摘要:電視信號傳輸系統(tǒng)在電視信號傳輸中起著十分重要的作用,在科技社會快速發(fā)展的今天,各種電視信號傳輸設(shè)備層出不窮,多種多樣;設(shè)備的特性、功能各異,為此,對各種常見新傳輸設(shè)備優(yōu)劣特性做一介紹,以供各相關(guān)行業(yè)單位選擇參考。
關(guān)鍵詞:電視信號;傳輸系統(tǒng);優(yōu)劣;選擇
0 引言
有線電視系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的完整體系,它由多種設(shè)備和部件按照一定的方式組合而成。從功能上來說,任何有線電視系統(tǒng)無論規(guī)模大小、繁簡程度如何,都是由信號源、前端、傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)四個(gè)部分(或稱四個(gè)功能模塊)組成。
有線電視系統(tǒng)有多種分類方法。按用戶數(shù)量可分為A類系統(tǒng)(10萬戶以上的系統(tǒng))和B類系統(tǒng)(10萬戶以下的系統(tǒng))。按干線傳輸方式可分為全電纜系統(tǒng)、光纜與電纜混合系統(tǒng)、微波與電纜混合系統(tǒng)、衛(wèi)星電視分配系統(tǒng)等。按照是否利用相鄰頻道,可分為鄰頻傳輸系統(tǒng)與非鄰頻傳輸系統(tǒng)。其中非鄰頻傳輸系統(tǒng)可按工作頻段分為VHF系統(tǒng)、UHF系統(tǒng)和全頻道系統(tǒng)。此外,還有單向系統(tǒng)與雙向系統(tǒng)之分。一般來說,不同的系統(tǒng)在具體的組成上差異很大,取決于系統(tǒng)規(guī)模的大小、節(jié)目套數(shù)的多少、功能應(yīng)用的情況等諸多因素。
本文就電視信號傳輸中各種設(shè)備技術(shù)參數(shù)及其性能做一介紹,以供同行參考。
1 視音頻電纜傳輸系統(tǒng)
1.1 COFDM數(shù)字無線移動視音頻傳輸設(shè)備
(1)功能概述
本設(shè)備適用于電視現(xiàn)場采訪轉(zhuǎn)播和其它場合的視音頻傳輸。設(shè)備采用COFDM調(diào)制技術(shù)和MPEG-2圖像壓縮技術(shù),使用全向天線發(fā)射和接收,具有非視距、運(yùn)動中傳輸?shù)奶攸c(diǎn),是圖像和音頻傳輸?shù)母咝阅茉O(shè)備。通視條件下直線傳輸距離不低于15 km,非通視條件下0.5~10 km。工作頻率可在指定范圍內(nèi)自行設(shè)定。視頻輸入PAL/NTSC可選。發(fā)射機(jī)輸出功率可選,數(shù)據(jù)傳送功能可選,加密功能可選。
(2)設(shè)備特點(diǎn)
發(fā)射機(jī)特點(diǎn):YMD-C3012PA型COFDM設(shè)備背架與發(fā)射機(jī)之間的設(shè)計(jì)為通風(fēng)隔熱式,發(fā)射機(jī)散熱設(shè)計(jì)優(yōu)良。五檔功率輸出調(diào)整。電池供電連續(xù)工作時(shí)間可長達(dá)10小時(shí),并可通過合理配置再加長。電池帶有精確的電量顯示,并可即時(shí)切換;換電池?zé)o需中斷信號。走線設(shè)計(jì)合理,使信號線,電源線不會散亂、松脫,使用中更加方便、可靠。天線與背負(fù)者的離,傾斜度可作調(diào)整,全鋁合金設(shè)計(jì),設(shè)備輕便易于使用。整套設(shè)備置于專用便攜箱中,行動更加方便。發(fā)射機(jī)和背架有多種顏色和款式可選。進(jìn)口優(yōu)質(zhì)功放模塊,高可靠性。必要時(shí)可調(diào)高功率兼作車載臺,定置臺使用,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的功能。內(nèi)置電源接反保護(hù)功能。視音頻信號輸入兼容標(biāo)準(zhǔn)BNC接口輸入和RCA蓮花座輸入。
接收機(jī)特點(diǎn):雙天線智能分集接收,超強(qiáng)抗衰落,接收更可靠。采用高增益天線,可使饋線加長而不影響接收效果,方便將天線引至室外和高處,增強(qiáng)使用效果。專設(shè)接收電平監(jiān)測功能,隨時(shí)了解電平強(qiáng)度,以便及時(shí)作功率切換調(diào)整和發(fā)射接收調(diào)整,監(jiān)測中不影響信號的正常傳送。頻率可寬范圍任意設(shè)置,方便調(diào)整以避開任何可能的干擾??蛇x供電方式:AC 220 V、AC 110 V、DC+12 V~+24 V、DC-48 V。
(3)主要技術(shù)指標(biāo)
