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于志：LINK高清摄像机微波系统的组成及实施方案
2010-1-13 11:23:00  DVBCN数字电视中文网 人气(7 ) 作者： 来源: 科讯网
        广播电视制作正向高清发展，一些重大的活动、文艺晚会体育赛事都使用了高清制作。将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中能极大提升节目的制作水平。在通常的节目中，无线摄像机要和有线摄像机共同使用。中央电视台的于志对无线微波传输系统中实现摄像机反向控制功能的意义和具体的实施方案进行了介绍。
　　为了提高节目制作的整体技术水平，对无线徽波摄像机提出了较高要求。高清图像经压缩编码通过无线徽波传输，在接收端解码后的图像要有接近有线讯道的图像质量传输过程要有很低的信号延时以及可靠的发送和接收机制等。但是最难做到的是实现无线微波摄像机和有线摄像机共同使用时色彩的匹配和技术参数的实时调整，中央电视台转播部在6+2 ( 6个有线讯道+2个无线讯道)高清EFP系统设计时提出了有线讯道无线延伸的概念。
　　LINK高清摄像机的微波传输系统是由多个关键部分组成，其中主要包括摄像机微波发射单元、光纤延伸单元、分集式信号接收机、摄像机控制单元等部分。
　　一、摄像机微波发射单元
　　此单元是摄像机高清信号处理的核心部分，其功能和性能指标必须优越。系统供应商(LinkResearch)的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点。为了达到在COFDM微波传输规范中提供更佳的编码效果他们利用20MHz宽通道的方式提高传输的有效码率，从而提高编码质盆。他们所采用的调制方式是Link公司研发的LMS-T技术，提供10/20MHz的射频带宽，因此它比一般厂家所提供的DVB-T 6/BMHz方案，信源编码的有效码率可以提高一倍。
　　可以看出当使用LMS-T的16QAM ( FEC=2/3和GI=I/8)时，有效比特率可以达到18.43Mbps:当使用DVB-T的16QAM  ( FEC=I /2和GI=1/32)时该系统只能提供大约12Mbps的带宽。
　　LMS-T是在充分吸收DVB-T的技术基础上发展形成的更好的调制技术。LMS-T使用更少的子载波子载波，数量为512个，而DVB-T要使用接近2000个子载波，这使LMS-T更适合应用于快速移动的制作环境中。LMS-T还使用了性能更好、译码复杂度较低、结构灵活的LDPC(低密度奇偶校验码)纠错码技术，LDPC码在发送端编码，在接收端进行相应的译码，从而实现编码的纠错。LDPC码由于其奇偶校验矩阵的稀疏性使其存在高效的译码算法，其复杂度与码长成线性关系克服了分组码在码长很大时所面临的问题。而且由于校验矩阵稀疏，使得在长码时相距很远的信息比特参与统一校验，这使得连续的突发差错对译码的影响不大，进一步提高信号传输的可靠性。
　　LINK的无线徽波设备也可以按不同场景的要求，使用不同的信道调制方案,而且系统可以提供BISS I/E的简单加扰功能，保证传输中的信号不会给没有授权的用户。
　　二、光纤延伸单元
　　简单来说，光纤延伸单元实现了无线微波系统接收部分和控制部分的长距离分离，也是方案最具特色的部分。光纤延伸单元利用有线摄像机所使用的LEMO光缆可以将2公里(含供电)甚至30公里的(不含供电)的远端信号或数据包括HD/SD-SDI信号、音频信号、UHF摄像机的遥控数据，统一通过一根LEMO光缆送到控制站点。而光端机的前、后端、均可连接外部供电对于远端不能提供安全供电的情况，控制端可以提供远端所需的电力。
　　三、分集式信号接收机
　　分集式接收是现今的微波传输中比较重要的一环，用来解决数字微波信号在多路径反射的环境下提高其抗干扰能力理论上最多可以补偿6dB的接收门限在实际的移动和更为复杂的反射环境下，也可以得到接近3dB的额外补偿，使接收余量更为充足。分集式接收的原理非常简明，即两个或更多的相同的输入信号合成一个最终输出信号。例如:所有的输入RF信号来自不同的路径，某一路径的数据包损坏系统自动切换到另一个路径信号来恢复受损的数据包。
　　四、摄像机反向控制单元（LINK L1255）
　　摄像机的反向控制是摄像机微波系统中最为关键的功能。因为控制单元为各家自主开发，而且协议不一致，因此工厂需要对应每个品牌进行后续开发，将摄像机微波系统中有关摄像机控制部分的信息传递纳入传输之中。目前Link提供支持索尼和汤姆逊两家的高清专业机型摄像机的远控协议。其控制功能包括，TALLY、彩条、光圈调整、黑电平调整、色差调整，以及黑白平衡操作、摄像机设置文件调用等完整的摄像机调控能力。摄像机调控采用了与视音频微波传输带宽以外的UHF通道进行。这个系统最大的特点是UHF通道也通过光纤延伸系统，完成远端通信信号的发送和采集，并经过远距离的光纤传送实现远端通信。
　　无线系统通过摄像机微波发射、光纤延伸、分集式信号接收机、摄像机反向控制等单元的组合实现了CCTV对无线摄像机的功能需求。摄像师在操作无线摄像机时能更加专注于取景构图等节目制作的需求，而相应的技术指标则全部由机房内的技术人员来掌控。总之摄像师在操作这套无线摄像机时几乎和操作有线讯道的摄像机感觉一样，而且不再需要担心摄像机线缆的问题为节目制作提供了最大的灵活性。
　　许多摄像师在使用微波无线摄像机时都但心微波辐射会不会对自己的身体造成伤害，无线摄像机它不会对身体造成什么伤害，摄像师可以放心地使用。
　　中央电视台在2008年北京奥运会开闭幕式、田径比赛的节目包装残奥会田径比赛公用信号的制作、广西自治区成立50周年庆典直播以及第24届世界大学生运动会花样滑冰比赛公用信号的制作中，都使用了这两套无线微波摄像机系统并得到了节目制作部门的一致好评。
NDT安达斯Link XP数字无线摄像机微波系统

