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幀同步前端

發布時間: 2022-05-18 17:08:36

1. 電視顯示沒有授權,無法觀看是什麼原因

一種情況是到期了未繳費,另一種是有些節目是需單獨購買的。

數字電視技術與原有的模擬電視技術相比,有如下優點:

  • 波比和連續處理的次數無關。電視信號經過數字化後是用若干位二進制的兩個電平來表示,因而在連續處理過程中或在傳輸過程中引入雜波後,其雜波幅度只要不超過某一額定電平,通過數字信號再生,都可能把它清除掉,即使某一雜波電平超過額定值,造成誤碼,也可以利用糾錯編、解碼技術把它們糾正過來。所以,在數字信號傳輸過程中,不會降低信雜比。而模擬信號在處理和傳輸中,每次都可能引入新的雜波,為了保證最終輸出有足夠的信雜比,就必須對各種處理設備提出較高信雜比的要求。模擬信號要求 S/N>40dB,而數字信號只要求S/N>20dB。模擬信號在傳輸過程中雜訊逐步積累,而數字信號在傳輸過程中,基本上不產生新的雜訊,也即信雜比基本不變。

  • 半導體存儲器)的發展,可以存儲多幀的電視信號,從而完成用模擬技術不可能達到的處理功能。例如,幀存儲器可用來實現幀同步和制式轉換等處理,獲得各種新的電視圖像特技效果。

  • 計算機配合可以實現設備的自動控制和調整。

  • 差錯接收」(發「0」收「0」,發「1」收「1」),收看到的電視圖像及聲音質量非常接近演播室質量。

  • 電視節目僅佔用同 1個數字電視頻道而覆蓋全國。此外,現有的 6MHz模擬電視頻道,可用於傳輸 l套數字高清晰度電視節目或者 4-6套質量較高的數字常規電視節目,或者 16-24套與家用 VHS錄像機質量相當的數字電視節目。

  • 同步轉移模式(STM)的通信網路中,可實現多種業務的「動態組合」(dynamic combination)。例如,在數字高清晰度電視節目中,經常會出現圖像細節較少的時刻。這時由於壓縮後的圖像數據量較少,便可插入其它業務(如電視節目指南、傳真、電子游戲軟體等),而不必插入大量沒有意義的「填充比特」。

  • 通信信道特別是非同步轉移模式(ATM)的網路中傳輸,也便於與計算機網路聯通。

  • 多媒體計算機系統,成為未來「國家信息基礎設施」(NII)的重要組成部分。

2. 什麼是E1電路

帶G.703介面

3. B超原理中的FPGA是什麼意思

醫學超聲診斷成像技術大多數採用超聲脈沖回波法,即利用探頭產生超聲波進入人體,由人體組織反射產生的回波經換能器接收後轉換為電信號,經過提取、放大、處理,再由數字掃描變換器轉換為標准視頻信號,最後由顯示器進行顯示。在基於FPGA+ARM 9硬體平台的全數字化B超診斷儀中,前端探頭返回的回波電信號需由實時採集系統進行波束合成、相關處理、採集並傳輸至ARM嵌入式處理系統,視頻信號數據量大,實時性要求高,因此選用FPGA+SRAM構成實時採集系統,在速度和容量上都能滿足上述要求。主要介紹B超成像系統中應用FPGA進行邏輯控制進行超聲視頻圖像採集的原理和實現。
2、系統構成工作原理
如圖1所示,採集系統首先由數字波束合成器對多通道超聲回波信號進行波束合成,數字波束合成器對不同通道信號進行延時,使同一點的信號同相相加,同時對多個通道的回波信號進行空間域上的加窗,類似匹配濾波,可以提高信號的信噪比。然後對合成後的超聲視頻信號做一個幀相關的預處理,即圖像幀與幀之間對應象素灰度上的平滑處理。因為疊加在圖像上的雜訊是非相關且具有零均值的隨機雜訊,如果在相同條件下取若干幀的平均值來代替原圖,則可減弱雜訊強度。在幀相關過程中,FPGA要控制數據的讀取、處理以及存儲。在為了滿足視頻顯示的實時性,該採集系統採用雙幀存結構的乒乓機制,由FPGA實現讀寫互鎖控制。經幀相關處理完後的視頻數據交替寫入幀存A和幀存B,幀存讀控制器根據後端處理速度讀取幀存中的數據,送往DMA控制器,DMA控制器開啟DMA通道進行數據傳輸。FPGA實現讀寫控制時,為了避免同時對一個幀存進行讀寫操作,需要設置讀寫互斥鎖進行存儲器狀態切換。

3、系統設計與實現
3.1 數字波束合成
對於具有128陣元和32收發通道的超聲探頭,在進行32路AD轉換後,將其分為4組,每組8路接收通道,每組用一片FPGA實現,在該FPGA內首先進行接收延時和動態聚焦再進行加權求和,其後再進行組間的求和產生超聲數字視頻信號。每一組的系統框圖如圖2所示:

對不同通道的回波信號進行不同的延時是達到波束聚焦的關鍵,延時按精度可分為粗延時和細延時:粗延時用於控制A/D采樣的開始時間,精度為32 ns,延時參數由FPGA的片內RAM中讀出,更換探頭時系統控制器將相應數據寫入這些RAM;細延時由采樣時鍾發生器根據不同的通道產生不同的A/D采樣時鍾,這些時鍾的相位互相錯開,其錯開的值剛好等於各陣元傳播延遲之差。考慮到系統的實時性以及探測過程中深度的變化,需要採用動態聚焦。動態聚焦是在A/D采樣開始後,通過讀取動態聚焦參數,在采樣的過程中控制采樣時鍾發生器實現。

8個通道的回波信號經過A/D采樣後,送入FPGA,緩沖之後同步讀出進入加權模塊,加權模塊由8個無符號為數字乘法器組成。回波信號分別與加權參數相乘後得到具有動態聚焦和加權特性的數據。8組數據再經過3級加法器就得到波束合成之後的超聲數字視頻數據。
3.2 幀相關處理
幀相關模塊如圖3所示,由幀相關控制器和一片存儲器組成,進行幀相關的存儲器採用大小為256 kB的靜態存儲器(SRAM)。幀相關控制器由FPGA實現,完成地址產生、存儲器讀寫控制、幀相關計算功能,因為實時性的要求,即保證送往後端雙幀存的數據不能中斷,所以考慮到對逐個象素數據讀寫的同時就進行相關處理,而且需要在同一個象素時鍾周期內完成。讀寫控制器在1個象素時鍾周期的前半段需要讀出存儲器中的數據和當前幀數據進行相關處理;時鍾周期的後半段再將相關處理完的數據寫入存儲器以備後用,這樣送往後端雙幀存的數據依然是和象素時鍾對應的連續象素數據。
幀相關的工作流程如下:
(1)地址產生。地址的產生由一個象索計數器實現,輸入信號為幀同步信號VS和象素時鍾CLK。前端提供的幀同步信號VS為該計數器的復位信號,在每一幀的開始,計數器清零,然後根據象素時鍾CLK計數生成地址,每個象素時鍾周期內地址不變,依據此地址進行存儲器的讀寫。
(2)讀取已有數據及相關處理。在一個象素時鍾周期的前半段,也就是CLK跳變為高電平時,讀寫控制器輸出的讀信號OEl為有效,讀出前幀中一個象素的數據,送到FPGA內部實現的加法器的A口,與同時到達B口的當前幀的對應象素數據相加平均。
(3)數據保存及傳輸。在同一個象素時鍾周期的後半段,也就是CLK跳變為低電平時,讀寫控制器輸出的寫信號WEl為有效,相關處理完的數據寫回原來的地址,同時該數據也送往幀存寫控制模塊。

