高清信号范文（精选6篇）
高清信号 第1篇
在很多工程应用中,需要用普通网线长线传输视频信号,视频信号中的红绿蓝三基色模拟信号变成三对差分信号经过差分芯片驱动后,能进行长线传输,但由于网线中不同线对之间在双绞时,实际长度并不一样,特别是线缆长了后,不同线对之间的相位差较大,造成了视频信号显示时相位的不同步,影响成像质量[1]。传统的模拟信号相位补偿方法大多为调整传输线上的匹配电阻,在实现相位补偿的同时,信号的幅度受到影响。为此,提出一种相位自动补偿方法,实现不同传输长度下,红绿蓝三色信号的相位同步。
1 补偿原理
高清视频信号长线传输系统包括信号发送端、双绞线、信号接收端和显示器,如图1所示。双绞线有4对,其中3对传输的是红绿蓝三基色的模拟信号。在系统传输长度一定的条件下,模拟信号的延时与数字信号的延时相同,外部的温度、湿度等因素虽对延时也有影响,但相对几百米长度的传输线,显得微不足道,且3对线受影响程度相同。因此,造成视频信号相位差的主要因素是传输线线长,所以在传输线线长发生变化时,必须要进行相位补偿。
相位自动补偿的原理为在信号发送端增加电子开关,上电时电子开关设置为相位自动补偿模式,在此模式下,由发送端产生3个同频同相位的脉冲信号,经差分电路后转换成3路同相位的脉冲信号对输出,经双绞线传输,远程信号接收端自动测量3个脉冲信号的相位差,将差值回传,通过信号发送端控制模拟延迟芯片的寄存器设置值,将实际延迟的值在发送端提前,形成自动补偿。
2 自动补偿方法与设计
相位自动补偿需在信号发送端添加自动相位补偿工作模式,在信号接收端添加相位差测量电路;实现在补偿工作模式下的补偿值测量与回传。
2.1 发送端标准同相位的产生
带自动补偿功能的发送端电路结构如图2所示。在原发送端基础上增加电子开关、标准同相位脉冲产生电路和对应的信号解析电路。
系统初次工作时,电子开关进入自动补偿模式,与标准同相位脉冲产生电路相连。在本地端由FPGA产生脉冲。产生的脉冲信号周期为1 ms,脉冲宽度为100 μs,如图3所示。把此信号作为标准源,通过高速差分转换芯片ISL3259EFPGA工作时计数时钟经内部PLL倍频至333 MHz,可使得在处理回传补偿值时达到步进时间宽度为3 ns的补偿步进。
2.2 接收端自动补偿设计
接收端的电路结构如图4所示,主要由电子开关、解码电路、差分电路、相位差测量电路4部分组成。不需补偿时,信号经电子开关进入解码电路,解出视频信号后送显示器输出;进入自动补偿模式时,信号经电子开关进入差分电路与相位差测量电路。
发送端的3标准脉冲信号经几百米的差分传输后,在接收端会产生明显的相位差,如图5所示。经差分电路转换恢复出的3个脉冲信号之间出现延迟,G信号比B信号延迟t1,R信号比B信号延迟t2。在线长不同的现场,延迟时间t1,t2不同,当线长改变时必须对系统进行相位补偿。为得到t1,t2值,通过高速FPGA器件设计数字化相位差测量电路,捕捉到纳秒级延迟量,时序原理[2]如图6所示。输入信号In1,In2,经组合逻辑得到延迟信号delay,以delay信号使能高速计数器,对FPGA内部高速时钟计数,得到整数值N,即为信号In2对信号In1的延迟量,t=N×CLK,N为整数,设置计数器为5位,N取值为0～31。接收端所用FPGA内部时钟与发送端相同,均为333 MHz,步进3 ns,可以记录0～93 ns的延迟,反映出500 m以内线长的相位差。
相位差N值以数字量形式经差分电路传回发送端。
2.3 发送端延迟线补偿
发送端针对接收到的N值,将其送入模拟延迟芯片的寄存器,使得模拟信号在输出时提前将延迟值补上以弥补长线后产生的相位差。针对标准脉冲信号,通过发送端N值的补偿也可在接收端收到同频同相位的脉冲信号。为验证N值的准确性,通过脉冲信号的恢复加以观察。
发送端利用FPGA的门电路延迟实现脉冲信号的相位补偿。FPGA门电路的延迟时间在芯片的手册中有明确的说明,以Xilinx公司的XC3S400芯片[3]为例,每个BUFD门电路的延长时间为1.0 ns,要实现N=3 ns,9 ns的延迟输出,代码为:
延迟补偿后的信号经长线传输,在接收端差分电路变换后经示波器捕捉,如图7所示,完全能够实现相位补偿。
3 视频信号实际补偿效果
对于工程实践中传输的视频模拟信号,用此方法进行相位自动补偿。在发送端接200 m双绞网线和接收端相连,发送端输出无相位差的红绿蓝标准信号,经传输后,在接收端拍摄到的显示器截图如图8a所示。启动相位自动补偿功能后,针对同一位置拍摄的显示器截图如图8b所示。
在图8的效果对比中,图8a是未经相位补偿的RGB视频显示效果,它们在相位上的相差可以从竖直方向上看出,红绿蓝的竖线都没有重合,红信号比绿信号滞后,绿信号比蓝信号滞后,在画质上会出现拖尾现象;右侧是经过自动补偿的RGB显示效果,红绿蓝的竖线完全重合,即消除了相位差,画质会显得更清晰。目前,此技术方法已经用在长线视频传输中,效果良好。
参考文献
[1]郝学元,张静.视频延长信号的自动校色方法[J].自动化技术与应用,2011,30(9):14-16.
[2]陈尚松,雷加,郭庆.电子测量与仪器[M].北京:电子工业出版社,2009:126-127.
高清信号 第2篇
3TNET技术是现目前通讯领域中影响较为深远的一项技术，该技术主要是通过T比特来是实现交换以及通过T比特和T比特的路由来实现传输。高清数字电视不仅能够有效改善信号兼容性，同时还可有效提升数字电视的清晰度，另还可更好的保障数字信号系统的接收。
3.2光纤通信技术
光纤技术可极大程度上实现传输速度的提升，它主要是以光纤作为媒介，以光波作为载波来实现通信。近几年来，伴随着我国科技的持续发展，通信技术也得到了快速发展，光纤实现了大范围的推广，在很长一段时间内，光纤都被视为媒介传输的高效传输途径。随着社会的进步，人们对传输容量和速度的要求越来越高，希望能够获得更快的速度，尤其是在对所需信息进行上传下载时。它还能够满足我们对距离上的各方面要求，相信在光纤技术快速发展的当下，未来传送的距离也必将实现更大化[3]。全光网络不仅成为了当前发展的技术目标，同时也成为了光纤通信技术的一种理想状态，主要是在代替光节点之前，可更好的运用电节点，信息的实现均是以光的形式来实现传输。尽管这门技术目前还处在一个研究的过程中，但相信在不久的将来必然能够实现。
4高清数字电视数据传输方向
我国在关于高清数字电视数据传输方式的研究中，经调查发现，伴随着科技能力的提升和经济水平的增长，数字电视的发展传播方向也发生了明显变化。因受到经济和科技发展的影响，人们对自身的物质文化生活水平需求呈现为持续不断的上涨，为此，我国越来越多的企业家加大人力、物力、财力投入到高清数字电视研究中，最新研究成果，OFDM是现目前电视网络传输中最主要，也是热门的发展方向，在多个国家广受好评[4]。高清电视的机顶盒主要是用于对高清数字电视信号进行接收，同时经其将所接受的画面传输到电视机器上，从而播放出清晰的画面和声音。由于高清电视节目均是通过编码、复用和调制处理后再进行传输，故用户若需要接收到高清的电视，就必须配置更为专业的高清机顶盒，这样才能够更好的接受高质量的信号，从而更好的满足对高品质画面的需求。
5结论
高清非高清 第3篇
提到家庭影院你大概并不陌生，在很多人的印象里，家庭影院更多是指音响设备，通过大大小小的音箱利用环绕声道形成可以以假乱真的定位音效。当然，家庭影院除了声音也离不并画面，在大多数人的观念里，有一台40－50英寸的平板电视(不管是LCDTV、等离子电视还是背投电视)就足够了。但是我们这里要告诉你的是，这根本不是家庭影院!因为少了最终要的一环，没有它影院两个字就没有意义了，它就是投影机。
说到投影机，恐怕很多人都有种陌生感，觉得距离自己比较遥远。其实这两年投影机的普及已经算相当迅速了，时下无论是大中小学，还是公司机关会议场所，投影机几乎成了标准配备，我们就算不亲自使用也会时常充当投影机的观众。不过，谈到家用投影机，我们常常会觉得似乎和自己的生活关系不大，总以为那也许是少数拥有别墅洋房的人。可以在地下室里开辟一间视听房，里面放上数十甚至上百万的影音设备，天花板上再吊上一台投影机——其实，这种情况固然今日仍然存在，但是已经从主流变成了特例。时下的家用投影机早已经走下“神坛”，一、两万元甚至数千元这样平易近人的价格足以使它走入寻常百姓家，而使用成本、易用性等等诸多方面其实也完全不需要担心，家用投影机就像电视、DVD机一样可以随时摆放到你的家里，而为此你需要准备的也仅仅是一块幕布或可以充当幕布的白色墙壁而已。
投影机能为我们带来什么
也许你会问，有了平板电视。还需要投影机吗?不就是画面大一些，我家又不是豪宅。有必要那么大的画面吗?
