音视频设备

音视频设备（通用10篇）

音视频设备 篇1

0 引言

仪表着陆系统 (Instrument Landing System, ILS) 是机场终端区引导飞机安全着陆的重要导航设备。但随着使用时间的延长, 元器件老化或电磁环境改变等因素的影响, 不少机场的ILS设备都或多或少地出现过一些所谓的“软故障”。比如设备有时候会莫名其妙地关机或转换机, 等到人员到场后却一切正常, 尤其是一些比较老的设备, 如NM3500系列、MKII等, 设备本身的告警历史记录功能不完备, 或即是应用了微处理器技术的设备, 如MK10, ILS410, NM7000等, 也很难全面准确记录设备故障告警时所有的状态, 比如区分究竟是室内部分还是室外的天线、场地问题, 是发射机问题还是监控器问题, 等等。因此, 如果可以通过一些辅助的手段, 尽量在原设备不进行任何改动的情况下, 加强设备监视, 无疑对排查此类故障, 提高设备安全保障系数有重要作用。

通过分析我们发现, 仪表着陆系统为飞机提供的导航信号, 90Hz与150Hz, 如果发射识别信号, 识别信号的频率为1020Hz, 这些导航信号都属于音频范围。其中|90Hz+150Hz|的信号调制在载波上形成CSB信号, 而|90Hz-150Hz|信号调制在载波受抑制的双边带信号上形成SBO信号, 下滑的双频的余隙信号一般都只是150Hz信号调制。这些CSB、SBO或余隙信号的包络检波信号在设备上一般都有相应的BNC输出端口, 以便于日常通过示波器来检查波形。平常我们只是用来检查CSB、SBO等包络信号的幅度、相位等是否正常, 大部分时间我们都不会用到这些输出的端口。如果把这些端口的信号引入一个我们自行设计的监视系统, 就相当于给设备加装了“第三个监视器”。当设备出现瞬间告警关机的情况下, 通过调用记录这些端口信号的历史数据进行分析, 如果是发射机的故障, 通常这些检波的包络信号是有一定畸变或跳变的, 如果这些信号没问题, 那么引起设备故障的原因可能就在外场或监控回路。如果我们把外场的信号也监测起来, 就可进一步排除问题所在。利用PIR (Portable ILS Receiver) 接收机可以做到这点。因为大多数的PIR都有一个AUDIO OUTPUT端口, 可以送出接收到的射频信号检波后的包络。通过专用音频接头也可以输出导航音频信号, 当然, 这个信号仅是CSB辐射信号的检波包络。

1 系统构成

为了记录这些导航音频信号, 我们用到了PC机上常用到的声卡。声卡有一个录音口, Mic或LINE IN口, 且声卡都支持多种声音采集格式, 其可以记录的声波频率在20Hz~20KH范围内, 完全涵盖了仪表着陆系统所用到的导航音频频率。可以依据记录信道的需求确定采用专业声卡还是普通声卡。目前大多数的电脑主板只有2个~3个插槽, 也就是说可以插上3块普通声卡, 加上板载的一个声卡, 可以完成四路音频的记录。

根据系统瞬间告警及设备本身的特点 (设备面板还有很多告警指示灯) , 加了加强监测, 作为一个附属的子系统, 另外加上一个视频监视系统。我们选择的是普通的廉价USB摄像头, 而不是专业的视频监视录相机。考虑到普通PC机的硬盘容量较小, 摄像头的拍摄动作应该由告警信号来触发。

最终我们组成以下, 如图1所示。包括音频监视系统和视频监视两部分:

本系统共用到了3块声卡, 分别接入CSB、SBO和近场信号的检波包络。电脑声卡对输入信号是有一定要求的, 我们选择接到声卡的“LINE IN”输入端, 该端口要求的Vpp大约1V左右。由于CSB和近场检波信号都是叠加在一个表示射频载波大小的直流上, 而且声卡对直流大小的采样是行不通的, 声卡容易损坏, 因此在信号接入声卡之前, 必须作限幅及隔直处理。这里我们单独做了一块接口板, 以便将信号与声卡接起来, 接口板上的电位器可根据现场信号的幅度进行适当调节。

2 技术要点

1) 本系统中, 监视电脑主机共配三个普通声卡, 装上我们开发研制的录音控制程序, 可完成对三个音频信号的长期连续监视。其中两个声卡用于监视设备主机的CSB、SBO信号, 这样可以判断是机柜部分故障还是天线系统故障。如果ILS系统本身有近场监控器, 如NM3500/7000系列, 可用“T”型头将近场天线送来的近场信号 (也可以是天线分配箱送来的航道或宽度信号) 对分, 一路用于原来的设备检测 (可能需要调整监控器衰减量) , 另一路通过PIR将调制音频解调后再送到第三个声卡用于监测, 这样可以确认发射出去的信号是否稳定, 鉴别监视通道或发射通道故障。如果没有近场监控器, 则需要另加一个近场接收天线和电缆, 把信号引入机房内的PIR;

2) 由于导航音频的频率都不高, 因此录音程序选用的采样率可以降低。按照采样原理, 即使考虑到识别信号的频率, 采样率也只需2kHz多一点, 一般只需设到声卡的最低PCM采样标准, 即8kHz/单通道即可满足录制要求, 这样还有一个好处就是录制后的WAV文件很小, 普通硬盘就能满足长时间不间断的录制。程序设计时为了便于检索, 则当录制的WAV文件增长到一定尺寸时就另开一个文件继续, 按时间日期排列;

3) 对于录制好的WAV文件, 可以进行后台处理, 主要就是对导航包络信号进行频谱分析, 把相关的90Hz、150Hz、1020Hz等信号的幅度提取出来。这里主要是用到一个快速博立叶变换 (FFT) 的算法。这些处理后的信号幅度值可以用来计算调制度差DDM, 也就是用90Hz的信号幅度去减150Hz的信号幅度。由于代表载波的直流已经在输入声卡之前隔直了, 因此这里不能也不需要得出射频电平RF的大小;

4) 视频监控主要目的是监视设备在瞬间告警或转换机设备面板的相关指示灯、模拟电表的情况。由于视频录制的文件比较大, 考虑到系统的轻量化设计, 视频的录相要用到设备的监控器告警信号来触发, 这里可能需要从设备引出一根代表告警电平的信号线, 或者利用传感器来感应相关指示灯的亮与灭。当设备出现告警时, 产生触发信号并通过并行口控制视频检测程序开始录制, 录制到预设的时长后自动终止。这里要单独设计一个读取电脑并行口数据的模块。

系统运行介面如图2所示。

3 应用

本系统主要是针对解决仪表着陆系统瞬间告警等软故障而设计, 是一个完全独立于设备监控器之外的一个监视手段, 因此系统的设计主要是考虑到简单易用, 安装便利, 问题解决之后拆卸也非常简单。但是它的原理是可以应用到其它方面的, 比如DVOR设备的30Hz信号以及其它导航设备的监测等。

参考文献

[1]AP-115TM-134-R1.中国民用航空通信导航监视系统运行、维护规程[S].

音视频设备 篇2

一套可使用的音响设备无论是专业系统还是非专业的民用音响设备除了设备本身外还需要各种连接线材将设备进行连接才能够使用。通常民用的设备从简单的DVD机到一套组合音响的线材都是附带的，也就是不用另加购买或制作；但一套专业的扩声或VOD工程中由于安装环境的不同其使用的线材都是需要施工人员自己进行制作的。一根完整的线材是由接插头和线组成的。下面对常用插头、线材及连接线的制作进行一下简单的介绍。

常用音视频设备的连接插头：

在一个音视频工程中设备的输出、输入信号种类可分为音频信号和视频信号（本次只作简单介绍）；音频信号根据阻抗的不同大致可分为平衡信号和非平衡信号（音源设备如DVD 播放机 / 卡座 / CD播放机及的输出多为非平衡信号）。因此，连接插头也有平衡和非平衡之分，平衡插头为三芯结构，非平衡插头为二芯结构。音频插头中还有一种功放与音箱连接用的专用插头，这种插头常见的为四芯结构（也有二芯、八芯）又因为是瑞士NEUTRIK（纽垂克）公司发明，因此又称“NEUTRIK（纽垂克）插头”或“四芯（二芯、八芯）音箱插头”。

常用的平衡信号插头：

卡侬插头（XLR）：卡侬头分为卡侬公头（XLR Male）和卡侬母头（XLR Female）。卡侬头公、母的辨别很简单，带“针”的为“公头”，带“孔”的为“母头”。很多音响设备的输入、输出端口为卡侬接口，同样带“针”的接口为“公座”，带“孔”的接口为“母座”。

卡侬母头（XLR Female）

卡侬公头（XLR Male）大三芯插头或6.3mm三芯插头（PhoneJack Balance）：

大三芯插头（PhoneJack Balance）常用的非平衡信号插头：

大二芯插头（PhoneJack Unbalance）。

大二芯插头（PhoneJack Unbalance）莲花插头（RCA）

莲花插头（RCA）

小三芯插头或3.5mm三芯插头

小三芯插头或3.5mm三芯插头

小三芯插头外观与大三芯插头类似只是体积要比大三芯小。小三芯插头为三芯，前面说过三芯为平衡信号插头，但在通常的音响工程中小三芯插头多用于电脑及便携式音源（便携CD / MP3等）的音频信号输出用，因此将小三芯插头归入非平衡信号插头之列。

Neutrik（纽垂克）音箱插头（Speakon）：

二芯、四芯、八芯音箱插头

Neutrik插头常用的为四芯的，也二芯、八芯音箱插头，他们外观基本相同，只有尺寸大小的差异。通常情况下音箱的接口为四芯插头，如是八芯插头音箱后部会有标注；功放的输出端口为四芯插头。

常用的视频连接插头：

莲花插头（RCA）

BNC或Q9插头

莲花插头在视频系统中主要是模拟视频信号的输出、输入之用，如DVD机视频（图像）输出/小型投影机的视频（图像）输入；BNC或Q9插头主要使用在模拟视频的输出、输入，如部分视频矩阵的输入、输出 / 大型投影机的视频输入（分量视频）/ 专业监视器的视频输入。莲花插头和BNC插头在视频系统中的作用是相同的只是接口形式不同。

视频连接插头中还用一种电脑视频信号用的VGA插头。接口形状为梯形15针，分公、母插头，公头为带针，木头为带孔。实物请参照电脑主机及显示器连接线插头。

常用的音频频线材：

音频线材有话筒线（音频连接线）、音频信号缆和音箱线： 话筒线

话筒线

话筒线为二芯带屏蔽（按严格要求应芯及屏蔽应为无氧铜材质），每芯为若干细铜丝的结构。通常由两芯、每芯的护套层、抗拉棉纱填充物、屏蔽层及外层橡胶护套层组成。话筒线外部橡胶护套层通常为

