4K超高清转播车通话系统的设计与实现

4K超高清转播车通话系统的设计与实现
【摘  要】 本文介绍了海南广播电视总台4K转播车的通话系统设计,对通话系统的规模、面板的选用、通话系统的IP化以及通话系统间的级联进行了详细阐述,还介绍了系统在手机客户端的应用。【关键词】 4K 超高清通话系统,
IP , 通话手机客户端, LQ 通话级联【中图分类号】 TN948.1        【文献标识码】 B
【DOI编码】 10.be.20210002004【本文献信息】符致明,陈巧璘.4K超高清转播车通话系统的设计与实现[J].广播与电视技术,2021,Vol.48(2).
Design and Implementation of Call System for 4K UHD OB Van
Fu Zhiming, Chen Qiaolin
(Hainan Radio and Television Group, Hainan 570206, China)
Abstract  This paper introduces call system design of 4K OB van of Hainan Radio and Television Group, elaborates on call system scale, panel
转播车
selection, IP-based call system and cascade between call systems, and also introduces system application in mobile phone client.Keywords  4k UHD call system, IP, Mobile phone client, LQ call cascade
符致明,陈巧璘
(海南广播电视总台,海南  570206)
0  引言
海南广播电视总台4K 转播车于2019年9月建成并于10月份投入使用,整个4K 转播车通话布局区域有6个;包括了音频区、导演区、副导区、调像区、技术区、活动区;每个制作区都配备了相应的通话面板,相对于传统的2线、4线通话,4K 转播车的通话系统实现了网络IP 化。4K 转播车的通话系统目前是IP+4线通话模式,以网络交换机与通话矩阵为核心的IP 化架构更能高效的适配4K 时代的高数据、高带宽的传输、制作特点。接下来我们将对整个转播车的通话系统进行介绍。
1  了解AES 67协议
如今将通话系统的设备IP 化已经成为一种趋势,将音频信号用IP 加载到以太网对于现在的通话来讲有着无以伦比的优势;首先,在对信号的配置与管理方面具有比较大的灵活性,相对于传统的多线安装,
模块化通话网络可更加方便的配置信号、修改、升级。其次,在对信号的可拓展性也是比较强,可以级联多项设备,对于各个系统以及各个演播室间
的互通有着非常高效的效率。在信号的传输方面也是大大方便,只需要使用网线或者光纤进行信号的传输,可支持一对多的信号链接。多种信号、多格式可以共享在同一个网络环境。而海南广播电视总台的4K 转播车通话系统是以数字音频信号为基础用AES 67协议实现的IP 化。
AES 协议于2013年9月11日正式发布标准,随着音频网络应用标准的不断更新,AES 67标准应运而生,它的出现代表了一种网络音频协议互通操作的全新标准。比如以往各个系统之间的DANTE 协议、RAVENNA 协议、LIVEWIRE 协议;各个音频协议设备之间是不同的。举个简单的例子:YAMAHA 的系统用的是DANTE 网络,而LANWO 的系统用
的是RAVENNA 网络,如果根据工作需求,我们需要将这两个系统IP 互联,按照默认的设定来看这两个协议是互不相容的,而AES 67标准的出现恰恰就拟补了这个短板,将两个互不相容的两个系统可以互相连通。AES 标准制定了公共时钟系统的机制,制定了媒体时钟以及如何与公共媒体时钟联系,制定了媒体数据如何通过网络进行传输。
