1、奧運電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)簡介王 京中國人等待了百年的盛世2008年北京奧運會即將在萬眾期待中舉行。作為全球規(guī)模最大的體育賽事，整個電視轉(zhuǎn)播的技術(shù)架構(gòu)相當完整和復(fù)雜。承辦這次奧運轉(zhuǎn)播的東道主轉(zhuǎn)播商BOB（北京奧林匹克轉(zhuǎn)播有限公司），將負責所有公共信號的制作和整個轉(zhuǎn)播系統(tǒng)的搭建。到奧運會舉辦時參與奧運轉(zhuǎn)播的工作人員將達到4000人，使用約60輛轉(zhuǎn)播車、1000架攝像機，制作4千小時的奧運直播信號，世界各地收看奧運會的電視觀眾將累計超過400億人次。目前已經(jīng)建造一個面積達8萬平方米的國際電視廣播中心并投入使用，而其他各項技術(shù)系統(tǒng)都已經(jīng)進入了最后的調(diào)試階段。本文試圖對本次奧運電視轉(zhuǎn)播的整個系統(tǒng)做一個簡單的介紹

2、和分析。一、信號格式本次奧運轉(zhuǎn)播是第一次采用全高清、立體聲轉(zhuǎn)播，國際公共信號視頻格式為1080i50（SMPTE 292M），16:9，4:2:2取樣，比特率為1.485 Gbps。音頻為24bit立體聲和5.1環(huán)繞聲（SMPTE 299M）。音頻嵌入視頻中同步傳輸，采用4路立體聲通道，具體為Channel 1: Stereo Left，Channel 2: Stereo Right，Channel 3: Front Left，Channel 4: Front Right，Channel 5: Center，Channel 6: LFE，Channel 7: Rear Left，Channel

3、 8: Rear Right。由于各轉(zhuǎn)播商對于信號格式的要求不一樣，因此也根據(jù)要求提供下變換支持。SD標清信號分為16:9和4:3兩種寬高比，都采用625i50（SMPTE 259M）格式，4:2:2取樣。下變換為4:3時采取中心切割的方式，即將兩邊裁剪去一部分，留下中心主體。聲音采用嵌入24bit立體聲音頻。二、電視技術(shù)框架圖一 國際公共信號流程圖如圖一所示，國際公共信號就是經(jīng)過了這些系統(tǒng)后才到各個電視臺播出的。接下來，將分開將各個子系統(tǒng)展開來說明。1、OBVan：Outside Broadcasting Van電視轉(zhuǎn)播車近兩年來在中國內(nèi)地，各大電視機構(gòu)正以奧運為契機大力發(fā)展高清轉(zhuǎn)播車，因此

4、增長速度非?？?，目前內(nèi)地可以使用的符合奧運電視轉(zhuǎn)播的高清轉(zhuǎn)播車也超過了15輛，例如湖南，天津，內(nèi)蒙古等電視臺新完成的的高清轉(zhuǎn)播車都將會在本次奧運會中使用，但遠遠滿足不了整個奧運會60輛轉(zhuǎn)播車的要求。出于對信號格式及電視制式的考慮，本次奧運會將大量使用來自歐洲的轉(zhuǎn)播車。據(jù)統(tǒng)計，截止至2008年初，EMEA（Europe, Middle East and Africa歐洲、中東和非洲）區(qū)域目前共有高清轉(zhuǎn)播車180輛，占可以使用的轉(zhuǎn)播車數(shù)量的39，并且其發(fā)展速度估計在今年年底就可以超過200輛（資料來源雜志MEDIEN BULLETIN 2008，Special HD OB Vans in Euro

5、pe）。有一些專門的電視轉(zhuǎn)播機構(gòu)擁有大量的轉(zhuǎn)播車，用來在世界各地出租使用，例如總部在比利時的Alfacam公司。Alfacam公司提供了符合本次奧運轉(zhuǎn)播要求的高清轉(zhuǎn)播車16輛，以O(shè)B33HD為例，該車的配置如下：視頻系統(tǒng)：最多可支持30個攝像機訊道最多可支持6個高速攝像機訊道最多可支持18路信號的錄制，使用HDCAM/HDCAM SR/D5最多可支持12路的EVS硬盤記錄慢動作重放使用GVG Kayak400的切換臺，支持96in/48out，4ME使用Axon8288 264in/372out矩陣音頻系統(tǒng)：Lawo mc2 66調(diào)音臺，支持228x240AES數(shù)字音頻Genelec 8050