黑色，也有红、黄、蓝、绿等不同颜色。屏蔽层分为缠绕和编制两种，缠绕为屏蔽层缠绕在两芯及棉纱填充物外部，编制为屏蔽层按照“网状”结构缠绕在两芯及棉纱填充物外部。编制屏蔽话筒线比缠绕屏蔽话筒线从物理角度来讲抗干扰能力要好同时价格也稍贵一些。话筒线也可作设备之间的连接，但成本较高建议连接设备时使用音频连接线。

音频连接线

音频连接线

音频连接线同样是二芯带屏蔽结构与话筒线类似。两个芯和屏蔽层为铜质镀锡外观为银白色。音频连接线无棉纱填充物抗拉强度差所以很少用于话筒的连接，在特殊情况下可作短距离临时连接话筒用。通常在音频工程中机柜内部的设备连接采用音频连接线，因为音频连接线比话筒线细一些方便机柜内部线材的捆扎，捆扎后比较漂亮且成本比话筒线低。

音频信号缆

音频信号缆

音频信号缆其实就是若干根音频连接线组合在一根缆线中。因内部音频连接线的数量不同所以有4、8、12、24等路数之分。音频信号缆的重量较大，通常缆的内部有一根钢丝来增加抗拉强度。音频信号缆多用于现场演出中周边设备与功放的信号传输连接，音响工程中控制室至舞台的信号连接。

音箱线

音箱线

音箱线从外观来说有护套音箱线、金银线之分，护套线根据外层护套和使用场合的不同又有橡套音箱线和塑套音箱线等；金银音箱线通常为透明或半透明护套包裹金色和音色的铜质线芯因此俗称“金银线”，也有两根芯为同色的但在一根芯的外层护套上通常印有文字以便对两根芯进行区分。总之，音箱线最基本为两根各自带有护套的铜质线材。音箱线根据使用要求的不同还有多芯的音箱线如四芯音箱线。音箱线还有截面积的不同，也就是铜芯粗细不同，如1平方、2平方、4平方等。截面积越大的音箱线传输信号时功率损失越小。

线材的制作：

线材制作有音频线材和视频线材的制作。音频线材中很多线材的焊接方法是相同的线材也是可以互用的。

线材制作时需要一些常用的工具，下面做一下简单的介绍：

内热式电烙铁

焊锡丝

电烙铁和焊锡丝是线材制作不可缺少的工具。音频接插头内部多为塑胶绝缘材料，虽然具有一定的防高温特性但为保证焊接的质量电烙铁通常选择30W功率的产品。功率过低不易融化焊锡丝，功率过高容易烫坏接插头内部的塑胶绝缘材料。焊锡丝通常选用含锡量在67％以上的。现在的焊锡丝多为带松香的焊锡丝，如焊锡不带松香在焊接时焊接点不易粘锡，建议在焊接时使用松香或焊锡膏。

剥线钳或偏口钳

尖嘴钳

偏口钳或剥线钳是剪切线材和刨掉各层护套层以便露出铜质线材时的工具，在线材制作中是经常使用的辅助工具。尖嘴钳常用于二芯、三芯、莲花插头焊接后加固定线材与插头时使用。

小一字或小十字改锥

小一字改锥常用于音箱插头与音箱线时的连接。音箱插头内大多数采用“一字”头的螺丝来固定音箱线。

音频插头有平衡和非平衡之分，与之相应焊接好的线材同样也有平衡信号用线材和非平衡信号用线材的区分。平衡信号线材包括：卡侬线（公对母、公对公、母对母、）、卡侬（公、母）对大三芯、大三芯对大三芯；非平衡信号用线材包括：大二芯对大二芯、莲花对莲花、大二芯对莲花。平衡与非平衡插头也可在一根线材上使用，即平衡信号转非平衡信号用线材如：卡侬（公、母）对莲花或大二芯插头，大三芯对莲花或大二芯插头。总之，一根线材的两端均为平衡信号插头那么就是平衡信号用线材，两端均为非平衡信号插头就是非平衡信号线材。

这里需要强调的是信号平衡与否并不取决与插头和线材而是取决设备是否采用平衡或非平衡的形式输入和输出信号，我可以从设备背板的输入和输出接口来了解该设备是采用什么输入、输出方式：卡侬及大三芯输入、输出的设备为平衡输入、输出方式，大二芯及莲花头输入、输出的设备为非平衡输入输出方式。这一点请初学者一定要记牢不能混淆。

下面列举几种接口图形供参照：

平衡信号输入、输出接口（卡侬）

平衡信号输入、输出接口（大三芯）

非平衡信号输入、输出接口（大二芯）

非平衡信号输入、输出接口（莲花）

平衡（卡侬）非平衡（大二芯）输入、输出接口

平衡（大三芯）非平衡（大二芯）输入、输出接口

卡侬（平衡）线的制作：

卡侬线常用于话筒与调音台；调音台主输出与周边设备（如均衡器、分频器、音箱控制器）；周边设备（均衡器）、分配器或音箱控制器与功放的连接，总之用于卡侬输出、输入设备之间的连接。卡侬输入、输出的音响设备（图1）输出信号端为“卡侬公座”（与母头连接），输入信号端为“卡侬母座”（与公头连接），因此设备连接用的卡侬线为一头为“卡侬公头”另一头为“卡侬母头”的话筒线或音频连接线。下面以

话筒线为例制作一根卡侬线。

图1 剥线：

在剥线前请将电烙铁通电使之升温。先选择一根话筒线用偏口钳在距离一端约2.5厘米处剥去外层橡胶护套层、拨开屏蔽层、去除棉纱填充物（音频连接线无棉纱填充物），只留下带护套层的两芯及屏蔽层（图2）。再用剥线钳或偏口钳在距每根芯的0.5厘米处刨去每根芯线的护套层露出铜质内芯，再用手将屏蔽层拧扎结实（图3）。

图2

图3 线材粘锡：

用电烙铁沾焊锡涂抹在线材的铜质两芯和屏蔽层，屏蔽层涂抹的焊锡与两芯一样即可（图4）。

图4

卡侬头内芯焊接点图

图5 拆卡侬头、粘锡：

将粘好锡的线材及电烙铁放置一旁趣出一只卡侬头（公、母头都可以），拧下底盖、拆掉线卡及外壳取出内芯。用上面的方法在卡侬头内芯的三个焊接点上粘锡（图5）。

焊接：

把卡侬头的底盖、线卡套入线材，将“红色护套的芯”与卡侬内芯上的焊接端“2”焊接；将“白色护套的芯”与卡侬内芯上的焊接端“3”焊接；将“屏蔽层”与卡侬内芯上的焊接端“1”焊接。将焊接好的内芯插入卡侬头外壳，插紧线卡，拧上底盖后线材的一端就焊接好了。采用同样的方法焊接线材另一头，如以焊接的是“公头”另一头就焊接“母头”。

须注意的是如已焊接好的一端“红色的芯”焊接的是卡侬内芯的焊

接点“2”，那么“红色的芯”另一端的也应焊接在另一端卡侬内芯的“2”端点上，依此类推。也就是说同一根芯的两端应焊接在两个头的同一焊接点上，卡侬头内芯的焊接端“1”始终与话筒线或音频连接线的“屏蔽”焊接在一起（图6）。

图6 注：

1、不同厂商生产的话筒线或音频连接线每芯的护套颜色会不同，本次仅以“红、白”两种颜色为例。

2、卡侬头的三个焊点分别为：“1”屏蔽，“2”平衡信号“+”端（热端），“3”平衡信号“-”端（冷端）。

大三芯（平衡）线的制作：

大三芯头的线材制作方法从剥线到线材、插头焊接点粘锡都是和卡侬线的焊接是相同的。要注意的是在通常情况下大三芯头的“1”为平衡信号“+”端（热端），“2”为平衡信号“-”端（冷端），“3”为平衡信号“屏蔽”端（图7、8）。

图7

图8 大三芯焊好后就要固定线材了，大三芯的线材固定卡是与屏蔽端连为一体的。具体方法是将线材束直用尖嘴钳将“固定卡“轻轻弯曲包裹住线材后再用尖嘴钳将固定卡钳紧。因固定卡边缘比较锋利，固定线材时注意不要把各护套层扎破以免形成短路及断路。

用同样的方法焊接线材的另一头后线材就焊好了。大三芯对卡侬头（公、母）线材的制作：

在实际工作中我们会遇到所带的卡侬头（公 / 母）或大三芯头不够用了而设备的输入和输出端口同时具有卡侬和三芯两种形式（现在的设备通常都具有此种输入、输出方式），那么我们就可以制作一条卡侬（公 / 母）对三芯的线材。

剥线、线材、插头粘锡、线材套底盖的步骤完成后具体的焊接点位如下图（图9）：

图9 音源（非平衡）线的制作（大二芯对莲花头）：

大二芯对莲花头的线材长用于音源（DVD、卡座、VOD单机板等）与调音台的连接、KTV工程中音频设备之间的连接。通常音源设备的

输出、输入接口均为莲花接口形式，调音台的音源输入接口为大二芯形式。

大二芯、莲花头焊接点位图

由于大二芯和莲花头都是两芯的结构（非平衡），话筒线或音频连接线包括屏蔽层共有三个芯，因此在刨线时就与卡侬、大三芯（平衡）的线材有所不同。

剥线：

选择适当长度的线材，用偏口钳或剥线钳在距一端3厘米处刨去线材的外部橡套层；剪去棉纱填充物（话筒线）；将屏蔽层挑起露出芯“1”和芯“2”（图2）。再用偏口钳或剥线钳刨去白色护套芯的白色护套，去除长度与屏蔽层外露的长度相同即可。线材剥好后形成屏蔽层、去除护套层的芯线两根铜线和一根带有护套的芯线共计三根线（图10）。

图2

图10 线材的拧结：

线材剥好后将去除护套的芯线和屏蔽层拧结在一起（图11），拧结时应拧得结实些尽量不要松散。拧结好的线材形成了两芯的结构。线材拧结的目的是将三芯（两根芯线和一根屏蔽层）改为两芯（图12），以便和两芯的插头（大二芯、莲花头等）焊接。

