一建“通信”每日一圖“廣播電視中心關鍵技術”詳述

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廣播電視這部分不是重點內容,量太大,所以僅僅把整理出來的看看有個印象就可以了。

廣播電視中心關鍵技術

一建“通信”每日一圖“廣播電視中心關鍵技術”詳述

5.1音箱擺位示意圖

一建“通信”每日一圖“廣播電視中心關鍵技術”詳述

1L411080 廣播電視中心關鍵技術

lL411081 廣播中心技術

一、技術用房聲學指標

在閉合的空間裡,當聲源停止振動後,殘餘的聲音會在室內來回反射,每次都會有一部分聲音被吸收。當聲能衰減到原值的百萬分之一(即聲能衰減60dB) 所需的時間,稱為混響時間。它的大小與房間容積、牆壁、地板和頂棚等材料的吸聲係數有關。演播室或錄音室的混響時間過長,會使聲音含糊不清,但若混響時間太短,又會使人感到聲音乾澀沉悶,甚至使人感到說話費勁。因此,混響時間必須適中。

演播室或錄音室的噪聲包括室外噪聲和室內噪聲。室外噪聲一般是通過固體或空氣傳入室內的,主要包括空氣聲和撞擊聲兩種:空氣聲是指經過空氣傳播的噪聲,如門縫、穿線孔和通風管道等透過的聲音;撞擊聲是指在物體上撞擊而引起的噪聲,傳播渠道主要是牆壁、樓板、門窗的振動等,腳步聲是最常聽到的撞擊聲。室內噪聲主要是攝像機和人員移動,以及空調等設備所產生的噪聲。

二、技術用房的聲學要求

演播室和錄音室是節目製作的重要場所,為滿足不同節目的錄製要求,必須進行特殊的聲學處理:一是應有適當的混響時間,並且房間中的聲音擴散均勻;二是應能隔絕外面的噪聲。演播室或錄音室的混日向採用自然的長混響和強吸收的短混響。前者用於供大型交響樂團演奏的錄音室在製作節目時不需要另外加人工延時和混響,混響時間約1. 5s 以上;後者用於一般錄音室,混日向時間約0.2 -0.缸,由於混響時間短,聲音顯得非常"幹必須加入人工的混響,以獲得較好的音色和不同的藝術效果。

控制室是利用調音控制檯對演播室或錄音室送來的節目信號進行放大、音量調整、平衡、音質修飾、混合、分路和特殊音頻加工並監聽然後進行錄音或送往主控制室播出的房間,通常演播室或錄音室與相鄰的控制室之間設有玻璃窗,以便工作人員彼此觀察聯繫,控制室主要有調音臺、錄音設備、監聽揚聲器和音質處理設備等。控制室也要求有一定的空間和一定的混響時間,以便工作人員監聽節目的音質。

三、技術用房的聲學處理

改變牆壁、頂棚的吸聲材料以及鋪設地毯可以調整演播室或錄音室的混響時間。使用吸聲材料時,要注意各個頻段的吸聲要均勻,顏色也以灰暗色無反光為宜,並要考慮材料的機械強度和防潮、防火等性能。

為降低演播室的噪聲,在設計演播室時,儘量不在演播室房頂上設置設備人員出入頻繁的房間,以避免腳步聲、桌椅拖動聲及牆壁、頂棚等受撞擊或振動而將噪聲傳入室內。當達不到上述要求時可在上層樓板上鋪減振、吸聲材料如地毯加以解決。演播室或錄音室也採取一定的隔聲措施,一般應設在振動和噪聲小的位置,牆壁、門、窗應做隔聲處理,如牆體採用厚牆或雙層牆,採用密封式的雙層窗,錄音室與控制室之間的觀察窗應由不平行的三層玻璃製成,錄音室人口採用特製的雙層門,並留出3m2以上的空間,即"聲閘" 。錄音室頂棚與上一層樓板的地面之間,以及錄音室地面與下一層樓板的頂棚之間,需要用彈性材料隔開,與其他房間的地基間不應有硬性連接,採取浮築式結構,形成"房中房隔絕噪聲和振動。同時,對錄音室的通風、採暖和製冷也要採取措施,消除發出的噪聲。

1L411082 電視中心技術

一、廣播電視中心繫統組成

廣播電視中心由節目製作、節目資源管理、節目播出控制和信號發送子系統組成。如圖lL411082-1 所示。

二、廣播中心工藝

(一)廣播中心概述

廣播中心主要設錄音室、控制室、複製室、效果配音室、審昕室、播出控制室、播出機房和節目資料庫等。

廣播節目的播出是根據廣播節目表的安排,按順序進行編排,以直播、錄播和轉播等形式,按時播出各種節目, 同時將節目信號通過電纜、光纜或微波傳送到廣播發射臺,也可以通過衛星遠距離傳送到廣播發射臺。

(二)數字音頻工作站

數字音頻工作站是一個由計算機中央處理器、數字音頻處理器、軟件功能模塊、音頻外設和存儲器等部分所構成的用於音頻領域的工作系統,它將眾多操作繁瑣的音頻製作過程集成在多媒體電腦上完成,與傳統的數字音頻製作相比,省去了大量的周邊設備和設備之間的連接、安裝與調試,降低成本,簡化操作。根據功能,數字音頻工作站可分為節目錄音製作工作站、節目編排工作站和自動化播出工作站。

(三)廣播中心的網絡化

廣播中心的網絡化是把不同功能的數字音頻工作站通過網絡系統將廣播節目的錄製和播出連成一個整體的系統,分為網絡化節目製播系統、新聞業務系統和辦公自動化系統。網絡化製播系統覆蓋了節目錄制、節目編排、節目播出和廣告管理等環節,由數字音頻工作站、計算機網絡、服務器和大容量音頻資料庫等構成,可實現音頻節目共享、無帶傳輸、網上調用和自動播出。