比如4K 转播车的音频系统就是用的RAVENNA 协议,如
果RA VENNA与其他协议都切换到AES67标准那么就可以通过AES67标准与RA VENNA设备进行相连。即可将音频系统与通话系统相连。
同样的,RA VENNA和AES67标准之间有着较为完善的互通性,在AES标准上,RA VENNA协议具备同样的功能而且能够提供更多优化的选项。RA VENNA码流里可以额外增加通道64个(105Mb/s码流)或者128个(179Mb/s码流)通道。
2  通话系统的构架与规模
整个4K车的通话系统由Clearcome通话矩阵 ECLIPSE-HX-DELTA、(型号)交换机、12路V24PDX4Y+110/340通话面板、对讲以及通话系统周边附件组成(如LQ、MDIF1002分配器等),如表1所示。
其中Clearcome通话矩阵 ECLIPSE-HX-DELTA是整个通话系统的核心,它配备了3个IMF接口卡槽、4 个用户接口卡槽、两个外部PSU 1 & 2;配备多通道数字音频接口卡,通过同轴电缆或兼容设备之间一对光纤提供64个双工AES3数字音频通道,可连接IP 面板,Concert面板,平板电脑 / 智能手机IP面板,IP 级联 & IP 冗余,功能强大。其中摩托罗拉对讲主站已经连入矩阵,可以实现导播跟各个对讲进行通话,通话系统整个架构的实物连接图如图1 所示。
3  通话系统的输入与输出
3.1 通话系统的输入
通话系统的输入分别由CCU、各个通话面板、一分12路分配器通过连接通话矩阵与交换机组成,接下来分别介绍。
4K转播车的通话面板V24PDX4Y+110/340是通过网络信号直接连入交换机,其中各个面板标配了本地
DSP音频混音器,DSP混音器允许控制面板内所有输入/输出音频信号。这
图1 通话系统架构连接图
包括前面板连接器(MIC和耳机),矩阵通话和辅助SubD25音频连接器。每个面板都配备了适当长度的鹅颈话筒,以尽可能更好的提供更好的拾音效果。
另外综合考虑目前节目的制作和赛事转播的需求,转播车内和制作现场使用的通话面板我们已经配置好了各个工种的名称以及数量,如表2所示。
相比于通话面板的IP直接连接,CCU的通话连接则有些不同。因为CCU没有网络接口,所以CCU不能直接跟交换机直接连接,而是通过一个LQ网络拓展器连到交换机实现IP 化。即:CCU先跟LQ用4线音频信号连接,4线信号经过LQ 转换成网络信号之后在接入到交换机处。有一点需要特别说明就是LQ网络拓展器只有八路信号接入,因此只有前八路CCU信号接入到LQ-R4W8,剩下的后4路CCU直接以4线音频信号接入到Clearcome通话矩阵当中去。
3.2 通话系统的输出
通话矩阵的输出分为两大部分,一部分是Clearcome矩阵的4线音频信号输出,另外一部分是交换机的IP信号输出。通话矩阵的通话输出分别给了对讲、车尾板接口、以及电话接口,而交换机的输出
分别给了车尾板接口、导演区通话面板、二导区通话面板、音频区通话面板的机接口;通话系统的输入输出连接框图如图2所示。
特别需要注意的是:通话系统输入输出框图中CCU通过摄像机的PROD口接入到LQ中去,而同时CCU也接了备份通话方式,也就是将MS704通话通过MDIF1002 一分十二分配器接入到CCU的ENG通话接口,这样当LQ或者PROD 接口不通时,可以通过MS704通话面板与摄像沟通。这恰恰是独立于IP之外;正是因为有了MS704二线通话的接入让的4K 转播车的通话系统除了IP之外又多了另外的备份,这对于节目的转播与制作就有了双重的保障。
4  通话的级联与拓展链接
我们在构建通话系统时,通常都会设想如何才能更好的将各个演播室之间互相通话,或者将各个演播室与转播车之间的通话构建,让各个系统之间可以更方便的进行通话;比
图2 通话系统的输入输出连接框图
