1、第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.1概述12.1.1智能化建筑对有线电视系统的要求12.1.2有线电视系统的一般构成12.1.3有线电视系统的技术指标12.2有线电视系统的设备和部件12.2.1放大器12.2.2信号处理器12.2.3自办节目制作设备12.2.4调制器12.2.5混合器12.2.6分配器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光端设备12.3有线电视接收系统12.3.1卫星电视信号接入12.3.2有线电视接收系统12.3.3智能建筑有线电视系统的设计12.4 有线电视网络的双向传输技术1
2、2.4.1.双向传输12.4.2双向传输电缆电视系统12.4.3视频点播系统(VOD)12.4.4视讯宽带网技术12.4.5基于有线电视网络双向传输技术的实际应用12.5视频会议技术12.5.1视频会议系统的设备12.5.2视频会议系统的通信网络技术12.5.3视频会议系统组成12.6视频显示技术12.6.1视频显示器件12.6.2视频显示系统本章导读 有线电视及视频应用技术与现代智能化建筑密切相关,在很大程度上表现了建筑的智能化程度。本章基于有线电视及视频应用技术的基本原理,以实际应用为重点,就智能建筑中的有线电视系统和视频应用系统的技术特性、功能特性、应用特性作具体的讨论。 第12章 智能
3、建筑有线电视及视频应用技术 12.1.1智能化建筑对有线电视系统的要求 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.1概述 现代建筑智能化系统中的有线电视系统通常为接入系统,即城市或区域性有线电视网络的继续和延伸。同时兼顾建筑自身的特殊要求,即要求具有能够独立接收来自卫星的电视信号和独立自办视频节目的功能。因此要求系统能够将接入信号、卫星直收信号、自办节目信号等混合在一起,利用建筑内的传输、分配网络,为终端提供各种视频信号。此,各种信号的准必一到有 的相关国家准上,分配网也适双向要求,以便足点播(VOD),会,程教育,网上物以及与互网相的要求。 12.1.2有线电视系统的一般构成 第12章
4、 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.1概述 图12-1有线电视系统基本组成示意图 12.1.3有线电视系统的技术指标 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.1概述 1载噪比(CN),定义为载波功率与噪声功率之比。2与非线性失真相关的指标:(1)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与线性失真相关的指标:(l)色度亮度时延差();(2)频道内幅频特性。4载波交流声比。5信号电平,这是有线电视系统中最基本的技术指标,失真、噪声干扰等指标的好坏与之密切相关
5、。(l)用户端电平 指终端信号电平(dB)。(2)系统工作电平 指传输网络中信号电平。6系统输出口相互隔离度,该指标反映了各输出口之间相互影响程度,用衰减量表示。12.2.1放大器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 有 系中有多个 上要用到放大器,在不同的 采用不同性能的放大器:1.天放大器;2.道放大器;3干放大器;4分支放大器;5分配放大器;6路延放大器;7.双向放大器。 图12-2双向放大器原理框图 12.2.2信号处理器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 信号理器 上就是道 器,但又比 的道 器功能要全
6、面、性能要良得多。12-3信号理器原理框 12-3信号理器原理框 12.2.3自办节目制作设备 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 主要的设备有以下几种:1录像机和影碟机;2摄像机;3自动编辑机;4电子特技机;5电影电视转换机;6节目选择器;7字幕添加器;8照明灯具。 12.2.4调制器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 于来自自目的像机或像机的信号,以及来自星接收机和微波接收机解出来的信号和音信号,需要用制器将它制成某道的射信号再入干行。制器通常分两,即射制方式和中制方式。在要求高的系中中制方式。 12.2.5
7、混合器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 混合器能将多个入端的信号送一个出口,即是将多个 道信号混合成一路,用一根同 ,以达到多路复用的目的。混合器分波器式和 器式。波器式混合器的点是插入耗小,但互性差,整困。在信号多的系一般不采用。 12.2.6分配器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 分配器能将一路入的信号功率平均分配成几路出。分配器的基本型二分配器和三分配器,在此基上可展派生出四分配器、六分配器等。分配器的理想分配失与分配路数有关,二分配器3dB,三分配器4.8dB,四分配器6dB。由于能量泄漏、 耗等原
8、因分配器的分配失大于理想分配失。 12.2.7分支器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 同分配器一样,分支器也是一种进行信号功率分配的装置。但与分配器不同的是,分配器平均分配功率,而分支器是从干线中取出一小部分信号功率分送给用户,大部分功率继续沿干线向下传输。分支器是串接在线路中的,分支输出有一路、二路、四路等。分支器各输出端信号应互不影响,分支端输出信号大小取决于定向耦合器的耦合量。双向传输中分支器作反向使用时要求分支器正、反向特性一致。主输出端口至分支端口的反向隔离度一般为2540dB,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相同。 12