3.3 幀存乒乓讀寫控制機制
超聲視頻圖像需要實時地採集並在處理後在顯示器上重建,圖像存儲器就必須不斷地寫入數據,同時又要不斷地從存儲器讀出數據送往後端處理和顯示。另外,為了滿足這種要求,可以在採集系統中設置2片容量一樣的幀存,通過乒乓讀寫機制來管理,結構如圖3所示。為了確保任何時刻,只能有1片幀存處於寫狀態,設置1個寫互斥鎖;同時,只能有1片幀存處於讀狀態,設置一個讀互斥鎖。在系統初始時,1片幀存為等待寫狀態,另1片為等待讀狀態;開始工作後,2片都處於讀寫狀態輪流轉換的過程,轉換的過程相同,但是2片狀態相錯開,這樣就能夠保證數據能連續地寫入和讀出幀存。該機制如圖4所示,工作流程為:

(1)採集過程未開始,幀存A為等待寫狀態,獲得寫互斥鎖;幀存B為等待讀狀態,獲得讀互斥鎖;
(2)幀存寫控制器收到一幀開始信號,判斷為採集開始,設置幀存A寫信號WE2 A有效,幀存A開始寫入當前幀數據;同時幀存讀控制器設置幀存B讀信號OE2_B有效,幀存B則開始讀出所存數據;
(3)一幀結束,幀存A寫結束,釋放寫互斥鎖;幀存B讀結束,釋放讀讀斥鎖;
(4)等待另一幀開始,幀存A獲得讀互斥鎖;幀存B獲得寫讀斥鎖;
(5)另一幀開始,寫控制器設置幀存B寫信號WE2B有效,幀存B開始寫入數據;讀控制器設置幀存A讀信號OE2 A有效,幀存A則開始讀出數據。
3.4 DMA傳輸
對整個B超診斷儀來說,系統要完成視頻圖像數據的實時採集和指定的處理,高性能ARM處理器的處理能力可達每秒數百萬條指令,因此數據的傳輸設計是提高系統速度的關鍵環節。ARM處理系統與外部的數據傳輸可以通過CPU訪問外部存儲器的方法實現,但是效率低下,不能滿足系統實時性的要求,而DMA數據傳輸以不佔用CPU時間和單周期吞吐率進行數據傳輸的優點在實時視頻圖像採集系統中得到廣泛的應用。但是因為DMA的傳輸速率和前端視頻圖像數據的輸入速率不匹配,很難發揮出DMA數據傳輸的優勢。由可編程的FPGA控制SRAM組成的雙幀存可以很好地解決這個問題;此外,FPGA內部嵌入了一定數量的RAM,可以經過配置成緩沖存儲器,通過靈活的邏輯結構可以方便地實現對輸入輸出數據流的控制,成為連接ARM處理系統和SRAM的紐帶和橋梁。
4、結語
在B超數字視頻圖像實時採集系統中採用FPGA作為採集控制部分,首先可以提高系統處理的速度及系統的靈活性和適應性:由於在FPGA和ARM處理系統之間採用SRAM做數據緩沖,並用DMA方式進行傳輸,大大提高系統的性能;由於採用FPGA可編程邏輯器件,對於不同的超聲視頻信號,只要在FPGA內對控制邏輯稍做修改,便可實現信號採集;FPGA的外圍硬體電路簡單,因而在硬體設計中,可以大大減小硬體設計的復雜程度。而FPGA的時序邏輯調試可在軟體上模擬實現,因而降低硬體調試難度。

4. 視頻控制器是什麼

視頻控制器一般由顯卡驅動程序或DirectX中自帶
視頻控制器模塊是晶元與顯示平台的數據介面,對檢驗晶元設計是否成功起著重要的作用,有必要把它單獨劃分為一個子模塊。為了提高設計的成功率,在設計初期採用了基於FPGA的原型驗證。整個系統的FPGA原型驗證平台如圖1所示,平台分為2個部分,硬體設計和基於RISC CPU的軟體解碼,兩部分協同工作,既可以驗證軟體和硬體的解碼結果,又可以加速整個解碼過程。