首先要明确的是，投影机是做什么用的。如果你脱口而出。 “看电视”，那就错了。投影机不是电视机。用它看电视固然可以。但是这不足以让你真正领略它的魅力所在，而且八成会得出投影机不如平板电视好的结论。很多人看电视都以收看新闻信息为主。电视节目在制作时基本上都不追求音效和画面临场感，而且有很多持续频繁切换的短镜头。如果总是用大画面看有些人还可能感觉头晕，而且电视节目画面分辨率低，倘若放大到几十上百英寸，画面中的重影、噪点等各种瑕疵会清晰地映入眼帘，有得不偿失之感。所以如果只是为了看电视节目。我们也认为安装维护省心的平板电视才是首选。而本文所要强调的是，投影机带给你全新的视觉享受，那决不是电视机所能带给你的。
周末，劳累了一周后你可能决定和朋友、亲人或是恋人一起去电影院看场电影。电影和电视的差异毋庸置疑，前者完全是休闲娱乐活动，可以让我们享受放松，后者则只是充当获取日常信息的工具，娱乐只是其附加功能。投影机带给你的才是电影的感觉，它可以把电影院里才能感受到的快乐搬到你的家里。如今人们生活节奏越来越紧张，很多上班族抱怨连看电视的时间都没有了，但是每周抽出半天或者几个小时放松娱乐总是可以的。如果有了投影机，你可以在家里更尽情地享受这珍贵的轻松时刻，因为你不必浪费出门堵车的路程时间。不会因为天气糟糕或人流密集甚至买不到电影票影响情绪，你可以自己一个人躺在沙发里，或者邀上三五好友一起欢聚在客厅里，大家有吃有喝，自由随意，享受你自己的私家影院。其实一切很简单。
投影机的作用其实很明确，和电视机作为获取信息的工具这一角色截然不同。它的存在就是为了给你带来更多的快乐，它是娱乐的工具。你可以把它连上DVD机看影碟，也可以把它连上游戏机和电脑打游戏，超大而逼真的画面配合环绕音效可以让你和电影主人公亲密接触，或融入游戏的虚幻场景中，把平日的烦恼抛在一边。随着高清节目源的普及，利用高清投影机更可以把大画面的优势展现得淋漓尽致，分毫毕现。
奥运会在即，本届奥运会是历史上首届采用高清信号转播的奥运会，对于体育迷们来说可是饕餮盛宴。也许很多人说：家门口的奥运会我们可以去感受现场气氛。但是又有多少人真的有机会去现场观战呢?就算距离不远，时间和金钱的限制也不可能允许我们总去现场看比赛。当上百英寸的高清画面在你的客厅里呈现，客厅眨眼变成了竞技场，画面清晰到可以看清运动员嘴角瞬间的笑容，甚至脸上雀斑，这会让你感觉像站在运动场中央他们的身旁一般，而且高清转播采用达到DVD电影音质的多声道环绕音效，能够逼真营造出体育场的环境氛围。相比之下就算你买了门票去现场观看，如果不带望远镜恐怕要分清运动员是谁都会很费力气，在现场观战恐怕看得最真切的就是你前后左右的邻座观众了。
现在你明白投影机存在的价值了吧，投影机不是电视机，选择投影机意味着你选择了一种生活方式：让自己更轻松快乐的生活方式。
为什么是投影机
明白了投影机能为我们带来什么，可能你还有些不理解的是，为什么只有投影机能承担这个角色。平板电视、背投电视难道不可以吗?
首先一个制约因素就是画面尺寸。追求影院一样的包围感和竞技场的现场感，画面尺寸一定要足够大。那么究竟多大才适合呢?在普通人的观念里，在两米的距离观看50英寸画面是不是有些过分?但这是追求现场感的基本要求。研究表明，要实现影院一般的大画面效果，屏幕视角跨度至少应该达到30度。举例来说，当你在50公分距离上观看12英寸笔记本电脑画面时，恐怕没有觉得画面有多么宽阔，但是此时屏幕视角跨度就是30度左右。所以说这一要求对于影院效果来说其实并不算苛刻。但是如果用它来衡量家里的播放设备就会发现，能达到这一标准而且价格还能接受的恐怕也只有投影机了。
一般家居客厅的观看距离在三至四米左右，所以需要屏幕尺寸达到80—100英寸。如果是平板电视，无论是采用液晶还是等离子技术，随着屏幕尺寸的增大价格会急剧上升，这么大尺寸的价格会超出普通人的承受能力，而且其重量、体积、功耗、热量和安装难度也都会达到惊人的程度。背投电视是一个看起来价廉物美的选择，但其实背投电视就是内置投影机并集成了屏幕而已。大多数背投电视的尺寸也在40－60英寸之间，如果观看距离小于三米还可以接受。其实从名称上就可以看出，背投电视的角色本质上就是大屏幕平板电视相对廉价的替代品。
大画面是投影机的最大特点。投影机获得更大的画面不需要增加投入，只需要把机器挪得距离屏幕远一些就可以了。如今一台高清720p投影机的价格已经不到一万元了，如
果你房间足够大，200英寸画面也不成问题。从“画面尺寸价格比”角度看，投影机的优势的确是无可比拟的。尽管投影屏幕随尺寸增加也会带来一些成本上升，但是和平板电视相比就微乎其微了。所以在家里获得大画面最现实可行的方法非投影机莫属。
实际上，对于日渐普及的高清信号源来说，投影机才是高清的最佳代言人。例如，尽管平板电视很多都能达到1080p高清分辨率，但是这更多是数字上的意义，对于实际应用而言并没有什么大的差异。在三米的距离上，普通人想要凭借肉眼分辨出46英寸720p分辨率和1080p分辨率的平板电视在画面清晰度上的差别，几乎是不可能的。甚至你会发现高质量的DVD9电影和高清画面的差别也并不明显。毕竟我们肉眼的分辨力是有限的，距离较远时画面的像素尺寸小于我们肉眼的分辨能力，这时不同分辨率画面之间的差别对我们来说就没有意义了。所以只有画面尺寸足够大，高清信号源的优越性才会凸显出来。在一些高档电影院中采用的专业投影机甚至装备了4K芯片(4096×2160)，提供超过家用高清清晰度四倍的画面。所以，从现实意义上讲也只有投影机才能成为高清时代的最佳代言人。
我们要为投影机付出怎样的代价
大概你听朋友们谈论过，投影机用起来不太方便，主要表现在操作不便、使用成本高、对环境要求高和安装不便等方面。难道为了享受乐趣。我们必须要付出代价、承担这些不便吗?尽管这样的观点绝非空穴来风，但是也未必如很多人想象的那样难以承受。下面我们就注意逐一解说。
