信号传输切换

关键词： 切换 信号 传输

信号传输切换（精选七篇）

信号传输切换 篇1

一 流媒体和流媒体传输

流媒体是指以流的方式在网络中传输视频、音频和多媒体文件的形式。视音频信号经过编码压缩后被分成一个个压缩包, 由视频服务器把这些数据包发出, 传送到网络上。用户计算机可连续、实时地接收, 然后通过解压设备对这些数据进行解压, 以此实现视音频信号的传输, 此即为流媒体传输。流媒体文件格式是支持采用流式传输及播放的媒体格式。

AWS-G500切换台具有将本设备用作服务器的功能, 采集编码后的现场信号被发送到本机的流媒体服务器中, 客户端 (演播室或播控中心) 通过访问此设备获取直播信号内容。

二 直播信号传输的实现

为实现直播信号的传输, 首先须向网络运营商申请网络接口, 获取专用IP地址。

然后进行设置, 第一步是将网络电缆连接到切换台NETWORK接口, 对其进行网络配置。步骤如下:首先按MENU键;在顶部菜单选择【网络】;在子菜单中对下列项目设定, 选择【主机名】, 在输入框中输入主机名 (任意) 并确认 (如图1) 。选择【IP设置】, 确认后选【手动】, 然后分别输入【IP地址】、【子网掩码】、【默认网关】, 以上内容须向网络运营商咨询, 由其提供 (如图2) 。选择【DSN设置】, 确认后选【手动】, 然后分别输入【域名】、【首选DSN】、【备选DSN】, 此项设置亦由网络运营商提供 (如图3) ;最后选择【应用】并确认。

第二步为流媒体直播传输设置, 操作如下:首先按MENU键;在顶部菜单选择【流媒体】;在子菜单中对下列项目设定, 选择【输出】, 确认后选择【实况转播】后再次确认 (如图4) 。需注意的是该设置在设备电源关闭重启后将恢复为【关】, 需重新设置。选择【流媒体名称】并确认后, 选择【直播文件名】再次确认, 然后在输入框中根据直播内容输入文件名 (如图5) 。选择【大小】, 确认后根据网络运营商提供的网络带宽选择输出视频的分辨率并确认 (如图6) 。选择【比特率】, 确认后根据网络运营商提供的网络带宽选择传输速率并确认 (如图7) 。

若有必要, 可选择输入【节目信息】。首先按MENU键关闭菜单。然后是对配置连接服务器进行设置:按MENU键;在顶部菜单选择【流媒体】;选择【服务器设置】, 确认后选择【本机】并再次确认 (如图8) 。选择【运用】并确认。

以上设置完成后, 即可启动流媒体现场直播信号的传输, 步骤如下:按MENU键;在顶部菜单选择【ON LINE管理器】, 选择【流媒体】, 将其设置为【开启】并确认 (如图9) 。按一下ON LINE键 (如图10) , 该键变亮为红色, 传输开始。演播室或播控中心可通过访问切换台的服务器获取直播信号。为确保直播安全, 可在一台客户计算机上实时检查信号是否正常传输。若需停止流媒体传输, 可按一下ON LINE键, 在出现确认消息后按ENTER键。此时ON LINE键变暗, 传输停止。

三 几点建议

● 在向网络运营商申请网络端口时, 网络带宽不宜过小, 根据自身使用经验, 一般以不低于10M为宜。此时, 分辨率大小和比特率大小均可设置为最高级, 并且可以同时满足3到4个客户端同时访问;

● 网络端口申请后, 请务必对所获取的IP地址加以保密, 以免访问用户过多影响信号传输的安全;

● AWS-G500切换台可以将自身作为服务器, 同时也支持外部服务器功能, 可将编码后的节目发送到指定的服务器, 如全台网的流媒体服务器, 此时, 根据相应的网络带宽增加可访问的客户数量;

● 该切换台只支持传输格式, 客户端如演播室或播控中心需做好相应的软件准备工作。

四 使用体会

使用AWS-G500切换台的流媒体功能进行信号的传输是南京台在直播信号传输工作中的一项尝试。相较与卫星传输, 其使用费用极低。相较与光纤传输, 其工作量较小, 无须多方协调。相较与无线传输方式, 可以免受电磁干扰。

目前, 电信的宽带网络接口已密布城市各个角落, 再加之AWS-G500切换台本身具有信号采集和编辑功能, 因此特别适用于突发新闻的直播和社区小型直播的信号传输。同时, 此种传输方式也可作为其他传输方式如卫星、光纤、微波等传输手段的备份, 以确保直播信号传输的安全。

信号传输切换 篇2

在船用视频监控系统中,考虑到船用环境空间狭小、布线不便、维护困难等因素,往往采用一根多芯电缆来传输不同电压等级的电源信号、各种控制信号和视频信号。因此,采用双绞线(多芯电缆中的2芯双绞线缆)传输视频基带信号的技术越来越受到重视。在CCTV(ClosedCircuit Tetevision)系统中,采用有源差分信号发送放大器和接收器搭建的双绞线传输视频基带信号方案(平衡传输方式)可将图像传输至1-2 km,图像质量接近光纤传输的效果。同时,采用CPLD器件开发的视频切换设备具有集成度高、稳定性好、抗干扰能力强、后期的维护和升级更便捷的特点。