6、全5.1聲道監(jiān)聽使用LawoNova73 3200 x3200音頻矩陣轉(zhuǎn)播車的主要功能是負責國際公共信號的制作。所謂國際公共信號，按照奧委會電視委員會的要求，就是被國際公認的，可供世界各國電視機構(gòu)所使用的最基礎(chǔ)、單一的信號源。因此，公共信號包括的內(nèi)容為比賽現(xiàn)場的畫面和聲音，裁判聲音，時間及數(shù)據(jù)信息等。同時，由于各個RHB（持權(quán)轉(zhuǎn)播商）對電視信號的要求不同，因此，也有的轉(zhuǎn)播商預(yù)定固定的某個攝像機的信號，例如籃球，NBC就預(yù)定了多路單獨的攝像機信號，這個信號就屬于單邊信號。除了攝像機信號外，還有慢動作重放、比賽時間及虛擬效果信號的嵌入等也是在轉(zhuǎn)播車內(nèi)完成。轉(zhuǎn)播車的信號輸出端口數(shù)量也是評價一個車是否

7、達到要求的方面。除了國際公共信號是一致的外，各個RHB根據(jù)自身節(jié)目的需要，也對信號端口提出了不同的要求，因此，轉(zhuǎn)播車必須能夠提供如下信號端口：PGM-D-M：嵌入音頻的主節(jié)目信號PGM-D-P：嵌入音頻的備份節(jié)目信號PGM-CL-CL：攝像機切換及慢動作重放信號PGM-CL：插入了比賽計時的攝像機切換及慢動作重放信號CAM(n)：單獨的攝像機信號，可以是任意一個訊道的信號KEY&FILL：鍵及填充信號REF-BK：參考同步黑場信號，625i50，PAL制圖二 系統(tǒng)中各種信號的定義圖2、TOC：Technical Operation Centre技術(shù)運行中心TOC是設(shè)置在每個場館的最靠近OBVa

8、n的一個單獨機房，OBVan制作出來的信號送到這里進行質(zhì)量監(jiān)控、傳輸和分配、單邊信號服務(wù)以及對主信號進行場館時碼的插入等。每個TOC至少具有傳輸兩個以上多邊信號（1主1備），以及為專門持權(quán)轉(zhuǎn)播商服務(wù)的10個以上的單邊信號（Unilateral）、4個以上的返送信號（Return）的通道，各種信號經(jīng)過TOC后傳輸?shù)紺DT或者指定地點。轉(zhuǎn)播車提供兩路PGM信號（一主一備）以及4路立體聲AES數(shù)字音頻信號到TOC（見圖二）。實際上傳輸過來的PGM信號中就已經(jīng)嵌入了該4路立體聲的，再次傳輸一是為了冗余備份，二是為了方便音頻信號的分配處理。信號經(jīng)過分配和再次加嵌后，經(jīng)過Alpermann+Velte進行

9、TC（Time code）和SID（Source ID）的插入（符合SMPTE 291M-1998標準）后，這時候我們稱該信號為多邊信號（Multilateral）。TC和SID即GPS時鐘產(chǎn)生的標準時鐘和場館的編碼信息，將該信息插入到HD-SDI信號的輔助數(shù)據(jù)區(qū)，這樣在下游測試儀或者監(jiān)視器上，就可以方便的讀出該信息，從而知道信號是從哪個場館過來、主信號還是備份信號等情況。在信號源太多的大系統(tǒng)中，進行系統(tǒng)測試及信號調(diào)度的時候，是非常有用的。而預(yù)定的單邊信號是沒有這些數(shù)據(jù)插入的。單邊信號有很多種，完全根據(jù)RHB的預(yù)定要求來，例如單獨的攝像機信號，MIC信號，超級慢動作信號，單獨的鍵和填充信號等。

10、系統(tǒng)的同步來自于被GPS時鐘鎖定的同步信號發(fā)生器，該同步信號發(fā)生器能同時產(chǎn)生多種測試及參考信號，例如用于高清系統(tǒng)的TRI-LEVEL信號，625/50的黑場/彩條信號等。質(zhì)量監(jiān)控也是TOC的一個主要功能，該系統(tǒng)主要由高精度的測試信號發(fā)生器、矩陣、示波器及高清監(jiān)視器、多信號監(jiān)聽等組成。測試信號由PRO-BEL的Valid8產(chǎn)生，可以同時產(chǎn)生嵌入音頻的高清視頻測試信號以及帶音頻ID的音頻測試信號等。高清監(jiān)視器具有HD/SD以及模擬兼容的特點，音頻監(jiān)聽也支持模擬、AES音頻以及HD/SD嵌入音頻。3、BT：Broadcast Telecom通信傳輸中心BT組的主要功能是：傳輸信號。幾乎所有的信號傳輸