投影机操作不便的印象有可能来自几年前，当投影机还是昂贵稀罕的办公设备时，人们对它有一种敬畏感。如果不是专业人员肯定不敢去随意调节参数，甚至调节机身角度和挪动摆放位置也绑手绑脚。那时候投影机的设计更多考虑的是专业人员安装调试的需要，所以给人留下非常专业的印象。时至今日，在商业领域投影机早已经大放异彩，投影机厂商在设计产品时越来越强调让普通的非专业用户更方便自如地操作投影机。家用投影机的设计其实更加平易近人，本质上和电视机没有什么差别，绝大多数情况下你不必进行任何设置调节，打开电源观看就好了，至多通过遥控器上的图像模式按键在几个预设的画面效果之间简单选择一个最满意的即可。虽然投影机操作菜单里往往包含诸多技术含量很高的参数设置项目，但是如果你不是发烧友，可以完全不去理会它们。
提到投影机不能不说使用成本。毕竟买了电视机以后我们从来不需要为它再增加后续的投入，而投影机的灯泡却是消耗品，到了一定的使用期限就必须更换了，而且价格不菲。使用成本高一直是很多人对投影机心存芥蒂的关键所在。但是如果仔细算算帐就会发现，其实问题没有我们想象的那么严重。投影机的灯泡使用寿命通常为2000至3000千小时，灯泡价格也为一、两千元左右，如此看来一小时花费也就一元左右，看一部电影花两块钱，不是什么难以接受的事情。试想如果去电影院，一个人几十元电影票，再算上来回路费和时间开销，等于可以用投影机看数十场电影了。此外，由于前面提到过投影机不同于电视机，我们不会每天用它来看电视节目。以平均一周用投影机看15小时娱乐内容、3000小时灯泡寿命计算，可以使用将近四年的时间，实际上大多数使用者使用频率还达不到这一水平，有些投影机在购买时还会额外赠送一个灯泡。这样看来投影机的使用成本肯定不是什么大问题。
说到投影机对环境要求高，这的确符合实际。由于家用投影机的亮度通常不高，而白色的屏幕很容易反射环境光线，所以存在环境光线时很容易把投影机的画面淹没，影响观看效果。在白天或灯光明亮的客厅里，投影机屏幕上的内容可能完全无法辨识。虽然这的确是投影机的先天不足，但是却也不是没有办法解决。前面我们已经讨论过，投影机并非电视机，因此它不需要像电视机那样可以“全天候”随时待命。因此，在享受乐趣的时候我们完全可以关闭室内灯光或拉上窗帘遮蔽室外光线，就像电影院开始演出后也总是关闭灯光一样，其实不会带来太大不便。
投影机安装不便也是事实。和电视机买回来接上就能看不同，投影机通常需要有专业人员帮助布线并吊装到天花板上，但是这属于一次性工程，安装好以后就不用再管，所以不必太介意。至于投影机吊装影响美观问题倒的确是难以避免的，当然你可以在装修的时候采取一些隐蔽措施，但是一般来说安装在客厅里面仍难以避免。不过，家是自己放松的空间，不是样板间，所以牺牲一点美观换来更多的快乐，还是划算的。
什么投影机适合家用
讨论完为什么应该安装一台投影机了，那么什么是适合装在家里使用的投影机，家用投影机和普通的商务和教育应用的投影机有什么区别呢?下面我们就详细解说。需要注意的是，并不是所有的投影机都严格遵循这些标准，但是多数产品还是符合这些共性特征的。
从投影机的应用方式来说，家用投影机以连接DVD机、电视机顶盒、摄像机、游戏机等视频设备，播放各种视频内容为己任，所以它们也被称作视频投影机(Video Projector)。而商务(教育)投影机的主要目的是连接桌面电脑或笔记本电脑，播放PPT幻灯、电子表格、照片图文等画面，所以它们被称作数据投影机(Data Projector)。
西面比例是区分视频和数据投影机的很好方法。如果投影机采用4:3或5:4一类的画面比例，那么属数据投影机的可能性很大，如果投影机采用16:9或16:10的宽屏分辨率，那么八成是家用投影机。当然这种区分方法近来也出现了问题，一些廉价的SVGA分辨率商务投影机同时以家庭娱乐为己任，而主流的商务投影机也开始逐渐向宽屏过渡，几年以后也许所有的投影机都采用宽屏分辨率。
从接口看视频投影机强调视频接口的丰富性，分量、HDMI、S-VIDEO等各种视频接口应该是标准配备。数据投影机一定要具备一路或多路连接电脑用的数字(DVI)或模拟(VGA)接口，以及监视器输出、USB鼠标控制口、网口等，当然考虑到商务和教育应用的多样性，它们往往也提供一些基本的视频接口。
从性能表现上看，视频投影机注重播放视频动态画面时的画面品质，色彩是首要的，为了色彩表现力可以牺牲亮度表现，另外也看重对比度，往往采用Iris动态光圈一类的技术尽可能提高对比度。而数据投影机刚好相反，它强调电脑静态画面的播放效果，为了满足各种大小的会议室和教室的使用需要，实现信息传递的目的，具备足够的亮度才是最重
要的，并不特别追求画面的美观，有时甚至为了获得足够的亮度宁可牺牲画面色彩品质。虽然对比度对于数据投影机而言也重要，但是因为演示环境往往存在一定程度的环境光线，这足以让投影机自身对比度没有用武之地，所以并不需要特别强调。
嗓音也是关键。因为家居环境非常安静，而且为了营造电影和游戏中的逼真音效，视频投影机对噪音控制非常严格，以至于在安静的环境下也基本上听不到投影机散热风扇的声音。但是商务投影机通常有较高亮度，机身结构紧凑不利散热等特点，所以往往需要强力风扇散热，带来较高的噪音。
外形尺寸上，视频投影机通常个头很大，这主要是因为它们以吊装为主要安装形式，不需要考虑外出携带，所以可以把机身尺寸做大一些，这样有利散热，可以进一步降低噪音。而且家用投影机为了迎合家居设计，往往在外形和颜色上更有时尚感。非专业用途的数据投影机则往往要兼顾便携应用而把机身做得比较紧凑规矩，有些轻巧到可以放入大衣口袋中。
家用投影机有哪些种类
家用投影机类型可以从价格、分辨率、功能应用类型等诸多角度来划分。
从分辨率角度，家用投影机可以划分为480p、720p和1080p三个类型。480p是过去家用投影机的标准，典型的分辨率为854×480，部分800×600分辨率的产品也可以归结为480p。480p分辨率是以播放DVD这类标清内容为目标，所以随着高清时代的来临，它们已经逐渐减少退出主流。高清投影机的最基本分辨率是720p，无论是1280×720还是1280×768或者1280×800，这些都属于720p。如今有些720p投影机的价位已经在万元以下，性价比出色，成为家用投影机的主流产品。108013是家用投影机的高端产品，这类产品应用了较全面的技术，性能出色，它们价格大多超过两万元，有些甚至超过五万元。
