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第12章智能建筑有线电视及视频应用技术

日期:2020-05-07 08:14

  第12章 智能修造有线电视及视频利用本领 第12章 智能修造有线智能化修造对有线有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.1放大器 12.2.2信号惩罚器 12.2.3自办节目创制摆设 12.2.4调制器 12.2.5混淆器 12.2.6分拨器 12.2.7分支器 12.2.8机顶盒 12.2.9电缆调制解调器 12.2.10光端摆设 12.3有线有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.1.双向传输 12.4.2双向传输电缆电视体系 12.4.3视频点播体系(VOD) 12.4.4视讯宽带网本领 12.4.5基于有线电视汇集双向传输本领的本质利用 12.5视频聚会本领 12.5.1视频聚会体系的摆设 12.5.2视频聚会体系的通讯汇集本领 12.5.3视频聚会体系构成 12.6视频显示本领 12.6.1视频显示器件 12.6.2视频显示体系 第12章 智能修造有线电视及视频利用本领 本章导读 ? 有线电视及视频利用本领与新颖智能化 修造亲密干系,正在很大水平上展现了修 筑的智能化水平。本章基于有线电视及 视频利用本领的根本道理,以本质利用 为要点,就智能修造中的有线电视体系 和视频利用体系的本领性子、功用性子、 利用性子作实在的商量。 第12章 智能修造有线智能化修造对有线电视体系的请求 新颖修造智能化体系中的有线电视体系平常为接入体系, 即都会或区域性有线电视汇集的无间和延迟。同时统筹 修造本身的非常请求,即请求具有或许独立给与来自卫 星的电视信号和独立自办视频节宗旨功用。于是请求系 统或许将接入信号、卫星直收信号、自办节目信号等混 合正在一道,欺骗修造内的传输、分拨汇集,为终端供给 各式视频信号。 为此,各式信号的尺度必需联合到有线电视的干系邦度 尺度上,传输分拨汇集也应适合双向传输请求,以便满 足视频点播(VOD),视频聚会,长途教学,网上购物以 及与互联网相连的请求。 第12章 智能修造有线有线电视体系的平常组成 干线 桥接 输出 卫星给与天线 卫星 给与机 VHF UHF (强) 干线 放大 中央 桥接 输出 终端桥接输出 A V 调制器 干线传输 混 频道 放大器 分拨给 附近线途 频道 放大器 带通 滤波器 VHF UHF (弱) MMDS 天线放大 室外 降频器 信号 惩罚器 信号 惩罚器 带通 滤波器 合 分拨 放大 拉长放大 频道 放大器 宽带 放大器 器 用户分拨 有线电视汇集信号 导频信号 发作器 前端摆设 引入线 分 配 器 TV 图12-1有线电视体系根本构成示图谋 第12章 智能修造有线有线.载噪比(C/N),界说为载波功率与噪声功率之比。 2.与非线性失线)载波互调比(IM);(2)交扰 调制比(CM);(3 )载波组合三次差拍比 (CTB); (4)载波组合二 次 差 拍 比 ( CSO ) ; ( 5 ) 微 分 增 益 ( DG ) ; ( 6 ) 微 分 相 位 (DP);。 3 .与线性失结果合的目标:( l )色度/亮度时延差(⊿ τ ); (2)频道内幅频性子。 4.载波相易声比。 5.信号电平,这是有线电视体系中最根本的本领目标,失真、噪 声作梗等目标的优劣与之亲密干系。 (l)用户端电平 指终端信号电平(dB)。 (2)体系职责电平 指传输汇集中信号电平。 6.体系输出口互相分开度,该目标反响了各输出口之间互相影响 水平,用衰减量示意。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.1放大器 有线电视体系中有众个合节上要用到放大器,正在差异的合节采用不 同机能的放大器:1.天线.线.双向放 大器。 