三、電視中心工藝

(一)電視節目製作

1.電視演播室

電視演播室是利用光和聲進行空間藝術創作的場所,一般分為大型( 400m2 以上)演播室、中型( 200m2左右)演播室和小型( 100m2以下)演播室。演播室在設計和建造時就預先考慮到了彩色電視節目製作時的技術要求,具有良好的音響效果、完備的燈光照明系統及佈景等,配備必要的節目製作設備,演播室節目製作是一種理想的電視節目製作方式,可製作出質量較高的電視節目。

2. 虛擬演播室

虛擬演播室是由計算機系統、電視攝像機、攝像機跟蹤系統、虛擬場景生成系統和視頻合成系統構成的電視節目製作系統,其實質是將計算機產生的虛擬三維場景與攝像機現場拍攝的演員(或節目主持人)表演的活動圖像進行數字化的實時合成,使演員(節目主持人)的表演(前景)與虛擬場景(背景)達到同步的變換,從而實現前景與背景的完美結合。

4. 特技和圖文動畫創作系統

( 1 )視頻特技

模擬特技是對模擬電視信號進行混合、掃換、鍵控、切換等畫面過渡和畫面合成的技術處理,產生預期的視頻特技效果。模擬特技的屏幕效果主要是兩路或兩路以上信號的各種幅度比例的混合,以不同形狀、不同大小和不同位置的分界線進行屏幕分割,組接畫面的特技效果還不夠豐富,侷限性很大。

(2 )數字特技

數字特技是把模擬視頻信號變成數字信號後,存儲在幀存儲器中,通過對這些數字信號進行各種讀寫處理來得到各種數字效果。它能對圖像本身進行尺寸、形狀和亮度變化的處理, 因而可對圖像進行各種幾何變換,如擴大、縮小、旋轉、多畫面、隨意軌跡移動和多重凍結等, 可對採集到的節目素材進行更充分的藝術再創作,製作出氣氛活躍、風格新穎、藝術完美、寓意深刻的作品。

(二)電視節目播出

1.電視節目播出系統的組成

電視節目製作完成後,需要進行播出,即按照預先編排好的節目時間順序,在播出機房用切換方式將電視節目的圖像和伴音送往傳輸與覆蓋地點。播出分為直播、錄播和轉播三種方式。

數字播出系統主要由總控系統、播控系統、播控上載矩陣系統和硬盤系統等組成。採用以視頻服務器為主的自動播出系統,主要由播出切換臺、臺標和時鐘、字幕機、技術監測和應急開關等組成。

總控系統負責對播控中心所有信號進行處理、檢測和監視對各類共用信號進行調度、分配和收錄發,向播控系統提供外遊、信號,向各演播室提供返送信號和外源信號,實現多個演播室之間的現場直播和異地聯播,向各技術區提供同步信號和標準時鍾信號。播控中心擔負著各個頻道電視節目播出控制任務,每一個頻道都用一個播出切換臺進行播出節目切換將播出節目信號按節目表安排的時間順序傳送給總控制室,由總控制室再送給發射臺或衛星地球站等處。

2. 電視節目的播出方式

電視自動播出主要採用傳統自動播出系統和硬盤播出系統兩種。傳統自動播出系統是以數字切換臺為中心,自動播控軟件也以它為主控對象,數字錄像機作為節目源,用自動播出系統控制數字錄像機與播出切換臺協調動作,實現自動播出。數字播出系統是以視音頻服務器為核心,利用數據庫技術進行管理,通過計算機網絡傳輸控制和管理信息,並對設備進行監控,通過高速視頻網絡傳輸節目素材,自動播出系統通過視音頻服務器控制視音頻服務器與切換臺協調動作,實現數字播出。 在播出系統中,可以選擇硬盤播出、硬盤和磁帶混合以及磁帶播出三種方式的控制系統。

( 三)廣播電視製播專網

(四)媒體資產管理系統

系統組成如圖lL411082-4所示,主要包括數字化上載、編目信息標引、節目對象檢索和媒體數據存儲管理等子系統。系統有一套完整的媒體數據歸檔保存工作流程,當外部系統需要對庫存數據進行再利用時,可利用系統的遷移策略和相關設備對目標數據進行回遷操作,並將遷出的數據重新導囚外部應用網絡中等待用戶的調用。

圖lL4l1082-4 媒體資產管理系統構成

lL411083 廣播聲學技術

一、聲音廣播的相關聲學知識

1.聲音的基礎知識

聲音是由物體機械振動或氣流擾動引起彈性媒質發生波動產生的,必須通過空氣或其他的媒質進行傳播,形成聲波,才能使人聽到,

人耳能聽到的聲音頻率為20-20000Hz。聲源具有方向性、反射和折射、衍射和散射等傳播特性。聲音的特性是由響度、音調和音色三個要素來描述的。

響度:人耳對聲音強弱的感覺,同一聲壓級但不同頻率的聲音聽起來響度不同。

音調:聽覺分辨聲音高低的一種屬性,純音的音調和它的頻率有關,也與它的強度有關。

音色:不同發聲體的材料和結構不同,即使它們發出相同音調和相同響度的聲音,人耳也能辨別其差別,即它們的音色不同。相同音調的聲音,它們的基頻是相同的,但其諧波次數和幅度會有差異,頻譜結構也就不同,構成音色的差異。

人耳對3000 ~ 5000Hz 的聲音感覺最靈敏。聲音的聲壓級越高,人耳的聽覺響應越趨平直。當改變放音系統的音量時\聲音信號中各頻率的響度也會改變,聽起來覺得音色也起了變化。同一個放音系統在低聲級時會感覺音域變窄單薄無力在高聲級放音時會感到頻帶變寬,聲音柔和豐滿。