从价格上看，480p投影机通常价位5000-10000元间，集成了DVD播放机功能的价格可能接近甚至超过万元。一些采用SVGA分辨率(800×600)不到5000元的廉价投影机也宣称可以用于家庭娱乐，诚然从许多方面讲它们和真正意义上的480p或高清家用视频投影机相比差距有些明显，但是低廉的价格使得一些预算有限的用户——无论是商务、教育、酒吧KTV还是个人家庭都能选择它们。
万元级家用投影机是当前的主流。不过要注意的是，目前仍是720p的天下，也许在一年以内，我们就能看到有廉价的1080p投影机进入15000元区间。
目前两万元以上的产品属于高档产品，它们要么拥有1080p分辨率，要么提供了一些特殊的设计和功能。如果你追求一步到位而且预算充裕，适合选择这类产品。不过对于预算不充裕的人来说，考虑到时下高清内容也并不丰富，所以先选购一台万元级720p产品，过一两年再进行升级也许是更务实的打算。
从功能应用角度看，除了标准的吊装类型外，家用投影机其实可以有丰富的应用类型。例如5000元左右的跨界廉价投影机，它们既能用于商务环境，也可以放在家里看大片打游戏，它们的特点是多功能多角色，但是每一个功能和角色都不算精通，它们的性能表现也远不如价格更引人注目。目前市场上有不少480p级别的产品内置DVD播放器，不需要和DVD机连接，甚至还内置音箱，不需连接音响设备。你可以它们放在沙发前的茶几上，不用找专业人员吊装施工，使用起来就像电视机一样方便。尽管它们大多采用48013分辨率，画质和高清投影机相比也很一般，但还是得到了部分看重易用性的用户的垂青。Optoma DV11、EPSON DMI、3M DMS710就都是这类产品。更值得一提的是3MDMS710还采用了超短焦镜头，可以在极短的距离上实现大画面投影，你甚至只要把它放在电视柜上，就能在墙壁或几十公分外的幕布上投射出大画面来，这让投影机用起来方便得好像电视机一样。
三星SP-P310ME袖珍投影机也是一类可以用于家庭娱乐的投影机。由于采用了LED光源技术，它变得极其小巧，色彩表现仍相当不错，当然亮度上还有待提高，所以它更适合30-50英寸中等尺寸应用。除了具备商业应用价值，还可以把它放在家里打游戏，在孩子的房间里放动画片，它提供的立投支架还可以在天花板上投影画面，你可以躺在沙发或床上美滋滋地欣赏大片。
搭建家庭影院技巧
与LCDTV搭配
我们前面说过投影机不是电视机，所以安装投影机和你拥有平板电视并不冲突，甚至相得益彰。实际上平板电视的普及让投影机更容易进入客厅了，因为平板电视进深短，所以你只需要在距离墙壁20-30公分的位置上悬挂屏幕(电动收放的屏幕最方便)，屏幕平时收起并不显眼，看电视用平板电视，看大片、玩游戏的时候把投影幕降下来挡住平板电视，客厅灯光关闭就变成私家影院了。
安装位置
安装投影机时很重要的是要确定投影机的位置。当然你首先会从美观角度来决定投影机的位置，但是接下来就需要测量一下屏幕大小和投影机与屏幕的距离，因为投影机的投影距离和屏幕尺寸是有特定比例关系的(取决于投影机镜头的变焦比，可以从厂商的资料上了解到相关数据)，不同的投影机这个比例关系也不同，所以你应该确保你选择投影机将来可以在你确定的安装位置上投射出需要的画面尺寸。另外如果可以选择带有画面平移功能的投影机，那么投影机安装的位置可以更灵活，可以不必精确地定下投影机吊装高度和屏幕轴线位置，吊装投影机后通过调节画面水平和垂直位置来和屏幕位置取齐。
遮光
如果你可能在白天使用投影机，而且投影机安装在有窗户的房间内，那么最好使用专门的遮光布做窗帘衬里来增强遮光效果。遮光布的价格并不贵，它可以完全阻止光线透过，比选择加厚的窗帘布要更有效。另外，如果允许最好在投影机所在的环境里多采用深色墙面、窗帘、地面和家具，因为减少反光对提高屏幕对比度有益，会让画面看起来更鲜明亮丽。当然如果你把投影机装在客厅里，恐怕不可能为投影机过多地改变室内设计风格，必要时也可以考虑采用一些支架或墙壁挂钩再配上一些深色布帘，平时收起布帘，需要时可以创造出一个适合投影机的“厅中厅”。
布线
装修布线也是一个让人头痛的事情。如果想要把吊装在天花板上的投影机上的各种视频接口都引出来，问过装修公司开槽布线的价格后我相信你会打消念头。因为通常的开槽埋管都是按照长度计费，而且
普通电线套管很细，很难把不同的视频电缆放入同一个套管中，所以每增加一根电缆都会增加一份费用，最后你可能需要花销数千元之多。一个变通的方法是只连接一根HDMI电缆，至于分量、S-VIDEO等接口统统省略。但是这样做的前提是你把投影机连接到AV功率放大器上，而其他的所有信号源也都连接到功率放大器并且功率放大器可以把各种信号都转化为数字信号，再经HDMI传送给投影机。否则如果你的音响设备不支持HDMI接口或者不支持其他信号转换成HDMI数字信号输出，那么你就不得不面对艰难的抉择了。另一个变通方法是走明线，成本会低一些，但是为了避免走线影响美观，可能需要绕过一些引人注意的位置，让线缆从墙根、墙角、地板踢脚线、天花板石膏线和吊顶内等地方迂回到投影机处。布线时别忘了把环绕音箱的线缆也要一起考虑在内，而且环绕音箱的位置应该按照音响说明书上推荐的位置来安装，这样才能获得最佳的环绕音场。
音响
环绕音响是投影机的最佳拍档，没有好的音响配合，临场感会大打折扣。不过究竟买什么价位的音响就因人而异了。一套两三千元的5.1声道家庭影院音响套装其实也能达到不错的效果。当然如果你预算充裕一些，购买独立的AV功放，再配上达到HiFi效果的大型主音箱、专用中置音响、偶极子环绕音箱、低音炮，一套价格在8000-10000元左右，无论效果还是功能都远超过普通的家庭影院套装，小心让你的邻居也时常被你感染甚至对你“义愤填膺”起来。
投影幕的选择
如果你在市场上转一转就会惊讶地发现，一块高档家庭影院投影机幕布的价格可能要赶上一台高清投影机的价格了，如此说来采购预算一下子增加一倍。原本因为投影机价格下降而动了购买念头的你，心可能因此一下子就凉了半截。究竟有没有必要花几千上万元买屏幕呢?不同档次的屏幕效果差得多吗?
