中小型电视台多机位现场直播技术

随着观众对现场感的要求越来越高，现场直播成为经常使用的播出方式，现场直播所需的技术手段也在不断提高。大型电视台一般会购买电视转播车，将多机位直播所需的全部设备安装在转播车上，该车有完善的电源供给、信号处理、通讯联络等设备，可以在转播车上现场进行视音频切换，并且可以将现场信号传输至播出机房。
　　但是，财力有限的小型电视台如何对文艺演出及重大会议进行现场直播？本文就中小电视台现场直播技术做一个简单介绍。

视音频采集切换设备

　　视音频采集切换设备连接框图如图1所示。

视音频采集切换关键设备

　　(1)摄像机
　　现场录播必须使用3台以上的摄像机，并要求摄像机有较高的光灵敏度，因为很多文艺节目常有暗场的特殊效果。本套设备所用摄像机型号为DXC-D50P(SONY)或DXC-D35P、DXC-D30P，都是专业级摄像机。
　　以4台摄像机为例，机位布置一般是游动机编为1号机，左中右编为2号机、4号机、3号机，编号以导播习惯为准。中间机位要求能获得整个舞台完整的全景画面，因此必须选择在舞台中心轴线较为靠后的位置。左右机位应适当靠近舞台，以便能摄取演区内的演员特写镜头，但应避免使舞台侧幕摄入镜头。
　　与摄像机相配套的附件有CA-537P、摇柄伺服、三角架(脚轮、手柄、托板)、机上寻像器、耳机、LO-26镜头控制器等。每台摄像机配备一只Sony DR-100双向耳机，将耳机插头插入摄像机的Intercom接口，通过摄像机与摄像机控制单元(CCU)之间的电缆将耳机信号送到CCU，CCU与视频切换台之间有通讯线连接。
　　(2)摄像机控制器(CCU)
　　摄像机距导播台有25~100m的距离，在CCU上可集中遥控摄像机的光圈、增益、黑白平衡、清晰度等参数，使各摄像机输出信号在到达切换台时能达到一致。CCU的锁相功能可使各输出信号的相位在到达切换台时取得一致，这是信号之间同步切换和特技加工的必要条件。CCU的通话功能使导播与摄像人员取得联系，以摄取所需画面。CCU有调整和控制的功能，可以用来调节摄像机的色彩平衡、亮度、对比度等。在直播过程中，如果场内光线出现变化，导播可以通过调节CCU来重新调整摄像机白平衡，以保证画面不产生失真。
　　为保证系统的性能和指标，电缆的选择很重要。考虑到270Mb/s的码率，选用高频性能优良、低损耗的串行数字信号专用电缆(如Belden 1694A、1505A)。在实际使用中，也可以采用双层网状屏蔽的精密模拟视频电缆作为代用，但仅限于机架内设备的连接等长度极短的情况，否则将带来误码率的提高。
　　(3)视频切换台
　　在演播室视频系统中切换台是制作节目的核心，它的性能是否稳定直接关系到节目制作的成败。我台采用PHILIPS的DD10数字切换台。其是一款在小型工作环境中久经考验的制作切换台，具有强大的视频处理功能。
　　(4)录像机
　　我台使用的是Betacam-SX DNW-A75P型录像机，一盘小型磁带可录制60min，一盘大型磁带可以录制180min。在直播过程中般使用大型磁带，录像机同部录制直播信号，方便留底保存。
　　(5)监视器
　　录播用监视器应使用精密或中档的制作监视器，清晰度在400线以上，应能真实地反映输入图像信号的主要内容。接口应有多路复合全电视信号选择输入，并有各种制式切换与信号检测功能。
　　在直播过程中一共使用了6台监视器，4台LCD-640SNP 8"液晶监视器用来监看四个机位的画面；两台数字监视器PVM-14L4分别用来监看切换器输出画面和录像机输出画面。
　　(6)调音台
　　音频系统相对而言比较简单，一般利用剧场现场声音采集系统，将现场声音输入调音台CH1通道，为了安全起见，将距离舞台最近的移动机位所采集的声音混入调音台CH2通道，CH2通道作为CH1通道的备份。在节目音乐波动较大时，调节调音台音频电平，使声音强度大约一致。
　　(7)字幕机
　　字幕的叠加在现场完成，字幕机一般是由PC加上专业的字幕叠加卡和相应的软件组成。用来在视频信号上叠加图文字幕。 