電源部分發(fā)射機(jī)供電DC11 V~DC18 V,發(fā)射機(jī)電流≤1.8 A,發(fā)射機(jī)功耗<30 W,接收機(jī)供電AC90 V~240 V,接收機(jī)功耗<30 W,發(fā)射部分輸出頻率范圍140 MHz~1 GHz,出廠設(shè)置234 MHz,射頻帶寬4/7/8 MHz,輸出功率0.3 W~3 W,分5檔可調(diào),調(diào)制方式COFDM圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG2。
1.2 單路雙絞線視音頻傳輸設(shè)備
閉路電視(CCTV)保安系統(tǒng)或錄像監(jiān)視系統(tǒng)都采用同軸電纜傳送視頻信號。由于科技發(fā)展迅速,攝相機(jī)、監(jiān)視器及分配器的性能越來越好,價(jià)格越來越低,傳輸電纜占監(jiān)視系統(tǒng)的總成本就越來越高,選擇合適的電纜便顯得日益重要。無屏蔽雙絞線電纜是一上佳的選擇,它可確保多媒體應(yīng)用方案傳送的影像更清晰,成本更低廉。由于在中短距離上使用光端機(jī)價(jià)格昂貴、施工麻煩、后期維護(hù)成本高等原因,大多用戶會選擇同軸電纜來傳輸監(jiān)控視頻信號。但是隨著距離的增加,傳輸圖像效果會變得越來越差,即使使用視頻放大器也達(dá)不到理想的效果,同軸電纜線徑粗、布線麻煩、抗電磁干擾能力差等原因,也給用戶增添了不少麻煩,甚至有時(shí)工程很難驗(yàn)收通過。另外用戶要傳輸供電電源、控制信號等還要重新布線,工程量很大。因此我們建議用戶綜合布線使用雙絞線。
2 微波傳輸設(shè)備
無線方式是廣播電視覆蓋的最初手段,微波屬于無線傳播。微波傳輸有其特殊性,其線路建設(shè)時(shí)間短,靈活性大,通信容量伸縮性強(qiáng),較適合山區(qū)、海峽、水面以及有斷層的特殊地形等光纖網(wǎng)不易鋪設(shè)的地區(qū)。相對于衛(wèi)星和有線網(wǎng)絡(luò)傳輸而言,抵御自然災(zāi)害的能力強(qiáng)。
抗干擾性最強(qiáng)微波傳輸設(shè)備ZY-3010微波傳輸系統(tǒng)ZY-3010設(shè)備使用RTOS設(shè)計(jì),32位MIPS,4M FLASH,16M SDRAM;支持N-type饋線接口,50 Ω,±15 k ESD/EMP保護(hù),直連接K頭天線;支持802.11b/g OFDM,2.412 GHz~2.472 GHz頻率,150 mW(22 dBm)的RF輸出功率,-94 dBm接收靈敏度:支持54/48/36/24/18/9/6 Mbps無線帶寬,POE供電,±15 k的ESD/EMP保護(hù);支持DC24 V輸入,體積37×152×31 mm??芍逻h(yuǎn)程專業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)橋,數(shù)字網(wǎng)橋,電信級無線網(wǎng)橋,室外型無線AP網(wǎng)橋,工業(yè)級無線數(shù)字網(wǎng)橋、遠(yuǎn)程無線微波,遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),遠(yuǎn)程無線視音頻傳輸系統(tǒng)等各種傳輸系統(tǒng)。從作用上來理解無線網(wǎng)橋,它可以用于連接兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段,這些獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段通常位于不同的建筑內(nèi),相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應(yīng)用在不同建筑物間的互聯(lián)。同時(shí),根據(jù)協(xié)議不同,無線網(wǎng)橋又可以分為2.4 GHz頻段的802.11b或802.11G以及采用5.8 GHz頻段的802.11a無線網(wǎng)橋。
無線網(wǎng)橋有三種工作方式,點(diǎn)對點(diǎn),點(diǎn)對多點(diǎn),中繼連接。特別適用于城市中的遠(yuǎn)距離通訊。它有2種接入方式,IP接口接入,IP+E1雙接口接入。在無高大障礙(山峰或建筑)的條件下,一對速組網(wǎng)和野外作業(yè)的臨時(shí)組網(wǎng),其距離取決于環(huán)境和天線??蓪?shí)現(xiàn)7 km的點(diǎn)對點(diǎn)微波互連。一對27dbi的定向天線可以實(shí)現(xiàn)10 km的點(diǎn)對點(diǎn)微波互連。12dbi的定向天線可以實(shí)現(xiàn)2 km的點(diǎn)對點(diǎn)微波互連;無線網(wǎng)橋通常是用于室外,主要用于連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)橋功率大,傳輸距離遠(yuǎn)(最大可達(dá)約50 km),抗干擾能力強(qiáng)等,不自帶天線,一般配備拋物面天線實(shí)現(xiàn)長距離的點(diǎn)對點(diǎn)連接。