圖1 H.264解碼晶元的FPGA原型驗證平台
圖2 輸出視頻控制模塊結構框圖
視頻控制模塊的設計與實現
視頻控制模塊原理框圖及功能分析
輸出視頻控制模塊的結構框圖如圖2所示,本模塊有2個時鍾域:系統時鍾域和顯示時鍾域。系統時鍾頻率根據所選用的SDRAM類型而採用固定的166MHz;對於解析度為1280×720的高清電視來說,顯示時鍾域可以選用70 MHz 左右的頻率。
系統時鍾域含有2個對外介面:系統介面,主要包含上層系統發出的指令以及輸出控制模塊的反饋信息;DRAM介面,包含數據專用匯流排為輸出控制模塊提供的信號,用來於向DRAM請求顯示的圖像數據。
系統時鍾域中的顯示輸入控制子模塊(Disp In Ctrl)首先用於接收系統傳來的StartDisp和EndDisp信號,來啟動或關閉視頻數據的輸出顯示功能,同時發出幀圖像顯示完畢信號(FrameDone),通知系統更換下一副圖像的地址信息(ImageAddress);其次,它用於向DRAM發出請求,通過專用數據通道讀取需要顯示的圖像數據;它還要控制輸入多路選擇模塊(Input MUX),從而完成向片內SRAM寫數據的任務;最後,該模塊要與顯示時鍾域的信息交互,向時鍾域同步模塊(Clk Domain Sync)發送顯示使能信號(DispEn Sys),控制圖像顯示的開啟和關閉。系統時鍾域的另一個子模塊——輸入多路選擇模塊會按照一定的規律選擇片內雙口SRAM,控制存儲器地址,完成向存儲器寫入顯示圖像數據的任務。
顯示時鍾域含有一個對外顯示設備介面,主要包含用於顯示的控制信號和已完成轉換的數據信息。顯示時鍾域包含2個子模塊,一個是輸出多路選擇子模塊(Output MUX),用於實現對雙口SRAM的選擇和地址控制,按照一定的規律讀取要顯示的圖像數據;還要進行數據的打包。另外一個子模塊是顯示輸出控制模塊(Disp Out Ctrl),用於實現對TV編碼器的控制、YUV信號向RGB信號的轉換以及對數字圖像的縮放,信號包括顯示時鍾、行同步、幀同步以及RGB圖像數據等;它還要控制輸出多路選擇模塊以讀取顯示數據;最後,它要與系統時鍾域進行交互, 配合數據在兩個時鍾域之間的傳遞。
視頻控制模塊採用的特殊技術
時鍾域同步模塊是輸出控制模塊設計的重點,它主要負責兩個時鍾域之間的控制信號傳遞。跨時鍾域的信號傳遞設計較為麻煩, 所以設計中將傳遞的信號分為兩類:數據信號和控制信號,其中控制信號就是通過時鍾域同步模塊傳遞。對需要跨時鍾域傳遞的信號數進行精簡,在最後方案中只需要2個信號:WrDone信號由系統時鍾域發出,通知顯示時鍾域某塊雙口SRAM中的數據已經更新完畢,可以讀取並進行顯示輸出;RdDone信號由顯示時鍾域發出,通知系統時鍾域某塊雙口SRAM中的數據已經顯示完畢,可以更新其內部的數據。信號在不同的時鍾域之間傳遞需要採取消除亞穩態(Metastability)的處理措施,可使信號通過兩級寄存器鎖存輸出,如圖3所示。
圖3 跨時鍾域信號亞穩態消除電路
圖4 視頻輸出子模塊的硬體實現框圖
設計中有兩點值得注意,首先,時鍾域同步電路應放在一個獨立的模塊中,保證綜合工具的優化、時序分析的正確,並方便電路的分析和調試;同時,為了能夠使信號的目標時鍾域採集到信號變化,設計中傳遞的控制信號都採用電平信號表徵。
時鍾域之間要傳遞的另一種信號是數據信號,由於數據信號數目較多、變化也較快,所以它們的傳遞通過雙口DPRAM實現。雙口DPRAM要求讀寫埠對同一存儲地址的操作要滿足一定的時間間隔,否則會出現數據傳輸錯誤,甚至會破壞硬體電路。因此為了避免DPRAM的讀寫沖突,設計中採用了「乒乓」緩沖的方法,兩塊DPRAM交替存取解碼後用於顯示的亮度或色差數據:當顯示部分讀取一塊DPRAM中的數據時,系統向另一塊DPRAM中寫接下來要顯示的數據,數據讀取完畢時,兩塊DPRAM就進行交換。這部分共用4塊DPRAM來實現,2塊傳遞亮度信號,2塊傳遞色差信號。
下面分析在視頻控制器顯示輸出子模塊中運用到的格式轉換演算法、圖像縮放處理演算法以及它們的硬體實現。
顯示數據格式轉換分析
根據Sil 164 DVI信號編碼晶元資料,同時參考H.264視頻編碼標准中給出的YUV → RGB轉換格式,故在設計中採用的固定轉換演算法如下式所示:
上式經過定點化處理,使用移位和相加的方法實現了轉換,如下式所示:
在硬體設計中的YUV、RGB信號都是用8位無符號數表示,中間變數採用12位保證精度。最後要在0~255的范圍內對計算出的RGB結果進行剪裁處理,式中的冪指數和除法運算都通過移位來實現。
數字圖像縮放的演算法分析
對於一幅解析度為M×N的原始圖像,其所有采樣點的YUV值可以用M×N階矩陣表示為:
像素點用f(m,n)表示,其中0≤m≤M,0≤n。對一幅數字圖像進行縮放,其實質就是對一幅數字圖像進行重采樣,假定對原始數字圖像高和寬進行縮放的縮放倍數分別為S1和S2,那麼根據奈奎斯特采樣定律,應該用新的水平與垂直采樣周期740)this.width=740" border="undefined"> 對原數字圖像進行重采樣。得到經過縮放的數字圖像f′(m′,n′):
由上式可知,經過縮放的數字圖像中的每一個重構像素f′(m′,n′)就是原來數字圖像各個像素的加權和。若採用該式直接進行硬體設計,計算量會非常大。為了簡化設計難度,節省晶元成本,可以在對圖像品質影響不大的基礎上對上式進行簡化。重構後的圖像像素值主要取決於兩個抽樣函數乘積的值。在實際中只採用的值等於1的點,即滿足的點。進一步簡化,可以取,表示對數按四捨五入取整,得到簡化表達式:f′(m′,n′)=f(m,n)。
數字圖像格式轉換與縮放的硬體實現
設計本項目的時候,顯示設備採用解析度為1280×720的高清晰度電視機,輸出到高清晰度電視機顯示時採用圖像中心對齊的方式。當把解碼好的數字圖像數據送到高清晰度電視顯示時,如果不經過圖像縮放處理,那麼顯示屏幕中間放解碼好的數字圖像,其他的地方用黑色填充。在進行縮放處理時,遵循上面的規律。先把視頻控制器輸出模塊前端按照逐行掃描排列好送來的數據進行數據格式轉換,再把RGB不為零(即不為黑色)的像素數據按每幀和逐行掃描規律輪流放到兩塊同樣大小的片內緩存RAM中,如圖4所示。
其工作方式與前面的DPRAM相同,讀取RAM1或RAM2中數據的地址後,可以通過地址解碼器得到該點像素值的行列地址,即得到m、n的值。把m、n值送到圖像縮放處理單元,通過縮放處理得到新的圖像數據和新的圖像數據地址,再通過寫地址解碼器得到在輸出RAM3中按照逐行掃描格式輸出的地址,該地址用來存放格式轉換後的數據。最後,從存儲轉換數據的RAM3中可以直接輸出顯示所需要的RGB數據。
結語
設計完成後,此視頻控制器模塊經綜合工具Synplify 7.6綜合,可以得到80.3MHz的工作頻率。與前端的解碼模塊一起下載到Xilinx公司的Virtex-II 6000型FPGA中,並將其集成入H.264視頻解碼驗證平台上,工作頻率可達34MHz,在高清晰度電視上播放圖像時效果較好。

5. 藍牙模塊的原理與結構

藍牙模塊的原理與結構如下。

6. 愛迪德2加密 是什麼意思

「加密」技術對發送的電視信號進行特定的加擾處理,在接收端必須接人解碼器,還要在按時付費後才能在有效期內正常收看。無論是國內或是國外的加密衛星節目,都必須採用專用的解密器才能接收,目前國內外採用的衛星電視加密系統有若干種,可以對圖像和伴音信號分別進行加密處理。

1、衛星播出系統的四種常用加密方式

(I)法國電訊加密方式(Viacess):這種加密方式最為常見,主要播出系統代表有76.50E亞太211的太平洋直播和華人直播系統。

(2)愛迪德加密方式(Irdeto);110.50E鑫諾1號上傳送的CCTV和部分省台共30多套節目的CBTV,78.50E泰星1號的UBC播出系統、1080E印尼電信1號的直播系統均採用該加密方式。

(3)南瓜加密方式(Nagravison):主要以1460E馬步海2號的菲律賓夢幻(DREAM BROADCASTINGSYSTEM)節目為主,53套節目中大部分為英文節目,華語節目有衛視電影台和無碼節目一套。另外,880E星上的香港LBC系統也採用此方式加密。

(4)恩迪斯加密方式(Nds):105.50E亞洲3S的鳳凰電影一組,1160E的KOREASAT-3(韓國無窮花3號)SKYLife直播系統選用此加密方式,此加密方式較穩定,但解碼器昂貴,一般為電視台專用。

