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備層出不窮,多種多樣;設備的特性、功能各異,為此,對各種常見新傳輸設備優(yōu)劣特性做一介紹,以供各相關行業(yè)單位選擇參考。
關鍵詞:電視信號;傳輸系統(tǒng);優(yōu)劣;選擇
0 引言
有線電視系統(tǒng)是一個復雜的完整體系,它由多種設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)、用戶分配網四個部分(或稱四個功能模塊)組成。
有線電視系統(tǒng)有多種分類方法。按用戶數量可分為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)目套數的多少、功能應用的情況等諸多因素。
本文就電視信號傳輸中各種設備技術參數及其性能做一介紹,以供同行參考。
1 視音頻電纜傳輸系統(tǒng)
1.1 COFDM數字無線移動視音頻傳輸設備
(1)功能概述
本設備適用于電視現場采訪轉播和其它場合的視音頻傳輸。設備采用COFDM調制技術和MPEG-2圖像壓縮技術,使用全向天線發(fā)射和接收,具有非視距、運動中傳輸的特點,是圖像和音頻傳輸的高性能設備。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自行設定。視頻輸入PAL/NTSC可選。發(fā)射機輸出功率可選,數據傳送功能可選,加密功能可選。
(2)設備特點
發(fā)射機特點:YMD-C3012PA型COFDM設備背架與發(fā)射機之間的設計為通風隔熱式,發(fā)射機散熱設計優(yōu)良。五檔功率輸出調整。電池供電連續(xù)工作時間可長達10小時,并可通過合理配置再加長。電池帶有精確的電量顯示,并可即時切換;換電池無需中斷信號。走線設計合理,使信號線,電源線不會散亂、松脫,使用中更加方便、可靠。天線與背負者的離,傾斜度可作調整,全鋁合金設計,設備輕便易于使用。整套設備置于專用便攜箱中,行動更加方便。發(fā)射機和背架有多種顏色和款式可選。進口優(yōu)質功放模塊,高可靠性。必要時可調高功率兼作車載臺,定置臺使用,實現一機多用的功能。內置電源接反保護功能。視音頻信號輸入兼容標準BNC接口輸入和RCA蓮花座輸入。
接收機特點:雙天線智能分集接收,超強抗衰落,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,增強使用效果。專設接收電平監(jiān)測功能,隨時了解電平強度,以便及時作功率切換調整和發(fā)射接收調整,監(jiān)測中不影響信號的正常傳送。頻率可寬范圍任意設置,方便調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)主要技術指標
電源部分發(fā)射機供電DC11 V~DC18 V,發(fā)射機電流≤1.8 A,發(fā)射機功耗<30 W,接收機供電AC90 V~240 V,接收機功耗<30 W,發(fā)射部分輸出頻率范圍140 MHz~1 GHz,出廠設置234 MHz,射頻帶寬4/7/8 MHz,輸出功率0.3 W~3 W,分5檔可調,調制方式COFDM圖像壓縮標準MPEG2。
1.2 單路雙絞線視音頻傳輸設備
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、監(jiān)視器及分配器的性能越來越好,價格越來越低,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價格昂貴、施工麻煩、后期維護成本高等原因,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,甚至有時工程很難驗收通過。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,其線路建設時間短,靈活性大,通信容量伸縮性強,較適合山區(qū)、海峽、水面以及有斷層的特殊地形等光纖網不易鋪設的地區(qū)。相對于衛(wèi)星和有線網絡傳輸而言,抵御自然災害的能力強。
抗干擾性最強微波傳輸設備ZY-3010微波傳輸系統(tǒng)ZY-3010設備使用RTOS設計,32位MIPS,4M FLASH,16M SDRAM;支持N-type饋線接口,50 Ω,±15 k ESD/EMP保護,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;支持DC24 V輸入,體積37×152×31 mm??芍逻h程專業(yè)生產網橋,數字網橋,電信級無線網橋,室外型無線AP網橋,工業(yè)級無線數字網橋、遠程無線微波,遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng),遠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橋,它可以用于連接兩個或多個獨立的網絡段,這些獨立的網絡段通常位于不同的建筑內,相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應用在不同建筑物間的互聯。同時,根據協(xié)議不同,無線網橋又可以分為2.4 GHz頻段的802.11b或802.11G以及采用5.8 GHz頻段的802.11a無線網橋。
無線網橋有三種工作方式,點對點,點對多點,中繼連接。特別適用于城市中的遠距離通訊。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,一對速組網和野外作業(yè)的臨時組網,其距離取決于環(huán)境和天線??蓪崿F7 km的點對點微波互連。一對27dbi的定向天線可以實現10 km的點對點微波互連。12dbi的定向天線可以實現2 km的點對點微波互連;無線網橋通常是用于室外,主要用于連接兩個網絡。無線網橋功率大,傳輸距離遠(最大可達約50 km),抗干擾能力強等,不自帶天線,一般配備拋物面天線實現長距離的點對點連接。
