厦门台高清转播车系统

厦门广播电视集团

一、总体介绍

厦门台高清转播车系统具备节目录制、节目直播的功能。各个音视频系统都配置有完善的信号路由切换设备、信号监看设备，可独立实现各自的技术功能，同时各系统之间通过路由切换台实现信号灵活调度，以实现不同类型节目的录制及播出要求。

图1：厦门高清车

厦门台高清车是我们与SONY公司的又一次合作项目，整个系统当中包含了UMD&TALLY系统、监控系统、辅助调试软件三部分软件。由于系统的复杂程度要远远高于原有系统，因此在系统功能实现上也给予了我们很大的挑战。

图2：导演区UMD&Tally提示

图3：技术区UMD&Tally提示

二、TALLY系统

TALLY系统作为传统视音频制作的必要组成部分，随着视音频系统技术的发展、设计复杂程度的提高，也得到了更高的重视。UMD&TALLY系统，是一款有着10余年的项目经验的高可靠性软件产品，曾多次在各省市级电视台使用，并多次得到好评。本次厦门台转播车项目的TALLY系统正是使用了UMD&TALLY系统。
本次项目中，视频系统部署了两台切换台、一台矩阵、画面分割器、TALLY灯显示单元以及CCU等UMD常用设备。UMD&TALLY系统可以很好的支持获取矩阵与切换台的交叉点状态，并在此基础上，通过软件分析将源名信息以及TALLY信息发布到画面分割器、TALLY灯显示单元和CCU上面。TALLY系统还具备视音频同切功能，视频系统主备倒换的同时可以实时跟随、无缝倒换。
为了保证系统的安全稳定性，系统配置了主备服务器，并支持热倒换功能。系统正常使用时，主机正常工作并完成TALLY系统的所有功能，备机处于待机状态并监管主机状态；当主机宕机，备机会在第一时间检测到该状态，同时可以支持在没有人干预的情况下自动倒换状态；当主机恢复正常时，备机会检测主机状态直到主机稳定运行之后，将TALLY系统的功能交还给主机，整个流程不需要人工参与。为了保证安全，系统还配置了手动状态变更的机制，进一步保证了系统的安全运行。
厦门高清车系统设计方面与以往有很多不同。厦门高清车在整体的设计方面比较复杂，系统当中包含了1台Evertz矩阵以及2台SONY切换台。在系统制作使用时，系统可以制作单独节目，也可以双台同时使用制作两套节目。由于在TALLY系统的工作状态要完全跟随视频系统的变化而变化，如何能够快速的进行系统状态的跟随成了一个亟待解决的问题。
当系统处于单独节目制作的情况下，系统分为三种状态：正常状态、第一应急状态、第二应急状态。
正常状态下，系统运行状态正常，系统的TALLY母线需要跟随主切换台的PGM母线。
当系统处于第一应急状态下，主切换台无法正常使用，由备切换台完成正常工作，系统的TALLY母线需要跟随备切换台的PGM母线。
当系统处于第二应急状态下，主备切换台都处于无法工作状态，这时系统由矩阵接管两个切换台的工作，系统的TALLY母线需要跟随矩阵的EMG端口。
在状态切换时，系统配置了2个2X1倒换面板，软件则将2X1倒换面板状态虚拟成了2X1的矩阵，这样可以快速对系统状态进行调整。当主切换台不能使用时，则由2X1倒换开关主进行倒换；当系统中主备切换台均不能使用时，则需要由矩阵实现功能时，则由2X1倒换开关备来实现功能。
考虑到系统安全性，倒换开关主的优先级别应为最高，倒换开关备应处于次要优先级，因此系统结构图，如下图所示：

图4：系统结构图

系统除了需要一套节目的制作以外还需要支持两套节目同时制作功能。视音频系统需要修改进行改动，同样TALLY系统也需要进行调整。主要的调整在于TALLY组的判断。按照原有逻辑，按照两套节目的制作需求，主导演区电视墙TALLY信息需要跟随主制作组（包括主切换台、矩阵）输出变换；备导演区电视墙TALLY信息需要跟随备导演组（备切换台、矩阵）输出改变；而对于技术区、音频区、EVS区、摄像机TALLY则需要同时跟随主备两个TALLY组。
在制作TALLY跟随逻辑时，需要考虑单套节目与多套节目的倒换需求，因此，需要制作一个完备的TALLY跟随逻辑。总体逻辑如下图所示：

图5： 系统逻辑图

从上图中可以看到，PGM总线为单套节目的TALLY逻辑输出（单套节目图中倒换开关主的输出）。上图中配置了新的2X1倒换开关供两套节目使用。图中R1，R2分别为主TALLY组输出，以及备TALLY组输出。
在制作两套节目时，主切换台与备切换台分别负责一套节目的录制工作，矩阵的EMG1、 EMG2分别担任主切换台的应急信号和备切换台的应急信号，两套节目的正常应急倒换通过2X1倒换开关主与2X1倒换开关备实现。
以主导演组TALLY的R1为例，当系统处于单套节目，负责两套节目的2X1倒换面板处于单套节目状态，R1跟随PGM总线；当系统出与两套节目时，若主切换台正常则R1跟随主 切换台PGM1总线；若主切换台异常，则R1跟随矩阵EMG1端口。R2与R1状态倒换原理相同。
R1与R2的状态表，如下图所示：

图6：R1与R2的状态表图

对于不同区域显示不同的TALLY组需求，可以通过TALLY组绑定来实现。对于主导演区，只需要绑定R1组；备导演区，只需要绑定R2组；对于技术区、音频区、EVS区、以及摄像机CCU区域，需要绑定R1+R2组。