1 系统的硬件组成、接口及主要功能

1.1 系统组成

视频切换及双绞线视频基带传输系统组成框图如图1所示。主要包括视频切换电路和视频转换电路。

1.2 各模块的功能与特性

视频传输模块由视频发送和视频接收组成。其中,视频发送包括非平衡-平衡转换和驱动,视频接收包括接收匹配补偿及平衡-非平衡转换。视频设备包括信号源和显示设备,其接口通常为标准单端视频信号(非平衡信号)。因此可直接与同轴电缆匹配连接。要用双绞线传输视频信号,必须在发送端将非平衡信号转换为平衡信号,以便驱动双绞线。相应地,在接收端需要再将平衡信号转换为非平衡信号,与显示设备连接。

视频切换模块是整个电路的核心,其包括按键选择电路和切换器电路。切换器电路接收来自前端的多路视频信号,并根据按键选择电路的指令,实现视频切换、LED指示等功能。由于前端有多台摄像机,而终端控制台上往往只有一台监视器,故当需要查看某一路图像时,需要进行视频切换操作。

2 系统的硬件设计

2.1 视频传输模块的电路设计

视频信号在双绞线中传输时,最基本的技术问题就是频率失真。电缆频率失真的特点是:(1)低频衰减最小,频率越高衰减越严重;(2)电缆越长,频率失真越严重,电缆长度加倍,衰减的d B数加倍。因此,双绞线视频基带传输设备的基本作用是提供一定的放大增益,补偿电缆的传输衰减。显然,要补偿频率失真,传输设备的补偿特性应该与电缆的频率失真特性相反、互补,即补偿特性应该是:传输设备的增益必须具有频率越高增益越大的基本特点。只有这样,才能实现视频信号特性的真正恢复。

基于此,选用EL5171[2]和EL5172[3]来搭建双绞线视频传输系统。EL5171是差分信号发送放大器,在本系统中主要完成非平衡信号到平衡信号的转换。EL5172是差分信号接收放大器,主要完成平衡信号到非平衡信号的转换。另外,它们的增益均由外接电阻设定,因此可根据不同的现场应用环境灵活地调整视频信号的电压增益。

基于EL5171和EL5172的双绞线视频传输系统如图2所示。

图2中,EL5171的电压增益由外接电阻RF和RG设定,计算公式为:

电路中,VOCM=VREF=0 V。

EL5172的电压增益也由外接电阻RF和RG设定,计算公式为:

2.2 视频切换模块的电路设计

综合考虑系统的硬件设计要求和经济性,采用Altera公司MAX7000S[4]系列中的EPM7064S芯片来构建视频切换模块。按键选择电路和切换器电路均要在EPM7064S的指令下工作。

在按键选择电路中,采用MAX6818进行硬件消抖。无需外部元件,MAX6818[5]即可提供8路“干净的”开关信号给EPM7064S。

切换器电路接收来自前端的多路视频信号(经由双绞线传输),并根据按键选择电路的指令,选通对应通道的视频,并输出至终端控制台的监视器。同时点亮对应视频通道的LED指示灯。因此,该电路主要实现多路视频复用及视频信号的匹配、补偿和驱动。当然,视频选通与否及通道的选择均要由EPM7064S来支配。基于系统硬件性能的设计要求,采用AD8184[6]和AD8009[7]来构建切换器电路。

AD8184是一款高速多路视频复用器,-3 d B信号的带宽为700 MHz,压摆率为750 V/μs。串扰性能为95 d B,隔离性能为115 d B,差分增益和差分相位误差分别为0.01%和0.01°,0.1 d B平坦度为75 MHz,堪称专业视频多路复用的理想之选。开关时间为5 ns,极其适合像素切换(画中画)应用。AD8009是一款超高速电流反馈型放大器,压摆率高达5 500 V/μs,上升时间仅为545 ps。高压摆率可降低压摆率限幅效应,使大信号带宽达到440 MHz,从而满足高分辨率视频图形系统的需要。AD8009能够提供175 m A以上的负载电流,可驱动4个视频负载,同时保持低差分增益和相位误差(分别为0.02%和0.04°)。视频切换模块的主要电路如图3所示。

2.3 硬件设计中其他需要注意的问题

根据船用环境的实际安装、操控等需求,在硬件设计时必须特别注重可靠性设计,同时在接口设计上,其物理特性和电气特性应能满足船用环境的实际需求。同时,在设计中应严格执行相关的技术标准、规范以及与标准化有关的规定,还要充分考虑到该设备安装、调试和使用时操作人员的安全性和设备的操作安全,制订相应的操作规程和使用方法。最后,在整个系统的设计过程中,要充分考虑降低对使用者的能力要求,使设备的操作方便、简单、直观。

3 系统的软件设计

本设计中的软件环境为Altera Quartus4.2。EPM7064S在其上完成编程(逻辑设计),然后进行仿真。当完全达到设计要求后,将最后的逻辑设计通过Byte Blaster II下载电缆传输到芯片中即可。

3.1 电路的VHDL程序设计

本电路的VHDL设计采用分层设计方法。顶层文件采用原理图设计输入方式,而在底层文件设计中,采用混合的设计输入方式。整个设计文件包括逻辑选择模块、锁存模块、复用及通道选择模块。其中,逻辑选择模块主要完成按键选择信号识别;锁存模块在时钟信号(即按键选择信号的一个组合逻辑输出)的作用下锁存按键选择信号;复用及通道选择模块根据输入的按键选择信号,使能视频选通功能且选通对应的输入视频,同时给出对应的LED指示信号。考虑到具体的船用环境及使用者的能力要求,在进行电路的VHDL编程时,必须充分考虑程序的“冗余”设计,如多个按键被同时按下时的误操作、船用环境对本电路中各种信号的不同干扰等。本电路的VHDL顶层程序设计如图4所示。

