淺談新聞網(wǎng)站衛(wèi)星直播車的設(shè)計(jì)與選型

劉彬

（大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)，山東 濟(jì)南 250014）

淺談新聞網(wǎng)站衛(wèi)星直播車的設(shè)計(jì)與選型

劉彬

（大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)，山東 濟(jì)南 250014）

受到項(xiàng)目預(yù)算和網(wǎng)站流媒體視頻格式的限制，新聞網(wǎng)站構(gòu)建衛(wèi)星直播車的原則與電視臺不同。結(jié)合山東大眾網(wǎng)的實(shí)際，簡要探討了新聞網(wǎng)站衛(wèi)星直播車的底盤與發(fā)電機(jī)、傳輸系統(tǒng)和音視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及選型時的注意事項(xiàng)，對其他新聞網(wǎng)站構(gòu)建衛(wèi)星直播車有一定的參考價(jià)值。

新聞網(wǎng)站；衛(wèi)星直播車；IPSTAR；設(shè)備選型

“三網(wǎng)融合”的提速推進(jìn)使得新聞網(wǎng)站覓得了與傳統(tǒng)廣電行業(yè)競爭的良機(jī)，網(wǎng)站的音視頻建設(shè)不再僅僅局限于從電視節(jié)目拆條后的“拿來主義”，新聞網(wǎng)站進(jìn)行自主采訪音視頻節(jié)目的客觀需求越來越強(qiáng)烈。山東大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)所屬的大眾網(wǎng)，在做了大量技術(shù)考察和論證工作后，因地制宜地構(gòu)建了衛(wèi)星直播車，以下對網(wǎng)站衛(wèi)星直播車在構(gòu)建中遇到的若干問題進(jìn)行探討，同時為新聞網(wǎng)站直播車的設(shè)計(jì)與選型提供一些可參考的建議。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對于初次涉足衛(wèi)星直播車建設(shè)的新聞網(wǎng)站來說，受到項(xiàng)目預(yù)算的限制以及網(wǎng)站視頻技術(shù)的實(shí)際需求，新聞網(wǎng)站衛(wèi)星直播車的設(shè)計(jì)和選型原則不同于傳統(tǒng)的廣電直播車和大型轉(zhuǎn)播車。相對于各種大屏幕電視做顯示終端的電視節(jié)目，互聯(lián)網(wǎng)受眾群體面對的PC、PAD、手機(jī)等各種迷你型終端，網(wǎng)站視頻的流媒體格式更是輕量級，因而新聞網(wǎng)站直播車設(shè)計(jì)和選型，應(yīng)在能夠滿足網(wǎng)站日常直播活動前提下，著重考慮設(shè)備操作簡單，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，整車造價(jià)的經(jīng)濟(jì)適用和性價(jià)比。

大眾網(wǎng)衛(wèi)星直播車集現(xiàn)場新聞采集和節(jié)目制作以及信號傳輸功能于一體，設(shè)計(jì)為2路無線訊道加4路有線訊道，系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的數(shù)字技術(shù)、高標(biāo)清兼容系統(tǒng)，功能較完備，并為今后的設(shè)備升級和擴(kuò)充預(yù)留了足夠的空間。系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量結(jié)構(gòu)精簡，減少由此產(chǎn)生的故障點(diǎn)、信號衰減以及多余功耗，系統(tǒng)力求操作簡單、安全可靠。