主放大器Ⅰ 衰减器 高通 1端 低通 反向放大器 平衡器 高通 低通 2端 主放大器Ⅱ 图12-2双向放大器道理框图 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.2信号惩罚器 信号惩罚器实际上即是频道转换器,但又比古板的频道转换器功用 要周到、机能要精良得众。图12-3为信号惩罚器道理框图 图像中放 射频输入 射频放大 下变频 合 伴音中放 本振1 本振2 混 上变频 射频放大 射频输出 图12-3信号惩罚器道理框图 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.3自办节目创制摆设 要紧的摆设有以下几种: 1 .录像机和影碟 机; 2 .摄像机; 3 .自愿编辑机; 4 .电子 特技机;5.片子电视转换机;6.节目选取 器;7.字幕增添器;8.照明灯具。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.4调制器 对待来自自办节宗旨摄像机或录像机的视频信号,以及 来自卫星给与机和微波给与机解调出来的视频信号和音 频信号,须要用调制器将它们调制成某频道的射频信号 再进入干线实行传输。调制器平常分为两类,即射频调 制格式和中频调制格式。正在请求较高的体系当选择中频 调制格式。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.5混淆器 混淆器能将众个输入端的电视信号奉送给一个输出口, 即是将众个电视频道信号混淆成一齐,用一根同轴电缆 传输,以到达众途复用的宗旨。混淆器分为滤波器式和 宽带传输线变压器式。滤波器式混淆器的便宜是插入损 耗较小,但交流性差,调理坚苦。正在信号较众的体系一 般不采用。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.6分拨器 分拨器能将一齐输入的信号功率均匀分拨成几途输出。 分拨器的根本类型为二分拨器和三分拨器,正在此底子上 可扩展派生出四分拨器、六分拨器等。分拨器的理念分 配亏损与分拨途数相合,二分拨器为 3dB ,三分拨器为 4.8dB,四分拨器为6dB。因为能量走漏、传输损耗等原 因分拨器的本质分拨亏损总大于理念分拨亏损。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.7分支器 同分拨器雷同,分支器也是一种实行信号功率分拨的装 置。但与分拨器差异的是,分拨器均匀分拨功率,而分 支器是从干线中取出一小个人信号功率分送给用户,大 个人功率无间沿干线向下传输。分支器是串接正在线途中 的,分支输出有一齐、二途、四途等。 分支器各输出端信号应互不影响,分支端输出信号巨细 取决于定向耦合器的耦合量。双向传输平分支器作反向 行使时请求分支器正、反向性子相仿。主输出端口至分 支端口的反向分开度平常为 25~40dB,主输出端口至主 输端入口的反向传输损耗与正向插入损耗一样。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.8机顶盒 机顶盒(STB,Set Top Box)的观点是斗劲广大的。从广义上说, 平常与电视机衔尾的汇集终端摆设都可称为机顶盒 射频输入 中频信号 信号 调谐 A/D转换 音视频PES分组 MPEG传输流 OAM解调 解复用 视频PES分组 PLS理解 音频PES分组 视频解码 PAL/NTSC 编码 视频输出 音频解码 PCM音频 PCM解码 模仿音视 音频输出 图12-4数字机顶盒道理框图 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 有线电视数字机顶盒 RF By-Pass RF IEC 调谐器 PAL/NTSC 解调 OAM 解调 解复 用 解扰 引擎 OAM解 调 音视频 解压缩 音频视频 信号惩罚 以及图像 功用 Video S-Video Audio AC3 RCA S-VHS RCA RCA IEC RF输入 1394 USB CPU Ethernet IDE FLASH EEPROM SDRAM Modem RS232 