3.2 程序仿真结果与测试

使用Altera公司的Quartus 4.2软件进行仿真,其仿真波形图如图5所示。

从仿真结果可看到,当按键KEY_CH1被按下后(产生一个高-低电平跃变信号),EN_1变为低电平(EN_1仍维持高电平),使能EN_1对应的AD8184。同时,地址线A1A0为00,表明此时选通第1路视频输入。

3.3 实验结果

将源程序编译后下载到EPM7064S芯片中,对实际电路进行测量,得到了与仿真结果完全相同的波形。表明了EPM7064S完全可以实现视频切换电路的功能。同时,该VHDL“冗余”设计程序也已在实际电路中得到验证,时序及时延参数均满足工程要求,工作稳定可靠。

船用环境下的测试结果表明,本系统工作稳定可靠,完全满足具体的船用环境需求,同时还具有集成度高、安装方便、操控简单、抗干扰能力强的特点。同时,使用CPLD器件设计的视频切换电路后期的维护和升级更便捷,通过更改CPLD器件中的程序,即可扩展待切换的输入视频通道数量,具有良好的通用性。

摘要：在船用视频监控系统中,考虑到特定的使用环境,结合硬件设计要求和实际安装、操控等具体情况,采用有源差分信号发送放大器和接收器搭建了双绞线传输视频基带信号系统,同时,基于CPLD器件开发了视频切换设备。船用环境下的应用结果表明本系统工作稳定可靠,完全满足设计要求。

关键词：船用视频监控,CPLD,视频切换,双绞线,基带传输

参考文献

[1]彭晓钧,何平安,袁炳夏.基于CPLD的线阵CCD驱动电路设计与实现[J].光电子.激光,2007,18(7):803-807.

[2]Intersil.EL5171,EL5371 data sheet[Z].FN7307.5.2005.

[3]Intersil.EL5172,EL5372 data sheet[Z].August 3,FN7311.6,2005.

[4]Altera.MAX7000 programmable logic device family datasheet[Z].ver.6.6.2003.

[5]MAXIM.±15 kV ESD-protected,single/dual/octal,CMOSswitch debouncers MAX681X data sheet[Z].1999.

[6]Analog Devices.700 MHz,5 mA,4-to1 video multiplexerAD8184 data sheet[Z].REV.0,1997.

信号传输切换 篇3

影响监控系统的关键技术主要是在“切换方式”和“传输方式”两方面,其他技术的应用也是为适应这两方面而进行的。

1.1 切换设备

切换设备是电子监控系统中的主要设备,它可以从多路音视频信号中选出1路或几路信号送往监视器或记录设备,因而可以大大节省相应的费用,音视频切换器通常有以下几种类型:普通音视频切换器、分组式音视频切换器、矩阵式音频切换器。

1.2 传输方式

监控系统采用不同的传输方式不仅会影响监控信号品质,对整个系统的施工成本也有重要的影响。视频传输信号质量好,传输信号路数没有限制,但传输距离有限,布线施工困难,信号路数越多则越明显,而且维护困难。射频传输特点是信号质量满足要求,技术成熟传输距离很长,性能稳定多路信号可以用一条电缆传输,维护方便,造价低廉,但路数有限制。数字传输是建立在计算机技术基础之上。传输距离很远,图像质量受设备条件限制,传输路数也受设备条件限制,施工成本高,维护困难,需专业人员操作。除此之外还有微波、光纤等传输方式[1,2,3]。

综上所述,目前常采用的监控主要有3类,一类采用音视频传输,另一类采用射频传输,第三类为数字传输,基本原理是“先传输,后切换”。

2 基于DTMF的多路遥控切换射频传输定点监控系统[1]

2.1 基本原理图

将摄像机输出的AV信号,送到16选1视频切换电路中,根据遥控发射器发出的指令选出其中的一路送到射频调制器调制成相应频道的信号作为一组信号(此频道数最少1个,最多可达91个),通过混合器与其他组信号(频道不同)混合后,用一条射频线送到监控室,再通过分配器送到解调器还原成AV信号送到监视器监听观看,基本原理是“先切换,后传输”。系统组成框图如图1所示。

2.2 系统组成

2.2.1 DTMF遥控指令发出装置

利用DTMF技术采用专用DTMF编码电路[2]制成1至16路切换信号遥控指令发生器,去控制前端音视频信号切换装置。遥控发射机组成框图如图2所示。

2.2.2 DTMF遥控指令接收装置

采用专用DTMF解码电路,将DTMF遥控指令发出装置送来的DTMF信号进行解码,转换成四位二进制码,去控制音视频切换装置。遥控接收机组成如图3所示。

2.2.3 音视频信号切换装置

根据DTMF遥指令接收装置送来的4位二进制码,对16路音视频信号进行16选1切换,将选出的信号送到射频调制电路。

2.2.4 音视频信号射频调制装置

将16选1切换器选出的音视频信号调制成指定频率的射频信号。

2.3 系统技术方案

2.3.1 DTMF编解码电路

目前能够实现DTMF编解码的电路有几十种,通过对电路的各项参数和指标进行比较,最后确定采用MV5087[3]为编码电路,MT8870为解码电路。MT8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及通播系统,实现DTMF信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码。MT8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计MT8870 DTMF解码电路时,只需外加一些阻容元件即可。

2.3.2 音视频切换电路

能够实现音视频切换的电路很多,如CD4051,CD4053,MAX3259,MAX456,CD4067,CD4097等,最后采用CD4067,是因为CD4067为单片16选1电路,与DTMF16路编解码电路完全配套,同时CD4067的各项参数也能满足设计要求,再者CD4067容易采购,外围电路也很简单。

