显著优化。此外，转播车内部的视频系统应当包含栏目切换制作、矩阵调度与其他相关的系统模块。

3.4 关于系统接口

关于外部性与内部性的两种系统接口都要将其包含在转播车接口的范围内，因此二者共同构成了必不可少的转播车接口。具体在设计各类不同的系统接口时，应当确保做到同步接入模拟音频信号、视频信号以及其他的外部系统信号。在此前提下，对于设计输出信息与输入信息专用的外部系统接口主要应当连接于高清转播车现有的时钟设备、同步通话设备以及矩阵调度设备。4K基带信号带宽为12Gb/s，过去3G-SDI的系统构架中，需要4根BNC线按照SQD或2SI的方式传输，线缆数量大幅增加，系统通道数整体缩小。车内设计为4K信号IP化传输，一根万兆网线代替4根BNC线缆，且比BNC传输距离（70m左右）大大增加。

4. 结束语

电视栏目的高清转播车建立于4K全媒体的技术手段基础上，其主要运用了全媒体技术以及网络科技手段，通过4K HDR制作，新技术带来的成效和吸引力，声画效果等，并且结合受众对于转播车设计的真实需求，如此才能体现最佳的系统架构创新设计效果。

参考文献：

[1]盛志军.全媒体高清转播車系统架构设计与创新[J].电视工程，2018（03）：31-34.

[2]宋志坚.标清、高清、3D电视同播两轴外套侧拉大型转播车研制探讨[J].广播电视信息，2019（01）：34-38.

[3]刘成明.高清电视转播车系统的设计方法与实际应用分析[J].数字通信世界，2019（01）：138-139.

[4]张冰.陕西广播电视台小型高清转播车音频系统建设方案[J].西部广播电视，2018（20）：214-215.

[5]邓中军.南昌广播电视台12+2讯道高清转播车设计方案[J].艺术科技，2018，31（10）：296.

[6]袁方.高清电视转播车视频系统研究与设计[J].传播力研究，2018，2（29）：248.

[7]Kexue. Design and Selection of 8+1 Channel HD Broadcasting Vehicle of Huangshi Radio and Television Station[J].Radio and Television Information， 2019（01）：29-33.