慧聪网   2005年8月18日9时28分   信息来源：慧聪网广电行业频道    

Link XP数字无线摄像机微波系统
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   Link Research的LinkXP数字无线摄像机微波系统，是电视制作中的革命性产品，它适合世界各地的系统应用。
配置特点：
    - 发射机重量仅为1公斤
    - 40ms的低信号延时，可与其他有线摄像机一同使用
    - 多样式接收，适合最艰苦的传送服务，以及多个范围的微波接收覆盖需要
    - 回传视频（Return Video）选配，将以牢靠的COFDM方式将信号回传摄像机

    - 数字三同轴选配，将信号和供电送往1.5公里处的微波接收点，而没有任何的信号减弱
    -摄像机控制选配，包括对颜色平衡的调整
    -瞬间接收恢复功能，避免黑场的产生
    -数字COFDM, MPEG 4:2:2编码和调制
    -国际通用信号格式兼容，包括PAL和NTSC
    -接收机帧同步功能
    -专业信号接口，包括SDI和ASI等
    LinkXP有以下两个比同类产品更为优胜的地方。更少的信号延时，使现场采访应用时，无线咪的视音延时近乎没有。同样地，LinkXP可以混合多个无线摄像机，也不会产生信号延时问题。它适合大范围的传输，使传输服务非常牢靠。即使使用较高的比特率，也能保证传输图像的质量和最高的灵活性。