3 光纖傳輸系統(tǒng)
3.1 FM-SCM光纖多路電視傳輸系統(tǒng)
SCM多路視頻傳輸系統(tǒng),特別適合于CATV超干線、干線及支線分配系統(tǒng)。副載波技術(shù)的應(yīng)用使SCM系統(tǒng)成為透明通道,很容易改變信道的可用帶寬,使其能夠傳輸多種數(shù)字或模擬信號,包括現(xiàn)有的數(shù)字電視,N-VOD和HDTV等,圖像聲音、數(shù)據(jù)和通信業(yè)務(wù)等均可合一系統(tǒng)。根據(jù)視頻信號對副載波的不同調(diào)制方式,SCM視頻傳輸系統(tǒng)可分為AMVSB(殘留邊帶調(diào)幅)和FM兩種方式。其中FM-SCM系統(tǒng)傳輸性能更優(yōu),可以作為高質(zhì)量傳輸手段,但頻帶利用率較低。
3.2 SCM系統(tǒng)的工作原理及特點(diǎn)
各路基帶的模擬或數(shù)字信號分別調(diào)制到各個(gè)副載波頻率上,副載波頻率選擇范圍寬。接收端用一組濾波器將副載波濾出并解調(diào),形成多路信號輸出。調(diào)頻調(diào)制器把基帶的視頻或音頻信號調(diào)制在各自副載頻上。聲音分配從15 MHz至80 MHz,可選4 MHz步長,視頻分配從100 MHz~740 MHz,步長可選40MHz。調(diào)頻解調(diào)器從頻率調(diào)制的副載頻中恢復(fù)基帶視頻和音頻信號,懈調(diào)器的射頻輸入頻率是可選擇的,從微處理控制器中選擇任一個(gè)頻率。被預(yù)調(diào)頻的射頻載波信號再直接強(qiáng)度調(diào)制一個(gè)激光器,產(chǎn)生一個(gè)光信號輸出。單頻道調(diào)頻解調(diào)器按上述相反過程,恢復(fù)原始的視頻和音頻信號。在光發(fā)射機(jī)輸入端加入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1Vpp/75 Ω的視頻信號,在光接收機(jī)輸出端產(chǎn)生一個(gè)同樣電平的1 Vpp/75 Ω輸出信號。FM方式比AM方式信號質(zhì)量高,F(xiàn)M系統(tǒng)是用較寬的傳輸帶寬換取較大的S/N,因此FM系統(tǒng)的帶寬利用率低,要求每個(gè)頻道為35 MHz~40 MHz帶寬。FM方式的另一優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)對光器件線性度的要求大為降低。FM方式又可采用加重技術(shù)進(jìn)一步提高傳輸質(zhì)量。由于FM的改善度和預(yù)加重的效果,F(xiàn)M方式所需的C/N將會減小,即FM方式在較小的光接收功率條件下,也能達(dá)到相同的接收效果。FM預(yù)調(diào)制后與稅額基帶直接光強(qiáng)度調(diào)制相比,雖可達(dá)到相近的最佳效果,但FM預(yù)調(diào)制后明顯減弱對光路線性度的要求。即系統(tǒng)的線性度主要取決于FM的調(diào)制一解調(diào)器,大大降低對光器件線性度的要求,而視頻基帶直接光強(qiáng)度調(diào)制則不然。
3.3 FM-SCM系統(tǒng)的實(shí)施方案
(1)傳輸路數(shù)不多時(shí),可采用由低到高,按40 MHz間隔排列,此方案電路簡單,各通道間一致性差,低端通道相對頻偏過大,線性不易做好,高端通道對電子器件要求高。(2)傳輸路數(shù)較多時(shí),采用中頻制。調(diào)試一致性好,各通道的性能一致性也好。
4 光纜傳輸系統(tǒng)