另外105.50E的ZEE TV採用的Sena加密方式。還有Conax,SkyCrypt等加密方式。

2、視音頻信號加密的幾種技術方法

(1)視頻反相:就是將正常視頻信號反相,用普通衛星接收機接收時,電視機顯示的圖像倒置,無法正常收看。但這種加密方式保密性相當差,只要加一級簡單的視頻反相器就能夠收看,特別是現在大部分衛星接收機採用了高本振和低本振變頻技術,因而衛星接收機必須設置視頻極性開關。收看時只需撥動極性開關就可方便地切換視頻信號的極性。

(2)正弦波同步轉移:該技術的基本原理是加一個頻率等於行頻或行頻倍頻的正弦波到視頻信號中,使視頻信號的同步脈沖受到干擾,某些同步脈沖的幅度變小,使電視機顯示的圖像無法被同步鎖定,造成電視圖像翻滾或撕裂。這種加擾方式也容易被破解,侵權者只要知道干擾波的頻率,在視頻信號通路中加一個簡單的濾波器,濾除干擾波就能顯示正常圖像。

(3)脈沖同步轉移:該技術的基本方法是加人與同步脈沖同頻的脈沖串到視頻信號中,使視頻信號中的同步脈沖被衰減壓縮,當視頻信號中同步脈沖衰減後,其幅度已降到視頻圖像信號幅度之下,因此用普通衛星接收機無法分離出同步信號,圖像也無法鎖定。在解密器中須經解碼電路解調出同步脈沖才能得到正常信號。

(4)同步代換:同步代換法的基本原理是將視頻信號中的行同步或幀同步脈沖信號用非標準的信號波形代換,用數據副載波代替原同步信號,同步信號包含在數據副載波中。在解密器中,可採用數據解調器解調出同步信號,使圖像同步。

(5)有源反相:有源反相加密技術有多種方法。一種是採用視頻信號逐行反相的方法,另一種是使特定的某些行進行視頻反相,還有一種採用逐場進行視頻信號反相。利用這類加密方式進行節目加密時保密性較好,沒有任何明顯的信號可指出該行信號的極性。在解密器中,須對信號的每一行依次發送的2.5MHz的同步副載波,數據音信號、色度副載波、相位識別鍵和圖像信號分別解密才能接收到正常的圖像和伴音信號。

(6)視頻信號切割和反轉:這種加密技術的基本原理是將每一行視頻信號切割成幾部分,並將已切割的部分視頻信號按預定的安排進行反相或倒置。這種視頻信號切割和反轉加密法通常用在數字傳送的電視系統中在解密器中,可將數字化的視頻信號中較多的切割點進行正常的圖像處理,以解調出正常的圖像信號。

(7)行切割與旋轉:該加密法的基本原理是將視頻信號中每行切割成預定的段數,再將後面的分割段旋轉的加密法也適用於數字衛星節目傳送系統,而且保密性較好,極不易被破譯。在解密器中,通常可以採用8位數碼取樣,然後將每行的分割樣點切割成256點進行解密。

(8)行轉移:行轉移加密法的基本原理是在發送一場成一幀信號時,不按每行的順序發送,例如第148行信號可在第228行位置送出,或第3行信號在第16行的位置上發送。這種加密方法適用於模擬或數字衛星節目傳輸系統中,而且保密性較好,在解密器中,需先對視頻信號進行模擬或數字轉換後,再將場或幀信號進行存儲,發送時接預定的順序讀出某一行信號,按加密安排的順序發送。

3、衛星接收機解碼器

(1)專用機:如鳳凰電影台DTH310解碼器,國內「村村通工程」採用的NOKLA 880005型CBTV中廣衛星數字解碼器等。

(2)普通卡機(CA):機器帶有插卡槽,通過插人解密長獲得解密,不能轉換加密格式,只適用於一種加密系統,如帝霸901、百勝3900、同洲2000E等接收機。

(3)多系統解密卡機:有雙系統、三系統卡機,雙系統的有kevin268(V+1解密),三系統的有航料T420S、百勝E91 IS等(V+1+N解密系統),插人相應的解密卡,通過手動或遙控器便可以進行各系統間的切換、〕

(4)模塊機(CI):通過模塊(CAM)轉換加密格式再插解密卡的接收機,適用於多種加密系統。代表機型有Strong4355、迪加通6115系列等。插人各種模塊(卡插在模塊里),用一台CI機器配合不同系統的解密模塊即可完成收視,只需更換模塊便可解決問題。

(5)衛星電腦接收卡:安裝在電腦主機PCI擴展插槽內,和電腦配合(取得密匙後)完成不同系統的解密,雙漢(TwinHan )公司出品的Visionplus WP-1020型衛星接收卡。鑫諾1號DVB衛星數據接收PC卡,不但可接收衛星發送的數字視頻信號,還可接收採用視頻MPEG-4壓縮的IP節目,通過各類接收軟體(如賽德康、通視DVB、遠教IP數據、經天通信等接收軟體)接收經濟、文化、科技、教育等IP數據廣播信息。

4、解密卡

配合直播加密系統,相對應的智能解密卡(正宗卡,俗稱z卡)銷售,卡中存儲有解密程序、卡片管理程序和卡片號碼等信息,存儲器保存有密鑰(Key)、卡片密碼、使用期限等一系列信息。它通過改寫過期卡或重新編寫解密程序的方法來達到收視加密衛星電視節目。從經濟上考慮,現在一般用D卡。常見的D卡有以下3種:

(1)84卡:因顏色多為金色的,又叫金卡。國外叫Gold Wafer Card,簡稱GW卡。CPU為 MicrochipPLC16F84,擴展存儲器多為24C16,由於晶元運算速度較慢,存儲器容量較小,只能自動升級或手動升級選擇其一,不能同時擁有,卡片兼容性也不太好,但價格便宜。

(2) 877卡(國外叫Gold Wafer Sliver Gard,國內的雷霆卡、熊貓卡屬於此種):CPU多為MicrochipPIC16F876,擴展存儲器多為24C64,晶元性能優於84卡,存儲器容量也較大,可同時支持自動升一級和手動升級兼容性較好,價格高於84卡,使用比較普遍。

(3) 8515卡(國外叫Fun CARD):其CPU為ATMEL AT90S8515,性能相當於386,數據處理能力特別強,擴展存儲器多為24C64或24C128,可同時支持自動升級和手動升級,兼容性好。

(4) D卡:主要為用於解密76.50E的VID卡,解密78.50E的III)卡。衛星公司為防止利益的損失,76.50E星和880E星兩大直播平台都在前期更換了系統,由VIACCESS I(V1)升級到VIACCESS2(V2)。泰星UBC衛星電視直播IRDETO 1(11)系統也因被破解而升級為IRDETO 2 ACCESS(12)加密方式。另外像印尼電信1號、鑫諾1號境外的頻道部分也升級到12加密方式了。

隨著各加密系統的升級,D卡能看到的節目只剩下76.50E的12730和12642,還有1660E的少量節目,並且節目將越來越少。

5、解密器

解密器是收看加密衛視節目的重要工具,不同加密系統的用戶解密器,電路結構也不盡相同,但它們通常包含有以下幾部分電路:

(1)數碼處理及解密電器。這部分電路通常由微處理晶元、存儲器及演算法運算電路等組成。它可將電視台傳送來的數據信號進行處理,以便進行收費收視授權、信息存儲、演算法運算等,輸出解決信號碼,提供圖像及伴音信號。