2 底盤與發(fā)電機(jī)選型

車輛安全性和車內(nèi)的可用空間是選擇直播車車輛時要重點(diǎn)考慮的因素，新聞類直播節(jié)目對車的靈活性要求較高，因此選擇小型廂式車較為合適。經(jīng)反復(fù)比較奔馳515、福特E350、江鈴全順等車型后，最終選用了依維柯的17座高頂NJ6716為底盤，該車型長7.1 m，軸距4.2 m，總質(zhì)量5.2噸（T），在經(jīng)濟(jì)性車輛中可以提供較大的內(nèi)部工作空間，滿足了設(shè)備、工作人員整體承載要求，且行駛靈活。對于緊湊型底盤來說，在滿足系統(tǒng)功能的前提下，如何合理地進(jìn)行空間布局以及設(shè)備放置規(guī)劃是一個非常重要的問題，整個車輛設(shè)計(jì)分為駕駛區(qū)、迷你訪談區(qū)、工作區(qū)、機(jī)柜及設(shè)備檢修區(qū)，如圖1所示。為滿足在車內(nèi)進(jìn)行簡單訪談節(jié)目的直播需求，車內(nèi)空間中放置了一個兩人沙發(fā)，沙發(fā)底部做成儲物箱形式方便使用，用一個40 in（1 in=2.54 cm）液晶屏壁掛在車體上做背景屏幕，配上厚重材質(zhì)的暗色窗簾做簡單隔聲和軟隔斷。

圖1 車輛布局平面圖（單位為mm）

目前廣泛使用在直播車上的車載發(fā)電機(jī)有靜音型和取力型兩類，兩者的優(yōu)劣比較如表1所示。

表1 車載發(fā)電機(jī)比較

為保證直播電力安全性并考慮發(fā)電機(jī)的易用性，最終選用了有效輸出功率6.8 kW的德國產(chǎn)靜音發(fā)電機(jī)熊貓牌8000NE，該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換效率高，其油耗僅為0.3 L/（kW·h），采用特殊玻璃纖維GFK靜音罩和雙循環(huán)冷卻技術(shù)，并且具有低溫預(yù)熱功能和良好的自檢系統(tǒng)，包括對冷卻水溫度、冷卻液液面高度、發(fā)電機(jī)線圈溫度、發(fā)電機(jī)機(jī)油溫度、發(fā)電機(jī)機(jī)油壓力、交流輸出電壓、電瓶電壓等多種檢測功能。底盤改裝時加裝了一個40 L的柴油油箱供發(fā)電機(jī)獨(dú)享，并充分做好直播車后艙的隔音減震，確保其工作時對前艙工作區(qū)沒有噪聲影響。此外，直播車還具備220 V交流市電和UPS直流供電方式，3種方式通過倒換開關(guān)進(jìn)行實(shí)時切換，為車內(nèi)設(shè)備提供了靈活可靠的電力保障，保證了車內(nèi)設(shè)備和照明的正常工作。

3 傳輸系統(tǒng)與衛(wèi)星選擇

衛(wèi)星傳輸、3G傳輸和微波傳輸是直播車常用的直播技術(shù)：衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍廣、傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量穩(wěn)定可靠，可以全天候工作；考慮到3G網(wǎng)絡(luò)的不專用性，由同一基站的接入用戶共享帶寬，極端情況下會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵；過高的微波發(fā)射功率對人體有害，對微波系統(tǒng)設(shè)備選型時要格外考慮安全性。經(jīng)利弊權(quán)衡后，直播車系統(tǒng)的信號傳輸通道采用將衛(wèi)星作主路、3G傳輸作備路的傳輸鏈路，并選用攝像機(jī)微波系統(tǒng)作ENG有線攝像機(jī)的補(bǔ)充，系統(tǒng)傳輸示意圖如圖2所示。

圖2 信號傳輸示意圖

對于實(shí)施了衛(wèi)星直播車項(xiàng)目的國內(nèi)各大網(wǎng)站，有兩種衛(wèi)星方案可供選擇：基于IP技術(shù)的IPSTAR[1]和亞洲4號、鑫諾等傳統(tǒng)通信衛(wèi)星。全I(xiàn)P化的IPSTAR采用共享帶寬方式，對單用戶提供最大2 Mbit/s的上行速率，信道租用成本低，國內(nèi)由京、滬、廣3個關(guān)口站提供管理服務(wù)，無需用戶自行建設(shè)管理主站。IPSTAR衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的接收信號靈敏度比目前覆蓋全國的幾顆傳統(tǒng)衛(wèi)星的靈敏度高9～15 dB，因而IPSTAR衛(wèi)星使用的發(fā)送端的上變頻功率放大器（BUC）功率較小，對天線口徑的要求也小，用戶接收端等其他配套設(shè)備價(jià)格成本極低。傳統(tǒng)通信衛(wèi)星采用傳輸線路獨(dú)享方式，提供的用戶帶寬大，信道租用費(fèi)高，而且需要用戶自行建設(shè)衛(wèi)星管理主站，主站的建設(shè)往往投資巨大，并且每年須自行管理維護(hù)的成本較高。與IPSTAR相比，傳統(tǒng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的接收信號靈敏度低，所以需要效率更大的上變頻功率放大器（BUC）和口徑更大的發(fā)射天線，因此衛(wèi)星端站建設(shè)成本很高，相應(yīng)的衛(wèi)星Modem等終端設(shè)備成本也隨之變高。

