電視信號傳輸系統(tǒng)及優(yōu)劣選擇 - 全文

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　　有線電視系統(tǒng)是一個復(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(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、運動中傳輸?shù)奶攸c，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

　　發(fā)射機特點：YMD-C3012PA型COFDM設(shè)備背架與發(fā)射機之間的設(shè)計為通風(fēng)隔熱式，發(fā)射機散熱設(shè)計優(yōu)良。五檔功率輸出調(diào)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?zé)o需中斷信號。走線設(shè)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(diào)整，全鋁合金設(shè)計，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)射機和背架有多種顏色和款式可選。進口優(yōu)質(zhì)功放模塊，高可靠性。必要時可調(diào)高功率兼作車載臺，定置臺使用，實現(xiàn)一機多用的功能。內(nèi)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(shè)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(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

　　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(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圖像壓縮標準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、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(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(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(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。

　　抗干擾性最強微波傳輸設(shè)備ZY-3010微波傳輸系統(tǒng)ZY-3010設(shè)備使用RTOS設(shè)計，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(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(wǎng)橋，它可以用于連接兩個或多個獨立的網(wǎng)絡(luò)段，這些獨立的網(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，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(wǎng)和野外作業(yè)的臨時組網(wǎng)，其距離取決于環(huán)境和天線?？蓪崿F(xiàn)7 km的點對點微波互連。一對27dbi的定向天線可以實現(xiàn)10 km的點對點微波互連。12dbi的定向天線可以實現(xiàn)2 km的點對點微波互連;無線網(wǎng)橋通常是用于室外，主要用于連接兩個網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)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(xiàn)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(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

　　各路基帶的模擬或數(shù)字信號分別調(diào)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(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頻率。被預(yù)調(diào)頻的射頻載波信號再直接強度調(diào)制一個激光器，產(chǎn)生一個光信號輸出。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(chǎn)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(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(shù)進一步提高傳輸質(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，也能達到相同的接收效果。FM預(yù)調(diào)制后與稅額基帶直接光強度調(diào)制相比，雖可達到相近的最佳效果，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度調(diào)制則不然。

　　3.3 FM-SCM系統(tǒng)的實施方案

　　(1)傳輸路數(shù)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(shù)較多時，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，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)、計算機、電視等綜合傳輸要求，當(dāng)用于計算機局域網(wǎng)絡(luò)時，宜采用多模光纜;作為遠距離電信網(wǎng)的一部分時應(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，設(shè)備間可作為光纜主交接場的設(shè)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(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(yīng)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(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“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?shù)奖O(jiān)控中心的屏幕上?！靶菣C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(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，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(lián)網(wǎng)就能進行圖像監(jiān)控。星機高科GPS圖像定

　　位監(jiān)控實現(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，而星機高科的行車記錄儀各種數(shù)據(jù)，可以遠程存儲、遠程調(diào)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(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)化方面提供了強有力的技術(shù)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(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)。星機高科軟硬件在設(shè)計時，就預(yù)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(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。