如:三沙演播室跟4K车通话,集演播室跟4K车通话,三沙演播室跟集演播室还有4K转播车互相通话等等。这样通话相比于电话耦合器连线,手机沟通会变得更加方便与快捷。不用再仅限于电话与电话之间的沟通,只需要一个设备之间的按键就可以构建系统之间的通话桥梁。而在此次4K转播车通话系统的设计中就将这个通话很好的与各个系统间互相级联起来;而这个级联是通过一个LQ设备做中间纽带将几个系统之间互联起来。相比于传统的多矩阵级联,多线路布局,LQ只需要一个主站的IP地址共享就可以实现这项功能。操作更加简捷,功能更加多样,效率更加高效。接下来我们就来介绍4K转播车的LQ级联。
4.1 了解LQ
4K转播车的通话级联需要用到LQ网络拓展设备,现在我们就先来了解一下什么是LQ。
LQ是允许我们通过IP网络扩展通话系统的一种设备。其低带宽占用,可以通过局域网、广域网或互联网使用,可以连接到Clear-Com的任何通话系统,为HelixNet系统提供额外的I/O端口,可以将多达6个任何型号的LQ设备可以级联在一起;可通过同一个CCM浏览器界面配置LQ、HelixNet、Agent-IC和SIP / VoIP,其网络控制功能可将GPI从同通道中的一个或多个终端传送到任何终端。4K转播车用到的是LQ-R4W8型号的设备,它可以满足8路4线的IP 接口,etherCON 插座、输入/输出增益调节可在 +/-
12dB之间,可以传送call信号。我们需要做的就是将LQ的主从配置设置好了之后,各个分部LQ设备即可通过主IP地址访问主LQ,即将各个LQ共享与同一IP网段达到将各个系统之间互联的目的。
以海南广播电视总台的LQ级联为例:通过LQ将三沙演播室、集演播室与4K转播车的通话系统远程连接到某一IP 网段,将集演播室的LQ设置为主设备,三沙演播室与4K车设置为从设备,那么三沙演播室与4K车的LQ将访问到集的主IP地址,这样这三个系统的通话就联通了,可以互相通话。各系统通话级联如图3所示。
4.2  LQ的手机客户端
在LQ的级联中还有一项功能可以让做节目过程中让栏目的沟通变得更加的简捷与方便,那就是通话系统的手机客户端。比如主持人与记者的连线,在做节目中我们常常会遇到这种情况:节目的效果需要主持人与多路出境记者同时连线,一般情况下我们的技术解决方案是准备多个电话耦合器,然后将调音台信号接入电话耦合器,再将电话信号接入每一路电话耦合器,繁杂的线路布局以及复杂的信号配置让的主持人与多路记者的连线耗时费力,而且冗余的设备需要占用更多的设备空间。而LQ的手机客户端只需要记者的手机安装一个LQ的APP软件就可以实现与主持人连线的功能,不再需要电话耦合器的搭建与连接。也可以让工作人员在工作过程中对接信号更加简捷。
LQ手机客户端以及矩阵IP板卡IVC32的连接都需要在LQ
图3 各系统通话级联
上建立登陆账号,在建立手机登陆账号前需要先建立多个roles(角)。
roles可以认为是存在服务器上的一个配置,一般有多少个手机客户端就建立多少个roles,或者只建1个(多个手机共用1个),或者建立很多个(选择着使用)每个roles可以设置手机界面有多少个通道,手机客户端通道设置如图4所示。
登录帐号设置好了之后,还需要对手机进行一些APP软件的设置,以及一些参数的修改就可使用,手机客户端信号设置如图5所示。
5  通话系统的设计亮点与分析
回顾此次的4K转播车通话系统设计中有几个比较突出的亮点,我们从三个方面来分析。
一是相比于传统接口的一对一物理布线,4K转播车的通话系统架构实现了IP化,IP化之后的通话系统不管是信号的配置、或者信号的传输都被大大的简化、方便。应该说IP 是广电领域具有推进作用的一个助力器,与传统的技术相比较,IP 化能够让得制播系统非常轻松的去繁为简。
图4 手机客户端通道设置图5 手机客户端信号设置

本文发布于:2024-09-21 17:52:41,感谢您对本站的认可!

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