首先要告诉你的是，高档幕的确有其作用和价值所在，但是这并不是说没有高档幕就不能搭建家庭影院了。实际上在理想的情况下，最常见的投影机幕——增益接近1的白塑幕就是最好的幕布。白塑幕表面是一层漫反射白色涂层，可以把光线均匀地反射到各个方向上，它可以让投影画面的色彩和层次得到最忠实的再现，你完全不需要购买什么高档灰色幕布，电影院中使用的不就是白色幕布吗。不过，白幕要获得好的效果有一个前提，那就是消除一切室内光线，保持黑暗的观看环境。一旦有环境光线出现，由于白幕的反射能力强，马上就会让黑暗的画面场景也变成白茫茫一片，画面对比度会严重下降。如果你必须在存在一定环境光的环境中观看投影机，要么得选择高亮度输出的投影机——遗憾的是家用投影机亮度都不高，要么采用专门的灰幕。
灰色的幕布反射率低，所以环境光线看起来不那么强了。但是如果只是简单地把白塑幕的颜色涂成灰色，那投影机输出的光线反射回来时同样会被削弱，所以对比度并不会提高，画面看起来还会暗淡不少，效果得不到什么改善。高档灰色幕布的关键在于采用特殊的反射涂层，在削弱周围环境光线反射的同时，来自投影机方向的光线却不被削弱，能较多地反射回来，这样投影机光线与环境光线的相对强度就得到了提高，对比度得到了改善，而画面亮度也不会有明显降低。
所以，高档灰幕在环境光线下的确表现出色，但是数千上万的价格却也贵得吓人。如果你不想把客厅做遮光处理，或者喜欢开着灯看节目，那么就不得不花大价钱“请”一块灰幕回家了。但是如果你愿意对客厅做遮光处理，使用投影机时关闭室内灯光，那么一块廉价的普通白塑幕就足够了，普通80英寸的白塑电动幕价格在一千元左右。实际上如果你家里的墙面采用白色亚光漆，甚至可以直接投射到墙面上，连幕布都省了，而效果差异并不明显，当然一千元的投资已经不是太大的问题了。
我们认为，对于预算不充裕的用户来说，把钱花在认真做遮光处理上比花在幕布上要划算得多。不仅因为做遮光窗帘的费用并不昂贵，还因为就算是高档灰幕也并非万能，当环境中自然光过强的时候还是无济于事。而且带有特殊反射涂层的灰幕也会在视角特性、层次和色彩上面多少有所损失。
购买幕布的时候推荐电动幕布。不仅因为使用方便，还因为廉价的手拉幕平整度往往会差一些，尤其使用时间长了后幕布皱皱巴巴，画面就会有很多局部变形，看起来很不舒服。通常高档手拉幕布会采用特殊弹力材料以及重量级支撑以便保证幕布的平坦性，但是你要付出的代价也不少。
高清信号 第4篇
湖北卫视在今年7月1日实行了湖北省内高清信号的制作和播放, 湖北广播电视新闻中心80平米演播室高清项目是湖北卫视高清播出的重点工程之一, 也是惟一一个采用了虚拟演播室技术的高清演播室, 而本文介绍的江滩背景高清信号回传项目也是该虚拟演播室的重要组成部分之一;下面我们将从项目背景、设备选型、工程实施、最终使用效果等方面对此项目做一个小结, 供广大技术人员参考, 文中不足之处请各位专家给予批评和指正。
一项目实施背景
湖北广播电视台新闻80平米演播厅在进行高清改造设计时, 便决定使用虚拟演播室技术, 除了设计常规的虚拟新闻背景之外, 决定在江边某小区的30层楼顶设置一个高清摄像机, 在虚拟背景中引入武汉长江大桥等江景的实时画面, 这样既能增强演播室的地域特色, 增强演播室的背景效果, 反映武汉日新月异的变化, 同时也能增强和观众的互动, 增进亲和力。
二设备选型
该项目选取了松下的高清摄像机、变焦镜头、户外云台、遥控控制器等, 户外云台具备镜头外罩除霜、雨刮等功能, 可以及时对镜头外罩进行有效的清理, 保证画面质量。
在该项目中值得注意的是光端机的选购和使用问题, 我们采用了一套光端机 (一收一发) 同时完成摄像机视频信号回传以及控制信号返回两种功能的方式, 既方便系统的搭建, 也节约了成本。当然, 光信号的有效距离保障也是非常重要的, 光端机之间的信号传输距离大概在10公里, 我们最终要求光端机的光信号传输距离要到30公里以上, 确保信号的传输质量。
三路由设计
为了实现实时遥控江景摄像机的信号, 并引入演播室以供调用, 路由设计就成了这个项目中非常重要的一个部分, 直接影响到项目的成败以及项目的实际使用效果。
从图1我们可以看到, 光端机的接收机部分并没有安排在演播室, 而是放在了总控, 这也是为了江滩实时信号可以随时通过总控分配到其他演播室, 最大程度地利用好这个信号, 当然由于遥控摄像机的控制器需要连接一根控制线到光端机信号接收端, 所以这种方案的实施也有一个前提, 就是新闻演播室到总控的距离不能太远, 以免影响到控制信号的传输, 理论上应该在100米以内较好。如果超过100米的距离, 可以将上面的方案进行适当修改, 比如将光端机接收端放在演播室, 其他演播室如要调用信号可以由该演播室将江景信号传到总控, 然后再进行信号的分配调用。
四设备测试
由于项目的设备最终有一端安装在户外, 安装后肯定不便于调试信号, 因此我们选择了在户外安装前先行调试设备的方法, 搭建了一个简易的路由传输系统进行了信号传输测试。
因为采用了一套光机完成视频和控制信号同步传送的方式, 因此在设备测试的过程中, 我们还是遇到了一些问题的, 最终通过和厂家沟通, 将光端机进行了改造, 每一个光端机由一个光纤接口一个控制信号接口, 改为两个光纤接口, 一个接口负责传输视频信号, 另一个接口负责传送控制信号。最终, 设备调试取得了成功, 系统连接和接口设置也清晰明了。
五工程实施及安装
该项目的工程实施涉及到电视新闻中心、网络公司、总控机房、安装的小区等多个单位和部门, 需要进行良好的协调和调度, 才能在有限的项目实施时间里, 完成项目的安装, 达到预定目的。同时, 对户外云台的安全保障, UPS电源供给等问题也给予了充分的考虑。
六使用效果
应该说长江实时背景的使用给了我们耳目一新的感觉, 在能见度良好的情况下, 我们在演播厅可以通过推拉摇移等各种方式控制摄像机实时清晰地捕捉到长江一桥、龟山电视台、长江汉江汇合口、长江二桥、武汉港、江边标志性建筑甚至是沿江的交通路况等各种视频画面, 在使用过程中也是非常有趣的, 图2是使用中的部分截图。
在2011年7月16日, 户外高清摄像机还作为一个重要机位参与到了《武汉长江横渡节》的直播活动中, 作为一个全新的技术手段, 大大丰富了直播中的画面。图3是使用户外高清摄像机直接提供的渡江终点的全景画面。
七遇到的问题及解决办法
由于遥控摄像机设置在户外, 所以会遇到很多无法控制的情况, 在使用上受到很多限制。比如空气质量不好、碰到雾雨天气等, 都会造成画面质量严重下降, 而且新闻节目若在晚间播出, 户外的灯光效果不佳, 也不宜使用。解决办法就是演播室使用其他背景, 或者使用在天气好, 能见度佳或者是重大节日灯光条件好的时候事先录制的画面。
总的来讲, 湖北卫视-江滩背景高清信号回传项目的实施, 大大增加了新闻背景的亲和力、地域性和扩展性, 灵活的摄像机遥控技术也给以后其他栏目的背景使用甚至是直接参与新闻直播、栏目制作提供了各种可能性, 该技术的运用也是一次很好的尝试。我们相信, 随着视频技术、虚拟演播室技术以及其他技术的共同发展, 高清信号遥控回传技术将会有更大的发挥空间。
摘要：本文介绍了湖北广播电视台江滩背景高清信号回传项目的项目背景、设备选型、工程实施以及最终使用效果。
高清信号 第5篇
关键词：雷达测速,超速抓拍,控制器设计
该文介绍一种侧向安装的固定式雷达超速抓拍系统。测速雷达和高清摄像机安装于道路旁边的同一立杆上,抓拍车头,雷达照射方向与车道成30度角左右。最多可监控3个车道。
1 系统组成
高清雷达超速抓拍系统由雷达传感器、闪光灯、前端信号控制器(以下简称控制器)、高清摄像机、PC机、光收发器及供电设备组成,系统框图见图1。雷达传感器(猫头鹰牌OWL-H型)用于检测车辆速度。高清摄像机(海康威视DS-2CD986型)具有串口通信和网络功能,像素为500万。两只闪光灯用于拍摄补光。根据国家标准要求,对违章超速车辆的取证图片至少是两张有位移的抓拍图片。使用一只闪光灯因其反应速度的限制无法满足快速连续抓拍2张照片的要求,故采用2只闪光灯轮流触发。高清雷达超速抓拍系统的主要工作过程简述如下:
