文丨郭偉強(qiáng)
(烏魯木齊電視臺(tái),烏魯木齊 830000)
近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、大容量存儲(chǔ)技術(shù)等的發(fā)展,為廣播電視播控系統(tǒng)的全面數(shù)字化提供了巨大的契機(jī),數(shù)字播控系統(tǒng)正取代傳統(tǒng)播出系統(tǒng),成為廣播電視播控的主流,在提高播出質(zhì)量的同時(shí)降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,并拓展了廣播電視播出功能,降低了播控成本,在21世紀(jì)信息化時(shí)代數(shù)字信息的傳播中起著極為重要的作用??刂平涌诔袚?dān)著播控指令的傳輸和實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)播控系統(tǒng)控制的重要任務(wù),了解各類控制接口在廣播電視播控中的應(yīng)用,可以更好維護(hù)系統(tǒng)和排除故障,保障廣播電視播控的正常運(yùn)行。下面,本文在分析各類控制接口的基礎(chǔ)上,就其在廣播電視播出中的應(yīng)用進(jìn)行淺要的討論。
RS-232是計(jì)算機(jī)和通信工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的一種串行接口,這種接口傳輸距離近,傳輸速度慢,是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊協(xié)議,屬于不平衡的單端通訊標(biāo)準(zhǔn)。RS-232接口傳輸信號(hào)時(shí),其信號(hào)會(huì)在正負(fù)電平間擺動(dòng),其正電平處于+5V~+15V之間,負(fù)電平處于-5V~-15V之間,當(dāng)沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí),電平為TTL,開始傳輸數(shù)據(jù)一直到傳輸結(jié)束,電平從TTL電平變化到RS-232電平再返回TTL電平,但接收端的電平通常為+3~+12V和-3V~-12V,發(fā)送端和接收端的電平存在差異,導(dǎo)致RS-232共模抑制能力較差,同時(shí)采用雙絞線進(jìn)行傳輸會(huì)分布電容,因此RS-232標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離最大約為15米,最高速率為20kb/s。雖然新標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C使得傳輸距離有所提高,但依然只是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊協(xié)議,僅適合于本地且距離較近的設(shè)備間的通信。實(shí)際上,RS-232標(biāo)準(zhǔn)最初是為遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE所制定的,并沒有考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用需要,但目前被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)同終端與外設(shè)間的近端連接中。
RS-422的全稱是“平衡電壓數(shù)字接口”,這種接口采用四線標(biāo)準(zhǔn),建立單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,其每個(gè)信號(hào)的傳輸都采用雙絞線進(jìn)行。由于RS-422采用了高輸入阻抗,同時(shí)發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS-232擁有更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力,因此允許在相同的傳輸線上連接最多10個(gè)接收節(jié)點(diǎn),構(gòu)建一個(gè)主設(shè)備數(shù)個(gè)從設(shè)備的通信模式。但這種模式從設(shè)備之間并不能通信,是一種點(diǎn)對(duì)多的雙向通信模式。采用RS-422控制接口,信號(hào)最大傳輸距離在1200米左右,最大傳輸速率為10Mb/s。采用RS-422標(biāo)準(zhǔn),雙絞線的長度與傳輸速率成反比,雙絞線越短則可獲得的最高傳輸速度越大,實(shí)際上雙絞線在100米時(shí)所能獲得的最大傳輸速度僅為1Mb/s左右。但總的來說,RS-422是一種差模傳輸控制接口,其抗干擾能力較強(qiáng),傳輸距離較遠(yuǎn),且速率比RS232更高。