1284 智能卡1 智能卡2 1394 USB RJ45 IDE RJ11 RS232 1284 智能卡1 智能卡2 双向调 谐器 OPSK OAM调 制 Cable Modem MAC 图12-5有线电视数字机顶盒硬件逻辑构造框图 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.9电缆调制解调器 电缆调制解调器别名Cable Modem,是一种将数据终端摆设(算计 机)衔尾到有线电视(CATV)双向传输网,以行使户能实行数据通 信,拜访Internet等音信资源的摆设。 Cable Modem 与 以 往 的 Modem 正在 原 理 上 都 是 将 数 据 进 行 调 制 后 正在 Cable(电缆)的一个频率周围内传输,给与时实行解调,传输机理与 日常Modem一样,差异之处正在于它是通过有线电视 CATV 的某个传输 频带实行调制解调的。而日常Modem的传输介质正在用户与换取机之 间是独立的,即用户独享通信介质。Cable Modem属于共享介质系 统,其它空闲频段还是可用于有线电视信号的传输。 第12章 智能修造有线有线电视体系的摆设和部件 12.2.10光端摆设 光纤传输正在CATV的信号传输中起到越来越紧急的影响,于是光端设 备也就成为CATV体系中紧急部件。要紧有光发射机,光给与机,光 放大器等摆设。 AGC 光检测 光输入 器组件 输出 放大 RF测试 输入放大 宽带平衡 可变衰减器 RF输出 图12-6 光给与机根本道理 第12章 智能修造有线有线卫星电视信号接入 卫星电视给与的功用是另日自卫星的电视信号始末妥当的惩罚,使 之与其他电视信号一道进入体系的传输通道。 扔物面给与天线 视频 高频 头 卫星电视接 收机 音频 调制 器 混 输出到传输干线 合 来自给与前端的其他电视信号 器 图12-6 光给与机根本道理 第12章 智能修造有线有线有线电视给与体系 智能修造中的有线电视给与体系平常与外部有线电视系 统相衔尾,其余,思索到少少非常请求,还可直接给与 卫星电视信号,直接接入自办节目信号,录像放送信号 等。 第12章 智能修造有线智能修造有线dB 卫星 给与机 A V 110dB 调制器 RF 四 分 69dB 83 70dB 82 81dB 80dB 3 2 100dB 69dB 84dB 70dB 79dB 69dB 78dB 70dB 三 分 DVD A 录像机 信号 110dB 惩罚器 RF 调制器 110dB RF V 信 号 混 合 器 1 均 衡 108dB 器 94dB 三 分 90dB 二 分 宽带放大 110dB RF 都会有线电视汇集接入 (众途电视信号) 85dB 90dB 69dB 84dB 75Ω 77dB 图12-8楼宇有线电视接入体系打算图 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.1.双向传输 双向传输本领是构修VOD体系、视讯宽带网体系、视频聚会体系的 音信传输底子。完毕双向传输的要紧有以下3种格式:(1)频率分 割双向传输格式;(2)空间割据双向传输格式;(3)时代割据双 向传输格式。 下行信号 高通滤波器 传输线 高通滤波器 下行信号 上行信号 低通滤波器 低通滤波器 上行信号 图12-9 频率割据双向传输格式 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.2双向传输电缆电视体系 一套电缆/一套放大器的传输体系 ①上、下回途折柳调理放大器增益未便利,对自愿电平限定则更困 难;②线途平衡的调理坚苦,而自愿斜率限定则更坚苦;③须要倍 程较大的宽带放大器;④放大器较难餍足交扰调制、互相调制的要 求。 