2.3.3 射频调制电路

本项目采用日本产以东芝TA8637电路为核心,采用专用晶体的成品射频调制盒,再配上外围放大电路和带通滤波器,组成一个高性能的射频调制电路,其性能达到专业级水平,应用电路如图4~图5所示。

2.4 系统特点

系统特点有:1)巧妙利用视频切换技术,解决射频切换的干扰问题,并采用遥控方法将视频转换部分放在前端,从而保证信号的信噪比;2)此系统不管前端有几个监控点,信号的传输均使用一条射频线,使布线大大简化,监控路数越多,效果越明显;3)此系统具有很高的性价比,特别适合监控点数很多的场合,可以使建设费用减少很多,而且监控路数越多,效果越明显,按照现在设计方案,此系统理论上最多监控点数可达1 456路,完全可以满足各种场合的需求。若改进遥控切换系统,监控点数还可以增加;4)监控信号传输距离长,不用中继放大即可达到500~1 000 m,若用中继放大,传输距离则可更远。

3 总结

本系统是自行研制开发的新型监控系统项目,属国内首创。笔者采用新技术开发手段,设计出的一种既能传输多路信号,又能降低成本的新型监控系统。该系统在保证信号质量的前提下可以大幅度降低成本,而且线路布线简单,监控容量大,价廉易用。

参考文献

[1]齐凤河,王桂敏.一种射频传输定点监控系统:中国,ZL200320131378.2[P].2005-01-19.

[2]廖建兴.DTMF编码/译码芯片及应用电路[J].电子世界,2004(12):44-46.

广播节目信号源监测和切换系统 篇4

1 节目信号源的重要性

广播节目是由广播发射台发射出的, 通过发射台才能将节目顺利的播出, 在广播节目播出的过程中, 一定要保证安全性, 安全性在广播节目播出中是非常重要的, 要想将广播节目安全的播出, 就要将节目信号源的工作做好, 节目信号源是广播节目安全播出的重点, 这个环节较为薄弱, 这样就导致了广播电视节目无法顺利的播出, 但是为了保证广播节目能够顺利的播出, 作为广播电视的发射台为了在播出的过程中不会出现故障, 就要使用多路节目信号源的方式进行信号的发射。现代化的广播节目信号发射使用的都是数字微波、卫星、光纤等节目信号作为广播节目发射的信号源, 但是光缆会因为道路的建设等原因出现故障, 而卫星信号则会搜到法轮功的影响, 如果使用的是无线传输, 这种方式却容易受到天气的影响。针对信号源可能会出现的故障, 相关的工作人员使用的是信号源监测倒换机制, 在倒换的过程中, 要监测信号源所处的状态是否稳定, 在出现了故障的时候是否能够进行倒换, 倒换是否会顺利, 这些都会影响着节目信号源的使用, 影响着广播节目的正常播放, 除此之外, 对备份的信号源也要进行检测, 如果出现了故障, 也要及时的解决, 这样可以避免出现广播节目无法播出的现象, 可靠的备份在广播节目中是非常关键的。

2 信号源监测和切换

2.1 光纤的信号检测

在使用光纤进行信号检测的时候, 需要检测载波和光信号是否准确, 除此之外, 还要判断信号源是否正常, 如果出现了问题, 就要及时的解决, 这样可以避免出现较大的问题。光纤是通过光接收机和光分配器才能接收到我们发射的信号, 在接收到的时候还要进行检测, 检测信号是否是有效的, 电路是否是采用集成电路, 在性能和结构上是否是简单的, 只有在这些方面的都保障, 光纤的光信号检测才能发挥作用。

2.2 微波信号检测

在进行微波信号检测的过程中, 需要检测的是微波信号接收机的状态, 是从状态是否正确上判断信号是否出现故障, 在这样的情况下, 就要使用现代化的微波接收机, 现代化的微波接收机使用的接口是RS232, 利用这一用户接口, 可以查询微波机的内部运行状态, 在这样的情况下, 作为微波处理器, 就要在0.5m秒进行一次参数的检测, 这样就可以保证微波接收机的状态良好, 不会出现任何的问题, 在这样的情况下, 检测系统也就不会接收到整个微波信号接收的信息, 这样就可以保证整个信号接收设备可以稳定的运行。

2.3 卫星信号信号检测

卫星信号检测主要是利用卫星的接收机, 通过接收机在正常状态下发出的信号, 来判断卫星是否会正常稳定的运行, 在这样的状态就可以进行检测, 我国的卫星信号检测系统使用的是数字压缩的方式进行基本的传输。主要是将几个广播节目进行同一时间的压缩, 在同一个节目信号道上传输, 作为接收机也可以将整个信号在出现故障的时候进行显示, 一旦通道出现了问题, 那么卫星和信号就会同时的受到影响, 在这样的情况下, 就可以利用电视视频信号检测的方式进行故障的检测, 因为视频的信号有着一定的规律, 1秒有25帧, 每帧625行, 我们采用可以通过检测视频信号正确与否来判断卫星节目源是否正常。

2.4 人工干预和联网功能

新型智能广播节目需要使用两种方式进行故障的判定, 这两种方式在故障的判定上有两种切换方式, 一种是手工方式, 另外一种是自动方式, 在功能上也要有着独立性, 因为用户可以根据需要进行选择, 无论是手工还是自动, 这两种方式在使用上也有着差异, 因此, 在性能上的区分是极其重要的, 广播电视信号就可以随时进行切换, 发生故障的可能性也会降低。