图11

图12

线材拧结好后就可以对线材和插头的焊接点进行粘锡了。焊接：

焊接前请将大二芯和莲花头的保护弹簧、底盖、护套套在线材上，以免焊接好后无法套上插头的底盖。具体焊接点位如下（图13）：

图13

线材焊好后请用尖嘴钳将线材固定好并将底盖拧好。其它非平衡线材的制作：

其它非平衡线材（大二芯对大二芯、莲花对莲花）的制作和制作方法4没有差别，只是线材的两端插头相同。如大二芯线就按照图13中大二芯一端的焊接方法，莲花线就采用莲花一端的方法。

平衡转非平衡线材的制作：

在实际的设备连接中我们有时会发现两个相互连接设备的输入或输出接口是不同的，如一个设备是平衡的一个设备是非平衡的。这时我们就需要一根平衡转非平衡的线材。平衡转非平衡的线材中经常用到的是卡侬（公 / 母）转大二芯线。下面就用卡侬（公 / 母）和大二芯制作一根平衡转非平衡线材：

图14 焊接平衡转非平衡线材时一定要注意非平衡端那根芯与屏蔽拧结在一起，如果拧结错误线材将无法使用。焊接时卡侬的焊接点“2”（热端）对应大二芯的“信号端（+、热端）”焊接点；卡侬的焊接点“1”、“3”在大二芯端拧结在一起焊接到大二芯的“屏蔽端（-）（图14）”。

insert线的制作：

在一套专业音响系统中音频信号是通过调音台进行混合后分配给其它的周边处理设备进行各种相关的处理。

通常情况下信号通过平衡的卡侬（MIC）或非平衡的线路（LINE）接口及返回（RETURN，二芯非平衡）接口进入调音台，在调音台混合后再通过总输出（ST / L、R / MIX / MAIN）、辅助输出（AUX SEND）、编组输出（GROUP OUT）等接口将音频信号传送出入。上述接口都是独立的输出或输入接口，在调音台上还用一种将输出、输入集为一身的接口，这种接口旁都有“insert”（读“因斯特”）或“ins”（读“因斯”）字样因此称之为“insert”或“ins”接口。通过调音台的ins接口我们可以任意给一个或几个不同的音频信号进行不同的处理。ins接口为大三芯接口，从调音台前端信号流程（图15、16）我们可以很直观的了解ins接口是怎样通过大三芯插头实现输入和输出的。

图15

图16 从图16中可以看到ins接口无插头时信号无论是从MIC或LINE输入到调音台后通过增益（GAIN）调节再向后传送（红色标线），当大三芯插头插入后将ins接口内部金属弹片顶起便形成了断路。图17中显示形成断路后大三芯的前端将调音台的信号送出给外部设备进行处理，处理设备将处理完毕的信号通过大三芯的中端又返回到调音台中通过增益调节再向后部传送（红色标线）。

从图15、16中可以看出insert线其实就是一根一端为大三芯另一端分成两个大二芯的线（图17）。

图17 剥线：

insert线大三芯一端的剥线方法其实和制作大三芯线是一样的，首先选择一根话筒线用偏口钳在距离一端约2.5厘米处去除外层橡胶护套层、播开屏蔽层、去除棉纱填充物，只留下带护套层的两芯及屏蔽层（图2）。用剥线钳或偏口钳在距每根芯的0.5厘米处去除每根芯线的护套层露出铜质内芯，再用手将屏蔽层拧扎结实（图3）。

图2

图3 分线：

insert线另一端的剥线要复杂一些。将线材的另一端的外部橡胶护套层去除20厘米左右后剪去棉纱填充物再用剥线钳或偏口钳在距每根芯的0.5厘米处去除每根芯线的护套层露出铜质内芯（图18），在将屏蔽层一分为二分别用手拧扎结实（图19）。

图18

图19 完成分线后再用绝缘胶布（或热缩管）将每根芯和一根批开后的屏蔽缠绕包裹形成两根两芯的线，即每根均由一根芯和一根屏蔽组成。（图20）。

图20 焊接：

剥线及分线完成后就要在线材和插头的焊接点上粘锡了，粘完锡后开始焊接。具体焊接点位参照下图（图21）：

图21 insert线只用于调音台和其它音频处理设备的连接，因此insert接口通常是在调音台上。调音台最基本的都有输入之路的insert接口，有一些带编组的调音台还具有编组insert接口。

调音台支路输入端口

调音台编组输出端口 图22 便携式CD / MD / MP3的音源线材制作：

一套扩声系统中有时音源会临时用到CD/MD/MP3等音源，而播放器又是便携式的播放器，这些便携式播放器的音频输出（线路或耳机）又都是小三芯接口，那么我们就需要一个根小三芯转两个大二芯 的线材了。

为什么是一个小三芯转两个大二芯的线呢？我们知道通常这些音源（音乐）都是分L（左）、R（右）立体声录制的，因此一个小三芯插头包括L、R两个声道和一个公共的屏蔽端，转接到调音台时又需要将两个声道分开单独输入。

这种线的制作方法与制作insert线的方法是一样的，只是将大三芯换成小三芯而已。这种音源线在使用时请注意小三芯前端的输出信号是R（右），只要记住这一点就会避免在调音台输入端插错L / R声道而造成“相位反相”。

音箱线的制作：

在连接一套音响系统时截止功放（功放的输入）以前的信号输入、输出线材都是用话筒线或音频连接线，而功放与音箱的连接就需要音箱线和音箱插头了。在了解音箱线的制作之前我们先介绍一下功放的输出及音箱的输入端口及相应得标注，只要明白了图示的标注音后箱线的制作就非常简单了，只是“对号入座“罢了。

现在各厂家生产的功放在输出的接口方式上通常有两种：一种为“接线柱”式，一种为“NEUTRIK头”的方式（图23）。

图23 图23是一台常用功放的输出部分面板图。其中，中间部分为“接线柱”输出，两侧为“NEUTRIK头”输出。有些功放为了方便用户使用同时提供两种接线方式。无论是“接线柱”输出还是“NEUTRIK头”输出都有CH1 / CH2（有的功放标注为A / B）及“+、-”的标注，此标注说明该功放具有两个输出通道，每个通道的信号又有“+、-”之分。在前面介绍“NEUTRIK插头”时说过这种插头有2芯、4芯、8芯之分，功放输出端的“NEUTRIK”输出均为4芯，但只接其中2芯。在通常状态下和“非桥接（BRIDGE）”状态下功放的“NEUTRIK”输出端口输出的点位为“+

1、-1”也有其它点位的如“+

2、-2”。因此，在用“NEUTRIK”输出时请查看功放输出端的提示。

音箱的输入端口也有“NEUTRIK”、“压线卡”及“接线柱”等形式。图24标示出4种常见的音箱“NEUTRIK”输入面板图。通常带“NEUTRIK”输入端口的音箱会有两个“NEUTRIK”端口，也会有“PARALLEL INPUTS”（并连输入）字样或者一个标示“IN”一个标示“OUT”字样，其实这两种标注的意思是相同的即两个接口是并接可以任意使用其一（图24中1、2），并且也可通过另一个接口并接其它音箱；“PIN1+/1-、PIN2+/2-”表明是4芯的音箱插头。

图24

大家在很多杂志中见过全频音箱的图片，一只全频音箱至少由两个单元组成的，即一个高音单元（较小），一个中低音单元（较大）。一个音频信号通过“分配器”分频后将相应的频率分配给高音和中低音单元。大多数音箱本身是具备内置分配器的，内置分配器也称“无源内置分频”（如EV的E、G、F、SX；TANNOY的V、i等系列音箱）。有些音箱不具备内置分配器功能必须通过外置分配器（音箱处理器或控制器）将音频信号分频后通过相应的功放传送给一只音箱的不同单元（如EV的QRX153，TANNOY的iQ10等系列音箱），外置分配器又称“有源外置分频”。还有些音箱是内、外置分频都可以的（如EV的RX / QRX112/75、115/75、SX500等音箱）。我们又如何分辨一只音箱是内置还是外置分频或这两者全可以呢？首先音箱的使用手册中会有该音箱的说明，其次，音箱输入端口同样也有说明。

图24中1、2为内置分频、4为外置分频、3则两种方式都可以。图24中1、2标注“PIN1+FR+/PIN1-FR-、PIN2+N.C+/2-N.C-”意思为: “NEUTRIK”4个芯中“1+”端为信号“+”、“1-”端为信号“-”，“2+、2-”为空（N.C）。图24中4标注“PIN1+LOW+/PIN1-LOW-、PIN2+H.M+/2-H.M-”意思为：“NEUTRIK”4个芯中“1+”端为LOW（低音）信号“+”、“1-”端为LOW（低音）信号“-”，“2+”端为H.M（中高音）信号“+”、“2-”端为H.M（中高音）信号“-”。图24中3表示着两种方式都可使用。音箱的输入端口除“NEUTRIK”外还有“压线卡”式（如EV的EVID系列、TANNOY的i5/i7/i9等音箱），他们虽然形式不同但道理一样，只是后两种形式不用在音箱线上安装“NEUTRIK”头直接刨线后该卡得卡该拧得拧罢了。

以上介绍了功放和音箱的有关知识，这些都和音箱线的制作有紧密得关系。大家要是理解了上面所讲述的内容，那么音箱线的制作就可以举一反三了。为了使大家更直观地了解音箱线的制作，我们对音箱线的制作进行一下具体的讲解：

功放输出端为“接线柱”式，音箱为内置分频的“NEUTRIK”输入（参照图23、24）：

取适当长度的音箱线一根距一端3厘米除剥去外部护套层（图25）。距每芯顶端0.5厘米处去除护套露出铜芯，再将每芯分别拧扎结实（图26）。

图25

图26 音箱线的另一端的剥线方法是一样的，不过线要刨得长一些然后分别将每芯拧扎结实。在剥线较短的一端安装“NEUTRIK”插头。安装点位参看图27。

图27 这种音箱线是如何连接功放与音箱得呢？下图以左声道信号（通常功放的CH1或A通道连接立体声信号的左声道）为例演示如何连接（图28）：

图28 功放的输出端口和内置分频全频音箱的输入端口均为“NEUTRIK”的线材制作：

这种音箱线的这种很简单，只需将刨好的线材按照功放及音箱的

标注与“NEUTRIK”头内的相应点位连接即可。

视频线的制作：

视频我们在这里只作简单的讲解供大家参考，便于大家在工作中能够了解一些视频线材的制作。

视频插头通常又莲花头和BNC头，视频线为单芯带屏蔽的结构，芯的护套较厚。焊接时只需将芯焊接在莲花头的“信号端”，屏蔽焊接在莲花头的“屏蔽端”就可以了。BNC头和莲花头的焊接方法是相同的，只是接口样式不同。