9、.2.8机顶盒 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 机盒(STB,Set Top Box)的概念是比广泛的。从广上,凡是与 机接的网 端 都可称机盒 图12-4数字机顶盒原理框图 有线电视数字机顶盒第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 图12-5有线电视数字机顶盒硬件逻辑结构框图 12.2.9电缆调制解调器 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 制解器又名Cable Modem,是一种将数据端 (算机)接到有 (CATV)双向 网,以使用能行数据通信, Internet等信息源的
10、 。Cable Modem与以往的Modem在原理上都是将数据行制后在Cable( )的一个率范内 ,接收 行解, 机理与普通Modem相同,不同之在于它是通有 CATV的某个 行制解的。而普通Modem的 介在用与交机之是独立的,即用独享通介。Cable Modem属于共享介系,其它空 段仍然可用于有 信号的 。 12.2.10光端 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.2有线电视系统的设备和部件 光 在CATV的信号 中起到越来越重要的作用,因此光端 也就成CATV系中重要部件。主要有光射机,光接收机,光放大器等 。 图12-6 光接收机基本原理 12.3.1星 信号接入 第12
11、章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.3有线电视接收系统 星 接收的功能是将来自星的 信号 适当的理,使之与其他 信号一起入系的 通道。 图12-6 光接收机基本原理 12.3.2有 接收系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.3有线电视接收系统 智能建筑中的有线电视接收系统一般与外部有线电视系统相连接,另外,考虑到一些特殊要求,还可直接接收卫星电视信号,直接接入自办节目信号,录像放送信号等。 12.3.3智能建筑有 系的 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.3有线电视接收系统 图12-8楼宇有线电视接入系统设计图 12.4.1.双向传输 第12章 智能建筑有线电视
12、及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-9 率分割双向方式 双向 技是构建VOD系、 网系、 会系的信息 基。 双向 的主要有以下3种方式:(1)率分割双向 方式;(2)空分割双向 方式;(3)分割双向 方式。 一套 /一套放大器的 系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-10一套、一套放大器的系 12.4.2双向传输电缆电视系统上、下回路分 整放大器增益不方便,自 平控制更困;路均衡的整困,而自斜率控制更困;需要倍程大的 放大器;放大器 足交 制、相互制的要求。 一套 /2套放大器的 系 第12章 智能建筑有线电视及视频应
13、用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-11一套、两套放大器的系 12.4.2双向传输电缆电视系统双向 系的成 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-12双向 系基本成 12.4.2双向传输电缆电视系统真 点播(TVOD)系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-13点播的原理示意 12.4.3 点播系(VOD) TVOD系具有双向称的 容量,人能完全 独立收,可 地控制目播放,并在收 程中像使用像机那控制目的快、快退、停等。但它前端、网及端都有格的要求。 准 点播(NVOD)系 第12
14、章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12-14利用算机网 NVOD示意 12.4.3 点播系(VOD) 准 点播是用通一个窄信道,比如 便可向有台索和索取 目,只供目 用,而有 台或者信息中心通 网向用提供 目,因此是一种非称双工通信方式。 12.4.4 网技 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 网的目是集通信、 、控制管理以及其他服功能于一网,以共同的 介 各种不同的信息,向端用提供合性的信息服。它相于 的窄的信网以及 网有更快的 速度和更多的功能。视讯宽带网技术在楼宇中的应用关键是Cable Modem宽带网
15、接入技术,它是利用闭路电视铜轴电缆进行宽带接入的技术。 Cable Modem允用通有 网(CATV)行高速数据接入(如接入因特网),它最大的 在于速度快、占用源少:通常下行速率最高可达36Mbps,上行速率也可高达10Mbps;在 运用中,Cable Modem只占用有 系可用 中的一小部分,因而上网不影响收看 和使用 。算机可以每天24小停留在网上,不送或接收数据不占用任何网和系 源。 HFC 网构成原理 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.4 有线电视网络的双向传输技术 12.4.4视讯宽带网技术12.4.5基于有 网双向 技的 用 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术
16、12.4 有线电视网络的双向传输技术 图12-16 基于有线电视网络的VOD视频点播系统 12.5视频会议技术 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 视频会议系统是利用现代音视频技术和通信技术在两个或多个地点的用户之间举行会议,实时传送声音、图像的通信方式。它同时还可以附加静止图像、文件、传真等信号的传送。参加电视会议的人,可以通过电视发表意见,同时观察对方的形象、动作、表情等,并能出示实物、图纸、文件等实拍的电视图像或者显示在黑板、白板上写的字和画的图,使在远地点参加会议的人感到如同和对方进行“面对面”的交谈,在效果上可以代替现场举行的会议。 图12-17视频会议系