(2)伴音及圖像信號處理電路。這部分電路包含有前端解調電路、數/模轉換電路、時鍾恢復及同步恢復電路等。已加擾的圖像和伴音信號在這里進行解擾。對於數碼伴音加密信號,還應有專門的數字音頻處理電路,以便解調出伴音信號。

有的解密器還需要購買專門的收費卡,將其插人到解密器後,才能進行解密收看(這種卡通常具有時間期限,用戶要定期購買收費卡,才能繼續收看該加密的衛星電視節)。該類接收裝置須經有關部門批准後才能安裝,普通家庭無法使用,所以該類解密器一般由各有線電視台購買後將國內的加密節目解密後以有線傳輸方式送到用戶家中,並定期向用戶收取收視費。(end)

7. 哪位可以告訴小女子最新的數字電視傳輸標准

數字電視標准概述一、什麼是數字電視

來自http://www.szfuwa.com/bbs/
數字電視(Digital TV)是從電視信號的採集、編輯、傳播、接收整個廣播鏈路數字化的數字電視廣播系統。數字電視利用MPEG標准中的各種圖像格式,把現行模擬電視制式下的圖像、伴音信號的平均碼率壓縮到大約4.69―21Mbps,其圖像質量可以達到電視演播室的質量水平,膠片質量水平,圖像水平清晰度達到500―1200線以上,並採用AC―3聲音信號壓縮技術,傳輸5.1聲道的環繞聲信號。

二、數字電視的分類

按清圖像晰度分類,數字電視包括數字高清晰度電視(HDTV)、數字標准清晰度電視(SDTV)和數字普通清晰度電視(LDTV)三種。HDTV的圖像水平清晰度大於800線,圖象質量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平;SDTV的圖像水平清晰度大於500線,主要是對應現有電視的解析度量級,其圖象質量為演播室水平;LDTV的圖像水平清晰度為200-300線,主要是對應現有VCD的解析度量級。

按信號傳輸方式分類,數字電視可分為地面無線傳輸數字電視(地面數字電視)、衛星傳輸數字電視(衛星數字電視)、有線傳輸數字電視(有線數字電視)三類。

按照產品類型分類,數字電視可分為數字電視顯示器、數字電視機頂盒和一體化數字電視接收機。

按顯示屏幕幅型比分類,數字電視可分為4∶3幅型比和16∶9幅型比兩種類型。
三、數字電視系統的關鍵技術及標准

1、數字電視的信源編解碼技術

視頻編解碼技術
數字電視尤其數字高清晰度電視與模擬電視相比,在實現過程中,最為困難的部分就是對視頻信號的壓縮。在1920×1080顯示格式下,數字化後的碼率在傳輸中高達995Mbit/s,這比現行模擬電視的傳輸信息量大得多。因而數字電視的圖像不能象模擬電視的圖像那樣直接傳輸,而是要多一道壓縮編碼工序。視頻編碼技術主要功能是完成圖像的壓縮,使數字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20?30Mbit/s。

音頻編解碼技術
與視頻編解碼相同,音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。聲音信號數字化後,信息量比模擬傳輸狀態大得多,因而數字電視的聲音不能象模擬電視的聲音那樣直接傳輸,而是要多一道壓縮編碼工序。

信源編解碼的相關標准
國際上對數字圖像編碼曾制訂了三種標准,分別是主要用於電視會議的H.261、主要用於靜止圖像的JPMG標准和主要用於連續圖像的MPEG標准。
在HDTV視頻壓縮編解碼標准方面,美國、歐洲和日本設有分歧,都採用MPEG-2標准。MPEG壓縮後的信息可以供計算機處理,也可以在現有和將來的電視廣播頻道中進行分配。在音頻編碼方面,歐洲、日本採用了MPEG-2標准;美國採納了杜比(Dolby)公司的AC-3方案,MPEG-2為備用方案。但隨著技術的進步,1994年完成的MPEG-2隨著技術的進步現在顯得越來越落後,國際上正在考慮用MPEG-4 AVC來代替目前的MPEG-2。

中國方面,中國的數字音視頻編解碼標准工作組制定了面向數字電視和高清激光視盤播放機的AVS標准。該標准據稱具有自主知識產權,與MPEG-2標准完全兼容,也可以兼容MPEG-4 AVC/ H.264國際標准基本層,其壓縮水平據稱可達到MPEG-2標準的2-3倍,而與MPEG-4 AVC相比,AVS更加簡潔的設計降低了晶元實現的復雜度。

2、數字電視的復用系統

數字電視的復用系統是HDTV的關鍵部分之一。從發送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數據等編碼器送來的數據比特流,經處理復合成單路串列的比特流,送給信道編碼及調制。接受端與此過程正好相反。在HDTV復用傳輸標准方面,美國、歐洲、日本沒有分歧,都採用了MPEG-2 標准。美國已有MPEG-2解復用的專用晶元。

3、數字電視的信道編解碼及調制解調

數字電視信道編解碼及調制解調的目的是通過糾錯編碼、網格編碼、均衡等技術提高信號的抗干擾能力,通過調制把傳輸信號放在載波或脈沖串上,為發射做好准備。目前所說的各國數字電視的制式,標准不能統一,主要是指各國在該方面的不同,具體包括糾錯、均衡等技術的不同,帶寬的不同,尤其是調制方式的不同。

數字傳輸的常用調制方式:

正交振幅調制(QAM):調制效率高,要求傳送途徑的信噪比高,適合有線電視電纜傳輸。

鍵控移相調制(QPSK):調制效率高,要求傳送途徑的信噪比低,適合衛星廣播。

殘留邊帶調制(VSB):抗多徑傳播效應好(即消除重影效果好),適合地面廣播。

編碼正交頻分調制(COFDM):抗多徑傳播效應和同頻干擾好,適合地面廣播和同頻網廣播。
四、世界上現有的主要數字電視標准

1、美國數字電視標准ATSC

美國地面電視廣播迄今仍占其電視業務的一半以上,因此,美國在發展高清晰度電視時首先考慮的是如何通過地面廣播網進行傳播,並提出了以數字高清晰度電視為基礎的標准-ATSC(Advanced Television System Committee先進電視制式委員會)。美國HDTV地面廣播頻道的帶寬為6MHZ,調制採用8VSB。預計美國的衛星廣播電視會採用QPSK調制,有線電視會採用QAM或VSB調制。

ATSC數字電視標准由四個分離的層級組成,層級之間有清晰的界面。最高為圖像層,確定圖像的形式,包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層,採用MPEG-2壓縮標准。再下來是系統復用層,特定的數據被納入不同的壓縮包中,採用MPEG-2壓縮標准。最後是傳輸層,確定數據傳輸的調制和信道編碼方案。對於地面廣播系統,採用Zenith公司開發的8-VSB傳輸模式,在6MHz地面廣播頻道上可實現19.3Mb/s的傳輸速率。該標准也包含適合有線電視系統高數據率的16-VSB傳輸模式,可在6MHz有線電視信道中實現38.6Mb/s的傳輸速率。

下面兩層共同承擔普通數據的傳輸。上面兩層確定在普通數據傳輸基礎上運行的特定配置,如HDTV或SDTV;還確定ATSC標准支持的具體圖像格式,共有18種(HDTV 6種、SDTV 12種),其中14種採用逐行掃描方式。