Link 无线摄像机微波
应用行业：广电
Link 无线摄像机微波包含三个子系统：单向传输系统，含摄像机系统，包括返送视音频信号处理系统。

Link XPR L1124 含摄像机控制

标配BVV－5摄像机界面

Tally指示灯、白平衡和光圈控制

业内标准UHF回路控制

麦克风和线路电平音频输入

Link XPRV，L1125含回路视音频

与Link XPR配置相同，另加回路视音频

摄像机延时帧锁定至40毫秒

COFDM回路视频，适合艰苦传输环境

回传频率在2.0－2.11GHz范围内

正向传输频率在2.2GHz以上

接收基站L9203

接收基站用作连接三同轴和下变换器

达1.5公里的连接而不影响完美的数字信号

接收站经由三同轴电缆供电，不需要外接电源

在不需要三同轴的使用时，接收站可以单独使用

发射机L1103

模拟视频、分量视频、和SDI等视频输入

100毫瓦、1.95－2.7GHz射频信号输出

DVB－T COFDM调制方法，MPEG2 4：2：2编码

两对立体声音频

L3421发射天线

全向天线选择

安全的天线弹簧装置

1.95－2.7GHz频带

高效能

Link XP无线摄像机微波
应用行业：广电

Link XP数字无线摄像机微波系统，是电视制作中的革命性产品。

Link XP 特点
提供领域内全面的产品，覆盖世界各地的系统应用：
无线摄像机微波发射机
下变换器
多款多样式接收机
摄像机控制单元（数据传输接口、控制面板OCP）
回路视频单元
三同轴基站、 三同轴远控单元
发射机重量仅为1公斤
国际通用信号格式兼容，包括PAL和NTSC
专业信号接口，包括模拟、SDI和ASI等
COFDM、MPEG 4:2:2编码和调制
接收机帧同步功能
摄像机控制选配，包括对颜色平衡的调整
回传视频（Return Video）选配，将以牢靠的COFDM方式将信号回传摄像机
40ms的低信号延时
可与其他有线摄像机一同使用，更少的信号延时，使现场采访应用时，视音频延时近乎没有
同样，Link XP也可以混合多个无线摄像机，也不会产生信号延时问题
适合多场合、大范围的传输特性
多种发射端与接收端的灵活组合
多样式接收，适合最艰苦的传送服务，以及多个范围的微波接收覆盖需要
数字三同轴选配，将信号和供电送往1.5公里处的微波接收点，而没有任何的信号减弱
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DSNG新闻卫星直播车系统构成与应用
李亚滨
本文作者李亚滨先生，深圳广播电影电视集团技术管理中心工程师。
关键词：DSNG　卫星传输　高功放　IRD
现代电视媒体的竞争已越来越体现在速度上的竞争，面对突发新闻事件，能否快速到达现场并立即开展电视直播报道，是电视媒体竞争的关键。特别是在南方雪灾、四川抗震救灾和奥运火炬传递等重大事件中，充分考验了媒体在应对重大新闻事件中的快速反应和现场直播报道能力。要应对这种考验，就要求电视传输的技术手段必须具备快速响应和机动灵活性。由于电视传输技术的发达，各媒体可选择的传输手段可谓多种多样，包括DSNG卫星车、便携式SNG、海事卫星、光纤、互联网，甚至电话连线等。其中，卫星车有着覆盖范围广、通信距离远、响应速度快、信号质量高等无可比拟的优势，是电视新闻直播报道中最重要的技术手段之一。
正是基于卫星车在传输上拥有的这些优势，深圳电视台新引进了一辆DSNG卫星车。卫星直播车车体采用的是丰田霸道VX 4.0L款越野车，该车体积小、马力大、越野性能强，车顶搭载了瑞典SWE-DISH 1.5m Ku波段车载天线系统，天线旋转范围±183，车辆可任意停靠而无需考虑车头方位，通过车顶GPS和电子罗盘精确定位，自动完成精准对星，车上配备了LINK XP无线摄像机微波发射与接收单元，实现摄像机到卫星车的无线传输，特别适于新闻的快速采集与直播报道。
车体部分
丰田霸道VX车整体设计非常紧凑，我们以尽量不做大规模改动为原则，只将车内将第三排座椅拆除，安装了标准机柜，并刚好利用了原车空调出风口，对设备进行散热通风。第二排座椅完全保留并可折叠放倒，行车时可作为普通座椅，连驾驶员在内可乘坐4人，满足一个新闻采访小组的人数，工作时可折叠腾出工作空间。
天线紧贴车顶直接安装在原车行李架固定处，在天线固定架周围安装了装饰围板，使天线和车体融为一体成流线型，既美观又降低风阻，同时又不影响车顶排水。外接口全部置于车尾，打开尾门可方便的进行外来信号和电源的接入，并在底板处开有线孔，使尾门完全闭合也不会影响走线。在车体后支撑点安装了两个电动支撑腿，由汽车电瓶供电，起到稳定车体和分担部分卫星车重量的作用，防止卫星车工作时人员进出造成车体颤动，导致天线对星偏移。
供电系统采用市电输入和水牛取力发电两种方式，在无市电的情况下，借助汽车发动机带动水牛取力发电机供电，提供5KVA电源，两路取电方式都经过UPS分配给各路设备。在突发情况下，UPS可为整车设备供电15min左右。
卫星传输系统