三、监控系统

厦门转播车监控系统也是系统的一大亮点，监控系统可以很好的支持对系统当中的设备进行自动监管功能。
本次的监控系统可以分为3部分的监控。第一部分，传统视音频设备；第二部分，环境参数；第三部分，供电系统。

图7：监控系统全局拓扑图

支持监控的相关设备

传统视音频设备：周边设备Evertz、切换台 Sony、矩阵 Evertz、画面分割器Evertz
环境参数：温湿度传感器
供电系统：UPS、电力传感器等；

图8：厦门车切换台系统拓扑图

图9：厦门车摄像机信号源示意图

图10：厦门车机房图

图11：厦门车参数监控

四、系统特点

1、组成

系统功能：实现对车体内部设备的实时监控，从故障产出到警报发出在3秒时间完成，并可以根据报警准确、迅速定位故障。

2、实时性

系统满足广播电视台对设备监测的具体需求，监控系统界面展示直观形象，监控的操作符合台里的操作习惯。
实时的捕捉节目播出流程内的重要报警信息，从故障产生到警报发出平均3秒时间。

3、准确、迅捷性

与工作人员熟知的信号流程拓扑图紧密结合，快速导航至物理设备位置。
层次鲜明，在集中保障播出的时候，可以通过快捷键快速跳转到核心设备拓扑，展现播出核心设备的当前状态。

4、系统易维护

程序在内部结构上采用插件结构，新设备的加入不会影响原有系统的稳定运行。监控系统的所有配置资源都可以从监控系统中导出并单独存放为XML文件，故障恢复时只需要导入XML文件就可以进行监控系统还原，极大减少了故障恢复时间。

5、系统可靠

系统工作可靠性：监控系统采用设备轮询的方式去读取设备状态参数，确保不会漏掉设备的任何报警信息，并可以设置设备的巡检频率，在保证报警信息时效性的前提下工作。

6、灵活实用

针对不同业务，比如转播车节目制作或直播，视频或音频，可选择不同的业务的界面，不同的使用人员可以选择不同的关注点进行呈现。

7、日志管理

系统配置了报警日志查询统计功能，通过查询统计，可以清晰的了解系统当时的问题隐患，方便用户排查。

8、运维知识库

系统产生报警之后，报警产生的原因以及报警的解决方案都可以直接查询，供现场人员参考。同时，当系统当中产生新的报警之后，可以有现场人员将新的解决方案录入到系统当中，供下次使用过。

五、现场使用

监控系统在日常使用中有三类主要应用：

1、系统体检

监控系统十分适合应用到我们的车载系统当中。在日常的工作当中，转播车经常会开往各地执行转播任务。在行进途中，由于颠簸可能会造成车内设备的故障。因此，在系统开机完成后，经常会使用监控系统对系统进行系统“体检”。通过“体检”，可以准确的对设备状态进行排查，同时若产生问题，则可以通过控制机柜图，对报警进行准确定位，同时结合运维知识库，则可以协助现场人员处理相关报警。

2、报警评估

在系统正常运行之后，系统可以在5秒之内发现报警。当系统产生严重报警之后，可以提示现场工作人员进行处理。结合监控界面，系统支持报警影响范围评估。现场人员通过评估报告，制定快速处理预案。

3、日常运维管理

系统经过一段时间的运行之后，系统需要进行维护。系统定期进行维护，可以很好的将系统当中不稳定因素减少，保证播出的安全稳定。监控系统支持日志及报表功能，通过日志报表，可以准确的找出系统的不稳定点，结合报警日志，对系统进行故障排查。

六、辅助调试软件

辅助调试软件，顾名思义就是协助现场人员进行日常工作，简化工作复杂度的软件产品。本次项目中，我司也配置了多款辅助调试软件。

JOYTSTICK软件

除了TALLY系统以及监控系统外，系统还配置了JOYSTICK功能。
所谓JOYSTICK功能，可以理解为辅助切换功能，在技术区调光工位上，现场人员在需要在一块四画面分割器上同时监看四个画面的状态，当需要进行调光时，现场人员需要查看该路信号对应的单屏信号以及示波器对应的波形状态。这就需要JOYSTICK系统辅助完成功能。

图12：JOYSTICK流程图

JOYSTICK除了可以针对摄像机RCP进行画面调整之外，也可以支持系统中的MSU的动态调整功能。在系统设计时，通常会在MSU工位上方配置一台监视器，监视器信号来自矩阵出端口。当现场给人员切换MSU上面的对应机位时，即可切换矩阵切换该通道的输入源，使得输出信号与MSU选择的信号完全一致，方便现场技术人员的使用。

图13：MSU流程图

七、辅助调试工具

辅助调试工具主要应用于以下几类情况下：

1、进行场景切换的调度

用于在转播车或演播室制作不同的节目时对分割器的信号调度。系统支持系统链路状态快照功能，当系统在不同的节目之间切换时，可以直接通过使用该款软件实现一键切换。

2、进行分割器调度的定位

用于在分割器信号调度后确认调度的正确性。系统具备获取系统链路功能，通过查找链路，找到分割器信号与矩阵或切换台端口的对应关系。保证切换的准确性。

图14：辅助调试软件界面

3、维护的需要

用于技术人员在分割器更换或维护时检查线路。通过一键切换，将设备名称、设备端口、对应矩阵出端口、矩阵入端口等信息反映到屏幕的界面上。现场人员可以通过界面直观的看到完整的链路关系，方便现场人员进行链路的排查。

图15：链路图

八、项目历程

我司于2013年3月至2013年9月期间，进行了厦门台高清转播车项目集成工作，并进行了系统的调试和试运行。其中包含TALLY系统、监控系统、辅助调试系统，并顺利通过台方项目组验收。
从2013年9月开始，转播车投入试运行。在试运行中使用情况正常，现已全面转入正式运行状态。