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)。副載波技術的應用使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字或模擬信號,包括現有的數字電視,N-VOD和HDTV等,圖像聲音、數據和通信業(yè)務等均可合一系統(tǒng)。根據視頻信號對副載波的不同調制方式,SCM視頻傳輸系統(tǒng)可分為AMVSB(殘留邊帶調幅)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
各路基帶的模擬或數字信號分別調制到各個副載波頻率上,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,形成多路信號輸出。調頻調制器把基帶的視頻或音頻信號調制在各自副載頻上。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。調頻解調器從頻率調制的副載頻中恢復基帶視頻和音頻信號,懈調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頻率。被預調頻的射頻載波信號再直接強度調制一個激光器,產生一個光信號輸出。單頻道調頻解調器按上述相反過程,恢復原始的視頻和音頻信號。在光發(fā)射機輸入端加入一個標準1Vpp/75 Ω的視頻信號,在光接收機輸出端產生一個同樣電平的1 Vpp/75 Ω輸出信號。FM方式比AM方式信號質量高,FM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,要求每個頻道為35 MHz~40 MHz帶寬。FM方式的另一優(yōu)點是系統(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進一步提高傳輸質量。由于FM的改善度和預加重的效果,FM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,也能達到相同的接收效果。FM預調制后與稅額基帶直接光強度調制相比,雖可達到相近的最佳效果,但FM預調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的調制一解調器,大大降低對光器件線性度的要求,而視頻基帶直接光強度調制則不然。
3.3 FM-SCM系統(tǒng)的實施方案
(1)傳輸路數不多時,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)傳輸路數較多時,采用中頻制。調試一致性好,各通道的性能一致性也好。
4 光纜傳輸系統(tǒng)
當綜合布線系統(tǒng)需要在一個建筑群之間鋪設較長距離的線路,或者在建筑物內信息系統(tǒng)要求組成高速率網絡,或者與外界其他網絡,特別與電力電纜網絡一起鋪設有抗電磁干擾要求時,宜采用光纜作為傳輸媒體。光纜傳輸系統(tǒng)應能滿足建筑與建筑群環(huán)境對電話、數據、計算機、電視等綜合傳輸要求,當用于計算機局域網絡時,宜采用多模光纜;作為遠距離電信網的一部分時應采用單模光纜。綜合布線系統(tǒng)的交接硬件采用光纜部件時,設備間可作為光纜主交接場的設置地點。干線光纜從這個集中的端接和進出口點出發(fā)延伸到其他樓層,在各樓層經過光纜級連接裝置沿水平方向分布光纜。光纜傳輸系統(tǒng)應使用標準單元光纜連接器,連接器可端接于光纜交接單元,陶瓷頭的連接應保證每個連接點的衰減不大于0.4 dB。塑料頭的連接器每個連接點的衰減不大于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的緩變增強型多模光纜,標稱波長為850nm或1 300 nm;也可采用標稱波長為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行軌跡,而現在的電子眼也只能在固定場所安裝,對移動車輛內部的監(jiān)控一直是個“盲區(qū)”。星機高科車輛智能監(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到監(jiān)控中心的屏幕上。“星機高科車輛圖像GPS監(jiān)控系統(tǒng)”囊括了GPS、電子眼、行車記錄儀、實時錄像監(jiān)控的所有優(yōu)點。星機高科圖像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狀態(tài)和車外環(huán)境的圖像資料,然后經由無線網絡傳輸到監(jiān)控中心。同時,星機高科GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)圖像功能也給車輛運營企業(yè)提供了一個可視化的管理手段。指揮管理人員只要能上互聯網就能進行圖像監(jiān)控。星機高科GPS圖像定
位監(jiān)控實現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)只能將數據存在本地儲存器上,而星機高科的行車記錄儀各種數據,可以遠程存儲、遠程調用、遠程查詢。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,數據無法解讀的弊端,更重要的是在預防交通事故、交通執(zhí)法數據化方面提供了強有力的技術支撐。
星機高科圖像GPS系統(tǒng)軟件,不僅可以支持圖像GPS,而且可以同時支持傳統(tǒng)GPS車載終端,也就是說,在一個監(jiān)控中心,不僅可以監(jiān)控裝有圖像GPS終端的車輛,同時也可以監(jiān)控裝有傳統(tǒng)GPS終端的車輛,這就是星機高科圖像GPS系統(tǒng)向前的兼容性。我國3G無線網絡開通,無線傳輸的速率大大加快,就可以很好地傳播流媒體格式的數據。星機高科軟硬件在設計時,就預置了向后兼容性。星機高科系統(tǒng)軟件具有很好的前后兼容性這一特點,為中國車輛安防產品的今后升級換代提供了支持。
現在電視信號的傳輸手段和設備的多樣化,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備,技術參數及其性能做了一些簡要介紹,以供同行參考,以膳讀者。