在6種HDTV格式中,因為1920×1080格式不適合在6MHz信道內以60幀/秒進行逐行掃描,故以隔行掃描取代之。SDTV的640×480圖像格式與計算機的VGA格式相同,保證了與計算機的適用性。在12種SDTV格式中,有9種採用逐行掃描,保留3種為隔行掃描方式以適應現有的視頻系統。

另外,ATSC還開發並通過了可為採用50Hz幀頻的國家使用的另行標准。HDTV格式的象素陣列相同,但幀頻為25Hz和50Hz;SDTV格式的垂直解析度為576行,水平解析度則不同;也包含352×288格式,適應必要的窗口設置。

2、歐洲數字電視標准DVB

歐洲數字電視標准為DVB,即Digital Video Broadcasting,數字視頻廣播。從1995年起,歐洲陸續發布了數字電視地面廣播(DVB-T)、數字電視衛星廣播(DVB-S)、數字電視有線廣播(DVB-C)的標准。歐洲數字電視首先考慮的是衛星信道,採用QPSK調制。歐洲地面廣播數字電視採用COFDM調制,8M帶寬。歐洲有線數字電視採用QAM調制。

DVB-T(ETS 300 744) 為數字地面電視廣播系統標准。這是最復雜的DVB傳輸系統。地面數字電視發射的傳輸容量,理論上與有線電視系統相當,本地區覆蓋好。採用編碼正交頻分復用(COFDM)調制方式,在8MHz帶寬內能傳送4套電視節目,傳輸質量高;但其接收費用高。

DVB-S(ETS 300 421) 為數字衛星廣播系統標准。衛星傳輸具有覆蓋面廣、節目容量大等特點。數據流的調制採用四相相移鍵控調制(QPSK)方式,工作頻率為11/12GHz。在使用MPEG-2MP@ML格式時,用戶端若達到CCIR 601演播室質量,碼率為9Mb/s;達到PAL質量,碼率為5Mb/s。一個54MHz轉發器傳送速率可達68Mb/s,可用於多套節目的復用。DVB-S標准幾乎為所有的衛星廣播數字電視系統所採用。我國也選用了DVB-S標准。

DVB-C(ETS 300 429) 為數字有線電視廣播系統標准。它具有16、32、64QAM(正交調幅)三種調制方式,工作頻率在10GHz以下。採用64QAM時,一個PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s,可用於多套節目的復用。系統前端可從衛星和地面發射獲得信號,在終端需要電纜機頂盒。
3、日本數字電視的標准ISDB

日本數字電視首先考慮的是衛星信道,採用QPSK調制。並在1999年發布了數字電視的標准--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(Digital Broadcasting Experts Group 數字廣播專家組)制訂的數字廣播系統標准,它利用一種已經標准化的復用方案在一個普通的傳輸信道上發送各種不同種類的信號,同時已經復用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點,可以靈活地集成和發送多節目的電視和其它數據業務。

4、DVB與ATSC的比較

歐洲DVB標准和美國ATSC標準的主要區別如下:

方形像素:在ATSC標准中採納了「方形像素」(Square Picture Eelements),因為它們更加適合於計算機;而DVB標准最初沒有採納,最近也採納了。此外,范圍廣泛的視頻圖像格式也被DVB採納,而ATSC對此則不作強制性規定。

系統層和視頻編碼:DVB和ATSC標准都採納MPEG-2標準的系統層和視頻編碼,但是,由於MPEG-2標准並未對視頻演算法作詳細規定,因而實施方案可以不同,與兩個標准都無關。

音頻編碼:DVB標准採納了MPEG-2的音頻壓縮演算法;而ATSC標准則採納了AC-3的音頻壓縮演算法。

信道編碼:兩者的擾碼器(Radomizers)採用不同的多項式;兩者的里德―所羅門前向糾錯(FEC)編碼採用不同的冗餘度,DVB標准用16B,而ATSC標准用功20B;兩者的交織過程(Interleaving)不同;

在DVB標准中網格編碼(Trellix coding)有可選的不同速率,而在ATSC標准中地面廣播採用固定的2/3速率的網格編碼,有線電視則不需採用網格編碼。

調制技術:衛星廣播系統中DVB標准採用QPSK,而ATSC標准不涉及衛星廣播。有線電視系統中DVB標准採用任選的16/32/64QAM,而ATSC標准採用16VSB,兩者完全不同。地面廣播系統中DVB標准採用具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM(2K個或8K個載波);而ATSC標准採用8VSB。
5、三種數字地面廣播系統的比較

ISDB-T和歐洲的DVB-T非常類似,可以說是經修改的歐洲方案,傳輸方案仍是COFDM,使用的編碼方式相同,調制方法也相同,也分為2K和8K兩種模式。因為日本電視射頻帶寬為6MHz,所以載波數、載波間隔有所差別。ISDB-T與DVB-T、ATSC ATV的比較如下:

6、DVB、ATSC和ISDB成員近況

據悉,DVB成員已經達到265個(來自35個國家和地區),主要集中在歐洲並遍及世界各地,我國的廣播科學研究院和TCL電子集團也在其中。ATSC成員30個,其中有美國國內成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學研究院也參加了ATSC組織。ISDB籌劃指導委員會委員17個,其他成員23個,其成員都是日本國內的電子公司和廣播機構。

五、中國的數字電視標准

1、中國的衛星數字電視標准

中國衛星數字電視採用QPSK調制方式,與歐洲、美國和日本採用的標准相同。由於中國限制個人直接接收衛星數字電視節目,所以目前是由有線電視台集中接收數字電視信號,並將其轉化為模擬信號通過有線網路傳輸給廣大用戶收看的。

2、中國的有線數字電視標准

中國有線數字電視的標准還在報批過程中,預計採用QAM調制方式,與歐洲、美國和日本相同。中國有線數字電視的發展基礎較好,且播出所需的投入成本較小,已經在部分大中型城市試播。有線數字電視因不受國家政策限制,有可能會得到很快推廣。

3、中國的地面數字電視標准

數字電視地面廣播與數字衛星廣播相較,有容易普及、接收價格低廉的特點;與數字有線電視廣播相較,則較不易受城市施工建設、自然災害、戰爭等因素造成的網路中斷影響。因此,在傳輸狀況、應用需求等方面,地面傳輸方式更加復雜,全球各地在地面數字電視傳輸系統方案的選擇上爭議也最大。

自2001年4月起,中國國家廣電總局便開放數字電視廣播系統的規格建議書的提交;並已在2001年10月開始在北京、上海及深圳三地進行數字地面廣播標準的測試工作,在2002年至2003年間測試完成之後,開始進行最後標準的制定,目前還在制定過程之中。

目前中國各方面提交的地面數字電視標准提案共5套,分別是:

國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive Experts Group)一號提案:高級數字電視廣播系統(ADTB-T);

國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive Experts Group)二號提案:數字電視地面廣播系統(BDB-T/OFDM);

廣電總局廣播科學研究院(Academy of Broadcasting Science, State Administration of Radio, Film and TV)的射頻子帶分割雙載波混合調變系統(CDTB-T);

