光纖技術在廣播電視信號傳輸中的應用分析

張海濤

摘 要 隨著電子信息技術及網絡傳輸技術的不斷推廣，光纖技術被越來越廣泛地應用于通信工程的多個領域，同時也適應了廣播電視行業對信號傳輸效果的高要求，其在廣播電視領域的應用使得信號傳輸不再受傳輸效率和不穩定因素的限制，是廣播電視行業發展中不可缺少的一項技術。本文將在簡單介紹光纖技術的基礎上，探討分析光纖技術在廣播電視信號傳輸中的應用，以進一步促進廣播電視行業的發展。

關鍵詞 光纖技術；廣播電視；信號傳輸；應用

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

作為電視信號傳輸的三大主要技術之一，光纖技術憑借其成本低、速度快、可靠性高等優勢受到了越來越多信號傳輸運營商的青睞，光纖傳輸可以實現對不同信號的壓縮和非壓縮狀態的任意轉換，滿足了當下廣播電視設備安全運行及信息資源任意切換的需求，是三網融合背景下的重要傳輸技術之一。光纖傳輸技術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未來發展的基礎條件，對于其在廣播電視信號傳輸中應用的探究具有非常重要的意義和價值。

1 光纖技術概述

光纖傳輸依賴于光纜，光纜是光纖的集合，光纖是一種光導纖維，由纖芯和包層兩部分組成，它是以光波作為傳播介質實現廣播電視信號的傳輸的[ 1 ]。光纖傳輸利用了光波的折射原理，當光波遇到玻璃介質時，發生折射，其在纖芯的折射率極高，可在光纖界面實現全反射，而光波在包層的發射率較低，這也保證了光波只能在纖芯中進行傳播，從而實現信號的傳輸。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，光纖傳輸的效果受損耗和色散兩個主要因素的影響，損耗會影響信號傳輸的距離，而色散會使光纖光脈沖的脈沖寬度發生變化，進而影響光纖傳輸的信息容量。

光纖傳輸是一種以光纖作為傳輸介質、以光波作為信號載體的通信方式，光纖傳輸的網絡結構一般由光發射機、光接收機、中繼器及不同的耦合器件和連接器組成。光發射機一般由調制器、光源、驅動器等設備構成，它可對光源發出的光波信號及電視音頻產生的電信號進行調制轉換，然后將已調制的光信號耦合進光纖中，完成電/光信號的轉換。光接收機主要由光檢測器、放大器、均衡器等部件構成，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換得到的電信號進行二次放大，并發送到用戶端。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償的方式對光纖傳輸過程中發生畸變的微弱光信號進行整形、校正，再生成一定強度的光信號，確保信號的傳輸質量，若脈沖的波形受到影響而出現失真情況，中繼器可持續不斷地對光信號進行校正[2]，光發射機和光接收機同為光端機，其一般以8路作為標準單元，可設計成16路、24路、32路等多種機型。耦合器件及連接器是安裝于光纖之間和光纖與光接收機之間的設備，應用光纖技術進行信號傳輸時，往往因為光纜長度不達標、質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，另外光纖技術應用時往往是采用一條光纖通道與多根光纖連接的方式進行信號的傳輸，這很容易影響信號的傳輸質量，為此就需要在光線之間及光線與光接收機之間進行耦合連接，以保證光纖連接效果。

2 光纖技術在廣播電視信號傳輸中的應用

2.1 非壓縮傳輸

非壓縮傳輸是以光纖為傳輸媒介，進行光波傳輸，將非壓縮信號長距離傳輸至廣播中心IBC、TER機房。非壓縮傳輸主要應用于現場直播信號的傳輸，特別是在比賽直播中應用廣泛，為保證較好的直播效果，控制好現場與直播設備之間的距離是關鍵，一般應設在50m以下[3]。非壓縮傳輸方式一般是在直播現場設置電視轉播機房TOC，然后借助光端機實現HD-SDI高清信號與光信號之間的轉換，再由本地光纜將得到的光信號傳輸至IBC通信機房，經光端機轉換得到HD-SDI高清信號。在此過程中接口連接方式是影響信號傳輸的關鍵，為保證不同接口之間不同信號形式的有效傳輸，應盡量使用相同型號的終端設備，這樣才能最大限度地實現現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，轉播機房同時提供兩個HS-SD信號接口，IBC的TER機房負責發出主備信號，再由視頻交換系統進行接收，如果傳輸過程中主用通道發生故障，備用通道可替換主用通道完成傳輸，另外轉播機房采用物理雙開光纜，保證了一側發生故障時信號不會出現中斷。這種傳輸方式實現了端對端雙設備光纖傳輸，在保證光纖傳輸效果的同時，也充分發揮出了光纖設備雙光纜的優勢。

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

2.2 壓縮與非壓縮結合傳輸

壓縮傳輸具有一定的獨立性，實際應用中往往是將壓縮與非壓縮結合起來完成廣播電視信號的傳輸，這種結合的傳輸方式適用于廣播涉及地區較多的時候，兼具了兩種傳輸方式的優點，它是將各個地區的光端機和基帶光纖進行直連，而較偏遠的地區則是采用同步數字（SDH）通道進行信號傳輸，所使用的編碼器和接口設備主要用來編碼和壓縮光信號，獲得ASI信號，當ASI信號傳輸至機房后，再由網絡適配器將其傳輸至另一個機房進行二次解碼，最終輸出HD-SDI高清信號。SDH傳輸通道可實現點對點、多點之間的網絡傳輸，具有較好的時鐘同步性能，能夠充分利用網絡資源，實現對網絡的有效管理，是廣播電視信息傳輸和交換的重要通道，其在廣播電視網絡建設中發揮著巨大的作用。

壓縮與非壓縮結合的公共信號傳輸中也是采用1+1主備方式進行傳輸，如果主用通道出現故障，由于主備通道傳輸效果及可用性相同，所以傳輸仍可繼續。另外主場館采用物理雙開光纜，當一側發生故障時，信號不會中斷。單邊信號傳輸同樣使用冷備設備和雙光纜，如果主用通道出現故障，進行光纜或設備替換，保證主備通道傳輸效果和可用性的一致。IBC機房和TER機房之間也設置了冷備設備，同步數字電路提供保護倒換，當主用設備出現故障時，完成傳輸接口設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 結論

光纖傳輸技術具備傳輸損耗低，適用于長距離傳輸；抗干擾性強，不易受電磁干擾，可保證信息資源的完整性；光纖質量小，施工方便，建設成本低；耐溫耐濕、抗腐蝕，在高溫、濕度大的環境下仍可正常使用等優點，為進一步提高廣播電視信號傳輸的質量，有必要對光纖傳輸技術進行規范化的應用和管理，根據不同的情況選擇合適的傳輸方式，可有效結合壓縮與非壓縮傳輸，同時廣電應加強與運營商之間的合作，有效利用光纜資源和傳送網本地傳輸方式，多樣化組合各種傳輸方式，擴大廣播電視 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

[1]張偉，趙林.光纖傳輸技術在廣播電視信號傳輸的應用[J].西部廣播電視，2014（2）：120.

[2]崔建生.光纖技術分析及其廣播電視信號傳輸的應用[J].信息通信，2014（10）：274.

[3]李錦，張聯.淺談廣播電視信號傳輸中光纖傳輸技術的應用[J].數字技術與應用，2014（6）：49.

[4]孫殿偉，侯飛.光纖傳輸技術在廣播電視信號傳輸的應用[J].電子制作，2013（9）：128.