新型智能广播节目源信号故障判定、倒换系统的监测数据和工作状态都有记录, 需要时用户可以通过RS232通讯接口或以太网接口查询系统的监测数据和工作状态记录, 用来评定广播发射台节目信号源的运行状况, 通过长期的观察和记录, 可以为广播发射台节目的安播出建立一个长效评估机制。

2.5 样品面板及设置

“信号”按键:1~4, 对应4路输入通道, 按键的指示灯指示信号是否有效, 当该通道有信号时, 按键亮绿色, 反之, 按键不亮, 切换器自动检测各输入通道的信号是否有效。

“切换”按键:选择输入通道, 选择哪一路输入通道, 该通道按键亮红色。需要说明的是, 当红色和绿色同时亮时, 由于颜色混合, 按键呈黄色。切换器有两种工作模式:手动切换和自动切换。这两种模式由面板上的“手动/自动”按键选择。

2.5.1 手动切换模式

在手动切换模式下, 按键指示灯不亮, 切换器的切换完全由人工操作决定, 按下哪一路“通道”键, 切换器的输出就切换到哪一路输入通道, 不受信号是否有效的限制。在手动切换模式, 切换器相当于一台普通的音频切换器。

2.5.2 自动切换模式

在自动切换模式下, 切换器自动检测各个输入通道的信号是否有效, 如果部分或全部输入通道信号无效, 切换器将发出声光报警。如果是正在切换的输入通道信号失效, 切换器将自动切换到信号有效的输入通道上去。在自动切换模式下, 用户也可以手动选择切换输入通道, 前提是用户选择切换的输入通道信号必须是有效的, 否则切换器拒绝接受用户的操作。在自动切换状态下, 如果输入通道信号部分或全部无效, 切换器发出声光报警, 蜂鸣器鸣叫, 报警指示灯闪烁红光。在某些场合中, 需要关闭报警声, 可通过“报警”键将报警静音, 此时报警只通过报警指示灯闪烁红光指示。

3 结论

因为采用了更科学有效的检测方法, 我们的新型智能广播节目源信号故障监测和倒换系统检测故障准确可靠, 检测速度快, 还增加了掉电直通功能, 集成了音频分配处理器。在实际使用中稳定性好, 可靠性高, 不会误报和错报, 反应速度快, 能够可靠地执行广播节目信号的监测和倒换任务, 有效地保障了广播发射台节目的安全播出。

参考文献

[1]张艳.新疆广播电视监测系统数字卫星广播电视模块的设计与实现[D].厦门:厦门大学, 2013.

信号传输切换 篇5

目前对于新疆广电网络所使用的干线光缆实现无阻断通信, 除对于传输设备的稳定性有严格的要求外, 还要重点考虑的是实现干线光传输链路的路由自动保护。干线光传输链路的自动切换保护系统是一个独立于基础的传输系统之外, 将保护、监测、管理融为一, 并且是完全单独建立在光缆线路物理层之上的全自动的链路监测保护系统。该路由自动保护系统系统能进行光缆链路、运行状态的在线、实时、自动、远程监测, 将主备光缆之间进行互相切换保护, 从而达到光缆传输链路的可靠运行。

1 自动切换保护的工作原理

光缆传输链路自动切换保护是通过实时监测光缆传输链路中传输光功率的变化、以及告警信息并进行自动分析。从而能够及时发现隐患, 在出现光缆中断等严重故障时, 迅速将正在传输数据的工作光缆链路自动切换到备用光缆链路上。在非常短的时间内回复数据传输。其实现的功能是完成对光缆传输故障的快速反应和短时的恢复机制。其所保护的是光缆的物理路由, 但前提是具有备用的光缆路由。

光缆传输链路保护的工作原理是当工作中的光缆传输中断或相关参数劣化至一定程度后, 自动保护将自动将传输数据从工作光缆切换到备用光缆。保证接收端能接收到正常的数据, 并且感觉将会感觉不到网络出现了故障。

自动切换设备主要包含以下模块:光功率监测模块、光切换模块、以及主控模块。其中主控模块的主要功能就是控制光切换模块和光功率监测模块两者之间的互相协调。光功率模块主要监测主备光缆上的光功率值其并上报给主控模块。主控模块根据监测值进行相应的操作:主控模块会想光切换模块发出切换指令, 光切换模块收到之后完成切换。工作原理如图1 所示。

2 网络故障的处理步骤如下

当网管监控系统监控不到所有的网络设备时, 初步可以断定不是设备故障, 问题出现在传输线路上的可能性非常大。

下一步需要技术人员以Ping命令方式, 逐步测试网络中的设备的IP地址, 看是否能够Ping通, 如果仍不通, 则可以查找传输线路的故障。

反之如果能够Ping通网络中的各个设备, 则需要打开网络监控系统中“系统设置”中的“通信参数”, 然后检查服信器中IP地址是否是安装通信代理服务器的计算机地址。

3 故障处理原则

当网络中的传输设备出现故障时, 要求网管监测中心技术人员能够快速判断故障的位置、性质、以便快速修复。在故障解决过程中, 最关键的一步首先就是将准确点位故障发生点, 下一步才是采取相对应的解决措施。如果技术人员不能第一时间判断故障点是出在设备上还是线路上, 就会给故障处理人员造成很多不必要的麻烦。当技术人员确定是线路故障的时候就立即通知线路维护人员处理故障;确定是是设备故障时, 则需要网管监测中心通过监测系统判断出故障点是在核心基站或是二级站, 或者是用户方的终端设备, 以便维护人员快速修复。

