扬州电视台DSNG系统浅析

　　【摘要】首先介绍了我台高清卫星直播车的设计思路，接着介绍卫星、视音频、通话等系统的功能、组成及设备选型基本要求，绘制各分系统内设备的信号关系框图，并重点对卫星系统的安装调试做了较详细的阐述，深化了对高清卫星直播车的认识。

　　【关键词】视音频 卫星 直播车 调试

　　数字卫星新闻采集系统（DSNG）是新一代的电子新闻采集系统。新闻记者团队通过DSNG系统把新闻现场所采集到的视频和音频信号进行制作、编码、调制处理后发送到同步通信卫星，再经同步通信卫星转发回电视台，电视台可以直播或剪辑包装后播出。DSNG系统信号传输质量很高，更方便、快捷地采集和直播突发性及重要的新闻事件。

　　近几年，各电视台为保持其竞争优势，对新闻节目的时效性要求越来越高，新闻报道的方式向更快、更广、更活、更深、更近的方向发展，新闻制作能力集中体现了各台的综合实力。扬州电视台于2013年完成了新闻高清频道的建设、播出，随之推动了节目的高清化发展，为进一步满足新闻高清频道各栏目对高清节目的卫星传输及DSNG的需求，在台领导的统一部署下，高清4讯道卫星直播车系统完成了设计和施工，已经投入节目生产中。

　　一．高清卫星直播车的各系统设计

　　1.车体选择

　　车体采用奔驰815D车型进行改装，该车采用奔驰OM904LA增压直喷四行程柴油发动机，具有一定的空间及载重能力，同时又具有较好的机动性能。由改装公司负责对车体进行内部布局设计及进行加固、隔热及防潮等处理，在车顶安装卫星天线和部分连线，车厢的内装饰采用新型防火阻燃材料，地板铺以阻燃地板革。改装后车体配置独立发电机以及在线式UPS，确保整车在各种环境下都可以独立工作。

　　2.卫星系统

　　(1)工作流程

　　上行链路为：由视音频系统来的高清信号送到高清编码调制器。视音频信号经过数字压缩编码形成ASI流，然后通过高清编码调制器内置的调制器进行QPSK调制，以L波段信号输出到综合跳线板上。通过跳线，L波段信号被送到1：1室外型Ku波段200W功率放大器中，功率放大器含有L波段—Ku波段的上变频器模块(BUC)，将L波段信号变频后放大，通过波导倒换开关输出至车载天线，发送电视信号到卫星。

　　下行链路为：经过天线接收、低噪声锁相环下变频器LNB变频处理，输出的L波段信号，再经1：4功分器将两路信号分别送入综合跳线板，供高清解码器和频谱仪使用。

　　上行信号检测链路为：在波导倒换开关的输出端，接入一个40dB的定向耦合器，将上行射频信号耦合出来，通过测试转发器变频到L波段，最终接入综合跳线板。这样，就可以采用L波段的频谱分析仪检测射频输出，大大提高了故障诊断的效率。

　　(2)设备选型

　　a.高清编码器

　　高清编码器设计兼容MPEG-2和H.264编码标准，内含QPSK调制器，支持内外两层编码且内编码前向纠错（FEC）可调，支持高清信号输入。在技术要求方面，市场上几乎所有的编码器都符合要求，考虑到性能、质量、服务和价格等方面的要求，该车最后采用了Harmonic（哈雷）Elipse3000高清信号编码器，该编码器的输出信号功率可以在-30到+5dBm可调，增加了信号的发射功率。另外，该编码器有输入信号报警作用，可以监测输入的视音频信号，这种功能在紧急情况下非常有用，只要保证编码器有信号输入，就基本上可以确定信号没有中断。

　　b.高频功率放大器

　　考虑到传统的室内型高功放，散热性差、有噪音、有辐射，并且较多的波导关节还增加了信号损失，本车选用的是由CPI公司生产的Ku波段室外型200W功率放大器。功放安装在天线馈源支臂上，减少了方位、俯仰方向的旋转关节或软波导，降低了波导损耗近1dB，变相提高功放的输出，且行波管高功放相对于固态功放，具有更高的能量转换效率。从实际使用效果来看，比较适合SNG系统的使用。本车采用1：1热备份工作模式的功放系统，系统由一个遥控面板控制，对两台200W高功放的状态进行检测和控制。在手动工作方式下，操作人员可以通过遥控面板，对主备功放进行切换；在自动工作方式下，系统能识别功放故障告警信号，并自动将故障功放切换到负载上，使用备份功放。

　　c.卫星车载天线

　　天线主要完成上行信号的最终传输，下行信号的接收，以及保证天线正确指向卫星。本系统中的天线采用AVL公司的1612K，它是专为Ku频段车载系统的发送和接收而设计的高效率天线。主要特点有：

　　(1)采用碳纤维材料的天线反射面和铝合金材料支架和底座，具有强度高，质量轻，耐腐蚀的特点；

　　(2)采用具有专利技术的ROTO—LOK驱动系统，保证了天线优良的指向精度，以及极强的抗风性能；

　　(3)极化旋转采用旋转关节，代替一般的软波导连接，避免了由于经常旋转导致软波导破裂的隐患；

　　(4)馈源支撑平台在收藏状态时可以舒展开，降低了天线的收藏高度；

　　(5)配套的天线控制器具有GPS定位和自动计算卫星指向参数，可对天线的极化角、方位角、俯仰角进行精确控制，同时在应急状况时具有手动调整的功能；

　　(6)具有天线自动展开和收藏的功能；

　　(7)GPS定位和天线控制器具有角度显示、驱动限位及预设置10组卫星参数等功能。

　　d.高清解码器

　　本车选用同洲P8100高清综合解码器。该产品采用可配置化设计，支持多种信号源输入；它是一款支持MPEG2，H.264/AVC高清综合接收解码器，具备模拟音视频与HDMI输出接口，带数字ASI输出，SD/HDSDI输出，MPEGoIP输出；支持CI解扰，支持LCD操作，提供webserver用户操作界面。