2. 立體聲原理

( 1 )雙耳定位

人的雙耳除了對聲音具有響度、音調和音色三種主觀感覺外,還有對聲源的定位能力,即空間印象感覺,稱為對聲源的方位感或聲學的透視特性。人的雙耳能辨別聲源的遠近,對聲音有縱深感,在室內主要是由於直達聲與連續反射聲之比不同引起的。

用雙耳收昕可以判斷聲源的方向和遠近,稱為雙耳定位。相比之下,確定方向相當準確,特別是聲源位於聽者前方的時候,而確定遠近的準確程度就差得多。雙耳定位的重要依據是聲音到達兩耳的時間差。在一般做設計時,把頭看作平均直徑為150mm的圓球,兩耳位於直徑的兩端,這樣算出的時間差和實際接近。對於1500Hz 以下的定位可能依賴相位差,實際就是時間差。在高頻定位時,可能依賴頭部產生聲影作用而引起的兩耳強度差。如果頭部左右擺動,定位的準確程度就要高得多。在室內的混響空間,定位只依賴最先到達兩耳聲音的時間差,以後繼續到達的聲音基本不起定位作用,這就是立體聲節目的製作依據。

(2 )立體聲的拾聲

雙聲道立體聲採用兩個傳聲器拾取聲音,全部信號由這兩個傳聲器共同拾取,然後產生左、右兩個聲道的信號。

多聲道拾聲法是在一個混響時間很短的大型錄音室中進行的,並將大型錄音室用隔聲屏隔成若干個小房間,將樂隊按照樂器的種類分成若干組,使每個樂器組在一個小房間中演奏,並由各自的傳聲器拾聲,分別經調音臺的控制放大後,送往多聲道錄音機,分別記錄在各條磁跡上。在後期加工時,音樂導演可以對各條磁跡的聲音分別進行必要的延時,也可以用人工混響法加入適當的混響或者對某些頻率進行補償,在最後合成雙聲道立體聲時,將每一條磁跡上的樂器信號通過調音臺上的聲像移動器按不同比例分配到左、右聲道中,這樣就可以將各種樂器人為地定位,整個樂曲經雙聲道放音時便能獲得層次分明、立體感強的立體聲。

( 3 )立體聲的聽聲

在雙聲道立體聲放音條件下,左右兩隻音箱應該對稱地放置於昕音室中線的兩側,間距3~4.5m ,與聽音人的水平夾角在60。~ 90之間,最佳聽音角度是60~ 70。

重放立體聲時的最佳聽聲位置,是在以左、右揚聲器連線為底邊的等邊三角形的頂點處。立體聲昕音房間的混響時間不應太長也不應當有過多的聲音發射否則會干擾立體聲聲像的正確形成。控制混響時間可以在房間內安裝窗簾或幕布等方法。在揚聲器對面的牆上應掛上幕布,以減少反射。揚聲器可以靠牆安放,但不要放在地面上或牆角處,以免由於反射而使低音過重,使高音的傳播由於音箱過低而受到損失。通常,高音揚聲器的高度應該和昕聲者的耳朵在同一水平面上,否則,高音會受到衰減。人耳對垂直面內聲源的方位判斷能力很差,所以在立體聲放音時監聽音箱應當置於人耳高度(約1.2m) 附近,而不應當過分提高。聽音室或立體聲控制室的混響時間在0.38左右,背景噪聲滿足噪聲評價曲線NR-15。

二、5.1 聲道環繞立體聲

多聲道環繞立體聲是在雙聲道基礎上演變來的,人們努力嘗試在工作空間內創造三維的聲像,利用搖移、混響、回聲、重複和鑲邊等效果形成空間深度感。

按照ITU-R BS.775-1 建議書的規定, 5.1聲道環繞立體聲的配置:在聽音者前方設置L 、C 、R三隻音箱,在側後方設置SL與SR兩隻音箱,組成左、中、右和左環、右環5個聲道,再加一個重低音聲道LFE ,組成5.1 聲道環繞立體聲還音系統。在這種控制室或聽音室內,以中置音箱C與最佳聽音位為軸線, L和R分置兩側,與軸線的夾角均為300 , SL與SR與軸線的夾角為110。,音箱聲中心高度距地1.2m , 5 只音箱與最佳聽音位距離相等。超低音沒有方向性位置沒有嚴格的規定,但不要放在C位。

5.1聲道還音系統在聲道隔離、動態範圍、環繞聲的立體化和全頻帶化等性能方面都給人以更強的"臨場感" 。

在HDTV節目中,前方三隻音箱可以在寬廣的視聽音域內保持聲像和圖像之間位置和方向上的一致性。中置音箱使前方區域的聲像更穩定,並展寬了最佳聽音位置。

關於5.1 聲道環繞立體聲的控制室的聲學要求,與雙聲道立體聲沒有太大差異,混日向時間仍可取0.38或更短一些,前方不要有強反射聲,後方儘量做成擴散聲場。背景噪聲滿足NR-15 曲線。

lL411084 演播室燈光技術

一、電視照明的電光源

1.電視照明電光源的要求

( 1 )色溫均勻穩定,顯色性良好,調光改變工作電壓,色溫和顯色指數也能穩定。

( 2 )發光亮度高,且光通量穩定,效率高,熱耗散低。

( 3 )電光源電路簡單,能瞬間重新點亮。

2. 電視照明電光源的性能指標

( 1 )額定電壓和電流:指電光源按預定要求進行工作時所需要的電壓和電流。

( 2 )額定功率:指電光源在額定電壓和電流下工作時所消耗的電功率。

( 3 )光通量和發光效率:指單位時間內發出的光。

( 4 )色溫:表徵光源所發出的可見光的顏色成分,即頻譜特性的一個參量。電視演播室照明光源的色溫為3200K 。

( 5 )顯色性:描述待測試光源的光照射到景物上所產生的視覺效果與標準光源照明時的視覺效果相似性的一個概念,用顯色指數R 值表示。當R_=100時,表示事物在燈光下顯示出來的顏色與在標準光源下一致,顯色性最好。