另外因为网络传输设备自身一些特点, 这就需要我们网管监测人员要充分理清楚各个模块设备之间的连接, 这样才有助于网管监测人员准确定位故障点, 从而使维护人员采取措施及时排除故障。在没有准确定为故障点前, 一些想当然的想法是很危险的, 自以为故障应该是在这个设备或那个设备上, 没有通过相应的技术手段确定故障点, 不仅延误了故障排除时间, 还甚至可能造成更加严重的人为故障。这一点是我们在处理故障时尤其要注意的方面。

4 自动保护系统跨多个中继站的应用实现

目前在SDH系统的自愈保护系统中, 其中一个中继站阻断时, 其相邻的中继站会立即向网络管理系统上报告警信号, 然后传输系统网管系统会将这一信号传给切换系统网管单元, 切换系统网管单元会立即控制相应切换中继站执行保护动作。这整个切换过程是完全是自动的, 在网络管理层实现整个控制以及切换功能。此项自愈保护方案能够实现大迂回切换保护, 尽可能的减少中继站的切换数量, 降低整个保护系统的成本。

该中继站的自愈保护系统方案的关键点是, 各个设备厂商能够提供无光告警信号。此方案可实施性较强, 技术要求较低, 使网管切换系统能够识别设备上报的无光告警信号, 然后由网管控制系统自动切换。过程如图2 所示。

5 结束语

光缆传输是国家通信网和国民经济的信息基础设施的主要部分, 光缆通信一旦阻断将给社会造成很大影响, 给企业带来较大经济损失。实践证明光缆传输链路的自动切换保护系统能够能快速可靠、安全灵活的处理光缆传输故障, 大大提高了业务恢复时间, 为光缆传输的无阻断通信提供了即经济又实用的解决方案。

摘要：为实现高速干线光缆无阻断通信, 实现光传输链路的路由自动保护, 笔者根据实际工作经验, 建议采用光纤自动切换保护系统, 从而快速可靠、安全灵活的监测光纤运行状态和性能指标, 保证光缆网络安全可靠运行。

信号传输切换 篇6

在电视广播音频传输系统中一般涵盖数字音频、传输网络及传输流 (Transport Stream, TS) 3类信号[1]。基于发射功率层面, 电视广播数字卫星系统相比传统的卫星通信系统更大[2]。在一般情况下, 该系统的发射功率在100~250 W卫星通信系统一般在8~20 W。

在电视广播的数字卫星系统中, 最为重要的组成就是地面引接电路及地球站。这两个是确保信号稳定和传输质量重要环节。另外, 电视广播数字卫星系统还有广播电视控制中心、卫星、信号接收站及卫星控制站等。总之, 和以往信号传输系统相比, 数字卫星系统的信号传输更稳、质量更优、功率也小、且传输容量大, 并且具有较强的抗干扰性能。

2 上行站同步信号源的音频编码前自动切换

2.1 关于音频编码前端系统

音频编码前端的功用主要是完成音频信号压缩编码、TS配置、节目再用等操作, 是整个信号传输系统的一个核心, 为有效提升系统的稳定性、安全性通常应用主备编码TS流的自动切换方式, 其构造如图1所示。

而为了更好地达成同步信号员的切换, 需要保证判断信号 (即AES与TS) 的正常。在此系统中, 主要通过同步TS流编码设备来监测音频的异常情况;而TS的异常则是通过ASI切换分配设备来实现, 这两者一同配合来达成音频编码前端切换。

2.2 异常监测

2.2.1 音频方面

准确判断异常。如果符合以下情况中的1个就可判定音频存在异常:一是AES载波中断时间长于中断门限时间;二是音量要低于最小值, 同时持续时间长于最长静音时间。可以看出, 在音频的异常监测中涉及AES载波中断时间、最小音量值及最长静音时间3个参数。

确定好参数。一是AES载波中断时间, 这一参数值设定在100 ms内为佳。二是最小音量值:通常电视广播数字音频信号参数设定为高于-40 d BFS的数值。三是最长静音时间, 从实践情况下, 在电视广播的语言类节目中如有停顿, 会有较短时间为静音, 根据实际情况一般设定在6~8 s。

2.2.2 TS流方面

(1) 准确判断异常。如出现以下情况之一就可判定TS流存在异常:一是TS载波中断时间长于中断门限时间;二是在TS流中特定的PID传输间隔大于其最大传输间隔。

(2) 确定好参数。一是TS载波中断时间, 通常TS信号传输率在270 Mb/s左右, 在1 ms内能够监测到27万多个载波周期, 所以通常确定为几毫秒值。二是PID, TS流中涵盖多个PID值, 但是在频率上是有所差异的, 通常选取频率相对要高的予以监测, 也就是音频或者视频PID[3]。三是PID最大传输间隔, 依照PID监测到的速率来确定, 假如所监测到的PID编码速率是256 kb/s, 那么其平均传输间隔大约是5.8 ms, 且要考虑到最大可能提升监测准确性, 通常确定为50倍的平均传输间隔。

2.3 自动切换

在此系统中, 主要有这几个信号监测点:一是主AES信号 (节点1) ;二是备AES信号 (节点2) ;三是主TS流信号 (节点3) ;四是备TS流信号 (节点4) 。对这4个点的运行状态进行监测来达成上行站同步信号源的自动切换, 如均为正常状态, 那么系统就会输出主编码设备发出的信号。