音频线与视频线的阻抗不，但音频线可以在短距离内临时代替视频线来使用。

总结

以上我们就音响系统中常用的插头、线材、线材制作及与之相关的音频系统知识进行了介绍，对于初学者来说可能显得有些不太清触这是可以理解的。其实，任何事情都是有它的规律性正所谓“万变不离

其宗”，只要掌握了规律事情就变得清晰了。

首先，制作线材前应考虑好所用的线材、插头及工具是否齐备；第二就是选择适当的线材进行剥线了。剥线时注意不要将每芯的护套划破以免造成断路。线材剥完后就可以粘锡焊接了，焊接平衡线材时两端插头的“热端”对“热端”、“冷端”对“冷端”、“屏蔽端”对应“屏蔽端”。如果是非平衡线就将线材改成二芯结构，焊接时线材的芯焊接插头的“信号端（+）、拧结后的芯焊接在插头的“屏蔽端（-）”。非平衡转平衡线材的”制作时平衡端按平衡的焊接方法，非平衡端将信号“冷端”与“屏蔽”拧结在一起再焊接；在非平衡端芯线焊接插头的“信号端（+）、拧结的芯焊”接在插头的“屏蔽端（-）。对于音箱线的制作接更简单了，只需按照功”放和音箱的标示来安装插头或拧结在“接线柱”上就可以了。当然音箱线常见的两端为“NEUTRIK”插头的线材制作还是有规律的即“1+”对“1+”、“1-”对“1-”（音箱端请查看标示），功放的输出端基本上都是“1+”和“1-”。

需要向大家提醒的是线材在焊接之前请将各插头的“底盖”及“套管”套入线材，否则线材焊接完毕后才发现无法安装底盖而造成重复工作。线材制作时还应注意安全，以免被烙铁烫伤或被工具扎伤。

音视频设备 篇3

李浩：越来越多的用户开始使用移动设备来看视频，但是，视频网站的这种转移趋势要慢于社交网站和新闻门户网站。举个社交网站的例子，人人网已经有超过50%的用户访问时间是来自于手机。像这种社交应用，移动化的趋势就会极为明显。而整个视频行业目前来讲，视频网站来自于移动终端的访问量占比只达到10%，这个比例是偏低的。原因还是来自移动网络速度和费用的影响：如果用手机看视频，3G的速度还是不够快，或者布点不够多；看视频的资费也比较高。

网络导报：你对视频网站在移动应用市场的未来发展看好吗？

李浩：大概两年之内，用移动设备观看视频网站的用户比例就会超过PC端。在资费和流量上。56网的核心功能就是离线下载，在有WIFI的情况下，把你想看的视频，提前下载下来，在车上或者地铁里就可以看，那样就不耗流量。我在日本看到的情况也是这样的，人们在地铁站里等有WIFI网络的覆盖的地方把视频点击下载，然后进了地铁里开始看视频。

网络导报：现在，视频网站主要面临着什么挑战？

李浩：整体来讲，视频网站还是活在市场竞争的压力下吧。在今年宏观经济环境不是非常好的情况下，视频广告市场依然以将近100%的速度在增长，可见这个市场空间还是很大的，收入增速也很诱人。但是，整个行业的竞争也是非常激烈的，有实力的玩家太多，就千万级别流量的网站级别就有二十多家。我觉得，大家都是在想办法让自己活下去，活到最后。就像马云一直说的，在互联网的领域里面，胜者为王。

网络导报：免费是一个非常强的拉动用户的做法，还有一种方式就是收费观看，从用户处增加收入。56网目前的盈利模式是什么？

李浩：56网不倾向于基于内容向用户收费的模式。整个56网的盈利模式现在是两种方向：一个是广告模式；另外就是基于视频做一些增值业务的服务，但并不意味着就是基于内容向用户去收费。比方说互动视频的娱乐服务，就是采取跟网络游戏类似的用户资源付费使用。人人网和QQ都有推出类似产品，事实上，这样的增值业务占其收入的比例也不低。

网络导报：如何发掘视频网站在新时代的传播机遇？

音视频设备 篇4

关键词：光伏电站,视频监控系统,视频采集,传输设备

当前, 随着计算机信息技术的发展, SCADA系统在工业系统范围得到了持续的发展和应用。尤其在电力网络中发展更为迅速。电力系统中的现场数据有功率、电压、电流等测量的数据, 同时也具有分合闸、过流和速断等操作和系统事故所产生的数据。由于电力系统现场数据处于动态变化过程中, 同时由于现场数据的变化十分迅速, 一次故障可能只持续十几毫秒。数据随即消失。由此, 电力系统的数据采集系统的要求较高。而规约视频器是SCADA系统中的关键设备, 要建立完善的光伏电站的视频监控系统以及视频采集和传输的设备, 还应研制出效率较高的规约适配器。

1 规约适配器的软硬件构成

1.1 硬件配置

此种规约适配器以插件形式出现, 每个插件对应一种待转换的规约, 所有插件统一放置在一个机箱中。规约适配器的插件是以ARM9处理器为关键的单片机。每一个插件具有四个硬件通信的端口以及两个上位的以太网接口。一个备用的以太网接口, 一个下位口, 下位口能实现第三方智能设备的接入, 规约适配器的插件上设置了硬件跳线, 从而实现不同运行状态的区分, 规约适配器的运行有三种:出厂、调试、正常运行模式。出厂模式可实现对规约适配器的软件烧写。调试模式用于维护测试软件与规约适配器建立通信并对其提供维护测试功能, 正常运行模式下规约适配器履行其规约转换的功能。

1.2 规约适配器软件结构

规约适配器的软件程序通过protocol (规约部分) 和Bootloader (远程下载部分) 两个工程组成, 这两个部分独立编辑, 同时生成了下载文件。远程下载部分通过ISP软件从串口写入FLASH。而规约部分则通过以太网入口写入FLASH。写入地址由Bootloader决定, 固定为0x10000。而Bootloade r程序空间则被设置成从0到0x0000b220。

规约适配器运行过程中, 首先对标志寄存器的值进行判断, 若是相应的值为0XAA。那么则进入规约适配器的正常运行模式。否则判断为硬件跳线, 进入其他对应的三个运行状态。在规约适配器的调试模式下, 也可进行规约的转化, 规约适配器中的测试软件可发送报文要求设备上发送任意一个通信端口的报文进行对设备的观测。

2 光伏电视频监视系统智能传输设备

通信规约适配器的根本任务是解决来自不同厂商的自动化系统之间实时信息交换, 因此它不但应该满足实时多任务系统的需要, 而且必须能支持各种通信接口, 如RS232.RS485等串行接口, 现场总线接口, 光纤接口, 甚至以太网接日。随着自动化装置的智能化的提高, 信息交换量也将急剧增加, 所以通信规约适配器必须有足够大的空间来存储各种相关数据当然, 在性能上, 应用于光伏电站综合自动化的通信规约适配器必须保证可靠和稳定, 以及具有一定的灵活性、易维护性和可扩展性。

现有的通信规约适配器大都是基于单片机系统而开发的, 其功能比较薄弱, 不但维护不方便, 升级和扩展均比较困难, 而且开发周期长。考虑到现有的成熟可靠的工业控制级计算机价格逐年下降, 而且其整体性能均远远强于单片机系统, 此处研究的通信规约适配器就采用了奔腾级的工控机作为其硬件平台, 其优势体现在以下几个方面:

1) 功能强大, 能处理大量实时任务, 并能储存大量数据;

2) 具有很高的可靠性和稳定性;

3) 节省了硬件开发和调试的时间;

4) 可以提供高级语言的开发环境, 从而缩短软件设计和调试的时间;

5) 彻底实现了模块化的结构, 易于系统的组态和维护, 系统升级也非常方便;

6) 通过采用各种成熟可靠的通信接口板, 可以兼容各种通信接口, 具有很强的灵活性、可扩展性和通用性。

3 设备的关键技术

坚强的分层式部署架构平台采用SOA架构将涉及诸多的资源都抽象为服务, 利用Web Service统一接口和数据交换格式, 设备服务之间的组合交互构成了整体的系统应用模式, 不同的服务体系之间相互独立。分不同的层次进行部署。不同的服务之间可以独立升级和维护, 同时也并不会影响到系统其他功能的发挥。根据服务管理对设备中服务进行注册。通过服务调用流程Call Flow实现设备调用流程动态实现业务逻辑的控制, 从而形成各种应用模式和体系。

采用设备ADP和设备规约库的智能数据采样体系电站设备种类和型号各异, 各设备的通信接口和协议也都有差别, 即便是同种设备也由于厂商、型号的不同而不同。针对这种情况, 对每个设备进行单独开发接口已不合适。为解决这个问题, 本系统采用设备适配器 (ADP) 模式 (智能设备适配器) 实现智能采集。

设备ADP分为物理层、协议层、数据层和控制层, 物理层与设备连接, 通过支撑不同的接口类型和体系, 同时在物理层上构成了消息路由的功能和体系, 实现了数据的透传。设备的协议层对物理层上传的数据采取规约匹配以及解析, 将解析的数据上传到服务层进行处理。同时还可针对服务层下发的消息产生规约的组装, 同时通过物理层发送到设备, 数据层则是分析采集到的数据, 并将采集到的数据进行分类和分级存储, 过滤掉变化率不大的数据, 对异常情况发送消息通知应用层以及是地展示或通知给使用者。任务管理对采集或设备远程控制任务进行控制, 实现数据的自动采集, 动态变化采集频率, 实现数据的补采和重采。

数据分级存储考虑到不同数据应用的差异以及系统资源的有效利用, 所有的数据都分类采集、分类压缩、分类同步。数据存储按实时表、24小时表、历史表表存储, 针对不同的信息分类采集, 采用不同的采集策略。告警信息、状态信息、监测数据、统计信息分类存储, 分类汇总。

参考文献

[1]董密, 罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法[J].电力系统自动化, 2006.

[2]唐征岐, 虞辉.太阳能光伏发电系统应用技术[J].上海电力, 2008.

[3]曹祥, 张斌.封周变电站屋顶太阳能光伏发电系统研究[J].华东电力, 2009.

[4]赵庚申, 王庆章, 郭天勇, 李统福.基于FPGA的光伏并网发电系统潮流分析及电量双向计量的研究[J].南开大学学报 (自然科学版) , 2009.