( 6 )全壽命和有效壽命:從開始點亮到其不能工作時的全部累計點亮時間為全壽命,從開始點亮到其光通量下降到一定數值時的全部累計點亮時間為有效壽命。

3. 電視照明燈具的分類

:分為熱輻射光源、氣體放電光源和激光等類型。

二、演播室燈具

燈具是指固定電光源並通過特定的光學結構對其出射光線的方向和性質進行初步控制的器具,其作用一是支撐光源,二是對光源的出射光線進行控制,實現光通量的再分配、光束範圍和光線軟硬性質等的控制。一般分為聚光型燈具和散光型燈具兩大類。

聚光型燈具是一種硬光型燈具,主要在內景照明中使用,如攝影棚和演播室等F 可以模擬無雲彩遮擋的陽光直射大地的日光效果,聚光型燈具的投射光斑集中、亮度高,邊緣輪廓清晰、大小可以調節,光線的方向性強,易於控制,能使被攝物產生明顯的陰影,照明時常用作主光、逆光、造型光和效果光。常見的聚光型燈具有菲涅耳聚光燈、回光燈、光束燈、追光燈、遠射程聚光燈和投影聚光燈。

散光型燈具是一種柔光型燈具,效果類似於陰天的天空散射光,散光型燈具投射的光斑發散,亮度低,邊緣成像模糊,散射面積大,光線沒有特定方向,可以用來減弱硬光型燈具所造成的陰影掩飾物體表面的起伏和缺陷。照明時常用作輔助光、基礎光和背景光。常見的散光型燈具有新聞燈、天幕燈、地排燈和三基色熒光燈。

三、電氣調光設備

燈光控制器材是指對燈具發出的燈光的投射方向與範圍、光線軟硬和色溫等性質進行二次控制的器材。常用的有擋光板、反光器材、柔光器材、色溫濾色紙和專用的調光器材。

1.電氣調光設備的概念

電氣調光設備主要是通過控制電光源的工作電流的方式,而實現對燈光強度的控制,其作用和功能如下:

( 1 )滿足不同場景對照度變化的要求。

( 2 )進行場次預選,提高演播室利用效率。

( 3 )延長電光源的使用壽命。

2 . 可控硅調光設備

可控硅調光設備是通過調整與電光源串聯的可控硅的選通脈衝的定時,改變流過電光源的工作電流,從而實現調光。可控硅是一種功率半導體器件,可分為單向可控硅、雙向可控硅,具有輸出功率大、控制特性好、壽命長和體積小等優點,是目前演播室照明調光控制的主流元器件。

3. 調光控制系統

電視演播室幾十甚至幾百路燈光,集中到調光臺進行調光控制,要求調光控制系統必須具備較好的集中控制功能,主要包括調光器和調光控制檯,基本構成如圖lL4ll084所示。

電腦數字調光設備一般由電腦調光臺、數字智能調光立櫃及二者之間的信號連接線組成。現在的電腦調光臺大多是通過控制調光立櫃使其各個光路的輸出電壓在0- 220V 內變化,從而達到控制燈光亮度的目的。數字燈光控制系統具有數字化、智能化、網絡化的特點。

4. 演播室燈光的技術要求

針對電視圖像的清晰度和彩色再現的特性, 要求光源滿足攝像機照度和色溫條件,並具有良好的顯色性。

( 1 )對照度的要求

通常攝像管式彩色攝像機的最佳照明條件是:鏡頭光圈在F4位置,照度2000lx ,目前CCD (電荷桐合器件)彩色攝像機降低了對照度的要求,鏡頭光圈在F5.5位置,照度2000lx ,電視演播室燈光配置應保持在攝像機的最佳照度,取1000 ~ 1500lx 比較合適。

(2 )對色溫和顯色性的要求

演播室光源、色溫應符合彩色攝像機的色溫特性3200K ,或在通過濾色鏡調整到接近彩色攝像機所要求的色溫範圍。光源顯色指數R 應達到85 以上,以獲得良好的色再現效果。目前,多選用色溫3200K 、顯色指數Ra達97~99 的滷鴿燈作為演播室照明光源,但演播室內一定要避免混用不同色溫的光源。

( 3 )數字電視演播室對燈光的要求

數字電視對照明提出了更高的要求,因為數字16:9 電視畫面所包含的內容更多,因此,在傳統畫面上體現不出或看不清楚的物體或光影,特別是演播室表演區的側光、側地流光和側面的景物光,在高清的畫面上都會清晰地被表現出來,給照明增加了很大的難度。新的智能化自動燈具電腦燈為數字化照明提供了很好的解決方案。數字高清攝像機的靈敏度大大提高,基本照度要求相比以前大大降低,同時新型的電腦燈採用了更大的光源功率和發光效率高的新的氣體放電光源、新型的光學透鏡和反光鏡,這使得電腦燈的光輸出得到極大的提高,可以滿足現代電視燈光的各種要求。

1L411090 廣播電視傳輸和監測系統

lL411091 廣播電視無線發射技術與系統

一、廣播電視無線發射技術概述

廣播電視發射臺的任務是利用廣播電視發射機完成廣播電視信號發射,發射機通過天線發射無線電波,供地面聽眾觀眾收聽收視。廣播電視發射臺有直播臺和轉播臺兩種,將播控中心的廣播電視節目用電纜或微波直接送到發射臺播出,這樣的發射臺稱為直播臺。將播控中心的廣播電視節目通過衛星、微波幹線、中短波傳輸到發射臺播出,這樣的發射臺稱為轉播臺。直播臺在播控中心所在城市的郊區,轉播臺不在播控中心所在的城市,有些轉播臺建設在邊疆地區。

