概述:
我國的廣播電視正處于從模擬向數(shù)字過渡的階段。數(shù)字化帶給受眾最大的感受是節(jié)目質(zhì)量提高、節(jié)目更加豐富多彩。如今,人們對電視節(jié)目的要求日益提高,不僅只是收到電視信號就可以了,還要求完美的畫面和逼真的聲音。為此,先進的攝、錄、編、播數(shù)字化設(shè)備固然重要,但是如果不解決傳輸設(shè)備對信號滯后的這個“瓶頸”問題,一切都是徒勞。一般來說,市級電視臺采用模擬設(shè)備進行傳輸,由于元器件的老化而使設(shè)備的不穩(wěn)定因素大大增加,經(jīng)常造成傳輸中斷,嚴(yán)重影響信號的正常傳輸及質(zhì)量。所以,在充分考慮設(shè)備先進性、兼容性、整體配套性的基礎(chǔ)上,信號傳輸系統(tǒng)采取以數(shù)字設(shè)備為主,將具有使用模擬設(shè)備所無法比擬的優(yōu)勢。
現(xiàn)場直播 在電視現(xiàn)場直播中,采用數(shù)字傳輸一般可分為兩種方式。
第一種是前端錄制、傳輸及后期制作全部采用數(shù)字設(shè)備(如圖1)。其組成為:(1)信號源的獲取,(比賽場館)電視信號的制作確定以數(shù)字設(shè)備(數(shù)字轉(zhuǎn)播車)為主;(2)信號傳輸,以數(shù)字光纖傳輸為主(采用SDI光纖傳輸)、其它為輔(重點轉(zhuǎn)播),信號提供給新聞中心內(nèi)各廣播電視機構(gòu)使用,并提供多種功能服務(wù)。CSI(Communications Specialties, Inc.)的Fiberlink3120 SDI數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)的特點是:補償環(huán)回電路的發(fā)射機;兩個重定時輸出口的接收機;單模環(huán)境下可傳輸60km;傳輸全過程信號質(zhì)量不劣化,可以很好地滿足此種方式的要求。這種無縫連接,可以最大限度地保證視/音頻質(zhì)量。
第二種是前端錄制采用模擬方式(如圖2),中間采用數(shù)字傳輸方式以減小傳輸過程中信號損耗,后期制作視自身情況采用數(shù)字或者模擬方式。CSI Fiberlink7070系列光端機可在光纖上傳輸所有的分量視頻(Y-PB-PR、Y-CB-CR、YUV、Y/R-Y/B-Y)和兩路音頻;不設(shè)調(diào)節(jié)器,為純數(shù)字處理和傳輸;音頻輸入、輸出可以由用戶按要求自行配置為平衡或非平衡,在此種方式下,可以保證視/音頻信號質(zhì)量,達到很好的效果。其組成為:(1)信號源的獲取,(比賽場館)電視信號的制作確定以模擬設(shè)備(模擬轉(zhuǎn)播車)為主;(2)信號傳輸,以數(shù)字傳光纖傳輸為主(采用數(shù)字傳輸光端機),其它為輔(重點轉(zhuǎn)播加衛(wèi)星傳輸);(3)電視新聞中心系統(tǒng),通過矩陣分配將傳輸路由送來的信號提供給新聞中心內(nèi)各廣播電視機構(gòu)使用,提供多種功能服務(wù)。這種方式因為避免了傳輸中圖像信號的損失,可以保持較高的圖像質(zhì)量,而且不用更換現(xiàn)有的模擬設(shè)備,對中小電視臺很有吸引力。
新聞中心
新聞中心技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)采用全數(shù)字方案。視/音頻輸入信號由傳輸系統(tǒng)提供,轉(zhuǎn)播主信號全部為SDI信號(嵌入音頻)或視/音頻信號,經(jīng)解嵌或A/D轉(zhuǎn)換后,分配到錄像區(qū)、視/音頻分配矩陣和硬盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些信號的切換和調(diào)度管理,由新聞中心的數(shù)字視頻矩陣和模擬矩陣負(fù)責(zé),然后按照不同的要求,可以直接以SDI信號傳輸給發(fā)射臺或者經(jīng)MPEG-2壓縮編碼后分插到SDH環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)绞∨_。
傳輸設(shè)備