视频安防监控系统设备安装协议书 篇5

贵州省六盘水至六枝高速公路第八合同段项目经理部

视频安防监控系统设备安装协议书

委托方（以下简称甲方）: 贵州路桥集团有限公司贵州省六盘水至六枝高速公路第八合同段项目经理部

承包方（以下简称乙方）：

为了确保甲方住地安全，同时便于施工管控目的，经共同协商，甲方将工地视频监控系统委托给乙方设计、安装，达成协议如下：

一、乙方按甲方指定的监控范围设计监控仪器。

二、具体安装数量以甲方确认的实际数量为准。

三、具体金额及单价详见工程量清单。

四、乙方负责按甲方审批的方案采购及安装监控仪器，并负责根据协议进行调试和维修。

五、乙方接到甲方的安装指令后，一周内完成安装调试工作。

六、设备免费保修期一年，起算时间为调试安装完毕书面交付甲方使用日起。

七、乙方安装调试完毕，凭完成工程量清单和发票，甲方一次性支付给乙方。

八、设备安装完毕从验收合格之日起一年免费保修，设备终身有偿维修，人为损坏或遭遇地震、雷击等不可抗拒的因素除外。在正常使用过程中设备如出现故障，乙方须与甲方在约定时间内派人前往维

修。

九、本协议未尽事宜双方协商解决。

附件：1.安防视频监控设备清单

甲方（盖章）：

法人（或授权）代表：法人（或授权）代表：

日期：

硬盘视频记录设备的大规模应用 篇6

目前电视台使用的主流磁带录像机设备经过几代的发展,设备的型号较多,各设备采用的记录格式也不尽相同。以湖北台为例;新闻制作采用松下DVCPRO和DVCPROHD (高清)系统、综艺等其他节目制作采用Sony IMX和HDCAM (高清)系统,而松下和Sony标清制作系统中又有DVCPRO,DVCPR050,IMX,数字BETA等不同的格式,这样就造成在电视台制作机房内3～4种录像机和磁带混合使用,给节目的编辑制作造成很多不便。再加上这些主流的磁带录像机设备价格昂贵,为了保证台内各种高标清节目信号的录制记录,往往一个机房要采购多种多套录像机以满足制作需求,这样就给电视台设备采购的成本增加了很大的压力。

目前的主流磁带录像机设备中依旧有很多机械结构,这些都有一定的使用寿命,如磁鼓、压带轮等都需要定期维修更换,而更换这些配件需要专业人员和厂商提供专业配件,这些成本都非常高,往往磁带录像机全寿命使用期间这些维修耗材的成本能到设备采购价的1/3至1/2。同时,磁带录像机结构复杂,一旦出现系统故障其维修成本和维修时间都会很高,一些较复杂的系统故障甚至会造成设备的报废。此外,配套的磁带相互间不兼容,经常需要在各种磁带记录格式间转换;磁带的使用寿命较短,记录素材的磁带存放要求较高,都给它们的使用造成了一定的困扰。

由于这些使用的磁带都属于各专业公司的专业产品,一般编辑记者通过常规途径无法购买,给设备的使用造成一定的困难。此外,这还造成磁带的采购成本较高。另外一个很大的问题就是磁带之间互不兼容,一旦电视制作系统中磁带录像机进行重大技术升级,其配套的磁带有可能全部报废,磁带存储的素材甚至无法使用。另外磁带使用寿命有限,记录好节目的磁带存储要求较高,虽然记录的信号都是数字信号却不是文件化数据.无法被计算机系统读取,这些都是磁带使用上的局限性和不利因素。

针对磁带录像机设备的不足,一些视频设备厂商推出了专业的硬盘录像机产品,很好地弥补了以上的不足,给电视节目的制作带来了很大的便利。笔者在此对这些产品做些简单介绍。

Bliackmagic-design公司提供两种硬盘视频记录设备:通用型机架式HyperDeck Studio和便携式HyperDeck Shuttle,图1,图2分别为这两种产品的视图。

1.通用型机架式HyperDeck Studio

HyperDeck Studio配备高质量3Gbps SDI和HDMI接口,可连接任何广播级数字摄像机、监视器和视频矩阵。将摄像机的HDMI或SDI输出连接到HyperDeck Studio,即可绕过摄像机本机压缩录制格式,直接录制高质量的1 0bit无压缩视频,HDMI接口还可连接显示器和投影机。HyperDeck Studio Pro还配备模拟分量视频和XLR模拟音频接口,以及可支持高码流SDI格式的4通道3Gbps SDI接口。HyperDeck Studio机架式硬盘录像机具备1路lObit SD/HD/3Gbps SDI输入,两路10bit SD/HD/3Gbps SDI输出和1路HDMII.3A输入输出两种数字接口以及422遥控接口。SDI信号可内嵌16路数字音频,HDMI信号可内嵌8路数字音频回放2路内嵌音频;前面板带有两个3.5寸标准SSD硬盘接口(SATA 3Gbps)和与传统录像机类似的操作按钮以及彩色LCD显示屏可显示图像,音频表和时码信息。

便携式硬盘录像机具备1路l0bit SD/HD/3Gbps SDI输入,输出和1路HDMI1.3A输入、输出两种数字接口。SDI信号可内嵌16路数字音频,HDMI信号可内嵌8路数字音频侧面带有一个3.5寸标准SSD硬盘接口(SATA 3Gbps)和与传统录像机类似的操作按钮以及内置电池可支持约2小时记录时间。

以上这两种Blackmagic-design产品采用通用的SSD硬盘(固态硬盘)为记录介质,信号记录格式为l0bit无压缩(高标清)或AVID DNxHD,Apple ProRes422 (仅高清),256G SSD硬盘对应的记录时间分别为30分钟(高清无压缩)和180分钟(标清无压缩、高清DNxHD、ProRes422)。记录的信号可通过HD-SDI和HDMI接口输出监看和上载。SSD硬盘是目前计算机的通用设备,通过计算机SATA 3Gbps接口可达到100MB/s～250MB/s的传输速率。

从产品图例和相关技术介绍中,我们可以清楚地发现这些设备具备通用的多种信号接口,高质量的信号记录格式,通用的计算机接口和记录介质以及高速的数据传输接口。我们可以方便地利用这些设备提供的这些技术特性在电视节目制作中提高节目制作的信号质量和后期节目的制作效率。现在我们来具体分析一下利用这些设备的技术特性能对我们现有的前后期工作提供哪些便利和技术提升。

目前高标清电视节目制作系统中,各厂家的前期拍摄设备型号繁多,设备系统复杂,采用的记录方式和介质多种多样,记录信号的格式和记录质量也各不相同。表1是几种常用高清拍摄设备的数据比较列表。

从表1中可以发现,各厂商各自的系统都各不相同,采用的编码质量也不完全适应后期制作的要求,而且各系统配套的专业高清播放录像机等后期设备价格较高,给电视制作系统的整体技术投入造成较大的资金压力。但是新的硬盘视频记录系统出现后,如果我们能合理利用好这些新系统的技术特点,将会大大改善现有高清制作系统的技术使用环境和质量。首先,我们常用的前期摄像机系统都具备HD-SDI或HDMI输出接口,可以输出高质量的高标清信号,我们可以利用便携式的硬盘录像系统通过摄像机输出接口直接记录成适合后期编辑使用的高质量l0bit无压缩、DNxHD或Apple ProRes 422视频格式文件,而且这些产品都具备标准通用的摄像机挂架,可以方便地安装在摄像机上进行拍摄.也支持时码信号启动记录能力(输出SDI信号中时码”走动”时可自动启动记录功能,时码停止时自动停止记录)。这样我们可以统一信号的记录方式和记录格式,这样将大大简化后期系统的设备配置,同时适用于后期编辑的10bit编码方式还能有效提升节目信号的录制和制作质量。此外,这些便携式设备采用外接方式记录,很好地保留了原设备的记录功能,既不会对现有设备造成影响和浪费,又能为前期拍摄提供良好的信号备份通道。其次,由于这些新的硬盘视频记录系统采用了通用计算机设备,与动辄十几二十万的磁带录像机设备相比,其系统几万甚至几千元的费用很低廉、可以大规模地投入到节目制作系统中,甚至有些便携式的设备能做到人手一台,在方便节目制作系统使用的前提下、大大降低了整体的技术投入费用。

采用现在这种通用的硬盘录像机则可以很好地兼容各种高标清信号,不必为各种高标清信号记录配置独立的录像机。这样机房内的设备通用化水平会大幅度提高,实现一种录像机记录和回放所有高标清信号实现全兼容。从前面的设备特性说明中我们可以了解到,这些硬盘视频记录设备都是计算机与传统数字视频设备的结合体,设备大量应用了通用的计算机设备和接口,在电视节目制作系统计算机化和网络化基本实现的今天,这无疑可以有效地提高节目制作的效率。设备中通用计算机存储设备和接口的大量应用很好地适应了目前电视节目制作网络的应用要求。由于其记录的数字节目信号是文件化数据,在前期素材拍摄完成后记录在通用存储设备中的视频数据可以通过高速的计算机接口方便、快速地进行素材上载。这些通用高速计算机接口(SATA 3Gbps)数据传输速率比常见的P2,专业蓝光光盘或EX卡等要快3～5倍,同时由于记录时采用的是适用于后期编辑的编码记录格式,上载后基本可以直接编辑使用,即使需要转码,其转码效率和质量也很高。另外,由于系统支持计算机高速接口接入,所以对于支持系统的后期编辑系统可以直接编辑使用,大量地减少数据的上载转码时间,特别适合节目初编和新闻等节目的制作。而在有些高安全要求的环境中,如:播出、演播室直播等系统中使用时,我们可以利用硬盘录像系统数据存储和信号记录的双重特性,将编辑好的节目通过HD-SDI或HDMI接口进入这些系统,既能保证节目的信号质量又可保证系统的高安全性要求。此外,由于这些系统基本都配置了HDMI接口,在外出使用时可大大方便信号的监看、利于保证节目的制作安全和质量。通过这些分析我们可以看出,硬盘录像系统配备有齐全的计算机和音视频接口,很好地承担了前后期节目素材的使用和交流功能,这给我们规划和设计节目编辑制作系统提供了很大的便利,方便系统的整体规划和构建。

在节目制作进入高清时代后,其音频制作和播出也随之提出了很高的要求。高清节目播出制作最低要求为立体声制作,晚会等节目更是要求达到5.1音频制作的要求。但是,目前常用的高清制作系统(索尼HDCAM系列、XDCAM系列、松下DVCPRO HD、P2系列)都只支持4声道数字音频记录和制作,应对立体声节目的制作都比较吃力,更别说5.1节目的制作了。所以,在目前的电视制作系统中大量应用了杜比E编解码系统,这样不但大量增加了系统设备的投入(一套杜比E编解码系统需要至少10多万),还存在编解码后音视频同步、音频监听等一系列技术问题,给整个节目制作系统的规划建设和素材的交流等都造成了一定的困难。而硬盘视频录像系统具备8～16路嵌入式数字音频的记录和播放能力,可大大方便和促进节目的音频制作能力,8声道实现完整的立体声声道和5.1声道的记录播出,16路声道可完整记录播出声道和国际声等其他供存档,交流等音频的记录,方便节目的交流存档和音频后期制作。同时由于系统能采用嵌入式数字音频记录和播放.可完全脱离杜比E编解码系统,大大方便了节目的5.1音频监听和审片等工作。