清華大學(Tsinghua University)地面數字多媒體電視廣播傳輸協議(TDS-OFDM based DMB-T);

成都電子科技大學(Cheng Electronic Technology University)的同步多載波擴頻地面數字電視傳輸系統(SMCC/COFDM)。
目前,這五種標准中,呈現出清華大學與上海交大的兩種標准對壘之勢。

清華大學的DMB-T標准

該標准在OFDM(正交頻分復用)的保護間隔(Guard Interval)中,去掉了導頻部分,復用同步頭。該同步頭利用DSS(直接擴散方式,擴散符號使用的是PN系列),提高了靈敏度,有利於汽車等移動狀態下接收信號。與歐洲方式相比,靈敏度提高了10%左右,信噪比的要求也可以降低到-20dB。同時信號的傳輸效率也提高了10%。

清華DMB-T協議簡介

DMB-T (Terrestrial Digital Multimedia/Teelevision Broadcasting) 基於 TDS-OFDM (Time Domain Synchronous -Orthogonal Frequency Division Multiplexing)調制技術

分級的幀結構

強糾錯編碼技術

靈活的信道調制技術

OFDM 3780 個子載波,QPSK+QAM。抗多徑和多普勒效應,支持單頻網

高效可靠的時域同步技術

幀同步:Walsh 編碼的PN序列,QPSK調制。可靠同步,基站識別,終端定位和絕對時間同步,只接收需要信息,達到省電便攜和移動的條件和目的

准確快速的信道估計技術

便於實現的快速演算法
清華DMB-T方案的技術特點

具有自主知識產權(目前已有19個專利)

信道容量大 (最高每秒 32兆位, 適於高清晰度電視廣播)

接收靈敏度高 (簡單天線可以收視, 適於攜帶型接收機)

同步恢復快(小於5ms),信道估計准確,抗干擾能力強(24dB擴頻增益),克服數字電視的懸崖效應,支持數據廣播

能夠抗靜態多徑 (簡單天線接收)和動態多徑干擾 (適於運動環境下接收)

能夠抗各種家電脈沖干擾

頻率規劃效率高(支持同頻網,可用低發射功率覆蓋大范圍)

採用分級編碼技術,使標清和高清電視信號傳輸得到兼容

採用了擴頻技術,大大提高了時域信號同步性能

在傳輸系統的信號調制和糾錯編碼兩大部分都有創新

整體性能優於現有數字電視傳輸系統

具有可擴展性(互動式多媒體廣播、蜂窩式廣播網,等等)
上海交大的ADTB-T標准

ADTB-T是一種「單載波」方案,採用4位或16位QAM變調方式,並在其中融入了獨特的平均化技術,使用8MHz帶寬,擁有5Mbit/s、10Mbit/s、20Mbit/s三種傳輸模式。目前正在開發第4代接收樣機,同時正在進行高速移動接收試驗。

關於移動接收信號的性能,據稱超過了DVB-T。關於所需的靈敏度,據悉為-82dBm(最大20Mbit/秒)?-92dBm(最大5Mbit/秒)。

其主要的技術組成和特點包括:

有效的數據結構:滿足靈活的綜合數字業務和抗干擾要求

單載波調制技術:4/16/64O-QAM

雙導頻輔助同步技術:穩健的上下導頻輔助同步系統

優秀的信道編解碼技術:級聯的交織內外碼FEC

強大的對抗信道衰落的均衡技術:0dB多經和前、後向回波

更多高效的接收處理技術:普通高頻頭+復雜的數字信號處理

大容量移動接收:移動條件下最高速率可達12Mbps
ADTB-T核心技術與創新點:

首次實現大容量(12Mbps)的高速移動接收

首次實現單載波的單頻網技術

提供了高/中/低碼率業務混合傳輸的可能性

穩定可靠的固定接收性能,兼容有線接收

信號的峰均比低,載噪比門限低,有利於頻譜規劃,作到更好的信號覆蓋

對抗相位雜訊的能力強

跟蹤快速變化信道的能力強

採用雙導頻信號,載波恢復和時鍾恢復更穩健,可靠

取得近20項發明專利
4、中國已經頒布的數字電視技術相關標准

目前中國已頒發的與數字電視相關的標准如下:

數字(高清晰度)電視標准體系(概況)

數字電視基礎標准
GB/T7400.11 數字電視術語
GY/T134 數字電視圖像質量主觀評價方法
GY/T144 廣播電視SDH干線網管理介面協議
GY/T145 廣播電視SDH干線網網元管理信息模型規范
GY/Z174 數字電視廣播業務信息(SI)規范
GY/Z175 數字電視廣播條件接收系統(CA)規范

演播室參數標准
GB/T 14857 演播室數字電視編碼參數規范
GB/T 17953 4∶2∶2數字分量圖像信號的介面
GY/T 155 高清晰度電視節目製作及交換用視頻參數值
GY/T 156 演播室數字音頻參數
GY/T 157 演播室高清晰度電視數字視頻信號介面
GY/T 158 演播室數字音頻信號介面
GY/T 159 4∶4∶4數字分量視頻信號介面
GY/T 160 演播室數字電視輔助數據信號格式
GY/T 161 數字電視附屬數據空間內數字音頻和輔助數據的傳輸規范
GY/T 162 高清晰度電視串列介面中作為附屬數據信號的24比特數字音頻格式
B11?GY/T 163 數字電視附屬數據空間內時間碼和控制碼的格式
B12?GY/T 164 演播室串列數字光纖傳輸系統
B13?GB/T14919 數字聲音信號源編碼技術規范
B14?GB/T14920 四聲道數字聲音副載波系統技術規范
B15?GY/T167 數字分量演播室的同步基準信號
B16?GY/T165 電視中心播控系統數字播出通路技術指標和測量方法

視頻編碼及復用標准
GB/T 17975.2 信息技術――運動圖像及其伴音信號的通用編碼
MPEG-2視頻標准在數字(高清晰度)電視廣播中的實施准則(徵求意見稿)
MPEG-2系統標准在數字(高清晰度)電視廣播中的實施准則(徵求意見稿)

信道編碼及調制標准
GB/T 17700-1999衛星數字電視廣播信道編碼及調制標准
GY/T170-2001有線數字電視廣播系統信道編碼及調制規范
GY/T143 有線電視系統調幅激光器發送機和接收機入網技術條件和測量方法
GY/T146 衛星數字電視上行站通用規范
GY/T147 衛星數字電視接收站通用技術要求
GY/T148 衛星數字電視接收機技術要求
GY/T149 衛星數字電視接收站測量方法――系統測量
GY/T150 衛星數字電視接收站測量方法――室內單元測量
GY/T151 衛星數字電視接收站測量方法――室外單元測量
GY/T198-2003《有線數字電視廣播QAM調制器技術要求和測量方法》

8. 電視台總控機房視音頻矩陣的功能

從事廣播電視技術的人都知道,電視播出總控系統是電視播出系統的心臟,是節目錄制信號、播出信號等各類信號匯集的樞紐。而總控矩陣調度系統又是總控系統的核心,是連接播出總控機房和台內各個演播室以及通過衛星、光纖、微波傳輸等外來信號的橋梁。因此,電視信號矩陣如何設計布局,應用的如何,將直接關繫到整個總控系統的使用是否方便,是否具有安全可靠的保障,甚至可以反映出一個電視台總控系統的技術水平。