　　3.视音频系统

　　高清卫星直播车视音频系统主要包括视频输入、切换、分配、监视单元或设备，以及调音台、音频分配器、监听设备等。

　　(1)视频系统

　　本车的视频源采集系统采用4路有线松下高清AK-HC2500MC摄像机，经CCU出来的信号分别给切换台、矩阵、系统监看。其中松下AV-HS450MC切换台作为系统的主通道；矩阵为Miranda公司的CP1616高清数字视频矩阵，主要作为信号测试调度使用和应急播出通道。进入AV-HS450MC切换台的信号为4路摄像机信号、2路录像机信号、2路外来信号、2路字幕信号、2路矩阵信号等。切换台PGM输出信号分别送到高清编码调制器、松下AJ-HPD2500固态P2HD录像机、技术监视、CP1616矩阵、接口板等。CP1616矩阵接受所有信号源输入，矩阵一个输出通道输出应急PGM信号，作为切换台PGM输出信号的备份信号，通过跳线板，可与切换台PGM输出信号互相倒换。矩阵的其它输出通道分别输出至切换台、技术监视、录像机、画面分割器等。

　　(2)音频系统

　　音频系统采用标准机架安装模式的模拟音频调音台，采用16路模拟调音台完成包括摄像机通道、外接通道等音频信号的接入以及混音输出，同时系统具备高清音频多声道（嵌入音频）的监听、监测能力；调音台的信号源主要包括CCU、外接口板的MIC输入和LINE输入、放像机及CD播放机。由于调音台受到机架安装的条件所限，路数较少，其它诸如解码器音频及相关线路音频的扩展等都是采用接入音频跳线排跳线的方式进行扩展，以满足不同制作条件下对音频系统的相关要求。各路信号源送到调音台，调音台输出信号到音分，送到录像机、接口板，模拟音频转换为数字音频送到加嵌器。

　　4.通话系统

　　高清卫星直播车内部通话系统由1台RTSMRT327两通道可选择用户站为核心，采用3台RTSSSA324带电平显示的2-4线转换器，将4台CCU、建伍TKR-850双工中继台、RTSTIF-2000A电话耦合器分成三组接入通话系统。车上配置6台摩托罗拉无线对讲机，通过建伍TKR-850双工中继台用于车内与车外工作人员的通话。通过拨打RTSTIF-2000A电话耦合器，台演播中心甚至可以指挥到具体的某位摄像人员，增加了信号的可调度性。

　　二．高清卫星直播车的各系统调试

　　高清卫星直播车是一个复杂的系统集成，其调试涉及视音频及通话、天线、电子罗盘等多个方面。视音频系统和通话系统在整个高清卫星直播车中是自成体系的，只要安装正确，调试的工作内容不太复杂。组织协调技术人员对卫星系统进行调试是每次直播前一项繁杂而重要的工作。

　　1．卫星天线的调试

　　高清卫星直播车车头朝南停泊以减少卫星天线展开后的旋转角度，且要保证卫星天线展开后所指方向无建筑或山体遮挡。卫星天线展开后与卫星的角度是一定的，如果车体摇晃可能会造成信号的不稳定，所以必须将高清卫星直播车的支撑腿全部放下以保持稳定。

　　本车天线控制器(ACU)在每次开机时，会自动校正天线上各方位传感器的安装斜度，校准电子罗盘以找到地磁北，卫星轨位的经度已知，通过天线臂上安装的GPS可获得所在地的经纬度，从而计算出方位角和仰角，并以此驱动天线指向正确的卫星。

　　2．高清编码器的调试

　　编码器在整个高清卫星直播车有着重要地位，它的正常工作与否，直接影响该车的整体性能，它的调试相对比较复杂，需要进行设置的参数也比较多，判断编码器是否正常输出方法是：将编码器ASI输出口的信号与卫星接收机ASI输入口对接，把卫星接收机的INPUT SELECT选为ASI，可以实现编码器经过编码以后的ASl流直接到卫星接收机的输入，测试信号是否正常。确认编码器工作正常后，才可以将载波输入高功放。

　　3．高频功率放大器的调试

　　将编码器IF输出口与高功放输入接口接上，通过天线控制器使卫星天线对准亚洲四号卫星（122°E），将卫星接收机接收频率设置为经亚洲四号卫星转发后的下行频率。到节目开播前15min左右，打电话向卫星公司确认信号传输，亚四K2H波段的上行频率是14138MHz， 按下编码器上MODULATOR，并将编码器上OUTPUT／MODULATOR CARRIER TAPE设为CW，然后和卫星公司进行功率标定时，使用单载波方式传送。把编码器的Out Put Power预设在-25.0dBm，打开高功放电源，这时卫星接收机的监视器就会出现电视信号，调整编码器输出功率，直到接收机的Eb／No达到14dB左右。

　　三．结语

　　数字卫星直播车的设计、安装和调试是一个系统工程，通过对整个系统的跟车调试，不单深化了对整个系统的认识和理解，也为今后设计类似系统和进行实践直播积累了更多的经验。扬州广播电视台数字卫星直播车自投入使用以来，经历了如“十八大”、“全国两会”、扬州半程国际马拉松直播等一系列重大活动，先后为CCTV、凤凰卫视和一些省台传送信号，经受了考验，为扬州广电事业的发展做出了贡献。

　　郭嵘