硬盘视频记录设备除了前面提到的几点技术应用优势以外,在系统的运行维护和升级方面也有着与传统视频录像设备不可比拟的优势。传统录像机设备由于采用较多的机械结构,磁鼓、压带轮等都属于耗材,每隔300～5000小时都需要进行维护更换,而这些专业设备的维护费用也是相当给力。另外,记录磁带的使用和存储也有一定的寿命,一般磁带可以重复记录50～100次,存储时间一般10～15年。而新的硬盘视频记录设备由于采用了计算机通用的SSD硬盘和通用接口,整体系统采用了全电子部件,基本没有机械部件,系统整体的可靠性和稳定性比传统设备有了很大提高。在一般使用情况下没有需要更换的耗材元件,设备维护费用基本为零,同时由于采用的记录介质是SSD硬盘,其可靠性和使用寿命都大大提高,基本可以保证30～50年的使用。并且,由于SSD硬盘记录的是文件素材,可兼容这些设备的日常备品、耗材采购基本都是计算机的通用部件,可以脱离原有的专业渠道转而在计算机通用设备市场上采购,这样将给电视台的日常备品,耗材的采购提供很大的便利,节约大笔的运行维护费用。此外,硬盘视频录像系统整体大量采用计算机技术,而计算机技术的发展速度和技术提升都是空前的,随着计算机设备性能的不断提升和成熟,存储设备的整体性能也将变得更快更强和更便宜,无形中提升整体设备的技术性能。这些硬盘视频录像设备还可以通过软件的不断改进而不断扩展设备的使用功能和设备性能,而这样的技术升级能力和方式不仅便宜而且高效,便于系统管理,

●虽然有类似录像机的操作面板,但是不能单独完成录像机的线性编辑制作功能,如:音视频的组合,插入编辑。如需完成都需要非编系统支持。

●出于保护素材的目的,硬盘录像机无法独立删除更改录制的视频片断,这些操作都需要利用电脑完成。

●录制的视频素材文件名命名方式单一,无法记录更多的信息。

●由于是新设备,可靠性还有待时间检验。

通过以上的这些分析,如果我们在电视节目制作中大规模使用硬盘视频记录设备,可以对现有的电视制作系统带来如下变化;

●大幅度简化系统构建成本和设备型号。

●大幅度简化系统维修/维护的成本、使用效率和升级成本。

●极大地简化和方便立体声、5.1声道节目制作的技术环节。

●极大地方便视频存储设备的采购和维护成本。

●需要对原有的对编系统和录像机使用进行新的技术规划和使用调整。

相应地,我们可以规划出电视台节目制作系统新的流程,如图3所示。通过流程图我们可以发现,使用新硬盘录像机系统后,在台内的使用环节中基本上省去了磁带录像机的应用,大大简化和方便了节目制作的信号和素材的交流使用。同时,在一些特殊的应用环境还可以利用SDI信号保证节目的正常交流和制作。

硬盘视频录像系统现在正越来越多地应用到现在的节目制作系统中,新技术的运用能给目前的节目制作带来很多新的节目运作方式和技术变化,笔者希望通过自己对这些新系统技术特点的认识.结合在日常节目制作中发现这些技术特点对电视节目制作提供的便利和技术提升,给大家提供一些启示和帮助,共同利用好这些新技术和新设备,制作出更高质量的电视节目。

摘要：分析了目前电视制作中磁带录像机设备使用上的不足,介绍了通用型机架式和便携式两种硬盘视频记录设备的特性、对硬盘视频记录没备技术的优势进行了对比分析,并在此基础上规划出电视台节目制作系统新的流程。

基于网络平台的视频设备整合 篇7

每天在报章杂志或电视新闻节目上, 各式各样的犯罪事件屡见不鲜, 而警方往往是靠着监视器画面才得以破案, 由此可见, 影像监视器随着普通大众对于安全愈来愈重视, 市场也相对地愈来愈大。在国内几乎每个小区都会装置数十架影像监视器, 保障居民们的安全。此外, 不管是在火车站、机场、银行、百货公司, 甚至是家里门禁装置, 几乎随处可看到影像监视器的设备, 尤其在民众对社会秩序的信任感日渐加重, 再加上对于居家安全的观念慢慢深根, 很多有长辈或幼童的家庭, 希望能够实时透过画面掌握家人动态, 避免意外发生, 这些都是促成影像监视器市场愈来愈大的重要因素。

随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高以及各种视频信息处理技术的出现, 全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显, 原有的数字视频监控系统突显出不少的缺陷, 而未来中国视频监控市场的发展趋势还将具有进一步商业化和转向家庭化、民用化两个发展方向。

2008年北京奥运会的成功举办, 2010年上海世博会也相距不远。这两项国际盛事大大推进了国内视频监控的发展。赛事经济、贸易的热潮促使国家相继出台了“平安城市”、“3111工程”等国家级项目, 并对银行、文化博览、娱乐场所提出安全防范法规, 城市网络视频监控系统将以公安系统为核心, 各级公安系统与受其监督管理的单位、机构之间将形成一套完整的视频监控网络。这些都为下一步产业市场打开了无限的想象空间和商机。“平安城市”是2006～2007年电子政务建设中的重点业务系统, 在“平安城市”的建设中, 其核心是城市报警与监控系统, 城市报警与监控系统建设也是社会治安防控体系的重要组成部分。“平安城市”的建设促进了视频监控市场的迅速增长, 预计到2008年, 全国约有200万个监控摄像头用于城市监控与报警系统。

视频监控的发展, 最大的客户来自于大的电信运营商, 国内各省各市的中国电信、中国移动、联通等等都开辟了自己的平台。而对于平台的建设, 则由一大批IT公司负责运营和维护。

2 视频整合

2.1 视频整合的流程图

2.2 视频整合软体设计

2.2.1 拆帧

以下三个函数演示了如何连接一个IPCamera, 以及向该设备发送RTSP请求命令。

发送的RTSP命令通常包括:Describe, setup, play, 具体的命令格式请通过如sniffer等抓包工具获得。

之后设备会不断发送音视频流过来, 接下来就是如何拆帧的问题。因为每个设备通过RTP包发送媒体流的格式稍有不同, 建议把收到的数据流存到本地文件去分析。

比较关键的是如何从接收的媒体流中识别出RTP包及解析出每个RTPheader, 因为RTPheader中通常包含如RTPsize, sequence, timestamp等非常重要的信息。

在四个请求命令完成后, 我们就可以接收到设备发过来的视频和音频数据, 所要做的就是把音视频分开, 然后分别对数据进行分析, 拆出包头, 把留下来的数据放入一个新建的buffer中。由于每个视频或者音频帧都是一帧一帧的发, 所以当buffer中的数据满一帧时 (音视频满一帧时会有特定的Make位) , 我们就将它播放出来。在拆帧的过程中, 可能会有缓冲区满的时候, 就需要把读数据位移到缓冲区的开头, 然后继续读取。

在拆视频帧的时候, 有具体的I帧和P帧:

由于视频格式有很多种, 主要包括MPEG4、H264、JPEG等等。

1) MPEG4:一般我们识别I帧都会找到相应的VOL (0000010000000120) , 而P帧的也有对应的VOP (000001b6) , 他们都隐藏在每个包头的部分。而在包头数据中, 我们也可以解析出这个包的Size、TimeStamp、Sequence、Mark位等等。这对于拆帧有很大的帮助。

2) H264:对于这种类型的视频帧, 它的I帧主要包含有 (0x67) 等等的字符, 而P帧对应的是 (0x61) 的字符。这种类型的数据跟MPEG4很大的不同就是, 它的I帧里面可能包含有P帧, 而P帧也可能是不连续的。如果是按照UDP方式来传输的话 (UDP是一种不安全的网络传输协议) , 它可能还会发生丢包的现象, 在收到数据之后必须先对其进行排序, 然后才能进行拆帧, 而对应于不同的设备, 如果没有一帧的结束位标志的话, 我们还必须分析它的TimeStamp、Sequence以达到区分一帧的目的。

3) JPEG:这种类型的视频帧, 是没有I帧和P帧的区别的, 它的一帧主要是由数据位 (ffd8) 开始, 然后由数据位 (ffd9) 结束。我们只要把一帧的数据收集满, 然后放入缓冲区播放出来就行。

2.2.2 云台以及其他参数的设置

云台的设置包括摄像头的上、下、左、右晃动以及调焦、亮度、饱和度的修改, 其中还包括设备的用户名、密码的修改, 还有帧率、图像大小的设置等等, 对这些就行处理的话, 也要通过sniffer等抓包工具获得具体的CGI命令, 然后对其进行代码的编写。这方面的命令要视设备的不同型号而定, 不同的设备所用的命令都是各异的。

2.2.3 警报联动

设备安装好后, 最重要的就是关于警报的设置, 在各个电信平台上, 有许多种警报回复类型:email、固定电话、声音、闪光等等。而警报的类型有包括DI和MD等等。警报服务器的设置可以有TCP、HTTP、SMTP等等。

设置警报联动, 必须先配置好所用的服务器, 然后再设置警报的类型。它具体也是通过sniffer等抓包工具获得具体的CGI命令, 根据得到的数据然后再解析出需要的信息。需要注意的是, 我们必须先设置好Event, 然后才能在其基础上添加EventType。

3 结束语

随着网络信息与通信技术的飞速发展及其应用的不断深入, 人们生活与工作的方式也在发生着深刻的变化。网络视频监控越来越应用于不同的场合, 市场的不断扩大也加大了视频设备厂商的不断研发新的设备, 从而使对应的电信行业的平台也得到了不断的深化。视频设备整合正是不断的跟随着这些因素而发展的, 它的发展使人们通过统一平台来同时监控不同的场合, 它的应用领域的拓展也使在同一平台下能融合不同厂家的设备。

参考文献

[1]Uniargus How to use DDKClient, 2006.