中波廣播發射機頻率範圍為526.5-1606.5kHz ,波長為570-187m ,短波廣播發射機頻率範圍為3.2-26.1MHz ,波長為9.38-1 1.5m 。調頻廣播發射機頻率範圍為87-108MHz。 VHF 的I、III波段電視發射機頻率範圍為48.5-72.5MHz和167-223MHz ,UHF的IV 、V 波段電視發射機頻率範圍為470-566MHz和606-798MHz 。

二、中短波廣播發射技術

(一)中短波廣播發射臺基本結構

中短波廣播發射臺基本結構如圖1L411091 一1 所示,主要設備是廣播發射機和天饋線系統,節目傳送設備包括衛星地面接收站、微波機房、收轉機房和光纜電纜信號解調機房。電源設備包括變電站和配電間(主備兩套) ,冷卻設備包括水冷系統和風冷系統,還有監測監昕設備。

圖lL411091 一l 中短波廣播發射臺基本結構

(二)中短波廣播發射的特點

中波526.5 - 1606.5kHz ,共劃分120個頻道,在此頻段無線電波傳播的特點是沿地面傳播的地波衰減較小,可在幾十公里至百餘公里的範圍內形成一個不穩定的地波服務區。在兩個服務區之間,由於天波與地波相互干涉,形成一個嚴重的衰落區。由於地波傳播穩定,場強高,抗干擾能力強,接收質量好,發射機功率要大、中、小相結合,以中小功率為主。

短波3.2 - 26.1MHz ,在此頻段內地波不能形成有效服務區,而電波不能完全穿透電離層,被大約距地面130km以上的電離層所反射,在離短波發射機幾百公里至幾千公里以外的地方形成服務區,因此短波頻段適用於遠距離的國際廣播。

中短波廣播發射機測試項目中三大電聲指標:非線性失真、音頻頻率響應和信噪比。其他技術指標:諧波失真、載波跌落、載波輸出功率變化、頻率容限、調幅度、整機效率、雜散發射和穩定性與可靠性等。

三、模擬電視發射技術

(一)電視發射機基本組成

電視發射機普遍採用低電平中頻調製方式,通過變頻器上變頻到某一特定頻道的射頻信號,然後進行功率放大到額定的功率,再饋送到天線發射出去。由於在進行功率放大時,圖像和聲音的射頻信號可以通過兩個信道分別放大,也可以通過一個通道共同放大,電視發射機在系統組成上分為分別放大式(雙通道)電視發射機和共同放大式(單通道)電視發射機。

(二)電視發射機的主要特點

電視發射機採用殘留邊帶幅度調製,有固定黑色電平,工作在超短波波段,信號有正極性調製和負極性調製,發射機功率用峰值功率和平均功率來描述,聲音信號採用調頻方式,聲音載頻和圖像載頻的差值是一個定值,可用整機的幅頻特性來分析其傳輸特性。

(三)電視發射機測試項目

雙通道或分放式發射機可按圖像發射機指標和伴音發射機指標來分,單通道或合放式發射機可按一般特性和傳輸特性指標來分。

1.一般特性

包括輸入特性和輸出特性,輸入特性包括視頻和音頻輸入端的電平和阻抗,輸出特性包括輸出功率、影聲功率比、工作頻段、載波穩定度、調製制式、輸出負載阻抗、無用發射及已調信號波形的穩定性(輸出功率變化和消隱電平變化)等。

2. 傳輸特性

包括圖像通道傳輸特性和伴音通道傳輸特性,圖像通道的傳輸特性包括線性失真、非線性失真和無用調製等,伴音通道的傳輸特性包括音頻振幅一頻率特性、音頻諧波失真、調頻雜音、內載波雜音、調幅雜音和交叉調製等。

四、數字電視發射技術

(一)地面數字電視發射機基本組成

地面數字電視發射機完成從輸入數據碼流到射頻信號發射的轉換。輸入數據碼流經過擾碼器(隨機化)、前向糾錯編碼(FEC) ,然後進行比特流到星座符號流的星座映射,再進行交織後形成基本數據塊,基本數據塊與系統信息組合(複用)後經過幀體數據處理形成幀體,幀體與相應的幀頭(PN序列)復接為信號幀(組l幀) ,經過基帶後處理轉換為基帶信號。該信號經過正交上變頻再轉換為UHF或VHF頻段範圍內的射頻信號。地面數字發射機基本組成原理如圖lL4l1091-2所示。

調製器主要用於音、視頻編碼和數字預校正,它是電視發射機的核心部分。發射機的絕大部分技術指標由調製器決定。對於數字電視發射機來說,性能優良的中頻非線性預校正電路將極大地改善採用AB類功放的發射機性能,目前大多采用前饋校正、折線校正、自適應校正技術。

射頻功率放大器內包括輸入電平監測、前置級、推動級和放大輸出級。末級放大器中主要採用感應輸出管IOT 、四極管包括雙向四極管的單電子管以及全固態功率放大器。

(二)數字電視發射機測試項目

1.性能要求

包括工作頻率、單頻網模式頻率調節步長、頻率穩定度( 3個月)、頻率準確度、本振相位噪聲、射頻輸出功率穩定度、輸出負載的反射損耗、帶肩、帶內頻譜不平坦度、帶外頻譜特性、調製誤差率、鄰頻道內無用發射功率和鄰頻道外無用發射功率等。

