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浅谈光端机在广电传输中的多种应用

浅谈光端机在广电传输中的多种应用

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-08-18 19:26    浏览量:

我国的广播电视正处于从模拟向数字过渡的阶段。数字化带给受众最大的感受是节目质量提高、节目更加丰富多彩。如今,人们对电视节目的要求日益提高,不仅只是收到电视信号就可以了,还要求完美的画面和逼真的声音。

  为此,先进的摄、录、编、播数字化设备固然重要,但是如果不解决传输设备对信号滞后的这个“瓶颈”问题,一切都是徒劳。一般来说,市级电视台采用模拟设备进行传输,由于元器件的老化而使设备的不稳定因素大大增加,经常造成传输中断,严重影响信号的正常传输及质量。所以,在充分考虑设备先进性、兼容性、整体配套性的基础上,信号传输系统采取以数字设备为主,将具有使用模拟设备所无法比拟的优势。

  现场直播

  在电视现场直播中,采用数字传输一般可分为两种方式。

  第一种是前端录制、传输及后期制作全部采用数字设备(如图1)。其组成为:(1)信号源的获取,(比赛场馆)电视信号的制作确定以数字设备(数字转播车)为主;(2)信号传输,以数字光纤传输为主(采用SDI光纤传输)、其它为辅(重点转播),信号提供给新闻中心内各广播电视机构使用,并提供多种功能服务。我公司的SDI-1000系列数字视频传输系统的特点是:补偿环回电路的发射机;两个重定时输出口的接收机;单模环境下可传输60km;传输全过程信号质量不劣化,可以很好地满足此种方式的要求。这种无缝连接,可以最大限度地保证视/音频质量。

  第二种是前端录制采用模拟方式(如图2),中间采用数字传输方式以减小传输过程中信号损耗,后期制作视自身情况采用数字或者模拟方式。SDI-2000系列光端机可在光纤上传输所有的分量视频(Y-PB-PR、Y-CB-CR、YUV、Y/R-Y/B-Y)和两路音频;不设调节器,为纯数字处理和传输;音频输入、输出可以由用户按要求自行配置为平衡或非平衡,在此种方式下,可以保证视/音频信号质量,达到很好的效果。其组成为:(1)信号源的获取,(比赛场馆)电视信号的制作确定以模拟设备(模拟转播车)为主;(2)信号传输,以数字传光纤传输为主(采用数字传输光端机),其它为辅(重点转播加卫星传输);(3)电视新闻中心系统,通过矩阵分配将传输路由送来的信号提供给新闻中心内各广播电视机构使用,提供多种功能服务。这种方式因为避免了传输中图像信号的损失,可以保持较高的图像质量,而且不用更换现有的模拟设备,对中小电视台很有吸引力。

  新闻中心

  新闻中心技术系统应采用全数字方案。视/音频输入信号由传输系统提供,转播主信号全部为SDI信号(嵌入音频)或视/音频信号,经解嵌或A/D转换后,分配到录像区、视/音频分配矩阵和硬盘网络系统。这些信号的切换和调度管理,由新闻中心的数字视频矩阵和模拟矩阵负责,然后按照不同的要求,可以直接以SDI信号传输给发射台或者经MPEG-2压缩编码后分插到SDH环网传输到省台。

  传输设备

  传输设备以SDI光端机为主,根据实际情况选用数字方式传输的视/音频光端机。通过SDI平台传送数字信号,与模拟信号以行同步前沿为基准不同,它是以串行数据流中的时钟周期为基准,同步锁相也是与时钟进行锁定。这样,只要接收机能够锁定输入信号,则可以恢复信号。对于较低频率的抖动,在幅度较大时,仍然不会影响分离数据;随着抖动频率升高,接收机对抖动所允许的值变小,接收信号就会失锁。如果恢复数据使用的是无抖动的时钟,只要抖动不超过接收机检测电路的临界值范围,即使在“眼睛”的开合度极小的情况下,也可能完善地再生数据。另外,由于不需要传送同步信息,可以在视频的行、场消隐区传送大量的数据信息,如EAV和SAV的同步字、EDH和TRS等。现在广泛采用的方法是:根据时分复用原理,将数字音频信号按多工复用方式插入串行数字视频信号的行消隐区。这样,不仅可以节省音频通道,简化系统连线和通路结构,而且能够保证视频和音频的完全同步,消除延时影响。

  在解嵌方面,SDI数字视频信号(含嵌入音频)串行数据流的辅助数据区放置了嵌入音频,它的好处是:除了用一根电缆传输视/音频可以简化网路外,还解决了唇音问题。首先,在视频输入板上解嵌出视频数据流,经过处理进入压缩编码板,经运动估算去除空间冗余度,编码去除时间冗余度,最后用变字长编码去除样本冗余度编码成MPEG-2格式的视频基本码流,经打包器打包成视频PES流。同样,在视频输入板上解嵌出音频数据流进入音频编码模块,经过处理,按MPEG-1LayerII格式压缩编码成音频基本码流,再经打包器打包成音频PES流。打包的视/音频PES流在传输流复用器里加空包和插入与复用有关的节目时钟参考信息,复接成34Mb/sG.703的传送码流(TS)。34Mb/s传输码流经编码器的G.703接口输出到SDH环网。

  微波传输

  微波站→制作中心→演播厅→发射台,传输系统的设计和安装直接影响到信号的传输质量。目前传输系统设备大部分都是数字产品。

  微波站到制作中心之间的信号传输采用高宽带视频传输光端机(如图3)。

  接收天线可以根据需要接收不同的卫星信号,送入新闻中心系统进行分配使用。由于卫星接收视/音频信号幅度不一,校正以后采用高带宽的视/音频光端机传输所接收的信号,以保证信号的完整性或者特殊信号的接收传输。

  制作中心到演播厅的信号传输,可采用类拟于SDI-2000系列YUV分量接口的视/音频光端机。

  从微波站到制作中心的信号,在制作中心经过非编加工处理,然后形成可以最终播出的信号。

  演播厅到发射台之间的信号传输采用多路接口的SDI-3000系列视音频光端机。有多少个演播室,理论上就有多少路信号传输,所以发射台有时候需要同时发射多路从演播室传过来的视/音频信号(包括制作室嵌入的信号)。SDI-3000系列视/音频传输系统可以传输4路视频和8路音频(4路立体声),而且经过这么多路复用,信号质量不会下降。

  日常新闻传送

  县乡级广播站,通常要承担对当地一些突发事件和重要新闻的采访工作,而录制完的片段,一般经过简单剪辑后,以普通的交通运输方式送到市台,这样不仅耗费人力、物力,而且有时候不能够保证新闻的时效性。还有一部分条件比较好的广播站,用HFC回传的方式来传送新闻节目,但这种方式成本不低,而且信号经过HFC传输,必定要经过调制和解调,使得信号质量得不到保证。DAV系列视/音频光端机在日常新闻传送中具有优势,其价格并不比HFC高,而且传输的是数字视/音频基带信号,不需要调制,从而极大地保证了信号的原始质量。

  县乡级的新闻每天并不非常多,耗费人力、物力运输极不合算,而使用视/音频光端机每天传输半小时到1个小时,基本可以解决问题。湖南邵阳地区有线电视台便采用视/音频光端机进行市县新闻的传送,从实际应用情况看,光端机设备一直运行良好,无返修现象。

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