一 電視信號矩陣的分類

電視信號矩陣可分為模擬復合視音頻矩陣和數字視頻矩陣兩大類。復合視頻(Composite-Video)具備良好的穩定性、兼容性和通用性,對器材和傳輸線纜的要求標准不高,信號源豐富。模擬復合視音頻矩陣的輸入輸出視頻信號均為復合視頻信號,音頻信號一般為平衡式模擬音頻信號,應用於模擬電視系統。

數字視頻(Digital-Video)矩陣的輸入輸出介面均為串列數字介面(SDI)。使用一根同軸電纜可以同時傳輸一路數字分量視頻信號,4聲道數字音頻信號。SDI數字信號具有視音頻信號質量高和長距離傳輸的優點,200米距離之內不需外加任何硬體。廣泛應用於目前的數字電視技術系統。

常見的視頻信號矩陣按照輸入、輸出通道的不同,一般有 8×8、16×16、32×16、32×32、64×32、64×64、96×96、128×128等。常規的理解是乘號前面的數字代表輸入通道的多少,乘號後面的數字代表輸出通道的多少。設計一個視頻矩陣的基本原則,也是根據信號源和需要終端數量的多少,決定矩陣的通道數並預留一定的發展空間。

此外,也可按矩陣的用途進行分類。比如深圳台總控系統矩陣就分為輸入矩陣、主控矩陣、播出矩陣、應急切換矩陣等。不論矩陣如何分類,它們的控制方法都大致相同:前面板按鍵控制、分離式鍵盤控制、第三方(計算機)控制等。

二 電視信號矩陣在總控系統中的應用

一個具有一定規模的電視台,其總控系統往往需要由 多個信號矩陣構成。如何對矩陣進行設計布局、功能安排,將對整個系統的方便使用和安全保障起著至關重要的作用。下面以深圳台總控矩陣系統為例談談總控電視信號矩陣的具體應用。

1. 總控電視信號矩陣的總體布局

深圳電視台總控矩陣系統主要由64×64輸入矩陣、128×96主控矩陣和64×64播出矩陣構成。其構成布局圖如圖1

輸入矩陣、主控矩陣、播出矩陣同為Leitch數字矩陣。該矩陣輸入輸出均為SDI數字信號.每個矩陣各有一個技監口(Tech.monitor)和一個輸出監看口(Monitor Out)。技監口可監看每路輸入信號,輸出監看口可監看每一路輸出信號。此矩陣採用雙電源,互相做熱備份,當其中任一組電源發生故障時,另一組電源能自動負擔矩陣的全部功率,無需人工倒換。矩陣除主控面板外,還可安裝若干個控制某一出口信號輸出的分控面板,並可通過接駁控制計算機的串口,接受來自計算機的切換命令,非常便於操作。

2. 輸入矩陣

輸入矩陣處於矩陣系統的前端,是台外部信號,如衛星、光纖、微波等外部信號接入總控系統的中介橋梁,主要起到外來信號接入及監看、向外界傳輸節目、為本台提供節目錄制源的作用。圖1中輸入矩陣的輸入信號除有衛星接收信號、有線電視網機頂盒信號、其他電視基地的光纖和微波傳輸等外部信號,同時還有8路主控矩陣輸出的信號,這樣可使輸入矩陣不僅可以調度外部信號,也可通過主控矩陣間接調度總控系統內部信號。它的輸出信號主要用於與主控矩陣的連接、外部信號監看、與其他外部電視基地的信號交流及節目錄制信號源等。輸入矩陣的所有輸入輸出信號不直接參與電視播出,故其所有信號不要求與主控系統同步。但其有8路輸出信號通過幀同步機輸入主控矩陣,這樣一來,輸入矩陣的所有信號即可通過主控矩陣參與總控系統內信號交流,並可間接進行播出。輸入矩陣除主控面板外,在節目錄制端還設有分控面板,這樣對錄制信號源的選擇是十分方便的。

3. 主控矩陣

主控矩陣是矩陣系統的中心。它的主要功能是擔負總控系統內部、大樓各樓層演播廳與總控系統的信號交流,並在一定程度上起到輸入矩陣和播出矩陣的作用,增強了系統運用的靈活性,強化了系統的安全性能。

圖中深圳電視台主控矩陣的輸入信號主要為8路經禎同步機同步的輸入矩陣的輸出信號,它可使輸入矩陣信號間接參與系統內信號交流;7路經禎同步機同步的衛星信號和三個外部基地的各2路信號,可使外部信號不經輸入矩陣直接在系統內調度使用並播出,主控矩陣因此對輸入矩陣來說,起到一定的備份作用;還有20路各個演播廳的主備信號;12路播出錄像機信號;20路各頻道播出伺服器主備信號和20路各頻道播出的上鍵信號和未經上鍵的干凈信號等。可以看出,主控矩陣輸入信號基本上涵蓋了系統內的所有信號及系統內經常需要的部分外部信號。主控矩陣所有輸入信號都經系統同步,可以直接調往各頻道參與播出。

主控矩陣的輸出信號有8路輸出到輸入矩陣,可以滿足輸入矩陣對系統內信號的需求;8路輸出到監看屏幕,可以對正在播出或即將播出以及需要監視的信號進行監看;12路輸出信號送往各外部電視基地;9路輸出信號送到各個播出頻道用於播出,同時可以起到播出矩陣的備份作用;有10路輸出信號與播出矩陣連接,這樣可以擴展播出矩陣的輸入信號源;25路輸出信號用於與各個演播廳的信號交流;還有3路輸出作為播出伺服器的上載信號源等。主控矩陣有主控面板,在上載端有控制選擇上載信號的分控面板,還有多個設在其他樓層需要監看系統信號的地方,控制某一出口信號的分控面板。

9. 一個優秀的前端工程師應具備哪些技能

1、熟練而全面的掌握web前端技術
優秀的web前端開發工程師要在知識體繫上既要有廣度和深度。如果你的html、css(包括現在的HTML5+CSS3)基礎不會,或者不夠扎實,或者JS很好,但布局基礎不行……這些表現不僅和優秀的標准相差深遠,甚至連合格的web前端都談不上。一個優秀的web前端至少能實現視覺和交互功能,以及與後端伺服器通信,完成業務邏輯。我理解的前端工程師的核心價值就是對用戶體驗的極致追求。

2、具備快速學習的悟性及本能
web發展的很快,甚至可以說這些技術幾乎每天都在變化.如果沒有快速學習能力,就跟不上web發展的步伐。優秀的前端工程師必須不斷提升自己,不斷學習新技術、新模式;僅僅依靠今天的知識無法適應未來。web的明天與今天必將有天壤之別,而前端工程師的工作就是要搞清楚如何通過自己的web應用程序來體現這種翻天覆地的變化。

3、培養良好的代碼規范編寫習慣
一名優秀的web前端從程序設計風格,即在編製程序時所表現的特點和思維邏輯就能展現出來。這就要求我們在設計程序中要使用結構合理、清晰,形成良好編程習慣,對程序的要求不僅是可以在機器上執行,也要給出正確的結果,便於程序調試和維護。