如图1所示，卫星传输系统分为上行系统和下行系统两部分，主要由车载天线系统、高功放、上变频器、编码调制器、LNB (低噪声下变频器)、IRD (解码器)、频谱分析仪、RF跳线排等设备组成。
1. 上行链路：视音频信号经过编码调制器后，输出L波段信号送入Ku波段上变频单元，变换为Ku波段射频信号，经高功放和天线发射至卫星转发器；
2. 下行链路：天线接收的卫星信号经LNB放大和变频后，输出L波段信号，经1:4功分器分别送至天线控制器、频谱分析仪、IRD(解码器)，对接收信号进行监测。整个车载卫星上行系统中关键设备如高功放(内置上变频器)、编码调制器均采用1:1热备份，当主用设备出现故障，系统在瞬间实现自动切换，以保证直播安全。

车载天线系统 　　
天线系统由天线主体结构和天线控制器组成。本系统选择了SWE-DISH专门为卫星车载设计的1.5mKu波段天线DA150K，天线主体由主反射面、副反射面、馈源、天线底座、方位/俯仰/极化驱动马达、限位开关等组成。天线采用格里高利双反射面设计，以最大限度集中发射能量，提高天线发射效率，减少天线侧后方的微波泄漏。在天线底座安装了两个内置上变频器的行波管高功放和波导网络开关，缩短了高功放输出口到馈源口之间的长度，降低了传输损耗，天线收拢后形成收藏式设备舱，对舱内设备进行有效保护。　　
天线控制器选用SWE-DISH的ACU3000，根据GPS和电子罗盘提供的现场数据自动计算指向参数，控制天线转动在几分钟内即可完成对星，并实时显示天线的方位角、俯仰角、极化角数据及接收信号强度。 　　
高功放系统 　　
高功放系统由两台200W行波管高功放XTU-200K和一台高功放控制器XTC-114D及波导网络和切换开关组成，两台高功放及切换开关安装在天线仓内，高功放控制器安装在车内。高功放内置了BUC (Block Up Converter，BUC为固定本振的上变频器，本振频率为12800MHz)，由BUC将L波段信号变为Ku波段信号，再放大到所需的发射功率，以满足卫星传送的要求。高功放控制器用来控制高功放的开关机及增益调节及高功放备份控制，当主用机故障时，自动或手动将备用机切换到主用状态。高功放内部有一个可变衰减器，通过调节可变衰减器的衰减值即可改变高功放的总增益。 　　
编码调制器 　　
采用美国TIERNAN的SE4000编码调制一体机。编码器对视音频信号进行MPEG-2压缩编码，形成各种基本码流再进行复用，产生ASI传输流送调制器，调制器对传输流进行QPSK调制，产生L-band中频信号送BUC。　　
通过RCS11切换控制器进行编码调制器的切换，当主用编码调制器出现故障时可自动切换到备用编码调制器，也可进行人工手动切换。 　　
LNB(低噪声下变频器) 　　
接收到的Ku波段卫星下行信号，经LNB变为L波段信号(950~1450MHz)，本系统使用的LNB本振频率为11300MHz。 　　
IRD(解码器) 　　
采用美国TIERNAN的TDR4022综合接收解码器，4:2:0和4:2:2解码，将接收的L波段信号进行解调和译码，还原图像及伴音信号。
视音频及无线摄像机微波系统