2. 功能要求

包括工作模式、遙控器測功能和組網方式。

五、調頻廣播發射技術

(一)概述

調頻廣播發射機的類型較少,過去有單聲道調頻發射機,現在主要是立體聲調頻發射機,調製方式包括單聲道調製式、立體聲調製式和多節目調製式,它將單聲音頻信號、立體聲複合信號或雙節目基帶信號調製到發射機的載頻,經功率放大後反射出去,實現調頻的方法有直接調頻和間接調頻。立體聲調頻發射機方框圖如圖lL4ll091-3所示。

圖lL411091-3 立體聲調頻發射機

(二)調頻廣播的特點

射頻功率放大器

線性失真小、沒有串信現象、信噪比好、能進行高保真度廣播、效率高、容易實現多工廣播、覆蓋範圍有限和"門限"效應及寄生調頻干擾。

六、天饋線系統

發射天線是一種將高頻已調波電流的能量變為電磁波的能量,並將電磁波輻射到預定方向的裝置,天線輸入阻抗為一複數阻抗,不等於饋線的特性阻抗,饋線終端需與阻值等於饋線特性阻抗的負載相接,饋線才是行波狀態,傳輸效率最高。因此在饋線與天線之間加匹配網絡,以便將天線的複數阻抗經匹配網絡轉換為饋線的特性阻抗。

廣播中波天線主要有垂直接地天線和定向天線,廣播短波反射天線主要有水平對稱振子天線、籠形天線和同相水平天線接收天線主要有菱形天線和魚骨天線

,主要特性參數有天線方向性係數、天線效率、天線增益係數、天線仰角和天線工作頻率範圍。

調頻發射天線,由於其工作頻段介於電視VHF 的I、II波段之間,因此,電視VHF波段的電視發射天線可以直接在調頻波段使用。不同的是對於調頻天線允許電波採用水平、垂直和圓極化方式,而通常電視發射天線採用的是水平極化一種方式常用的天線形式有蝙蝠翼天線、偶極子天線、雙環、四環、六環天線和圓極化天線

饋線的主要指標是反射係數和行波係數,天線的主要特性參數有:天線方向性係數、天線效率、天線增益係數、天線仰角和天線工作頻率範圍。

七、輔助設備

(一)冷卻系統

發射機工作時,電子管散發的熱量和一些大型射頻元件散發的熱量,需要用強制冷卻的方式排出,常用的冷卻方式有強制風冷、水冷和蒸發冷卻。電子管在發射機中是一種能量轉換器,在能量轉換過程中,輸入能量除大部分轉換成輸出能量外剩餘部分作為損耗,以熱的形式釋放,為此,要求電子管在正常運行中必須保持一定程度的熱平衡,保持熱平衡的方式稱為冷卻方式。

(二)假負載

當發射機需要調整和功率計需要校正時,假負載為發射機提供一個標準的負載電阻,並能承受發射機送來的全部功率。

(三)調試監測和控制系統

分為有人值守和無人值守兩類,主要作用是測試發送設備技術指標,切換被傳送的信號到發射機的輸入端,對發射機進行開、關機等主要操作和對發射機主要工作狀態和播出質量進行監測。

(四)配電系統

為了不間斷地向各種設備供電,防止因斷電造成停播,發射臺一般有兩路電源,用一備一,一般設有UPS系統和柴油發電裝置。

lL411092 廣播電視有線傳輸技術與系統

一、有線電視系統的技術要求

(一)有線電視系統組成

有線電視CATV (Cable Televisi。n )是指用射頻電纜、光纜、多路微波或組合來傳輸、分配和交換聲音、圖像、數據信號的電視系統。按頻道利用情況可分為鄰頻傳輸系統和非鄰頻傳輸系統,鄰頻傳輸系統又分為300MHz 、450MHz 、550MHz 、750MHz和1000MHz系統,非鄰頻傳輸系統又分為VHF , UHF和全頻道系統。

有線電視傳輸是利用有線電視網絡進行傳輸,基本系統構成如閣lLAll092-1 所示。

1.前端機房

有線電視傳輸節目的總源頭,其任務有兩個, 一是接收各種需要傳輸的信號,如衛星發射的信號、上級臺站傳輸的光纜或微波信號、遠地電視發射臺的無線信號、當地電視臺的射頻或視頻信號和有線臺的自辦節目信號等, 二是將接收的各路信號進行濾波、變頻、放大、調製和混合等一系列加工,使其適合在幹線中傳輸。

2. 幹線傳輸系統

介於前端機房和用戶分配系統之間,其任務是把前端輸出的高頻電視信號和數據信號高質量地傳輸給用戶分配系統,同時把系統末端的回傳信號傳輸給前端。

圖lL411092--1 有線電視系統結構圖

3. 用戶分配系統

有線電視系統的最末端,其任務是把從前瑞傳來的信號比較均勻地分配給千家萬戶。

(二)數字有線電視的優點

1.收視節目多,內容更豐富。

2. 圖像和伴音質量更好,伴音更為悅耳動聽。

3. 頻譜資源的利用率更為充分:

4. 開展雙向與多功能業務成為可能,

5. 電視信號的有條件接收變得更為容易。

二、數字有線電視的傳輸模式

1.主要的傳輸方式有同軸電纜傳輸、光纜傳輸和光纖同軸電纜混合網(HFC) 傳輸三種模式,其中HFC模式是我國最為普遍的結構形式,即幹線部分為光纜‘分配網部分為同軸電纜,二者結合點稱為光結點。

2. 數字光纖同軸電纜混合網(HFC) 傳輸網絡的組成

( 1 )數字HFC前端一般由數字衛星接收機、視頻服務器、編解碼器、複用器、QAM調製器、各種管理服務器(如供用戶點播節目用的視頻點播服務器、供數據廣播用的廣播服務器、用戶上網用的因特網代理服務器等)以及控制網絡傳輸的設備組成,如圖lL41l092-2所示。