(1)控制器预先接收来自PC机的起拍速度和速度校正系数并保存在单片机内EEPROM中。来自PC机的数据是通过高清摄像机透传至控制器的RS232接口的。
(2)控制器实时接收雷达传感器的车速信息。控制器比较经过校正的目标车速与起拍速度,当车速值大于起拍速度时,控制器通过RS485接口发出抓拍命令到高清摄像机,高清摄像机执行抓拍任务,然后将图片文件传送到PC机,PC机将图片数据进行必要的处理后通过公安网传送到交通指挥中心。
(4)当环境亮度较暗时高清摄像机会输出闪光灯触发信号至控制器,控制器轮流触发两只闪光灯。
2 控制器电路
控制器电路原理图见图2。
U1(STC12C5A16S2)为双串口单片机。串口1与高清摄像机通信,用于起拍速度和速度校正系数的设置。串口2与雷达传感器通信,用于传输测速数据。由单片机产生的拍照触发命令通过RS485接口(MAX481)发送到高清摄像机。FL1和FL2为闪光灯的选择信号,由单片机输出,分别作用于光耦VS1和VS2的输入端2脚。闪光灯的同步触发信号由摄像机输出,经光耦VS5隔离后的信号FLCTR作用于光耦VS1和VS2的输入端1脚。闪光灯1的触发信号是FL1和FLON的“与”。闪光灯2的触发信号是FL2和FLCTR的“与”。U4为硬件看门狗电路。虽然STC内部含有看门狗功能,但使用外部看门狗更可靠。跳线JP1在正常工作时应短路,在程序下载时要断开,以免U4影响程序下载。
3 软件设计
主程序流程图见3。
抓拍命令数据格式:
第1张照:F1 0E[A6 11 yy xx ss02 nn]1B。第2张照:F1 0E[A7 11yy xx ss 02 nn]1B。
说明:[]括号内为ASCII码,其余为16进制码。yy为修正系数。xx为起拍速度。ss为实测车速。nn为抓拍车辆循环计数(0-255)。
起拍速度和速度校正系数的数据从串口1输入。起拍速度设置命令数据格式为:EB A1 xx 0D。数据为16进制,xx为起拍速度值,1字节,单位为km/h。控制器接收到起拍速度数据时立即回复下述数据:F1 0E[EB A1 xx 00 00 0000]0D。[]括号内为ASCII码,其余为16进制码,xx为刚收到的起拍速度值。速度修正系设置命令数据格式为:EB B2 yy 0D。数据为16进制,yy为速度校正系数值,1字节,yy为实际值的100倍,如实际值为1.02,则:yy=102。控制器接收到速度修正系数据时立即回复下述数据:F1 0E[EB B2 yy 00 00 0000]0D。[]括号内为ASCII码,其余为16进制码,yy为刚收到的速度修正系数。串口1中断服务程序流程图见图4。猫头鹰牌OWL-H型测速雷达传感器的速度测量输出数据格式为:第1字节:FF,第2字节:目标速度低位,第3字节:目标速度高位。目标速度=目标速度高位×128+目标速度低位。无车时雷达输出速度数据为0值。该雷达在实际使用中速度测量输出存在两种情况:(1)在约95%的情况下,当车辆进入照射区时雷达会连续输出数值很接近且依次减小的若干个非0速度数据,第一个非0速度为最佳数值。(2)在约5%的情况下,当车辆进入照射区时雷达输出的第一个非0速度数值是实际车速的2倍,紧接的第二个输出的速度数值为最佳的正常速度数值。兼顾前述两种情况我们取第二个非0速度数值为测量速度。单片机串口2用于接收雷达测速数据,串口2断服务程序流程图见图5。
2个串口的数据帧格式:8个数据位,1个特停止位,无校验位。波特率均为19200。
结语
该文介绍的控制器及其高清雷达超速抓拍系统已经在多处安装使用,系统运行稳定,效果良好。
参考文献
[1]GA/T832-2009,道路交通安全违法行为图像取证技术规范[S].
高清信号 第6篇
2009年8月，国家广电总局发出《关于促进高清电视发展的通知》，指出高清电视是广播电视技术进步的必然趋势，是数字电视的重要组成部分，是发展先进文化，满足人民群众精神文化需求的内在要求，也是促进民族电子工业发展的客观要求。目前全国各地都在积极发展高清电视，天津电视台数字电视大厦于2010年7月建成开播，现已具备了播出四套高清电视信号的能力，2011年1月天津卫视高清同播频道正式播出，同时积极筹划上星传输，以提高天津的知名度和影响力。2010年6月，广电总局科技司发出《高清同播频道卫星传输有关工作的通知》，进一步规范了高清频道的卫星传输工作。天津广电集团根据广电总局相关指导意见，确定天津卫视高清同播频道采用远程加密方式在本地上行传输。
天津卫视高清同播频道上行系统主要分为信号编码传输系统和上行站系统。本文主要将信号编码传输系统的主要设计思路和实现方式与各位同行探讨，不当之处敬请批评指正。
1 编码传输系统整体设计思路
天津卫视高、标清上行系统主要分为信号编码传输系统和上行站系统，其中编码传输系统位于集团大厦，上行站位于杨柳青中波发射台，二者直线距离为16公里，通过光缆进行信号的传输。由于地球站坐落于杨柳青中波发射台，为避免大功率中波信号对卫视基带信号造成干扰，因此传输至地球站的信号为70MHz中频已调制信号。
信号编码传输系统承担着为天津卫视高清上行站提供70MHz中频已调制信号的任务，根据广电总局关于高清上行系统的技术要求，结合天津卫视上行系统的实际情况，我们对编码传输系统进行了设计和建设。在项目建设过程中，从总体设计、各分系统设计、设备选型到系统安装调试，始终遵循可靠性、安全性、可扩展性和先进性的要求，为卫视高清频道的安全播出奠定了坚实的基础。
从功能上，整个系统可以划分为编码复用调制系统、远程加密系统、光传输系统、微波传输系统、网管系统和监测系统，高清编码复用调制及光传输主系统的总体框图如图1所示。
2 编码复用调制系统的设计与实现
2.1 系统的组成
编码复用调制系统是整个信号编码传输系统的核心环节，其工作的稳定性和技术指标关系到整个上行系统的稳定可靠。该系统由两套1:1冗余备份系统组成，每套系统由主、备两台编码器、主、备两台复用器、主、备两台卫星调制器、3台ASI自动切换开关及1台中频切换开关组成。
2.2 工作参数的选择
按租用卫星转发器带宽为18MHz，余弦滚降系数为0.35计算，则符号率为：18/(1+0.35)=13.333Msps。按内码编码为FEC7/8，外码编码为188/204，调制方式为QPSK计算，则净码率为13.333×7/8×188/204×2=21.5Mbps，可以满足高清电视传输的需要。
2.3 设备选型的考虑
由于编码复用调制系统对于整个传输系统的技术指标和稳定性具有决定性的作用，因此在设备选型上突出可靠性、先进性和可扩展性等原则。
2.3.1 高清编码器的选型
在高清编码器的选型上主要考虑因素包括：(1)编码器应兼容高、标清信号的编码，可通过网管系统进行配置和管理。(2)符合MPEG和DVB标准，支持统计复用功能。(3)支持多种输入HD-SDI信号格式，同时应支持多种MPEG-2的编码格式输出。(4)编码器输出的码率可调。(5)具备以太网接口，可以通过网管系统进行集中业务配置和状态监控。(6)具备多个ASI输出接口，便于进行信号的调配和监测。(7)具备在高清编码系统中稳定运行的案例。通过调研论证，我们选择了TANDBERG E5780编码器。
2.3.2 复用器的选型
在高清复用器的选型上主要考虑因素包括：(1)复用器总输出码率满足使用要求并留有足够的扩展余量。(2)具备端口备份和节目备份功能，即在当前端口有故障时自动转入备份端口;或当节目中断时自动或手动切入备份节目，当主节目恢复时，自动切回主节目播出。(3)可由网管系统进行任务配置和端口配置。(4)具备统计复用功能。(5)具备足够多的输入、输出端口。(6)具备在高清编码复用系统中稳定运行的案例。通过调研论证，我们选择了TANDBERG MX8400复用器。
2.3.3 卫星调制器的选型