MIDI控制接口采用兩個(gè)針腳傳送MIDI信號(hào),可以連接各種MDI設(shè)備。實(shí)際上MIDI最初制定是一種音樂設(shè)備數(shù)字接口,其技術(shù)作用是使電子樂器與電子樂器,電子樂器與電腦之間進(jìn)行通訊。MIDI一般采用5芯MIDI電纜,其最大傳輸距離可達(dá)150米。這一控制接口所傳輸?shù)牟⒎鞘锹曇?,而是如同音調(diào)、強(qiáng)度、單量、顫音等參數(shù)的控制訊號(hào),以及控制節(jié)奏的時(shí)鐘信號(hào)。
GPI控制接口又稱為IEEE 488通用接口總線,采用GPI接口可以邊接計(jì)算機(jī)、數(shù)字電壓表、數(shù)碼顯示器等設(shè)備。由于GPI控制接口是一種并行總線接口標(biāo)準(zhǔn),因此其數(shù)據(jù)的傳輸可以按照位并行、字節(jié)串行的雙向異步傳輸方式。采用GPI接口,最大傳輸速率可達(dá)1MB/s,一般保持在500KB/S左右,其最大傳輸距離為20米,連接到總線上的設(shè)備最多不能超過15臺(tái)。根據(jù)規(guī)定,GPI控制接口應(yīng)當(dāng)采用24線接頭,并采用負(fù)邏輯,即小于+0.8V電平表示邏輯“1”,大于2V電平表示邏輯“0”。在采用GPI控制接口連接時(shí),可以采用串行連接方式,也可以采用星形連接方式,這種控制接口在中、低速范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)外設(shè)總線應(yīng)用中較多。
當(dāng)前所采用的廣播電視播控系統(tǒng),通常由視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、上載工作站、播出工作站等組成。其中,視頻服務(wù)器是整個(gè)廣播電視播控系統(tǒng)的核心,承擔(dān)著對(duì)音頻、視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)和處理的任務(wù)。目前我國所采用的廣播電視播控系統(tǒng)中,通常采用M-JPEG或MPEG等壓縮格式進(jìn)行音視頻的處理。以SCSI、FC等作為接口進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的多通道輸入輸出,實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的傳輸和共享。整個(gè)視頻服務(wù)器由音視頻壓縮編碼器、存儲(chǔ)設(shè)備、I/O通道、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口、RS422、軟件接口、協(xié)議接口等組成。
上面我們了解了各種接口,而在實(shí)際播出控制中又是什么樣應(yīng)用的呢?在播控系統(tǒng)中,對(duì)藍(lán)光錄像機(jī),切換臺(tái)等播出設(shè)備,我們常用到的為串口RS422和RS233接口標(biāo)準(zhǔn)。下面我們就來看看串口接口的種類和如何的轉(zhuǎn)換,在實(shí)際中我們常用的接口為:RJ45、DB9和DB25。這三種接口可以通過不同的線纜連接方式,來實(shí)現(xiàn)之間的轉(zhuǎn)換。
在廣播電視播控中,各類控制接口由于其特點(diǎn)的不同,應(yīng)用環(huán)境也并不相同,主要應(yīng)用控管的設(shè)備有視頻服務(wù)器、切換開關(guān)、切換臺(tái)、分控矩陣、錄像機(jī)、鍵控器、音視頻檢測儀、TALLY指示器等。目前錄像機(jī)、切換臺(tái)這一類傳統(tǒng)設(shè)備通常采用RS-422來進(jìn)行信號(hào)傳輸,分控矩陣、可編程切換開關(guān)則采用RS-232,GPI控制接口主要應(yīng)用于倒換開關(guān)等的控制。MIDI控制接口則多應(yīng)用于切換開關(guān)和控制面板間的信號(hào)傳輸。
烏魯木齊電視臺(tái)采用了四臺(tái)MOXA RS422/RS232設(shè)備服務(wù)器,來實(shí)現(xiàn)16臺(tái)播控機(jī)對(duì)設(shè)備的控制需求,簡單說就是實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展卡的功能。因?yàn)橛?jì)算機(jī)只有兩個(gè)串口,所以只有通過此設(shè)備來實(shí)現(xiàn)一個(gè)播控機(jī)對(duì)錄像機(jī)、切換臺(tái)、切換器、字幕機(jī)、鍵混器等多個(gè)設(shè)備進(jìn)行的同時(shí)控制。
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)在高速發(fā)展,其控制技術(shù)也將更多的應(yīng)用到播控系統(tǒng)中,因此要更深一層次的去了解控制接口的相關(guān)知識(shí),對(duì)接口的物理特性及定義深入掌握,達(dá)到活學(xué)活用,更加全面的保障硬盤播出系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
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