FDM滤波器 高通 放 大 器 低通 高通 FDM滤波器 低通 图12-10一套电缆、一套放大器的体系 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.2双向传输电缆电视体系 一套电缆/2套放大器的传输体系 FDM滤波器 高通 放大器(正向) 放大器(反向) 低通 FDM滤波器 高通 低通 图12-11一套电缆、两套放大器的体系 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.2双向传输电缆电视体系 前端体系 卫星电视信号惩罚 调频微波信号惩罚 MMDS信号惩罚 V/U 电视信号惩罚 调频信号惩罚 自办节目信号惩罚 上变频器 上行变换器 众 途 混 合 器 双 向 滤 波 器 双向传输电视体系的构成 双 向 干 线 放 大 器 双 向 干 线双向传 输电视体系根本 构成 分支器/分拨器 拉长放大 干线 上行调制器 电视信号源 分前端(分拨点) 监督器 调制解调器 数据信号 电视机 用户(分拨点) 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.3视频点播体系(VOD) 真视频点播(TVOD)体系 TVOD体系具有双向对称的传输容量,人们或许全体完毕独立收视,可 及时地限定节目播放,并正在收视经过中像行使录像机那样限定节宗旨 疾进、疾退、暂停等。但它对前端、汇集及终端都有庄敬的请求。 节目存 储体系 模仿电 视前端 混淆器 干线传输 换取体系 双向用户 分拨体系 视频 效劳器 播出体系 加扰调 制体系 机顶盒 数字信号 惩罚体系 用户约束 算计机系 统 限定体系 电视机 图12-13视频点播的道理示图谋 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.3视频点播体系(VOD) 准视频点播(NVOD)体系 准视频点播是用户通过一个窄带信道,例如电话线便可向有线电视台 检索和索取电视节目,只供节目预订用,而有线电视台或者音信核心 通过宽带汇集向用户供给电视节目,于是是一种非对称双工通讯格式。 辅助创制核心 电视节目 数字电视节目 视频节目库 数模转换体系 播控核心 点播核心 前端 市内电线欺骗算计机汇集完毕NVOD示图谋 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.4视讯宽带网本领 视讯宽带网的方向是集通讯、电视、限定约束以及其他效劳功用于一 网,以协同的传输介质传输各式差异的音信,向终端用户供给归纳性 的音信效劳。它相对待古板的窄带的电信网以及电视传输汇集有更疾 的传输速率和更众的功用。 视讯宽带网本领正在楼宇中的利用枢纽是 Cable Modem 宽带网接入本领, 它是欺骗闭途电视铜轴电缆实行宽带接入的本领。 Cable Modem 答允用户通过有线电视网( CATV )实行高速数据接入 (如接入因特网),它最大的上风正在于速率疾、占用资源少:平常下 行速度最高可达36Mbps,上行速度也可高达10Mbps;正在本质行使中, Cable Modem 只占用有线电视体系可用频谱中的一小个人,因此上钩 时不影响收看电视和行使电线小时阻滞正在网上, 不发送或给与数据时不占用任何汇集和体系资源。 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.4视讯宽带网本领 HFC宽带网组成道理 第12章 智能修造有线 有线电视汇集的双向传输本领 12.4.5基于有线电视汇集双向传输本领的本质利用 Inteneter 磁盘阵列 存储器 众 视频服 务器 视频服 务器 网 络 交 换 机 VOD 效劳器 数据 效劳 器 Web 效劳 器 途 复 用 机 顶 盒 电视 机 PC 机 双向放大 卫星直收信号接入 有线 基于有线电视汇集的VOD视频点播体系 第12章 智能修造有线视频聚会本领 视频聚会体系是欺骗新颖音视频本领和通讯本领正在两个或众个住址 的用户之间实行聚会,及时传送音响、图像的通讯格式。它同时还 可能附加静止图像、文献、传真等信号的传送。投入电视聚会的人, 可能通过电视公告成睹,同时察看对方的形势、举动、神色等,并 能出示实物、图纸、文献等实拍的电视图像或者显示正在黑板、白板 上写的字和画的图,使正在远住址投入聚会的人感觉宛若和对方实行 “面临面”的交叙,正在恶果上可能取代现场实行的聚会。 