在卫星调制器的选型上主要考虑因素包括：(1)应满足DVB-S和广播电影电视相关行业标准的要求。(2)输入信号的码率范围满足使用要求并具备自适应功能。(3)输出频率范围满足使用要求。(4)具备多个可选择的余弦滚降系数和外码码率。(5)输出的信号电平范围满足使用要求。(6)信号频率误差和相位噪声等指标符合标准要求。(7)可由网管系统进行管理。通过调研论证，我们选择了TANDBERG SM6610卫星调制器。
2.3.4 ASI自动切换开关的选型
ASI自动切换开关在链路上起到屏蔽故障码流，保证始终有正常的码流送入卫星调制器的作用，因此在ASI自动切换开关的选型上主要考虑因素包括：(1)可以按照TR 101 290标准规定的1、2、3级错误设置切换条件，参数可以设置。(2)具备自动切换功能和手动切换功能。(3)具备掉电直通端口。(4)信号切换时间满足使用要求。(5)应对主、备输入信号同时进行分析判断，并提供信号实时状态显示。(6)具备切换报警功能。(7)可处理的输入信号码率满足使用要求。(8)具备在高清编码复用系统中稳定运行的案例。通过调研论证，我们选择了Grass Valley TNM7122-D切换开关。
2.3.5 中频切换开关的选型
中频切换开关在链路上起到对主、备卫星调制器输出的中频已调制信号进行切换，保证始终有正常的中频信号送入光传输系统的作用，因此在选型上主要考虑因素包括：(1)中频切换开关应在调制器出现报警时，由网管系统控制自动切换中频信号，同时也具备手动切换功能。(2)具备掉电后主路信号直通功能。(3)在前面板可以显示信号状态和设备工作状态。通过调研论证，我们选择了DEV 1951中频切换开关。
3 远程加密系统的设计与实现
广电总局科技司在《高清同播频道卫星传输有关工作的通知》中要求各地高清同播频道卫星传输一律采用加密方式，加密系统可在北京鼎视、电影频道、上海文广三个付费节目集成平台中自行选取。同时为降低远程加密信号传输中断对播出的影响，在技术方案中应考虑清流自动切换。根据以上要求，经过调研，我们选择了北京鼎视平台完成远程加密工作，同时对加密系统与本地编码复用调制系统的结合、信号切换等环节进行了设计。
3.1 远程加密系统的基本原理
为了确保卫星传输的高清电视的传输安全，避免非授权结收，总局要求卫星传输的高清节目必须进行加密，同时为了减少加密系统种类，方便接收，高清节目的加密应由已有的付费集成平台进行。但各地高清信号通过国干网远距离传输至集成平台相对于在本地上星来讲存在着传输环节较多，地面传输线路的稳定性和可靠性对节目安全播出影响大，节目扩展困难等缺点，因此对高清信号的远程加密势在必行。
远程加密是指复用加扰器在本地，CA系统在异地远端，通过专用的网络通道将复用加扰器和CA系统连通，实现对节目的加密，相当于将本地加密连接CA系统和复用加扰器的网络向远端进行了延伸。根据相关测试数据表明，虽然SCS设备与复用加扰机之间通过国干网远距离连接，会产生网络延时或网络故障等情况，但根据SCS设备与复用加扰机的工作特性，在出现网络中断等异常情况下可以持续加密并保证授权用户的正常接收。远程加密原理如图2所示。
3.2 天津卫视高清频道远程加密系统的设计
3.2.1 加密信息传输链路的设计
鼎视平台CA系统的IP信息经过E1/IP适配器转换后，通过国干网2M通道传输至传输机房，经过E1/IP适配器转换后送至复用加扰器对信号进行加密。其传输链路框图如图3所示。
3.2.2 本地加密设备的配置方式
根据总局的要求，为保障安全播出，复用加扰机应为主、备双机配置。根据双机的工作状态可以分为双机在线备份和双机离线备份。相对于离线备份方案，在线备份方案安全保障级别较高，同时需要占用加密平台较多的资源。根据实际需要，本系统使用双机在线备份方案。其连接方式可参照图1。
4 编码复用调制系统的信号处理流程
在对编码复用调制系统及远程加密系统的设备配置和系统搭建情况进行分析后，下面以主系统为例，对该系统的信号处理流程及各设备所起的作用进行分析。
从电视台传送来的主、备两路HD-SDI信号经过跳线器和数字视分后分别送入编码器1和编码器2进行MPEG-2编码，编码器各输出两路码流分别交叉送入复用器1和复用器2，形成交叉备份，通过网管系统的配置，保证在有一台编码器出现故障时，两台复用器始终有码流输入。复用器1和2各分别输出三路清流信号，其中一路送至监测系统用于监测编码复用器的工作情况，一路送给加扰机1和2用于产生加密流，一路直接送给自动ASI切换器2。
每台复用器后都安装一台加扰机，通过接收北京鼎视集成平台传送来的CW对高清码流进行加密，两台加扰机同时工作，形成热备份。加扰机1和2输出的加密流分别送给自动ASI切换器1。
自动ASI切换器不受网管系统的控制，而是直接监测两路输入码流信号对于TR 101 290标准的符合性。自动ASI切换器1、2的作用是用来切换主、备设备所产生的码流，完成加密流之间及清流之间的自动切换，保证在一套设备链路出现故障时仍有正常的码流输入到自动ASI切换器3。
自动ASI切换器1和2输出的码流送入自动ASI切换器3，正常情况下切换器3输出加密流，一旦发现输入的加密流丢失或出现符合切换条件的错误，自动ASI切换器3将自动切换到清流输出，保证送入调制器1和2信号的稳定连续。自动ASI切换器3输出的1路码流同时送给微波链路的复用器5作为主输入信号。自动ASI切换器1、2的切换反应时间设置比自动ASI切换器3要短，以保证在信号有问题时两级切换器不会联动，减少不必要的信号中断。
调制器1和2对输入的码流信号按照DVB-S标准进行调制，输出的70MHz中频已调制信号分别送给中频切换器，中频切换器受网管系统的控制，当网管系统监测到主用调制器出现异常后，会控制中频切换器将信号切换到备调制器，保证始终有正常的中频信号经中频功分器分配后送入光传输系统。
5 光传输系统和微波系统的设计
传输机房与杨柳青上行站之间用于传输卫视信号的光纤共有4芯，目前全部用于传输卫视标清信号。另外还有一路微波链路作为光传输链路的备份，目前也用于传输卫视标清信号。由于传输机房与上行站之间距离较远及光缆资源的限制，因此可利用的光纤资源只有目前的4芯。为了解决卫视高清频道信号的传输问题，我们采用了密集光波分复用技术(DWDM)解决了天津卫视高、标清信号共纤传输的问题。
5.1 密集光波分复用传输系统的设计
5.1.1 光传输链路的结构
卫视高、标清信号光传输系统框图如图4所示。卫视高清编码复用调制系统共输出四路已调制中频信号(HD IF1到HD IF4)，原卫视标清编码复用调制系统也输出四路已调制中频信号(SD IF1到SD IF4)。八路中频信号按图4分别接入各自的光发射机，完成电信号到光信号的变换。
光发射机输出的八路光信号按图4分别接入密集光波分复用器1到4，输出的四路混合光信号通过光链路1到4传输到杨柳青地球站，经过掺铒光纤放大器(EDFA) 1到4放大后送入解波分复用器1到4。解波分复用器将混合的高清和标清光信号解出后分别送入各自的光接收机，恢复出高清中频电信号(HD IF1到HD IF4)和标清中频电信号(SD IF1到SD IF4)。
5.1.2 设备选型和链路参数计算
光发射机和光接收机采用美国Ortel公司Wiba系列卫星信号光端机。该系列光端机支持密集光波分复用传输，同时采用插件式结构，支持热插拔，便于维护和故障处理。光放大器采用美国Ortel公司NMOA8100系列掺铒光纤放大器，该系列放大器具有低噪声，增益平坦，输出光功率范围大等特点。本次选择的光放大器为固定增益模式，增益为14d B。
传输机房与杨柳青上行站之间的四芯光纤分别在不同的路由敷设，长度均为40公里。光发射机输出光功率为+8d Bm, 光收机的接收光功率范围为-15到+3d Bm，光缆路由长度为40公里，其损耗按0.375d B/公里计算，路由损耗为15d B。光波分复用器及解波分复用器插入损耗为2.5d B，考虑接头损耗0.5d B，则由于波分复用引入的链路损耗为6d B。光放大器增益为14d B，则到达光收机的光功率为8-15-6+14=1d Bm，处于光接收机最佳接收范围内，链路裕量大于5d B。