液晶视频设备故障检测系统的研究 篇8

小型液晶视频设备故障检测系统运行简单,成本较低,适合中小企业使用和学校液晶设备维修教学的需要,对于维修人员及时有效地解决液晶视频设备故障起到有益帮助。本文介绍的小型液晶视频设备故障检测系统具有实用性和新颖性,可以用于个人及中小型企业的液晶设备维修,也可以用于对学生进行培训,使学生掌握先进的检测技术,提高社会竞争力。

1 液晶视频设备故障检测系统的发展现状

当前,液晶视频设备更新换代的速度越来越快,维修液晶视频设备需要的技术及设备要求越来越高。目前采用的液晶测试设备及测试方法比较多,如采用测试片源、图片效果测试介质、视频测试介质等方法。在测试软件方面,主要采用Monitor Test软件、Display X软件、Monitor Tester软件等。

我国第一台大型液晶显示屏检测设备,由风华高科集团研制成功,其灵敏度、检测速度、信息处理智能化和系统控制自动化程度均达到国际领先水平,符合五代至八代大型LCD生产的技术要求。由此可见,国内外对液晶视频设备检测相当重视,也取得了一定的成果,但是,这些技术都是侧重于工业化生产中的电子工艺测试,都是昂贵的大型设备,小型的、面向中小型企业以及维修行业的故障检测系统很缺乏,更没有适合学校彩电实验室使用的液晶视频设备故障检测系统。

2 系统的性能及相关技术

系统针对液晶彩色电视机和液晶显示器的故障,能够进行自动检测,并将故障检测数据上传到计算机,由计算机对数据进行故障类型的判断和分析,再通过计算机将分析出的故障类型直观地显示出来。

小型的液晶视频设备故障检测系统一般需要集成及开发4项应用技术,分别是:

1)故障数据采集卡。以单片机为核心设计一个故障数据采集卡,利用此采集卡进行液晶视频设备故障参数的采集。

2)故障数据库。开发一个基于SQL Server 2000的液晶视频设备故障数据库,对故障数据库的系统框架、数据库的结构及功能进行设计,利用Visual C++编程实现数据库界面的可视化以及有关功能的控制。

3)初步的故障分析专家系统。建立一个初步的故障分析专家系统,内核设计采用典型的数据分析式专家系统结构,以故障数据库为基础,设计解释模块和人机接口,将分析结果通过人机界面显示出来。

4)集成化的检测仪表。设计一个用于液晶视频设备故障检测的集成化仪表,重点解决仪表集成化的抗干扰问题。

3 系统的关键技术及方案

系统的研发应具备专业的液晶视频设备实验室、充足的电子元器件及测量仪器,包括高性能彩色信号发生器、频谱仪、扫频仪、高性能的电路参数测试仪表、高精度数字万用表、数字频率计、示波器等。一般宜通过自主创新关键技术、引进消化吸收再创新部分技术、集成某些现有的先进技术等,主要解决的技术关键是故障数据采集卡的研制、故障数据库的建立及完善、故障分析专家系统的建立、多种检测仪表的集成化及抗干扰。特别是要开发一个实用的液晶视频设备故障数据库、建立一个初步的故障分析专家系统以及各种检测技术(包括软、硬件)的集成化。

小型液晶视频设备故障检测系统一般采用软、硬件结合的方式,技术方案如下:

1)设计一个用于检测液晶视频设备故障的集成化仪表,集成化仪表提供维修设备所需要的彩色信号源及各种电路参数的测试,以用于简单故障的测量及判断。

2)设计一个以单片机为核心的故障数据采集卡,利用此采集卡进行液晶视频设备故障参数的采集,把采集的数据通过单片机进行处理和判断,或者传送到故障数据库和专家系统进行进一步的处理。

3)开发一个基于SQL Server 2000的液晶视频设备故障数据库,此数据库集成了大部分的液晶视频设备故障及其对应的电路参数,是故障分析专家系统及智能化检测的基础。

4)以故障数据库为基础建立一个初步的故障分析专家系统,设计系统的解释模块和人机接口,为检修液晶视频设备的故障提供有效的帮助。

4 故障分析专家系统的建立

故障分析专家系统是整个检测系统的关键部分,首先从一个比较小的系统开始建立,逐步扩充为一个具有相当规模和日臻完善的试验系统。在专家系统的研制中,首先设计初始知识库,知识库的设计是建立专家系统最重要的任务。初始知识库设计所涉及的内容主要有5项[1,2],分别是问题知识化、知识概念化、概念形式化、形式规则化、规则合法化。问题知识化就是辨别问题的实质;知识概念化概括知识表示所需要的关键概念;概念形式化确定用来组织知识的数据结构形式;形式规则化把形式化了的知识,变换为可供计算机执行的程序;规则合法化确认知识的合理性,以及规则的有效性。

接着进行原型机的开发与试验,建立整个系统所需要的实验子集,包括整个模型的典型知识。第三步就要通过对知识库及推理规则进行反复试验,使检测系统在一定范围内达到维修专家的水平。最后进行系统的综合测试与实验,检测系统的综合性能及准确性。

5 系统的技术风险

小型液晶视频设备故障检测系统在技术上具有一定的先进性,但是市场上并没有成熟的产品可以借鉴,有些技术是原始创新,系统的研制会有一定的难度,最终完成的成果可能会与预想成果有所差距。在电子技术飞速发展的时代,视频设备的发展也不能预见,系统研制成功时,有可能跟不上最前沿的液晶视频设备故障检测技术。因此,需要系统的开发者刻苦攻关,紧跟液晶视频设备故障检测的前沿技术,并且对系统做好相应的升级准备。

6 小结

小型液晶视频设备故障检测系统运行简单,成本较低,具有实用性和新颖性,可以使维修人员及时有效地解决设备的故障。小型液晶视频设备故障检测系统集成了数据采集、数据库、专家系统、检测仪表、液晶视频设备信号处理等技术。

摘要：小型液晶视频设备故障检测系统运行简单,成本较低,能帮助维修人员及时有效地解决液晶视频设备的故障,适合中小企业使用和学校的教学,其集成了故障数据采集卡、故障数据库、故障分析专家系统、集成化的检测仪表这4项技术。

关键词：液晶视频,故障检测,专家系统

参考文献

[1]李士勇.模糊控制、神经控制和智能控制论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1998.

[2]傅京孙,蔡自兴,徐光佑.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,1987.

音视频设备 篇9

电网视频监控平台是智能电网的一个重要组成部分,广泛应用于电网的建设、生产、运行、经营等方面,通过对电力系统中设备、线路及周边环境等生产、经营要素的实时监视及记录,为事故分析提供相关图像资料,是对“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)功能的进一步补充-“遥视”。

新疆电网统一视频监控平台的建设,使不同的视频监控系统能够互联互通,实现统一监控、分级控制、分域管理。目前,视频监控平台共接入15000多个视频监控点位,覆盖了各部门各地州营业厅、变电站、输电线路、信息机房、库房、机关大楼等各个场所,支撑各部门、各单位的视频应用需求。

新疆电网统一视频监控平台所涉及设备型号及数量规模越来越大、产品种类越来越多、设备也越来越复杂,同时由于新疆地域广袤、监控场所分布不均匀,运维检修难度较大。另外,平台目前主要提供粗犷型的设备接入状态信息(设备离/在线状态),无法对具体原因进行分析、定位,对于出现故障的设备无法做出快速响应,与运维检修人员故障排查、运维检修脱节,对于设备检修流程缺少有效的跟踪,对平台运行维护造成了新的困难。因此,需要开展对监控设备故障和网络通道故障的分析、精确定位,以及检修过程精益化管控的研究和应用。

2 故障诊断关键技术

电网监控设备与网络故障诊断分析技术研究,是进一步提升平台实用化水平,通过故障诊断分析定位、融合设备检修流程等方法,实现对故障设备的快速分析定位协助运维检修人员做好设备故障排查、运维检修工作。主要实现以下目标:

1)通过故障精确诊断分析功能,实现对平台接入设备的实时状态监测,对于离线设备进行快速故障诊断分析、问题定位,并告知运维检修人员进行设备故障检修。

2)通过与现有设备检修流程高效融合,在设备运维检修过程中,实现对运维检修各环节中所涉及的检修人员、响应时间、检修流程进行全过程跟踪。

3)通过大数据分析策略实现对故障原因、故障设备类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,为后续视频监控建设选型、网络配置标准化提供数据支撑。

2.1 网络性能预警技术

网络故障在视频监控故障类中的发生率占比超过50%,而视频信息丢失、带宽不足、路由配置错误、时延过大等情况,是网络故障的最常见情况,因此需要形成以通信网络信道性能预测为中心的关键技术研究。

视频传输是基于Internet网络的应用中对网络时延要求较高,一般有两种预测时延的方法:一种是根据时延数据之间的关系,进行拟合,预测未来的时延;另一种通过构建Internet的网络模型,实现对时延的预测。后一种方法相对于前一种方法有着更好的预测效果,这是因为后者不但能够包含时延数据之间的规律,而且能够更好地反映出当前的网络状况以及未来时刻网络的状况和时延情况。

本课题采用隐马尔科夫(HMM,Hidden Markov Model)的方法构建Internet网络模型,预测Internet网络时延。该方法通过预测未来时刻的可观测状态值,准确表示时延数据集的规律以及Internet网络的特性;同时,该方法对于未来的可观测状态的预测有较高的准确性,能够更好地对Internet时延敏感的应用作出决策。

2.2 视频质量分析技术

将常见视频质量故障类型、原因、采取的检修方法,以故障缺陷库和知识库的形式固化在监控平台中,通过视频图像质量分析的方法结合缺陷库和故障知识库,在巡检工单或检修方案中给出故障检修建议。按照视频图像质量、系统登录情况、网络信号丢失率等故障分类,自动填写检修工单,视频质量故障分析表如下所示:

2.3 故障自动巡检方法

人工方式通过监控画面巡检,发现故障的效率非常低,而且不能精确定位故障原因。因此,需要研究设备故障自动巡检功能,通过设置任务的定期重复执行来实现,如下图1所示:

对故障诊断任务设置每日、每天、每月执行的方式,简化工作人员重复建立故障诊断任务的工作量,提高工作效率。同时,诊断功能对任务诊断到的异常设备自动生成工单在夜间进行下发,次日可以在设备运维人员的账号上看到设备工单,进而进行消缺。

3 故障诊断实施方案

3.1 故障知识库与运行缺陷库构建

在构建知识库的基础上,通过对设备故障原因、故障类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,形成设备运行缺陷库。通过对具体设备故障或网络故障的进行细分,实现对设备故障的定位,精确到单个路由器,例如设备网络不通时,经过哪些路由后网络不通,大大简化设备故障的消除。

通过平台设备运行数据综合统计和分析功能的建设,实现对平台视频设备历史运行情况多时间维度的统计和分析,可以方便运维和检修人员对重点故障区域和故障设备类型制定针对性整改方案,有效提高平台指标情况。并通过对历史数据信息进行多维度统计分析为运维检修人员提供重点故障区域和设备类型等信息,为运维检修人员进行针对性整改提供决策数据辅助。