聚会终端1 聚会终端2 众点限定单位 MCU 聚会终端3 聚会终端4 聚会终端5 聚会终端6 图12-17视频聚会体系构成 第12章 智能修造有线视频聚会体系的摆设 终端摆设 终端摆设蕴涵摄像机、发话器、监督器、扬声器、回波抵消器、终端 惩罚器、聚会限定器(或终端后台)和少少需要的从属摆设。 视频终端 用户的 视听数 据摆设 聚会电 视终端 通讯汇集 终端摆设 MCU 图12-18终端摆设正在体系中的身分 第12章 智能修造有线视频聚会体系的摆设 众点限定单位MCU 众点限定单位(MCU)是电视聚会体系中的核心限定个人,其影响 肖似于电话通讯体系中的程控换取机。它把3个以上会场的终端设 备相接起来,完毕音频信号的混淆和视频信号的切换,完毕众个终 端摆设信号的汇接和惩罚。 大型众点MCU 小型MCU 图12-19众点限定单位(MCU) 第12章 智能修造有线视频聚会体系的摆设 众个MCU级连行使 因为MCU最大端口数是有必然束缚的,于是,正在遭遇聚会点奇特众 的情形时,可能将众个 MCU 级连行使,如许就可能增长聚会电视系 统的场点容量,如图12-20所示。 2层级连构成大的 视频聚会体系 MCU MCU MCU MCU 图12-20 众个MCU级连行使 第12章 智能修造有线视频聚会体系的通讯汇集本领 目前,正在 ISDN 网上的 H . 320 视频聚会网本领是斗劲成熟的,基于 TCP/IP汇集的H.323视频聚会汇集体系正正在走向成熟。 主MCU 1 终端 第一层 2 从MCU 从MCU 3 4 从MCU 终端 21 终端 22 终端 31 终端 32 终端 41 终端 42 图12-21星型装备的聚会电视网 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 H.320聚会电视体系 H.320 聚会体系是基于 PSTN/ISDN汇集的众媒领略议体系,如图1222所示 聚会终端 MCU 主会场 聚会终端 分会场n ISDN/PSTN 聚会终端 分会场1 聚会终端 分会场2 聚会终端 分会场3 图12-22 H.320聚会体系 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 H.320聚会体系终端 H.320 聚会体系是基于 PSTN/ISDN汇集的众媒领略议体系,如图1222所示 视频聚会终端A 视频 I/O 音频 I/O 视频编解码器H.261 音频编解码器 G.711 G.728 G.722 时延 抵偿 终端 B 长途音信惩罚摆设 T系列,H.200/AV270系列 尺度等 限定 接口 体系 限定 端到端信令C&I 复 接 / 分 接 用 户 网 络 接 口 MCU 终端 C 端到汇集信令I.400系列 图12-23 H.320聚会体系终端及外围摆设构成 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 H.323视频聚会体系 H.323视频聚会体系是基于算计机汇集的,它具有功用众,限定灵 活,可能很好地和其它媒体正在算计机中实行调和。其汇集拓扑构造 如图12-24所示。 H.323 终 端 合守 H.323 终 端 网合 众点限定 器 MCU PSTN/ISDN H.320 终 端 电线章 智能修造有线视频聚会体系构成 H.323尺度的周围 H.323终端摆设及接口 视频I/O 视频编解码器 H.261 H.263 音频编解码器 通道 时延 抵偿 音频I/O G.711G.728G.729 G.723.1 G.722 T.120 H.245 用户体系 限定接口 H.225 网 络 接 口 Q.931 RAS 限定模块 图12-25 H.323终端摆设及接口 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 基于H.323尺度的桌面聚会体系 图12-26 基于局域网桌面聚会体系框图 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 每台PC终端的装备 扬声器 视频卡 摄像机 声卡 显示器 LAN 发话器 主机 网卡 键盘 图12-27桌面聚会终端装备 第12章 智能修造有线视频聚会体系构成 播送式视频聚会体系 至其他主会场或分会场 分会场C 终端 传输摆设 主会场A 终端 分会场B 终端 主会场A1 终端 分会场B1 终端 传输摆设 MCU 传输摆设 传输摆设 MCU 分会场C1 终端 传输摆设 传输摆设 图12-28播送格式视频聚会体系框图 第12章 智能修造有线视频显示器件 视频显示器件的众样化使古板的显示器件受到挑衅,同时也胀动视 频显示本领急忙生长。