光纖技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用分析

張海濤

摘 要 隨著電子信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的不斷推廣，光纖技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用于通信工程的多個領(lǐng)域，同時也適應(yīng)了廣播電視行業(yè)對信號傳輸效果的高要求，其在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用使得信號傳輸不再受傳輸效率和不穩(wěn)定因素的限制，是廣播電視行業(yè)發(fā)展中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。本文將在簡單介紹光纖技術(shù)的基礎(chǔ)上，探討分析光纖技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用，以進(jìn)一步促進(jìn)廣播電視行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 光纖技術(shù)；廣播電視；信號傳輸；應(yīng)用

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）173-0056-02

作為電視信號傳輸?shù)娜笾饕夹g(shù)之一，光纖技術(shù)憑借其成本低、速度快、可靠性高等優(yōu)勢受到了越來越多信號傳輸運(yùn)營商的青睞，光纖傳輸可以實(shí)現(xiàn)對不同信號的壓縮和非壓縮狀態(tài)的任意轉(zhuǎn)換，滿足了當(dāng)下廣播電視設(shè)備安全運(yùn)行及信息資源任意切換的需求，是三網(wǎng)融合背景下的重要傳輸技術(shù)之一。光纖傳輸技術(shù)其多樣化的組合方式及對信息資源多樣化的管理方式正是廣播電視行業(yè)未來發(fā)展的基礎(chǔ)條件，對于其在廣播電視信號傳輸中應(yīng)用的探究具有非常重要的意義和價值。

1 光纖技術(shù)概述

光纖傳輸依賴于光纜，光纜是光纖的集合，光纖是一種光導(dǎo)纖維，由纖芯和包層兩部分組成，它是以光波作為傳播介質(zhì)實(shí)現(xiàn)廣播電視信號的傳輸?shù)腫 1 ]。光纖傳輸利用了光波的折射原理，當(dāng)光波遇到玻璃介質(zhì)時，發(fā)生折射，其在纖芯的折射率極高，可在光纖界面實(shí)現(xiàn)全反射，而光波在包層的發(fā)射率較低，這也保證了光波只能在纖芯中進(jìn)行傳播，從而實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。光纖一般分為單模光纖和多模光纖兩種，多模光纖的傳輸容量小于單模光纖的傳輸容量，光纖傳輸?shù)男Ч軗p耗和色散兩個主要因素的影響，損耗會影響信號傳輸?shù)木嚯x，而色散會使光纖光脈沖的脈沖寬度發(fā)生變化，進(jìn)而影響光纖傳輸?shù)男畔⑷萘俊?/p>

光纖傳輸是一種以光纖作為傳輸介質(zhì)、以光波作為信號載體的通信方式，光纖傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、中繼器及不同的耦合器件和連接器組成。光發(fā)射機(jī)一般由調(diào)制器、光源、驅(qū)動器等設(shè)備構(gòu)成，它可對光源發(fā)出的光波信號及電視音頻產(chǎn)生的電信號進(jìn)行調(diào)制轉(zhuǎn)換，然后將已調(diào)制的光信號耦合進(jìn)光纖中，完成電/光信號的轉(zhuǎn)換。光接收機(jī)主要由光檢測器、放大器、均衡器等部件構(gòu)成，它的主要作用是將光信號還原為電信號，然后利用放大器和均衡器對轉(zhuǎn)換得到的電信號進(jìn)行二次放大，并發(fā)送到用戶端。中繼器由光源、光信號檢測器、再生電路等部件組成，它的主要作用是通過放大或補(bǔ)償?shù)姆绞綄饫w傳輸過程中發(fā)生畸變的微弱光信號進(jìn)行整形、校正，再生成一定強(qiáng)度的光信號，確保信號的傳輸質(zhì)量，若脈沖的波形受到影響而出現(xiàn)失真情況，中繼器可持續(xù)不斷地對光信號進(jìn)行校正[2]，光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)同為光端機(jī)，其一般以8路作為標(biāo)準(zhǔn)單元，可設(shè)計(jì)成16路、24路、32路等多種機(jī)型。耦合器件及連接器是安裝于光纖之間和光纖與光接收機(jī)之間的設(shè)備，應(yīng)用光纖技術(shù)進(jìn)行信號傳輸時，往往因?yàn)楣饫|長度不達(dá)標(biāo)、質(zhì)量不合格或光纖本身長度限定等因素，使得信號傳輸受到影響，另外光纖技術(shù)應(yīng)用時往往是采用一條光纖通道與多根光纖連接的方式進(jìn)行信號的傳輸，這很容易影響信號的傳輸質(zhì)量，為此就需要在光線之間及光線與光接收機(jī)之間進(jìn)行耦合連接，以保證光纖連接效果。

2 光纖技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的應(yīng)用

2.1 非壓縮傳輸

非壓縮傳輸是以光纖為傳輸媒介，進(jìn)行光波傳輸，將非壓縮信號長距離傳輸至廣播中心IBC、TER機(jī)房。非壓縮傳輸主要應(yīng)用于現(xiàn)場直播信號的傳輸，特別是在比賽直播中應(yīng)用廣泛，為保證較好的直播效果，控制好現(xiàn)場與直播設(shè)備之間的距離是關(guān)鍵，一般應(yīng)設(shè)在50m以下[3]。非壓縮傳輸方式一般是在直播現(xiàn)場設(shè)置電視轉(zhuǎn)播機(jī)房TOC，然后借助光端機(jī)實(shí)現(xiàn)HD-SDI高清信號與光信號之間的轉(zhuǎn)換，再由本地光纜將得到的光信號傳輸至IBC通信機(jī)房，經(jīng)光端機(jī)轉(zhuǎn)換得到HD-SDI高清信號。在此過程中接口連接方式是影響信號傳輸?shù)年P(guān)鍵，為保證不同接口之間不同信號形式的有效傳輸，應(yīng)盡量使用相同型號的終端設(shè)備，這樣才能最大限度地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信號的全范圍覆蓋，保證傳輸效果。