目前在互聯(lián)網(wǎng)各種終端上獲得流暢、清晰的視頻體驗(yàn)，流媒體碼率僅需200 kbit/s，所以IPSTAR衛(wèi)星成為大部分網(wǎng)絡(luò)媒體的選擇[2]?？紤]到2020年互聯(lián)網(wǎng)達(dá)100 Mbit/s[3]的單用戶接入網(wǎng)速以及廣大網(wǎng)民對網(wǎng)絡(luò)視頻高清化的需求，面對“三網(wǎng)融合”提速推進(jìn)這一良機(jī)，新聞網(wǎng)站視頻直播能力應(yīng)該定位于廣電級的高清標(biāo)準(zhǔn)，因而IPSTAR的上行速率是肯定不足的，盡管選擇傳統(tǒng)衛(wèi)星的信道租用以及配置相應(yīng)的發(fā)送、主站設(shè)備投入很高，但為了今后網(wǎng)站視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展，倘若目前先租用IPSTAR而后期再轉(zhuǎn)用傳統(tǒng)衛(wèi)星而進(jìn)行的設(shè)備升級與更換，無論在財(cái)力還是技術(shù)上都是一筆巨大的浪費(fèi)。

經(jīng)過多方面考察與慎重選擇，直播車租用了亞洲3S通信衛(wèi)星的6 Mbit/s帶寬進(jìn)行直播信號傳輸，車上選擇了直徑1.5 m ADVENT的NewSwift靜中通天線，采用超輕型碳纖維材質(zhì)，凈重僅94 kg。WaveStream功放采用Spatial Power Ad?vantage空間功率技術(shù)，在重量僅4 kg的封裝機(jī)體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了40 W的放大器功率輸出。數(shù)據(jù)處理速率達(dá)10 Mbit/s的Comtech CDM-570/L調(diào)制解調(diào)器，選配的IP模塊針對局域網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的10/100 Base-T以太網(wǎng)接口以適應(yīng)網(wǎng)站的視頻需要，并為滿足將來傳輸高清信號的擴(kuò)展提供了有力保證。車上選配了Agilent便攜式頻譜分析儀N9320B，方便技術(shù)人員對直播車的上下行信號實(shí)時監(jiān)測；在網(wǎng)站機(jī)房所在的衛(wèi)星地面主站安裝了直徑1.8m的VSAT天線和對應(yīng)的Comtech調(diào)制解調(diào)器，并由PowerSmart流媒體編碼器實(shí)時進(jìn)行flv格式流媒體的轉(zhuǎn)碼。在進(jìn)行3G傳輸系統(tǒng)設(shè)備選型時，通過對多家公司的產(chǎn)品進(jìn)行了多次測試與比較后，最終選擇了TVU的TM8000[4]，其背包形式的前端支持多卡捆綁技術(shù)，平時使用6張上網(wǎng)卡并行工作，且中國聯(lián)通的WCDMA、中國電信的CDMA2000和中國移動的TD-SCDMA這3種制式上網(wǎng)卡可以任意組合并無縫協(xié)作。攝像機(jī)微波傳輸系統(tǒng)選用了北京視訊WIGA PT0720的2路設(shè)備，平時工作時每個發(fā)射單元發(fā)射功率調(diào)至25 mW，可在距離直播車500 m之內(nèi)傳輸穩(wěn)定的信號。