节点1异常。如果监测到节点1存在异常, 而其余节点正常。那么系统运行流程就是:主编码设备对异常情况进行判断, 本机发出告警提示→主编码设备修改输出主TS流待进行PID监测, 故意引起主TS流异常→ASI切换分配器无法提取主TS流中待监测PID (编码设备已修改) , 并发出告警提示→因备TS流无异常, ASI切换分配设备达成自动切换, 输出备TS流信号。

节点2异常。倘若节点2出现异常, 其余节点无异常。这时不会进行切换, 备编码设备和ASI切换分配设备会发出告警提示[3]。其流程为:备编码设备判断出现异常, 并发出告警提示→备编码设备修改备TS流带进行PID检测, 故意引起备TS流异常→ASI切换分配设备不能提取TS流中的待监测PID (编码设备已修改) , 并发出告警提示, 不予以切换。

节点1, 2同时异常而其余节点正常。那么这时不会进行信号源切换, 主备编码设备和ASI切换分配设备都会告警提示。可以看出, 倘若系统音频存在异常时, 编码设备会通过修改输出TS流的PID提示ASI切换设备异常出现, 进而达成自动切换。节点3异常而其余节点正常, 则ASI切换分配设备会自行切换, 并发出告警提示。节点4异常, 其余节点正常, 此时ASI切换分配不会自行切换, 发出告警提示。在节点3和4一同发生异常, 其余节点无异常时, ASI切换分配设备不会进行切换操作, 同样是只发出告警提示。此种情况通常是编码设备的输出接口或者连接线缆受到损坏引起的。

3 上行站同步信号源的台站解码器自动切换

台站解码设备引输链路热备份自动切换机制, 应用1台解码器接收多个传输网络的信号, 同时进行信号状态的实时性监测, 依照监测结果来达成信号的自动切换, 可有效提升整个系统运行的稳定性和可靠性[4]。

输入信号监测切换模块通常是对不同接口适配后所输出并行TS流信号予以监测, 倘若信号的同步持续时间不能超出时间门限, 那么就会判定该链路已失效, 监测模块就会依照设定的输入链路的主从备完成相应信号切换。

4 上行站同步信号源的监控

4.1 监测要求

电视广播数字信号的卫星传输监测的目的在于保证广播电视播出。在其上行站同步信号源的监控上, 主要从这几方面进行:

(1) 码流层及视频层。这两层所体现的环节主要是电视广播节目的编码、复用及信号传输复用。如果在这些方面出现传输误差, 那么就需要应用码流分析仪予以监测。应用此种具备深度、全面分析功能的设备, 能够快速找到错误所在的层次和位置, 并进行确认, 此外还可对传输流信号有无满足标准予以检验, 确保信号可靠、安全。

(2) 信道层。如果电视广播数字信号在卫星传输上行信道中发生异常, 那么信道层中的监测系统就可在最短时间内作出针对性反应。

4.2 监控方法

4.2.1 常规监控技术及方法

在常规监控方式上, 仍是以干扰信号采用为主要的观察方式, 也就是通过人眼进行观察。此种监控方式存在不足, 通常会造成信号源传输监测的疏忽。

4.2.2 信道监控技术

从当前实行的电视广播数字卫星信号传输标准看, 我国在电视广播卫星信号传输系统中主要应用信道监测方法是针对这两个标准进行的。

(1) 基于DVB-S标准的监控技术。该监控方法就是在DVB-S系统中应用内外码构成的两级联信道编码方式。其中, 外码, 就是“里德一索罗门”编码。如果电视广播数字卫星信号切换及传输中突然产生误码, 那么就需要依靠外码予以纠正, 有着重要作用。而内码, 就是“卷积码”, 它的功能相对更大, 除可对本组内产生的误码予以纠正, 倘若其他组也产生了误码, 那么就可通过内码予以纠正。如果连续产生误码, 能更为及时、有效地纠错, 可应用交织设备把内、外码连接一块, 进而对连续误码妥善分开, 以达到接收端在接收信号时, 如存在干扰信号, 就能够及时有效的纠错。

(2) 基于ABS-S标准的监控技术。该系统是我国设计的一个监控电视广播数字卫星信号传输标准系统。这是我国首个享有完全知识产权的电视广播卫星信号传输标准, 且科技水平已经达到国际先进标准。其在技术设计上主要应用了信道编码, 是相对低密度的奇偶校验码。在信号传输大幅提升信号传输能力, 且对载噪比门限的要求不高。

5 结语

总而言之, 为确保电视广播数字信号传输的准确稳定切换, 须对整个上行站同步信号异常情况进行准确判断, 这就需要对信号载波及内容进行有效监控。

摘要：在电视广播信号上星传输中, 为保证传输系统的安全、稳定, 需要在进入编码器前端应用码流切换器进入到上行系统, 经卫星向各同步站提供同步信号源。如其出现问题将对整个同步系统运行造成直接影响。为此, 必须重视和加强同步信号源的监控。文章基于电视广播信号传输情况, 分析上行站同步信号源自动切换, 并提出了针对性的监控措施。

关键词：电视广播卫星,上行站,同步信号源,自动切换

参考文献

[1]车晴, 张文杰, 王京玲.数字卫星广播与微波技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.

[2]刘洪才.广播电视卫星数字传输技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.

[3]杨刚, 杨霏, 刘晋, 等.基于MPEG-TS技术的音频同步传输系统[J].广播与电视技术, 2010 (6) :96, 98-100.