17、统组成 端 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 端 包括像机、筒、 器、声器、回波抵消器、端理器、会控制器(或端后台)和一些必要的附属 。 12-18端在系中的位置 12.5.1视频会议系统的设备 多点控制元MCU 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 多点控制元(MCU)是 会系中的中心控制部分,其作用似于 通信系中的程控交机。它把3个以上会的端 起来, 音信号的混合和 信号的切,完成多个端 信号的接和理。 12-19多点控制元(MCU) 12.5.1视频会议系统的设备 多个MCU 使用 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5
18、视频会议技术 由于MCU最大端口数是有一定限制的,因此,在遇到会点特多的情况,可以将多个MCU 使用, 就可以增加会系的点容量,如12-20所示。 12-20 多个MCU使用 12.5.1视频会议系统的设备 12.5.2 会系的通信网技 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 目前,在ISDN网上的H320 会网技是比成熟的,基于TCP/IP网的H.323 会网系正在走向成熟。 12-21星型配置的会 网 H.320会 系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 H.320会系是基于PSTN/ISDN网的多媒体会系,如12-22所示 12-22
19、H.320会系 12.5.3视频会议系统组成 H.320会系 端 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 H.320会系是基于PSTN/ISDN网的多媒体会系,如12-22所示 12-23 H.320会系端及外 成 12.5.3视频会议系统组成 H.323 会系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 H.323 会系是基于算机网的,它具有功能多,控制灵活,可以很好地和其它媒体在算机中行融合。其网拓扑构如12-24所示。 12-24 H.323的网拓扑构 12.5.3视频会议系统组成 H.323端 及接口 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术
20、 12.5视频会议技术 12-25 H.323端 及接口 12.5.3视频会议系统组成 基于H.323准的桌面会系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 图12-26 基于局域网桌面会议系统框图 12.5.3视频会议系统组成 每台PC端的配置 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 图12-27桌面会议终端配置 12.5.3视频会议系统组成 广播式 会系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.5视频会议技术 12-28广播方式 会系框 12.5.3视频会议系统组成 12.6.1视频显示器件 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 1
21、2.6视频显示技术 视频显示器件的多样化使传统的显示器件受到挑战,同时也推动视频显示技术迅速发展。除了传统的CRT显示器件以外,平板显示器件(FPD)表现出十分强劲的发展势头。平板显示器件分为发光型和受光型两大类。受光型FPD按工作原理的不同可分为: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按工作原理的不同可以分为:等离子体显示器件(PDP)、电致发光显示器件(包括ELD和LED)、场发射显示器件(FED)、真空荧光显示器件(VFD)等。其中,LCD、PDP、LED在视频显示的应用方面日趋成熟,特别是在大屏幕显示技
22、术方面的应用,越来越受到人们的欢迎。投影示 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.6视频显示技术 投影示大致可分CRT投影、LCD投影、DLP投影、LCOS投影、光投影。 DLP(Digital Light Processor)是一种全数字的反射式投影技,DLP投影机以DMD(Digital Micromirror Device)数字微作成像元件,完成了示数字的最 。DLP投影机的数字化 使像灰度等达2561024, 色彩达2561024色种,像噪声消失,画面量定,精确的数字像可不断再,而且久弥新。 12.6.2视频显示系统 LED示屏 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12
23、.6视频显示技术 12.6.2视频显示系统 LED示系原理 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.6视频显示技术 12.6.2视频显示系统 图12-29 256色视频显示系统框图 多用途的LED信息示引系 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.6视频显示技术 12.6.2视频显示系统 图12-30 LED室内视频显示系统 CRT 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术 12.6视频显示技术 12.6.2视频显示系统 12-31 CRT示屏构成 CRT 具有高的亮度、比度及示分辨率,可从各角度看到完美画面,可生各种象特技效果及各种象合画面。 LCD投影拼接 第12章 智能建
24、筑有线电视及视频应用技术 12.6视频显示技术 12.6.2视频显示系统 12-32 LCD投影拼接 系 LCD示屏也是大屏幕示技的典型用。根据不同的用有独立屏示系和拼接屏示系。 习题与思考题 第12章 智能建筑有线电视及视频应用技术1.智能建筑共用天线电视系统的技术要求有哪些?2.智能建筑电视系统的信号原有哪些?3.采用机顶盒技术的楼宇电视系统还能实现其他什么功能?4.描述ADSL宽带网与HFC宽带网的区别。5.怎样理解数字卫星电视接收和模拟卫星电视接收?6.描述双向放大器在系统中的作用以及其工作原理。7.描述双向传输系统中的频率分割双向传输方式,举例说明。8.比较宽带网的接入方法,考虑怎样将一个实际楼宇接入宽带网。9.视频点播是否还有其他途径,试说明其原理。10.视频会议系统中MCU单元的功能是什么?怎样用MCU组织视频会议系统?11.哪些传输网络可以满足视频会议系统的要求?12.举例说明大屏幕显示系统的应用。