傳輸設(shè)備以SDI光端機為主,根據(jù)實際情況選用數(shù)字方式傳輸?shù)囊?音頻光端機。通過SDI平臺傳送數(shù)字信號,與模擬信號以行同步前沿為基準(zhǔn)不同,它是以串行數(shù)據(jù)流中的時鐘周期為基準(zhǔn),同步鎖相也是與時鐘進行鎖定。這樣,只要接收機能夠鎖定輸入信號,則可以恢復(fù)信號。對于較低頻率的抖動,在幅度較大時,仍然不會影響分離數(shù)據(jù);隨著抖動頻率升高,接收機對抖動所允許的值變小,接收信號就會失鎖。如果恢復(fù)數(shù)據(jù)使用的是無抖動的時鐘,只要抖動不超過接收機檢測電路的臨界值范圍,即使在“眼睛”的開合度極小的情況下,也可能完善地再生數(shù)據(jù)。另外,由于不需要傳送同步信息,可以在視頻的行、場消隱區(qū)傳送大量的數(shù)據(jù)信息,如EAV和SAV的同步字、EDH和TRS等?,F(xiàn)在廣泛采用的方法是:根據(jù)時分復(fù)用原理,將數(shù)字音頻信號按多工復(fù)用方式插入串行數(shù)字視頻信號的行消隱區(qū)。這樣,不僅可以節(jié)省音頻通道,簡化系統(tǒng)連線和通路結(jié)構(gòu),而且能夠保證視頻和音頻的完全同步,消除延時影響。
在解嵌方面,SDI數(shù)字視頻信號(含嵌入音頻)串行數(shù)據(jù)流的輔助數(shù)據(jù)區(qū)放置了嵌入音頻,它的好處是:除了用一根電纜傳輸視/音頻可以簡化網(wǎng)路外,還解決了唇音問題。首先,在視頻輸入板上解嵌出視頻數(shù)據(jù)流,經(jīng)過處理進入壓縮編碼板,經(jīng)運動估算去除空間冗余度,編碼去除時間冗余度,最后用變字長編碼去除樣本冗余度編碼成MPEG-2格式的視頻基本碼流,經(jīng)打包器打包成視頻PES流。同樣,在視頻輸入板上解嵌出音頻數(shù)據(jù)流進入音頻編碼模塊,經(jīng)過處理,按MPEG-1 Layer II格式壓縮編碼成音頻基本碼流,再經(jīng)打包器打包成音頻PES流。打包的視/音頻PES流在傳輸流復(fù)用器里加空包和插入與復(fù)用有關(guān)的節(jié)目時鐘參考信息,復(fù)接成34Mb/s G.703的傳送碼流(TS)。34Mb/s傳輸碼流經(jīng)編碼器的G.703接口輸出到SDH環(huán)網(wǎng)。
微波傳輸
微波站→制作中心→演播廳→發(fā)射臺,傳輸系統(tǒng)的設(shè)計和安裝直接影響到信號的傳輸質(zhì)量。天津有線電視臺等用戶采用CSI Fiberlink系列光端機設(shè)備,取得了較好的傳輸效果。目前傳輸系統(tǒng)設(shè)備大部分都是數(shù)字產(chǎn)品。
微波站到制作中心之間的信號傳輸采用高寬帶視頻傳輸光端機(如圖3)。
接收天線可以根據(jù)需要接收不同的衛(wèi)星信號,送入新聞中心系統(tǒng)進行分配使用。由于衛(wèi)星接收視/音頻信號幅度不一,校正以后采用高帶寬的視/音頻光端機傳輸所接收的信號,以保證信號的完整性或者特殊信號的接收傳輸。
制作中心到演播廳的信號傳輸,可采用CSI Fiberlink7070系列YUV分量接口的視/音頻光端機。
從微波站到制作中心的信號,在制作中心經(jīng)過非編加工處理,然后形成可以最終播出的信號,這在中央電視臺、南京教育電視臺、山東電視臺等都有了很好的應(yīng)用。采用CSI Fiberlink 7130系列YUV分量的光端機,完全可以保證這方面的應(yīng)用要求;而且,CSI Fiberlink 7130系列YUV分量光端機,亮度信號帶寬可以達到14MHz,還能支持高帶寬的復(fù)合信號。
演播廳到發(fā)射臺之間的信號傳輸采用多路接口的Fiberlink7060系列視音頻光端機。有多少個演播室,理論上就有多少路信號傳輸,所以發(fā)射臺有時候需要同時發(fā)射多路從演播室傳過來的視/音頻信號(包括制作室嵌入的信號)。Fiberlink7060系列多路視/音頻傳輸系統(tǒng)可以傳輸4路視頻和8路音頻(4路立體聲),而且經(jīng)過這么多路復(fù)用,信號質(zhì)量不會下降。
日常新聞傳送
縣鄉(xiāng)級廣播站,通常要承擔(dān)對當(dāng)?shù)匾恍┩话l(fā)事件和重要新聞的采訪工作,而錄制完的片段,一般經(jīng)過簡單剪輯后,以普通的交通運輸方式送到市臺,這樣不僅耗費人力、物力,而且有時候不能夠保證新聞的時效性。還有一部分條件比較好的廣播站,用HFC回傳的方式來傳送新聞節(jié)目,但這種方式成本不低,而且信號經(jīng)過HFC傳輸,必定要經(jīng)過調(diào)制和解調(diào),使得信號質(zhì)量得不到保證。CSI Fiberlink7140系列視/音頻光端機在日常新聞傳送中具有優(yōu)勢,其價格并不比HFC高,而且傳輸?shù)氖菙?shù)字視/音頻基帶信號,不需要調(diào)制,從而極大地保證了信號的原始質(zhì)量。
縣鄉(xiāng)級的新聞每天并不非常多,耗費人力、物力運輸極不合算,而使用視/音頻光端機每天傳輸半小時到1個小時,基本可以解決問題。蘭州有線電視臺便采用視/音頻光端機進行縣鄉(xiāng)新聞的傳送,從實際應(yīng)用情況看,光端機設(shè)備一直運行良好,無返修現(xiàn)象。