11、都由他們來負責：包括無線攝像機或者微波中繼攝像機的信號傳輸，衛(wèi)星上行中心，DSNG等。而在本處主要討論的是場館的多邊信號，各種單邊信號與IBC之間的傳輸問題。在場館和IBC之間，BT提供多種視音頻信號格式的傳輸服務(wù)，如下所示：圖三 BT傳輸信號格式及定義主備信號進入光端機后，經(jīng)過CNC（中國網(wǎng)通）的光纖網(wǎng)絡(luò)直接到達設(shè)置在IBC的CDT機房。在北京市內(nèi)的所有場地和IBC之間的光纖都是直接連通的，不會經(jīng)過CNC的服務(wù)器，只有在外地的場館信號，才經(jīng)過網(wǎng)通的交換鏈路，到達IBC。在接收端，有一個2x2的可自動倒換的開關(guān)，當其中的一路信號中斷時，會自動的切換到另外一路上，保證信號的安全性。如圖四圖四 公

12、共多邊信號傳輸示意圖4、CDT：Contribution, Distribution, and Transmission傳輸分配和發(fā)布中心CDT建立在IBC大樓內(nèi)，所有場館的國際電視廣播信號，單邊信號最后都傳輸?shù)竭@里，經(jīng)過質(zhì)量監(jiān)控和分配后，再傳送給各RHB，相當與電視臺的總控機房。如圖五。一個超級大的高清電視墻可以監(jiān)看到全部場館的比賽信號，同時每個場館插入的輔助數(shù)據(jù)信號SID，以及嵌入音頻電平指示，都會跟隨視頻在屏幕上顯示出來。賽事期間，這里是一個24小時工作的部門，除了提供各種格式和內(nèi)容的信號外，還提供衛(wèi)星傳輸和接收，同時為RHB提供備份的錄制，備份字幕以及格式轉(zhuǎn)換器，編輯及制作機房等。圖五

13、 CDT系統(tǒng)示意圖在上圖中我們還可以看到一個Beauty Cams的信號。這個就是奧運期間特別設(shè)置在某些地點的攝像機，這些攝像機全天24小時工作，把周圍的景物實時的經(jīng)過BT傳送到CDT，然后再分配給各個RHB。有些攝像機是用來介紹中國的美麗景色，例如攝制在長城和故宮的攝像機；有些是用來介紹一些特定事物，例如攝制在國家體育場火炬臺的攝像機。這樣的攝像機一共有八臺，使用Hitachi DK-H31 / DK-H32 的攝像機和Fujinon 13x4.5 / 18x7.6鏡頭，按照北京奧組委的統(tǒng)一規(guī)定設(shè)置的，信號也是無償?shù)奶峁└鱾€轉(zhuǎn)播商使用的。相對與公共信號制作系統(tǒng)而言，RHB就是我們的用戶，因此

14、將完整的信號傳輸給轉(zhuǎn)播商后，就算完成了任務(wù)。一般轉(zhuǎn)播商都會將信號重新處理后，例如插入演播室評論等，在進行播出。三、安全與質(zhì)量監(jiān)控對于任何電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)而言，保證信號的安全都是第一位的，而對于全球觀眾收看的奧運會更加如此。因此，不管在哪個環(huán)節(jié)，必要的冗余和備份都是相當必要的。物理鏈路上的備份。主備節(jié)目信號從轉(zhuǎn)播車出來后，便進入了完全獨立的物理鏈路，主備信號不會進入同一個機箱進行處理和分配，不會經(jīng)過同一個電纜進行傳輸，不會經(jīng)過相同的地方達到CDT。電源上的安全。發(fā)電機提供的電源進入機房后，其中一路直接提供給設(shè)備，另外一路經(jīng)過UPS在提供給設(shè)備。所有的主要設(shè)備都是雙電源供電，最大限度的保證電源的穩(wěn)定和安全。信號質(zhì)量的掌控。轉(zhuǎn)播車本身就對信號質(zhì)量進行控制，進入TOC系統(tǒng)后會再次對信號質(zhì)量進行查看和控制，信號進BT傳輸?shù)紺DT后，會再次