除了古板的 CRT 显示器件以外,平板显示器 件(FPD)展现出极度强劲的生长势头。平板显示器件分为发光型和 受光型两大类。受光型 FPD 按职责道理的差异可分为:液晶显示器 件(LCD)、电致变色显示器件(ECD)、电泳显示器件(EPID)、 铁电陶瓷显示器件(PLZT)等。发光型FPD按职责道理的差异可能 分为:等离子体显示器件(PDP)、电致发光显示器件(蕴涵ELD和 LED )、场发射显示器件(FED)、真空荧光显示器件(VFD)等。 此中,LCD、PDP、LED正在视频显示的利用方面日趋成熟,奇特是正在 大屏幕显示本领方面的利用,越来越受到人们的接待。 第12章 智能修造有线视频显示体系 投影显示 投影显示大致可分为 CRT投影、LCD投影、DLP 投影、 LCOS投影、光 阀投影。 DLP(Digital Light Processor)是一种所有字的反射式投影本领, DLP投影机以DMD(Digital Micromirror Device)数字微镜举动成 像元件,完毕了显示数字的最终合节。DLP投影机的数字化上风使 图像灰度品级达256~1024级, 颜色达256~1024色种,图像噪声消 失,画面质地平稳,准确的数字图像可无间再现,并且历久弥新。 第12章 智能修造有线视频显示体系 LED显示屏 第12章 智能修造有线视频显示体系 LED显示体系道理 800×600 256色LED显示屏 视频限定仪 视频 信号接口 众种信号源 限定算计机及外围摆设 软件 图12-29 256色视频显示体系框图 第12章 智能修造有线视频显示体系 众用处的LED音信显示指引体系 数据转换 网卡 声卡 功放 算计机网 Modem 主机 视频卡 算计机外设 视频外设 图12-30 LED室内视频显示体系 第12章 智能修造有线视频显示体系 CRT电视墙 CRT电视墙具有高的亮度、对照度及显示辨别率,可从各角度观望 到完善画面,可出现各式图象特技恶果及各式图象组合画面。 电视给与 算计机 VCD/DVD VHS CRT显示器4×4 监督器 图 像 处 理 器 视音频分拨 视音频矩阵 音频功放 音箱 图12-31 CRT显示屏组成电视墙 第12章 智能修造有线视频显示体系 LCD投影拼接电视墙 LCD显示屏也是大屏幕显示本领的楷模利用。依照差异的利用有独 立屏显示体系和拼接屏显示体系。 视频 RGB1 限定器 RGB2 RS-232 PC 限定PC LAN 图12-32 LCD投影 拼接电视墙体系 PC Internet Windows/Unix/Linux 第12章 智能修造有线电视及视频利用本领 习题与研究题 1.智能修造共用天线电视体系的本领请求有哪些? 2.智能修造电视体系的信号原有哪些? 3.采用机顶盒本领的楼宇电视体系还能完毕其他什么功用? 4.刻画ADSL宽带网与HFC宽带网的区别。 5.若何理会数字卫星电视给与和模仿卫星电视给与? 6.刻画双向放大器正在体系中的影响以及其职责道理。 7.刻画双向传输体系中的频率割据双向传输格式,举例评释。 8.斗劲宽带网的接入步骤,思索若何将一个本质楼宇接入宽带 网。 9.视频点播是否另有其他途径,试评释其道理。 10.视频聚会体系中 MCU单位的功用是什么?若何用 MCU机合视 频聚会体系? 11.哪些传输汇集可能餍足视频聚会体系的请求? 12.举例评释大屏幕显示体系的利用。

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