如图2所示，整车视音频系统全部采用音频嵌入数字视频信号的方式传输，配备一路无线摄像机微波讯道，两路有线模拟视音频输入，两路有线数字SDI输入，经过数字视频矩阵切换输出，送至编码器和监听监看系统，全部视音频信号都经过视音频跳线盘便于信号调配。设备主要由EVERTZ 12×2数字视频矩阵、包含模数转换板和数字视分板的EVERTZ综合机箱、LEADER数字同步机LT4420、LEADER数字波形监视器LV5100D、RUIGE液晶监视器及视音频跳线盘组成。PGM监听监看由功能强大的WOHLER监视器VAMP2SDA完成，该监视器具有多路视音频输入和音频解嵌功能，非常适合综合监听监看。
LINK XP无线摄像机微波系统采用COFDM调制技术，可方便的进行非视距移动微波传输，发射机重量只有1KG,信号延时仅有40ms，特别适合ENG，接收单元具有多路射频输入分集接收功能，我们在车顶安装了全向和定向天线各一部，并在外接口板留有射频输入口，便于在需要时延长接收范围，LINK无线摄像机微波系统极大的提高了新闻直播的“战斗力”，同时也使得卫星车在停放对星上有了更大范围的选择。
DSNG卫星车上星步骤
DSNG卫星车上星步骤为：
1. 按卫星公司要求提前申请卫星信道，包括上/下行频率、极化方式带宽等。
2. 传送现场：整车通电，分别将设备加电。
3. 打开两台行波管高功放的输入电(放大器状态指示灯闪烁，进入预热状态，预热完毕后，灯不再闪)。
4. 展开天线并寻星。
5. 设置其它电子设备(可与寻星过程同步进行)。
6. 发送非调制载波至备用高功放，其操作步骤为：
a. 开启与假负载相通的行波管放功放的高压(在高功放控制器前面板按备用高功放的TX A 或TX B)，并将高功放控制器的监视屏放在显示输出功率；
b. 在编码/调制器前面板按CARRIER按钮使该指示灯亮，同时注意高功放控制器显示的输出功率；
c. 与卫星公司操作员联系，确认发射频率并准备发射载波到卫星，用频谱仪查看接收卫星频谱，确认在卫星公司给定的频率上无其它载波占用，否则先与卫星公司联系，然后经卫星公司操作员同意发送非调制载波到卫星。
7. 在卫星公司操作员指导下调整极化角，使极化隔离度达到卫星公司要求。
8. 发送调制载波并传送节目，其操作为：在编码调制器前面板按MOD按钮使该指示灯亮，观察IRD是否能收到信号。如果IRD不能锁定，用频谱仪观察发射载波的频谱，如果功率低，可慢慢增加发射功率，直到IRD锁定，并有3dB以上余量。如果载波功率不低，先检查IRD设置，不要急于增加功率。
9. 将所有切换控制器放自动控制状态
10. 节目传送完闭，关机，其操作步骤为：从编码调制器前面板按MOD按钮使该指示灯灭；将高功放控制器控制方式设为MANUAL；关闭高功放高压，在高功放控制器前面板按TX A 和TX B，高功放指示灯变为黄色；收藏天线(按天线控制器操作程序执行)；高功放控制器显示高功放冷却过程结束时关闭高功放电源。
DSNG卫星车使用注意事项
1. 在天线转动时应注意观察，如遇有阻挡等情况时，应及时停止天线转动。在自动转动时，可随时按下STOP键，停止天线转动。
2. 转动方位角时，注意天线的仰角，仰角太低时，方位角转动受限,先将仰角调高，再转动方位角。
3. 手动收藏天线时，一定先将方位角及极化角转到STOW位置，再向下转动仰角。
4. 发射载波到卫星前一定确认发射频率为卫星公司给定的频率，天线极化方式正确，调制器符号速率不要超过卫星公司给定的带宽，再检查高功放输出功率，不能高。
5. 节目传送完毕，关闭高功放高压电后，不要立即关闭主电源，要等高功放散热完毕再关闭主电源。
6. 编码调制器前面板的CARRIER和MOD灯一定要按灭。避免下次使用时，直接将载波发向卫星。
7. LNB所需直流电由IRD提供，频谱仪的直流输出电一定要关闭。每次与频谱仪接信号时要先确认频谱仪的直流供电指示灯不亮。
8. 做编码调制器与IRD环路时，一定关闭IRD LNB供电电源。
结束语
深圳电视台DSNG卫星车于2008年8月8日奥运会开幕式当天深圳庆典活动中首次启用，凭借丰田霸道车超强的越野性能和SWE-DISH天线系统快速对星的能力，极大提高了深圳台远程快速电视直播的能力，并有效的补充了本地数字微波网覆盖的盲区。目前，该车在各档新闻直播报道和大型电视直播活动中发挥着重要作用。
（全文完）