當(dāng)綜合布線系統(tǒng)需要在一個(gè)建筑群之間鋪設(shè)較長距離的線路,或者在建筑物內(nèi)信息系統(tǒng)要求組成高速率網(wǎng)絡(luò),或者與外界其他網(wǎng)絡(luò),特別與電力電纜網(wǎng)絡(luò)一起鋪設(shè)有抗電磁干擾要求時(shí),宜采用光纜作為傳輸媒體。光纜傳輸系統(tǒng)應(yīng)能滿足建筑與建筑群環(huán)境對電話、數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)、電視等綜合傳輸要求,當(dāng)用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)時(shí),宜采用多模光纜;作為遠(yuǎn)距離電信網(wǎng)的一部分時(shí)應(yīng)采用單模光纜。綜合布線系統(tǒng)的交接硬件采用光纜部件時(shí),設(shè)備間可作為光纜主交接場的設(shè)置地點(diǎn)。干線光纜從這個(gè)集中的端接和進(jìn)出口點(diǎn)出發(fā)延伸到其他樓層,在各樓層經(jīng)過光纜級連接裝置沿水平方向分布光纜。光纜傳輸系統(tǒng)應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)單元光纜連接器,連接器可端接于光纜交接單元,陶瓷頭的連接應(yīng)保證每個(gè)連接點(diǎn)的衰減不大于0.4 dB。塑料頭的連接器每個(gè)連接點(diǎn)的衰減不大于0.5 dB。綜合布線系統(tǒng)宜采用光纖直徑62.5 μm、光纖包層直徑125μm的緩變增強(qiáng)型多模光纜,標(biāo)稱波長為850nm或1 300 nm;也可采用標(biāo)稱波長為1 310 nm或1 550 nm的單模光纜。
5 衛(wèi)星車傳輸系統(tǒng)
傳統(tǒng)的GPS只能看到車輛的位置和運(yùn)行軌跡,而現(xiàn)在的電子眼也只能在固定場所安裝,對移動車輛內(nèi)部的監(jiān)控一直是個(gè)“盲區(qū)”。星機(jī)高科車輛智能監(jiān)控系統(tǒng),能夠自動拍攝盜車、劫車,利用車輛作案的不法之徒的圖像,并通過無線方式立即傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的屏幕上。“星機(jī)高科車輛圖像GPS監(jiān)控系統(tǒng)”囊括了GPS、電子眼、行車記錄儀、實(shí)時(shí)錄像監(jiān)控的所有優(yōu)點(diǎn)。星機(jī)高科圖像GPS系統(tǒng),分為車載終端和監(jiān)控中心兩大部分。車載終端可以通過攝像頭采集車內(nèi)狀態(tài)和車外環(huán)境的圖像資料,然后經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。同時(shí),星機(jī)高科GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)圖像功能也給車輛運(yùn)營企業(yè)提供了一個(gè)可視化的管理手段。指揮管理人員只要能上互聯(lián)網(wǎng)就能進(jìn)行圖像監(jiān)控。星機(jī)高科GPS圖像定
位監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了與行車記錄儀的集成創(chuàng)新,傳統(tǒng)的行車記錄儀(也稱汽車黑匣子)只能將數(shù)據(jù)存在本地儲存器上,而星機(jī)高科的行車記錄儀各種數(shù)據(jù),可以遠(yuǎn)程存儲、遠(yuǎn)程調(diào)用、遠(yuǎn)程查詢。不僅革除了傳統(tǒng)行車記錄儀在事故發(fā)生后,到處尋找汽車黑匣子,黑匣子破壞后,數(shù)據(jù)無法解讀的弊端,更重要的是在預(yù)防交通事故、交通執(zhí)法數(shù)據(jù)化方面提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
星機(jī)高科圖像GPS系統(tǒng)軟件,不僅可以支持圖像GPS,而且可以同時(shí)支持傳統(tǒng)GPS車載終端,也就是說,在一個(gè)監(jiān)控中心,不僅可以監(jiān)控裝有圖像GPS終端的車輛,同時(shí)也可以監(jiān)控裝有傳統(tǒng)GPS終端的車輛,這就是星機(jī)高科圖像GPS系統(tǒng)向前的兼容性。我國3G無線網(wǎng)絡(luò)開通,無線傳輸?shù)乃俾蚀蟠蠹涌?,就可以很好地傳播流媒體格式的數(shù)據(jù)。星機(jī)高科軟硬件在設(shè)計(jì)時(shí),就預(yù)置了向后兼容性。星機(jī)高科系統(tǒng)軟件具有很好的前后兼容性這一特點(diǎn),為中國車輛安防產(chǎn)品的今后升級換代提供了支持。
現(xiàn)在電視信號的傳輸手段和設(shè)備的多樣化,已非一兩篇文章即可包羅萬象,論述請楚。本文只就電視信號傳輸中部分主要新設(shè)備,技術(shù)參數(shù)及其性能做了一些簡要介紹,以供同行參考,以膳讀者。