浅析电视信号传输技术 篇7

电视系统是活动图像的传输系统,以传送图像为主,也兼顾声音。与单纯的声音信号传送系统相比,电视信号的显著特点是信号的频带特别宽,这也给电视信号传输带来技术上的难度。电视图像的传送采用采用扫描方式,而为了节约带宽,一般采用隔行扫描。

1 电视信号的传输

全电视信号中包含很低的音频和直流分量,要想把图像信号以及伴音信号远距离传送,需要采用调制的方法[1]。即将图像信号与伴音信号分别调制在各自的高频载波上,形成高频图像信号和高频伴音信号,再合成高频电视信号(或称射频电视信号),经天线以电磁波的形式辐射出去。

图1所示电视发送示意图。摄像机把要传送的图像变换成相应的图像信号,送入电视信号产生设备进行放大和其他处理,然后加入复合消隐信号和复合同步信号,合成为黑白全电视信号。黑白全电视信号在图像发射机中用调幅方式调制在高频载波上后,送入双工器;电视的伴音也同时经过话筒变为相应的音频信号,送入伴音信号产生设备进行放大和处理后,再送入伴音发射机,伴音信号在伴音发射机中用调频方式调制后,形成伴音调频信号,也送入双工器;两者合用同一天线辐射出去,双工器的作用是防止干扰。

2 图像信号的调幅

调幅是指用待传送的调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的变化规律而变化[2]。经过调幅后的高频波称为调幅波。对图像载频的调制有两种情况:一种是用负极性的图像信号对载频进行调制,称为负极性调制;另一种是用正极性的图像信号对载频进行调制,称为正极性调制。如图2所示。

我国电视标准规定,图像信号采用负极性调幅。采用负极性调幅具有下列优点:

(1)节省发射功率。一般情况下,一幅图像中亮的部分比暗的部分面积大,负极性调幅波的平均电平比正极性的低,因此负极性调制的平均功率比正极性调制小得多[3]。

(2)抗干扰能力强。信号在传输过程中所受的干扰通常是以脉冲形式叠加在信号上,使调幅波包络电平增高,因负极性波的高电平为黑,故负极性调制使外来的干扰信号在屏幕上显示为黑点,不易被人眼察觉。

(3)便于实现自动增益控制。对负极性调制来说,调幅波的同步顶电平就是峰值电平,便于用作基准电平进行信号的自动增益控制。

由于图像信号的最高频率为6MHz,所以已调波总的带宽为图像信号最高频率的2倍(即12MHz)。过宽的频带不仅使电视设备复杂,而且在有限的频段内使电视频道数目减少,所示必须设法压缩频带[4]。因调幅波的上、下边带含有的信息完全相同,如果采用只发送其中一个边带的单边带方式发送,虽可最大限度地压缩频带,但调幅波的低频分量很难滤除。因此电视系统对已调图像信号采用残留边带方式发送,即发送上边带的全部和下边带中0～0.75MHz部分,0.75MHz～1.25MHz为过渡带。也就是0.75MHz以内的图像信号采用双边带传送,0.75MHz～6MHz的图像信号采用单边带传送。采用残留边带发送方式虽有效地压缩了高频带宽,但解调后的图像信号中,0.75MHz以下信号幅度是0.75MHz以上的两倍。因此在接收机中,为避免产生图像失真,在中频通道中,应采取适当的措施,使其幅频特性曲线在载频两边±0.75MHz范围内增益降低作为补偿。

2.1 伴音信号的调频

调频就是将欲传送的伴音信号作为调制信号去控制载波的频率,使载波的频率随伴音信号的幅度变化而变化。单频信号的调频制具有音质好、抗干扰性能优良等特点,电视系统中伴音采用调频制还可以减少与调幅图像信号间的窜扰。

在电视中,语音、音乐的频率范围为20Hz～15kHz。系统采用的最大频偏Δfm为50kHz。高频伴音信号带宽约为130kHz。随着调制信号频率的增加,调频波的抗干扰能力变差,因此在伴音信号发送时采取“预加重”措施,人为地提高高音频分量的振幅,以加大频偏,提高高音频段的调频指数,改善抗干扰性能。接收端再进行“去加重”处理,恢复原伴音信号中高、低频分量振幅的比例,使声音不失真。

2.2 射频电视信号

组合已调全电视信号和已调伴音信号,就形成了在通道中传输的高频电视信号,即射频电视信号。它的波形是两者的叠加,而在频谱上,两者应相互错开以免干扰,并便于在接收端提取各自的信息。我国电视标准规定,一个电视频道(即电视台播放一套节目所占用的频率范围)所占的带宽为8MHz,伴音载频fs比图像载频fp高6.5MHz,伴音载频两侧留有0.25MHz的频带供已调伴音信号的上、下边带之用[5]。

2.3 电视频道的划分

由于全电视信号的带宽为6MHz,其载频必须为30MHz以上的超高频,故射频电视信号的传输使用甚高频(VHF)和特高频(UHF)频段。每个频段划分为若干个频道。目前,在我国使用的广播电视频道在VHF频段(米波段)设置1～12频道,在UHF频段(分米波段)设置13～68频道。

3 总结

电视信号的传输质量,一直是人们最关心的事情,因为它直接影响电视接收机的收视效果。了解电视信号的传输方式对于提高电视机收视效果具有重要意义。

参考文献

[1]李旭红,杨建伟.如何保证电视信号的正常传输[J].河南科技,2010,(17).

[2]李顺江,贾耀曾,崔凤奎.动不平衡信号的滤波方法研究[J].软件,2011,(12).

[3]周锋,魏蛟龙,郑金福,郭忠武.电视信号中黑场与静帧的监测[J].有线电视技术,2005,(16).

[4]梁锦和.浅析有线电视前端机房运行维护工作[J].广东科技,2010,(12).