( 2 )各部分的作用

①信號輸入部分

信號輸入部分的作用是接收來自不同傳輸系統的電視信號,並將它們轉換為統一的格式送入信號處理部分。主要信號源有:衛星電視信號、來自數字式傳輸網絡的數據流、來自本地電視節目源的一路或多路A/V信號和開路模擬電視信號。

②信號處理部分

信號處理,部分的作用是對所有節目傳輸碼流進行檢查或監視、解擾、截取、複用以及對業務信息、進行適時處理等,服務信息應隨時更新,以保證正確引導機頂盒的正常工作,並且所有的應用數據均能正常地插入。

③信號輸出部分

信號輸出部分的作用是將信號處理部分輸出的碼流變成傳輸網絡所需的信號格式。

④系統管理部分

系統管理部分的作用是對包括計費在內的用戶信息進行管理,影視材料的管理和播出信息的安全保密管理等。

lL411093 廣播電視衛星傳輸技術與系統

一、傳輸系統的組成

廣播電視衛星傳輸就是利用地球同步衛星進行節目傳輸,一顆大容量的衛星可以轉播100 ~ 500套數字電視節目,系統組成如圖lL411093-1 所示。

(一)系統的技術要求

廣播衛星必須是對地靜止的,以便觀眾使用簡單的、無需跟蹤衛星而且定向性又強的接收天線,要求使用赤道同步衛星,要求衛星能精確地保持它在軌道上的位置和姿態。廣播衛星必須有足夠的有效輻射功率,以簡化地面接收設備。廣播衛星必須有足夠長的使用壽命和可靠度,降低停播率,避免經常更換衛星所帶來的停播。廣播衛星的重量在保證工作需要的條件下儘量減輕,節約發射費用。

(二)組成部分的作用

1.同步衛星和轉發器:同步衛星相當於一座超高電視塔(約36000km) ,上面安裝若干個工作在C波段或Ku波段的轉發器和天線。 轉發器接收上行地球站發來的電視信號,經過處理後再向地球上的覆蓋區轉發。

2. 測控站:衛星測控站的任務是測量、控制衛星的運行軌道和姿態,使衛星不僅相對於地球靜止,而且使衛星天線的波束對準地球表面的覆蓋區, 保證Jt被蓋區域圖不變。

3. 地球接收站:地球接收站又稱衛星接收系統,其作用是接收電視廣播衛星轉發下來的電視信號,併為集體接收、個體接收和有線電視網提供視音頻信號或VHF/UHF射頻信號,主要由接收天線和接收設備組成。

4. 上行地球站:衛星電視上行地球站把節目製作中心送來的信號加以處理,經過調製、上變頻和高功率放大, 通過拋物面定向天線向同步衛星發射上行C波段或Ku波段信號,同時也接收該同步衛星下行轉發的微弱電視信號以監測衛星轉播節目的質量。

二、衛星廣播電視的特點

利用同步衛星進行通信和電視廣播信號的覆蓋,具有以下優點:覆蓋面積大,同步衛星距地球35786km ,安裝電視轉發器和天線後,覆蓋面積相當大。轉播質量高,由於覆蓋面積大,遠距離傳送時可大大減少中間環節,圖像和伴音的質量及穩定性容易得到保證。另外,同步衛星與地面接收站和發射站的相對位置固定不變,地面站省去結構複雜的跟蹤設備,克服了電波由於傳送距離變動而產生的多普勒效應,轉播質量進一步提高。投資少、建設快、節約能源。

三、頻段劃分和傳輸標準

世界各國衛星電視廣播普遍採用C頻段3.7 - 4.2GHz5fI~Ku頻段11 . 7 - 12.75GHz ,其中C頻段的上行信號頻率是6GHz左右,下行信號頻率是4GHz左右, Ku頻段的上行信號頻率是14GHz ,下行信號頻率是12GHz左右。

我國中央和地方所有上星電視節目傳輸採用的信道編碼和調製傳輸標準是《衛星數字電視廣播信道編碼和調製標準~ GB/T 17700-1997 (DVB-S)。"村村通"、"戶戶通"廣播電視節目傳輸採用的傳輸規範是《先進衛星廣播系統衛星傳輸系統幀結構、信道編碼與調製:安全模式)) GD/JN 01-2009 (ABS-S)

。以DVB-S為例,衛星傳輸系統對MEPG-2數據流的處理包括:傳輸複用適配和用於能量擴散的隨機化處理、外碼編碼、卷積交織、內碼編碼、調製前的基帶成型處理和調製方式。

四、直播衛星廣播電視系統組成

(一)衛星廣播電視工作過程

直播衛星電視工作過程如圖1IAJ 1093-2所示。

地球同步軌道上的直插衛星及其地面衛星控制中心、工作站完成對衛星運行的測控和管理。衛星電視信號源包括攝像機、磁帶、光盤、服務器和綜合業務信息源。廣播電視中心通過一個或多個上行站,將衛星電視信號送上直播衛星。直播衛星上的有效載荷包括通信、轉發器和天線等部分,用於直接接收、變換和發射,直播衛星的服務艙用於裝載有效載荷併為有效載荷提供電源、溫度環境控制和軌道、姿態的指向控制,確保衛星及其天線波束相對地面系統正確位置的穩定性,確保有效載荷長期地在軌運行。地面上可以採取家庭直接收視、集體收視、有線收轉和無線收轉等接收方式,並通過電信網或Internet與用戶管理中心聯繫。