我國公共信號的傳輸大多是采用1+1主備信號傳輸方式，這種傳輸方式是以雙電纜作傳輸介質(zhì)，轉(zhuǎn)播機(jī)房同時提供兩個HS-SD信號接口，IBC的TER機(jī)房負(fù)責(zé)發(fā)出主備信號，再由視頻交換系統(tǒng)進(jìn)行接收，如果傳輸過程中主用通道發(fā)生故障，備用通道可替換主用通道完成傳輸，另外轉(zhuǎn)播機(jī)房采用物理雙開光纜，保證了一側(cè)發(fā)生故障時信號不會出現(xiàn)中斷。這種傳輸方式實(shí)現(xiàn)了端對端雙設(shè)備光纖傳輸，在保證光纖傳輸效果的同時，也充分發(fā)揮出了光纖設(shè)備雙光纜的優(yōu)勢。

單邊信號傳輸中一般采用冷備設(shè)備和雙光纜進(jìn)行傳輸，冷備設(shè)備主要由編解碼器、傳輸接口設(shè)備及光端機(jī)組成，TOC為用戶提供一個HD-SDI接口，在通信機(jī)房和TOC電視轉(zhuǎn)播機(jī)之間設(shè)置主備光纜和冷備設(shè)備，如果主用通道出現(xiàn)故障，進(jìn)行光纜或設(shè)備替換，保證了主備通道傳輸效果和可用性的一致。

2.2 壓縮與非壓縮結(jié)合傳輸

壓縮傳輸具有一定的獨(dú)立性，實(shí)際應(yīng)用中往往是將壓縮與非壓縮結(jié)合起來完成廣播電視信號的傳輸，這種結(jié)合的傳輸方式適用于廣播涉及地區(qū)較多的時候，兼具了兩種傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)，它是將各個地區(qū)的光端機(jī)和基帶光纖進(jìn)行直連，而較偏遠(yuǎn)的地區(qū)則是采用同步數(shù)字（SDH）通道進(jìn)行信號傳輸，所使用的編碼器和接口設(shè)備主要用來編碼和壓縮光信號，獲得ASI信號，當(dāng)ASI信號傳輸至機(jī)房后，再由網(wǎng)絡(luò)適配器將其傳輸至另一個機(jī)房進(jìn)行二次解碼，最終輸出HD-SDI高清信號。SDH傳輸通道可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸，具有較好的時鐘同步性能，能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的有效管理，是廣播電視信息傳輸和交換的重要通道，其在廣播電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用。

壓縮與非壓縮結(jié)合的公共信號傳輸中也是采用1+1主備方式進(jìn)行傳輸，如果主用通道出現(xiàn)故障，由于主備通道傳輸效果及可用性相同，所以傳輸仍可繼續(xù)。另外主場館采用物理雙開光纜，當(dāng)一側(cè)發(fā)生故障時，信號不會中斷。單邊信號傳輸同樣使用冷備設(shè)備和雙光纜，如果主用通道出現(xiàn)故障，進(jìn)行光纜或設(shè)備替換，保證主備通道傳輸效果和可用性的一致。IBC機(jī)房和TER機(jī)房之間也設(shè)置了冷備設(shè)備，同步數(shù)字電路提供保護(hù)倒換，當(dāng)主用設(shè)備出現(xiàn)故障時，完成傳輸接口設(shè)備的編解碼器的替換，從而保證主備通道傳輸效果和可用性的一致[ 4 ]。

3 結(jié)論

光纖傳輸技術(shù)具備傳輸損耗低，適用于長距離傳輸；抗干擾性強(qiáng)，不易受電磁干擾，可保證信息資源的完整性；光纖質(zhì)量小，施工方便，建設(shè)成本低；耐溫耐濕、抗腐蝕，在高溫、濕度大的環(huán)境下仍可正常使用等優(yōu)點(diǎn)，為進(jìn)一步提高廣播電視信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，有必要對光纖傳輸技術(shù)進(jìn)行規(guī)范化的應(yīng)用和管理，根據(jù)不同的情況選擇合適的傳輸方式，可有效結(jié)合壓縮與非壓縮傳輸，同時廣電應(yīng)加強(qiáng)與運(yùn)營商之間的合作，有效利用光纜資源和傳送網(wǎng)本地傳輸方式，多樣化組合各種傳輸方式，擴(kuò)大廣播電視 覆蓋范圍，保證廣播電視信號傳輸效果，提高傳輸過程的安全性、可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉，趙林.光纖傳輸技術(shù)在廣播電視信號傳輸?shù)膽?yīng)用[J].西部廣播電視，2014（2）：120.

[2]崔建生.光纖技術(shù)分析及其廣播電視信號傳輸?shù)膽?yīng)用[J].信息通信，2014（10）：274.

[3]李錦，張聯(lián).淺談廣播電視信號傳輸中光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（6）：49.

[4]孫殿偉，侯飛.光纖傳輸技術(shù)在廣播電視信號傳輸?shù)膽?yīng)用[J].電子制作，2013（9）：128.