3.2 故障诊断业务架构

电网统一视频监控平台为各业务领域下的变电站、输电线路、营业厅、变电站、办公大楼、应急场所等视频监控应用场景提供视频源,实现实时视频、录像回放、运行工况、资源管理、资源调度等业务功能。新增设备故障精确分析诊断功能,实现设备运行故障快速诊断分析定位,规范设备检修流程,形成设备运行缺陷库。

故障诊断分析定位:通过网络跟踪的技术对电网统一视频监控平台设备运行故障进行诊断分析,协助运维检修人员快速定位、分析、排查故障的原因。通过网络故障诊断,能够精确到监控设备所经过的的故障路由位置(IP地址)。

检修流程标准化:通过设备诊断结果与设备检修流程的高效融合,实现设备检修流程各环节的实时跟踪处理,规范设备检修流程。

缺陷库:通过对设备故障原因、故障类型、故障频率、典型故障区域、典型故障场景等多维度分析,形成设备运行缺陷库。

统计分析:对设备接入故障信息进行多维度统计分析,可以按照监控设备部署区域或者运维区域进行故障统计,生成设备故障统计分析报表、图表。

4 实现与展望

电网监控设备与网络故障诊断分析技术,已经在新疆电网统一视频监控平台中推广应用,各全疆地州通过巡检功能对本地区设备进行定期全面检测,可以对全疆13地州15000余路视频情况进行定期诊断。

通过电网视频监控设备离线率原因分析、网络通道故障预测和定位、设备检修流程各环节实时跟踪处理,构建视频监控设备和网络运维检修标准化流程、多维度分析运行缺陷库、故障情况实时跟踪和检索发布机制、历史运行情况多时间维度的统计和分析功能,为后续设备选型、制定标准化网络配置、设备运行情况分析、重点故障区域和故障设备类型制定整改方案等过程提供辅助决策数据。

视频监控设备与网络故障诊断分析技术,对于规模越来越大、业务越来越多、设备越来越复杂的电网系统的安全运行,以及监控平台的运维检修具有较高的实用价值和推广意义,。后续,对于信息通信系统和资源的运维管控,会趋于在统一管控平台上实现,例如网络和通信网管、设备管理系统、运维检修平台等,将会出现一个统一的、协同的运维管控平台。

参考文献

[1]Guo Dong Li,Peng Fei Jin,Kai Li.Research of Delay Predic-tion Based on RBF Neural Network[J].Informatiom Technolo-gy Journal,2014(3).

[2]高杨.视频质量诊断算法研究与实现[D].沈阳:东北大学,2011.

[3]吴贵达.基于Internet的动态网络资源管理—网络故障监控与性能趋势分析[D].西安:西北工业大学,2004.

[4]潘瑞雪.基于SVM的故障视频图像识别与诊断技术研究与实现[D].武汉:华中师范大学,2014.

音视频设备 篇10

在状态监测中，由于视频图像监测具有直观准确性[2]，其对于快速及时确定异常情况的种类以及具体位置起着十分关键的作用[3,4];但是相对于其他数据信息其传输占用带宽较多，编码较复杂;目前的监测系统为节省功耗以及节省带宽并不是任何时候都传输高质量高清视频图像。采用的方式是平常监测中传输较低分辨率的监控视频，当有异常情况发生时可能需要看某个具体的位置的清晰图像，则需要传输该部分的高分辨率监控图像。现有的监控视频和监测图像的编码方式为:采用2路编码器，其中1路编码较低分辨率的监控视频码流，1路编码高分辨率的监控图像数据，根据具体的需求传输所要查看的监控信息;或者只采用1路编码器编码监控视频信息，高分辨率图像信息通过截取视频流中相应的帧进行上采样得到。以上方式中采用2路编码器，监测系统的复杂度较大，对高分辨率图像信息由上采样得到，图像质量差准确性低，影响故障监测的效率。

本文针对以上存在的问题，为降低监测系统编码视频图像时的系统复杂度，及时有效地传输低分辨率视频和高清图像，提出一种视频/图像一体化状态监测设备，对监测系统采集的输电线路监控视频只进行一次压缩编码就可同时获得较低分辨率的视频流和高分辨率的图片信息。

1 可分级视频编码(SVC)基本原理

H.264/SVC是以H.264为基础，在语法和工具集上进行了扩展，支持具有分级特性的码流[5,6]。可分级编码方式可将视频编码为一个基本层和若干个增强层，基本层包含最低需求的基本数据，可以独立解码并重建出具有最低质量的图像;增强层是对基本层信息的补充并依赖于基本层的解码。接收到的增强层越多，重建图像的质量越高。由于相对于增强层，基本层的重要性更高，因此，可分级视频编码对基本层提供更严格的保护，以保证用户始终能收到具有基本质量的图像;增强层则使用相对较弱的保护措施，且允许增强层根据具体的情况被截断或丢弃，以适应网络的变化。可分级视频编码实现了一次编码[6,7]，产生多个不同分辨率、帧率和质量的视频序列，可根据接收到的不同码流解码得到不同分辨率、帧率和质量的视频。

设S和S*分别表示由N幅编码帧fi(1≤i≤N)构成的原始图像序列和由对应的重建帧fi*构成的重建图像序列，则图像序列S的重建失真σ(S*)可以表示为

式中:MB表示一帧图像宏块数;Mi,j表示编码的宏块;Mi*,j表示与编码宏块对应的重建宏块。

如图1所示为CREW序列经SVC编码后的码率和PSNR的关系曲线，从图中可以看出，经SVC编码的视频码率可以随带宽动态变化，在带宽较低时仍可以正常解码得到较低质量的视频。

2 视频/图像一体化状态监测设备

2.1 输电线路状态监测系统结构

图2是输电线路状态监测系统的结构框图，由状态信息采集模块、视频监控模块、信息处理及一体化压缩模块、智能电源管理模块以及通信单元模块组成。智能电源管理模块控制状态信息采集模块和视频监控模块采集振动、倾角、气象以及监控视频等监测数据;信息处理及一体化压缩模块接收状态信息采集模块和视频监控模块输入的信息并进行统计、分析、特征提取采样判决等处理，并将需要发送的数据进行压缩打包，通过通信单元模块发送出去。

为降低监测系统编码视频图像时的系统复杂度，及时有效地传输低分辨率视频和高清图像，提高状态监测的效率，本文在信息处理及一体化压缩模块进行数据压缩时，提出一种视频/图像一体化状态监测设备，对监测系统采集的输电线路监控视频采用可分级视频编码(SVC)方式只进行一次压缩编码就可同时获得需要传回主站监控中心的较低分辨率的视频流和高分辨率的图片信息。

2.2 基本思想

本文提出的视频/图像一体化状态监测设备是对监测系统采集的输电线路监控视频采用可分级视频编码(SVC)方式进行压缩编码;可分级视频编码可以实现一次编码，产生多个不同分辨率、帧率和质量的视频序列，因此只进行一次编码就可以从复合码流中同时获得所需的较低分辨率的监控视频和高分辨率的监控图像。

在日常的监测维护管理过程中，监测系统只需要提取较低分辨率的监控视频码流传回主站监控中心，以保证传输视频的实时性和节省带宽资源节省功耗，当工作人员判断有特殊异常情况发生或有特定的需求需要查看某个特定位置的高清图像时，则抽取已编码的监控视频复合码流中的高分辨率、高质量的I帧图片进行传输。

所抽取高清图片的质量也可根据当前输电线路状态监测系统所采用的网络带宽情况动态调整。在传输图像信息之前，首先监测状态监测系统所采用网络的可用带宽，若监测到带宽足够传输所要求查看的高清图片，则抽取所需要的最高分辨率的图片进行传输;若监测到带宽相对较低，则在抽取高清图片时抽取相应的较低分辨率的I帧图片，以保证监测的实时有效性，增加对网络带宽的适应性。

3 性能分析

本文采用CREW序列进行仿真实验，对本文提出的视频/图像一体化设备的性能进行了分析说明，表1所示为仿真采用的数据。

本文在仿真时，采用SVC编码方式将CREW序列一次编码生成4CIF,CIF和QCIF等3种不同分辨率的视频序列，并从4CIF的视频序列中抽取分辨率为4CIF的1幅高清I帧图片。采用H.264编码方式将CREW序列1次编码为分辨率为CIF的视频序列，并从CIF视频序列中抽取1帧CIF图片进行上采样生成高分辨率的4CIF图片，与SVC编码方式进行比较。

表2所示为不同带宽条件下，CREW序列采用2种方法传输的性能。

由表2可以看出，由于H.264编码的视频序列对带宽波动的适应性较弱，所以当带宽低于它所编码的视频码率时将会出现丢包导致接收端无法正常解码，因而无法正常传输视频;而SVC编码方式能够动态调整传输视频的码流，因此在带宽较低时仍然能够正常传输较低质量的视频。当带宽充足时，由于SVC编码方式能够从高分辨率的视频码流中抽取出高质量的I帧图片，因此图片的质量明显好于H.264上采样得到的图片质量。

另一方面，由于本文采用视频/图像一体化编码，在获得低分辨率视频和高清图片的同时，大大降低了监测系统编码视频图像时的系统复杂度。

4 总结

本文详细介绍了视频/图像一体化状态监测设备的基本思想，对监测系统采集的输电线路监控视频采用可分级视频编码(SVC)方式只进行一次压缩编码就可同时获得需要传回主站监控中心的较低分辨率的视频流和高分辨率的图片信息。仿真结果表明，本文提出的视频/图像法一体化状态监测设备，能够大大降低监测系统的复杂度，提高输电线路视频图像监测的效率。

参考文献

[1]史高治.浅谈输电线路视频监控系统的应用[J].广东科技,2012,21(9):34-35.

[2]沈科炬,岑宏旗.输电线路视频监控系统的功能和应用[J].科技创新导报,2012(1):87-89.

[3]李海江,施翔,饶卫申.基于3G网络的高清视频监控系统在输电线路监控的应用[J].北京电力高等专科学校学报,2012,29(2):133.

[4]杨国宇,杨泽清.架空输电线路智能视频监控研究与分析[J].科技创新导报,2009(28):1-2.

[5]苏曙光.基于H.264扩展架构的可伸缩视频编码关键技术研究[D].武汉:华中科技大学,2006.

[6]SCHWARZ H,MARPE D,WIEGAND T.Overview of the scalablevideo coding extension of the H.264/AVC standard[J].IEEE Trans.Oil Circuits and Systems for Video Technology,2007,17(9):1103-1120.