(二) DVB-S直播數字衛星電視系統

DVB-S直播數字衛星電視系統組成如圖lL4l1093-3所示。

1.前端系統:按MPEG-2標準對需要傳送的視音頻信號進行壓縮編碼.然後將多套節目用動態統計複用技術合成一個串行碼流在有限的衛星轉發器頻帶上傳送更多的節目。

2. 傳輸和上行系統:傳輸和上行系統的任務是進行信道編碼、調製、上變頻與功放,利用拋物面天線將信號傳輸到直播衛星上。

3. 直播衛星:為保證直播衛星覆蓋區內有足夠的信號場強,採用大功率的直播衛星。

4. 用戶管理系統:用戶管理系統負責登記和管理用戶資料、購買和包裝節目、制定節目計費標準及對用戶進行收費、市場預測和營銷、管理有條件接收系統。

5. 用戶接收系統:用戶接收系統由一個小於1m的小型蝶形衛星接收天線和綜合接收解碼器及智能卡組成。

lL411094 廣播電視監測系統

一、概述

廣播電視監測是指通過客觀測量和主觀評價,如實反映廣播電視節目播出質量和效果的過程。

廣播電視作為現代化的大眾媒體,其根本任務是把廣播電視節目傳送給廣大的聽眾和觀眾。實現這一目標的技術物質基礎就是廣播電視技術覆蓋網。廣播電視監測系統可以準確及時地反映廣播電視節目播出質量和傳輸效果,可以核查廣播電視覆蓋情況,可以瞭解各類播出系統是否按批准的技術參數播出,可以監測空中無線電波秩序,提供不斷提高和改善廣播電視播出質量和有效覆蓋的科學數據,建立廣播電視技術質量向我監督機制。

廣播電視監測工作的任務:

1. 監測廣播電視覆蓋效果。

2. 監測廣播電視節目傳輸及播出技術質量。

3. 監測廣播電視信號接收效果。

4. 監測廣播電視頻段無線電波秩序和網絡頻道秩序。

5. 監測境外電臺x\j.我國廣播的播出動態等。

6. 監測頻譜負荷。

7. 與有關國家或地區交換監測資料。

8. 監測電波傳播情況。

二、廣播電視監測系統的組成

1.無線廣播電視監測網

無線廣播電視監測網對我國對內、對外的無線廣播、地面電視傳輸和覆蓋網進行監測,主要由數據分析處理中心、監測臺、遙控站(點)組成。

2. 衛星電視廣播監測系統

衛星電視廣播監測系統對中央和地方所有上星電視節目進行監測,監測的內容主要包括:衛星電視節目的內容、質量衛星電視播出系統運行狀況上行發射特性等。主要功能是監測、顯示、控制、測量、存儲記憶、數據分析處理、查詢(本地和遠程)和異態報警等功能。主要由接收天線、接收解碼機、顯示器、存儲系統、測量系統、網絡傳輸系統、控制系統、軟件模塊和報警系統等組成。

3. 有線電視監測系統

有線廣播電視監測的主要任務是:安全監測、質量監測、內容監測。有線電視監測系統由全國監測中心、省級(省、計劃單列市)監測分中心和地方監測終端組成。

4. 省級監測分中心的作用

省級監測分中心與國家廣電總局監測中心之間,通過國家幹線網進行數據的交換。有線電視前端機房的監測數據,通過省級廣電SDH骨幹網通道,實時發送到省級監測分中心。中央監測中心的控制指令和監測列表,通過省級監測分中心下達到對應的前端監測機。前端監測終端的監測數據和圖像,按照規定的時間間隔及監測任務列表,實時發送到省級監測分中心和中央監測中心。省級監測分中心存儲?í轄範圍內的監測數據,中央監測中心的數據庫中儲存所有全國監測點的關鍵數據和各類分析報表數據。省級監測分中心主要負責監控數據的彙集、本地存儲、本地預處理、本地報警獲取和事故處理、數據上報、數據通信與加密以及接收中央的指令等功能。中央監測中心負責接收全國各分中心經過過;您的數據、分析報表,管理省級分監測中心,向省級監測分中心下達指令,接收故障報警、集中監測全國監測終端運行情況等。

三、廣播電視監測系統工程內容

(一)無線廣播電視監測系統工程內容

1.廣播電視監測數據處理中心

通過與各直屬監測臺聯網(DDN 、PSTN等方式)實現數據交換,並具備遙控各監測站(點)的能力,成為整個監測網的管理核心。

2. 直屬監測臺

直屬監測臺除完成日常廣播監測工作外,對所轄的遙控站和數據採集點進行遠程管理。

3. 遙控監測站

無人值守,通過與各直屬監測臺聯網(DDN或PSTN等方式)實現數據交換,完成對當地廣播效果的監測。

4. 中波數據採集點

無人值守,通過與各直屬監測臺聯網( PSTN等方式)實現數據交換,完成對單機發射功率lkW以上中波臺的"三滿(滿功率、滿時間、滿調幅) "的監測。

(二)有線廣播電視監測系統工程內容

有線電視監測網具有安全監測、質量監測和內容監測三大功能。是一個集成化較高的自動監測系統工程,系統技術涵蓋了數據處理、數據採集、GIS顯示、流媒體採集壓縮、安全監控,工程人員必須熟悉瞭解系統監視!功能的需求、系統軟件結構的劃分、系統硬件的選型及功能配置,同時還要進行監測機房的建設、監測前端的設備生產與安裝。

(三)衛星廣播電視監測系統工程內容

衛星廣播電視監測系統工程內容主要包括:衛星廣播電視接收系統、信號解調系統、衛星電視監測系統、集中顯示系統、信號採集編碼系統、音視頻信號切換系統、現場音響系統、集中存儲系統、網絡系統、監測數據處理與管理維護系統、通信系統、綜合佈線系統、機房、供電、環境的溫溼度、接地和防雷裝置等。


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