信号传输设备

　　现场直播的传输方式主要有三种：微波传输、卫星传输和光纤传输。
　　由于CATV光纤网已经普及，利用现有的CATV光纤网回传电视信号，是全国各地中小电视台进行现场直播的最佳方案，不过并非唯一方案，具体情况不同应对方法也不同。
　　信号传输系统
　　节目现场回传至机房系统如图2所示。
　　光信号传输链路损耗的计算
　　(1)光纤传输损耗：
　　对于单模光纤通信而言，传输速度在140Mb/s以下的系统一般只受光学损耗限制，引起光学损耗的主要原因及参数如表1。
　　(2)光发射机标准驱动电平计算
　　传送N (N<59)个频道数时,光发射机输入电平为：75dB+10lg(59/N)。现场直播传输一个频道节目，将N=1代入得到：光端机输入驱动电平为92dB。
　　(3) 光接收机指标要求
　　设计光接收机的输入光功率为0dBm,光接收机的输入光功率升高或降低1dB时，光接收机输出的RF电平就会升高和降低。当输入降低时载噪比就会降低、传输质量下降；若接收的光功率过高，会使光接收机非线性指标恶化，CSO和CTB指标变差，甚至损坏激光二极管。因此，大多数设计者基本选择接收光功率为-2dBm或0dBm,使接收机处于最佳工作状态，与正向传输的光接收机没有差别。不同之处在于反向传输接收机的RF输出不需要带用户，只要一路视音频信号到电视台中心机房作信号源即可。

系统调试

　　现场直播开始前1小时，需要安装好所有直播设备，观众入场前摄像师应到位，并管好摄像机，导播到位时打开所有电源，并用耳机联系每个机位，开演前一分钟推入磁带并开始录制，以免仓促而使录制节目不完整。
　　现场导演安排调度各项工作。将每台摄像机的工作状态调整在符合当时的环境之下，调音台，特技台和通信系统调试到最佳工作状态，并测试信号和现场采集的视音频信号。回传现场信号到电视播控机房，检查信号传输通道是否畅通，观察并调校视音频信号幅度等技术指标。

直播中的注意事项

　　所有设备应接地，防止交流声干扰。
　　3台摄像机用固定机位拍摄，1台摄像机游走，需要注意固定机位摄像机与切换台之间的电缆线一定固定安装，防止观众走动拉扯到，移动摄像机在移动时需要专人拖放电缆，以免绊人。
　　摄像师在拉开、推进时有时光线反差太大，所以要随时预先调节CCU光圈，有时也要调整视频电平。

结束语

　　对于财力雄厚的大型电视台来说，配备电视转播车当然是更好的选择，作为一种完整可机动运行的演播中心，能同时满足多种要求：包括现场直播、静场录像、后期剪辑和具备有慢动作重放、实时字幕、三维特技效果以及数码录音等多种功能。对于转播车的组装，则应该根据自己的技术需要和经济实力制定计划。而将制作好的信号同步回传到播出机房，一般配备微波发射装置，或者通过大型活动场所铺设的光缆，即采用本文所述光纤传输方式将现场信号回传至播出机房。随着高清晰度电视时代的到来，组装高清转播车也将成为各个有实力电视台的目标。
　　上述是适用于设备和人员均有限的小型电视台进行现场节目直播的一个简易电视节目制作和传输系统，我台利用上述系统，成功进行过多次现场直播，取得了较好的经济效益和社会效益。