5.2 微波传输系统的设计
现有天津卫视标清微波传输系统为一套DS3微波系统，传输容量为45Mbps，作为光传输系统的备份手段。在原传输8Mbps标清节目码流基础上再传输一套20Mbps的高清节目码流，其容量可以满足要求，其设计方案如图1所示。在系统中增加一台复用器5，将卫视标清和高清码流复用为一个约30Mbps的码流，通过接口适配器转换为DS3，输出到微波系统的数据接口，在对端输出后，通过接口适配器转换为ASI，并使用PID过滤和再映射的功能解复用出标清和高清码流，作为上行系统备用信号源。
6 网管系统
网管系统选用了n Compass管理系统软件，作为整个系统的管理工具，能够通过服务器实现对整个系统中所有设备的设置和性能监控，这些设备包括：编码器、复用器、调制器、及切换开关等。网管系统硬件配置为有备份功能的高性能HP服务器，包括热电源倒换，备份RAID磁盘阵列和备份以太网控制线缆。
6.1 设备创建
设备的物理创建包括添加设备、在物理地图上连接设备，输入硬件的相关参数，包括网络地址，RS232端口，硬件选项等。系统配置文件的设置是根据物理设备来定义的，以保证参数的正确性。
6.2 配置
n Compass配置文件管理器用于控制一个或多个数字压缩系统。系统的配置是通过创建大量的模板和配置文件来获得的。多个配置文件被保存在n Compass控制服务器上以备日后调用。配置文件可以是系统级的配置文件、网络的配置文件、传输流的配置文件、或者是成分的配置文件。
成分的配置文件可以是视频、音频、图文电视、数据、字幕或VBI等成分的配置文件，包含了设置系统中每个相关单元所需的所有详细参数。
当配置文件生成后，能够在配置文件管理器操作界面中的直方图或扇面图离线察看一个配置文件占用的带宽，以及还有多少可用的带宽。
可以离线创建通用的配置文件，也可以根据具体使用的设备来创建。采用后一种方式的好处在于，当配置文件是在不需要使用它们的时候生成时，该文件将会非常精确。这就意味着n Compass将会结合物理设备检查所有的参数，例如：如果说编码器不具备4:2:2编码或统计复用功能，操作员就不会看到这样的选项，那些选项在操作界面上呈现灰色。这样的处理使得整个系统非常稳定，避免了许多常见的误操作。
nCompass控制系统根据激活的配置文件来生成所有的PSI表格和部分SI表格。可以根据需要选择生成哪些SI表格：PAT、PMT、CAT、SDT、NIT、TOT和TDT。
6.3 设备状态
采用SNMP捕获或常规的设备轮询的方法，nCompass控制软件能够监看所有可控设备的状态，图形化界面中包含了许多不同的视图和窗口：整个系统示意图、设备配置和服务列表、通道视图、当前报警窗口等。状态主视图是系统中所有设备的整体示意图，显示系统中设备的种类、连接、工作状态。该视图可以缩放和平移到合适的程度，在同一个GUI中，可以看到设备的实际配置，如：传输流、服务、成分。当点击某一个传输流、服务、成分，可以只显示出整个该通道中包含的设备，如服务1的传输用到了编码器、复用器、调制器。
对于无法在单个视图中显示系统中所有设备的大型系统，可以采用分层组图实现系统配置。操作人员可实现逻辑设备分组，并对相对简单的设备组实现监视。例如：所有编码器可分成一组，在同一传输流中的设备可分成一组等。这样，操作者可快速发现各组中出现的问题以及引起告警的各个设备。
6.4 报警管理
当前报警视图显示了所有当前的报警。当前报警会提供时间、日期、严重性、服务器、受影响的设备/服务以及详细的描述。告警的严重性遵从CCITT x.733标准的定义，即Critical, Major, Minor, Warning, Clear。
在本系统中，编码器、复用器、调制器等关键设备均采用1:1备份，当网管系统接到一个报警后会根据报警设备及其严重性来决定是否进行冗余切换和切换哪一件设备，这样就保证了信号的安全性和连续性，报警被手动清除后，会自动保存在了报警历史日志中。
无论正在查看什么视图，报警都会在报警视图中显现，同时配置窗口的背景会变成相应的颜色。网管系统能够过滤报警，还可以利用报警管理数据库来设定一个报警的严重性程度。
6.5 安全性
利用Windows XP的安全保护系统，nCompass控制系统可以防止非法访问。网管人员可以建立用户和账户机制，并在安装有n Compass控制系统服务器应用程序的服务器上创建用户账户。
7 信号监测系统设计
信号监测系统是整个传输系统安全播出的重要保障，因此需要对高清编码复用调制及传输系统的各个环节的播出情况进行实时的监测，掌握设备运行情况，及时发现和避免事故发生。
7.1 监测点的选取
根据对卫视高清编码复用调制及传输系统链路的分析，我们在整个链路的关键环节选取了多个监测点，主要包括主、备路信号源HD-SDI信号;编码器、复用器输出的ASI信号;加扰机输出的加密流信号;调制并上变频后的L波段QPSK信号;下行接收的L波段QPSK信号等，其监测点的选择如图1所示。
7.2 监测方案的设计
卫视高清传输信号监测系统平台主要由监测前端、监测主机及网络联接设备构成，监测前端负责信号的采集和打包传输，监测主机实现对信号的分析和报警。
监测前端在设计上采用了基于高集成度嵌入式板卡的解决方案，即将所有需要监测的信号按类别输入到各板卡中，板卡具备信号传输信道监测、码流监测、解扰及TS Over IP流输出的功能，具备WEB管理功能。监测前端将监测信息和IP打包后的TS流数据通过以太网传送给监测主机。
监测主机通过交换机接收监测前端实时发送的组播TS流，完成视、音频信号的解码并进行多画面的显示及实时监测信息的显示。监测主机可以对信号实施内容监测、信道指标监测及码流分析报警。内容监测包括有伴音静帧、无伴音静帧、黑场、音频丢失、视频丢失、音量过高、音量过低等故障。信道指标包括信号强度、锁定状态、MER值、BER值等。码流分析是按照TR101 290标准对于ASI和QPSK信号中的三级错误进行实时监测。对于监测到的故障和异常可以提供多方式的报警并予以存储，同时具备全程录像存储或故障触发录像存储功能，可以通过数据库对监测信息和录像文件进行管理和访问，为分析故障提供参考依据。
另外，系统借助网络管理功能，可以对故障进行综合分析，完成故障的智能综合定位。例如，系统可以通过显示界面展示卫视高清的实际信号链路图，当主机接收到前端上报的故障时，可以将链路中相应的设备或环节变成红色并报警。
8 高清编码传输系统的设计特点
1.先进性：该系统在设计上立足于采用当今先进的编码复用设备和切换设备，同时利用计算机网管系统对整个系统设备进行集中控制和任务配置;在光传输系统中采用了密集波分复用技术实现了标清和高清信号的共纤传输;在监测系统中采用了IP组播技术实现了各类型信号的统一监测和故障智能定位等。
2.可靠性：整个系统由两套1:1冗余备份系统组成，每套系统中的关键设备如编码器、复用器、调制器等都采用1:1冗余配置;在系统中设置ASI自动切换开关和中频切换开关，实现故障自动切换;传输链路采用四路光缆和一路微波的构架，保证传输路由有充足的备份;
建设了信号监测系统，对信号处理流程的各个关键环节进行实时监听监看和异常情况的报警记录等。
3.可扩展性：编码器和复用器留有富余的端口和输出码率余量，便于增加其他复用信号，如音频广播、数据业务等。光密集波分复用系统采用了四波分复用器，目前只使用了两波，其余可用于传输其他业务等。
9 结束语
天津卫视高清频道上星信号传输系统目前已全部建成并投入使用。经过验收测试，系统各项功能和技术指标均达到了设计要求。作为全国首批高清频道本地上星的省级台，天津卫视高清频道上星信号传输系统的建设成功，不但锻炼了技术队伍，也为全国其他地方台高清节目本地上星提供了有价值的参考。
参考文献
[1]谢东晖.卫星高清电视远程加密技术实现探讨[J], 广播与电视技术, 2010 (10) .