4 視音頻系統(tǒng)

直播車上設(shè)備選型要兼顧空間的合理利用和功能的完善，既要考慮必要的先進(jìn)性，又要注重良好的性價(jià)比，還要盡量與現(xiàn)有設(shè)備兼容，并能滿足今后的擴(kuò)展需求。

依維柯車體內(nèi)部空間，導(dǎo)致帶CCU和遙控面板的EFP攝像機(jī)無法滿足6訊道的客觀需求，因而直播車選擇了Panasonic的經(jīng)濟(jì)型HPX500MC攝像機(jī)，并選用輕量級的SDI線，將網(wǎng)站早期購置的多臺ENG攝像機(jī)HPX173MC充分利用起來。直播車視頻系統(tǒng)的架構(gòu)采用了常規(guī)的切換臺加矩陣的主備方式[5]，視頻控制主通道選擇了體積小巧、操作簡單的HVS300切換臺，配置雙電源的主機(jī)僅2RU高，并可擴(kuò)展至支持12路輸入，特別適合在車體比較小的新聞采集車上安裝，是緊湊型直播車上切換臺的首選，應(yīng)急播出通道選擇了國產(chǎn)的捷成16×8矩陣，并且負(fù)責(zé)車上內(nèi)部信號的調(diào)度?？紤]到系統(tǒng)音頻源的數(shù)量較少，且熱線電話接入在直播車中很少應(yīng)用，為節(jié)省操作臺空間，選擇了輕量級的12路Alesis機(jī)架式模擬調(diào)音臺。Panasonic便攜式P2卡數(shù)字錄放機(jī)兼有播放和存儲兩大功能，直播車上配備的2臺機(jī)器組成一錄一放或者作為一主一備信號錄制的組合。為方便直播車與其他外來信號源的交互以及今后的擴(kuò)展需求，后接口板上預(yù)留了足夠的高清、標(biāo)清視頻和常用音頻的輸入、輸出接口，可實(shí)現(xiàn)各類視音頻信號以及通信、以太網(wǎng)、同步、電源、控制、TALLY等信號的輸入輸出以及與車外系統(tǒng)之間迅速、方便的配合，并為今后系統(tǒng)擴(kuò)展和級聯(lián)預(yù)留端口。

5 總結(jié)與展望

2012年衛(wèi)星直播車建造完成后，經(jīng)過了2年的實(shí)際應(yīng)用，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，在山東省內(nèi)多次大型會議、活動的直播中出色地完成了任務(wù)，目前已成為網(wǎng)站新聞報(bào)道的主力。實(shí)踐證明，此輛直播車緊湊而實(shí)用，各系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)操作簡單、安全可靠，能滿足各種突發(fā)新聞的現(xiàn)場采集和直播任務(wù)的需要，隨著即將開始的山東傳媒大廈廣播級的專業(yè)演播室的建設(shè)，衛(wèi)星直播車必將在今后發(fā)揮重要作用。

[1] IPSTAR衛(wèi)星[EB/OL].[2014-02-20].http∶//www.cbsn.com.cn/res/ IPSTAR.asp.

[2] 溫懷疆，張秀鴦.小型高清衛(wèi)星直播車的設(shè)計(jì)與調(diào)試[J].電視技術(shù)，2013，37（18）：58-62.

[3]科技部關(guān)于印發(fā)國家寬帶網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃的通知[EB/OL].[2014-02-20].http∶//www.most.gov.cn/tztg/201209/t201 20918_96839.htm.

[4] TVUnetworks.TVUPack[EB/OL].[2014-02-20].http∶//www.tvunet?works.cn/product_TVUPack.htm l.

[5] 劉彬.新聞網(wǎng)站視頻直播平臺的選型與應(yīng)用[J].信息技術(shù)與信息化，2013（6）：43-45.

TN948

B

??健男

2014-04-22

【本文獻(xiàn)信息】劉彬.淺談新聞網(wǎng)站衛(wèi)星直播車的設(shè)計(jì)與選型[J].電視技術(shù)，2014，38（16）.