【关键词】 高清数字微波 无线传输 摄像机
随着电视台向高清制作的迈进，广播电视领域对视频信号质量的要求越来越严格，现在在演播室、EFP或转播车等场合，广泛使用非常可靠的光缆进行摄像机系统高清信号的传输。但是在一些特殊场合，光缆会对拍摄工作带来一定的限制，因此,无线摄像机越来越受到节目编导和工程技术人员的青睐，在很多大型的政治、体育、文艺节目中起着非常重要的作用。本文将通过对LINK HD高清数字无线摄像机系统的介绍，来讨论高清无线摄像机系统的技术特点。
一.先进的信号压缩方式
高清信号的码率是标清信号的6倍左右，高清摄像机串行输出的码率约为1.5Gb/s。为了保证高清图像的质量, 就必须要保证图像的全空间分辨率, 这就 表明不能够采用“降低采样率—无线传输—增加采样率”的方法，因为这样将会严重地损害图像质量。
LINK HD基于FPGA的MPEG-2 4:2:2/4:2:0编解码技术能够确保在编码率于20Mb/s时提供回传质量的图像，即使在低达8Mb/s码率时，一样可以传输高质量的高清图像，整个过程均保持全高清解析度和全高清格式。超低延时技术能够确保端到端的延时（视频输入端至视频输出端）低于50ms。让无线讯道的信号和有线讯道的信号能够无缝融合，充分并无损地压缩原始图像。
二.高清信号的传输
尽管许多无线传输方案都是采用了数字信号地面传输（DVB-T）技术，但是DVB-T技术并非高清无线传输的理想之选。DVB-T技术未能对射频通道的带宽进行最有效的利用，其纠错能力也尚有很大的提升空间。对于高质量高清图像传输所需的信号带宽，如果采用DVB-T技术，信号衰减和干扰将会表现得非常明显。因此数据量骤增并导致所需传输带宽骤增的高清无线摄像机系统，就需要有更加高效和更加灵活的调制系统。
一种新的基于COFDM的调制系统LINK调制系统(LMS-T)，吸收了DVB-T的优点，并加以改进．提高了高速移动的无线摄像机系统的传输抗错性和传输容量，采用更少的载波，这样高速行驶的汽车就可以获得更佳的多普勒性能,并降低无线链路对相位噪声的敏感性。
与DVB-T相比，LMS-T的交织深度要深得多，数据被分配在更多的载波上和更长的时间间隔中。这样能够大大增强对移动应用中常见的突发波束干扰和瞬间衰落的抵抗能力。在纠错编码方面，LMS-T用LDPC(低密度奇偶校验，在新的DVB-S2技术中被采用)来替代了维特比编码，与DVB-T现在采用的维特比编码相比，近乎于增加了一倍的发射功率或在同等功率情况下，增加了33%的传输容量。
综上所述，在同等的抗错性下，LMS-T比DVB-T的传输容量高出65%，这为无线摄像机系统传输高清信号带来莫大的好处。LMS-T的“双通道工作模式”选项可以将传输容量再增加一倍，那条附加通道可以用于认证授权或将通道带宽扩展到20MHz，甚至更宽。在双通道模式下，LMS-T最高可以支持到55Mb/s（64 QAM，2/3），同时保持高度可靠的链路性能。
三.高清接收机和分集接收
LMS-T这样极佳的调制方式使得无线摄像机系统的性能得到大幅度的提升，不过它要求解调和解码设备必须能够与之匹配。LINK的无线摄像机系统采用了分集接收技术，提高了射频链路的可靠性，接收机分集技术还与以下几种技术相结合：专为现有无线电环境定制开发的独有解码技术;快速获取信号技术;先进的错误消除技术（可以将干扰或者由于远距离传输引起的信号跌落对画面的影响降至最低）。
LINK HD接收机在射频输入端采用最大比例融合（MRC）分集接收来获得多个天线送来的最佳指标。LINK HD接收机采用了LINK公司的ASI包分集系统来将图像传输质量进行最大程度的优化。LINK HD接收机的ASI包不仅能够与标清设备兼容，甚至可以与覆盖范围大、实施简单的LINK蜂窝分集接收网络相兼容。这种获奖的技术已经成功应用在牛津一剑桥赛艇对抗赛、高尔夫球赛和城市新闻采集网络中，为直播带来了前所未有的灵活性。
四.LINK HD高清无线摄像机系统
1.先介绍LINK HD高清无线摄像机系统工作的几种模式
(1)LINK HD高清无线摄像机系统正常系统模式
图1 正常系统模式示意图
LINK HD高清无线摄像机系统采用L1255（数据发射机）与摄像机原厂的OCP连接，控制信号以UHF调制发射。
控制数据发射机（与其天线）需要与OCP同时安装在同一个地方（例如OB VAN）。
（2）LINK HD高清无线摄像机系统分离/两箱工作模式
图2 分离/两箱工作模式示意图
LINK HD高清无线摄像机系统采用SMPTE S304M hybrid fibre/copper cable，配和L1293远端站在接收端（例如:场馆内）L1283基站在控制端（例如:在OB VAN内）
关于OCP端的控制信号，对于LINK 来说，也是通过L1255（数据发射机）用中频线缆连接到L1283基站，通过SMPTE hybrid fibre/copper cable一起送到L1293远端站。如图3。
图3 分离/两箱工作模式控制信号示意图
2.LINK HD高清无线摄像机系统的特点
(1)完善的功能和兼容的控制系统
在摄像机控制方面，该系统采用双向数据传输。在保证同步锁相系统稳定工作的同时，还兼容已有摄像机控制面板（OCP与MCP）的控制协议，如：光圈调整、白平衡调整、伽玛调整等，从而使其在系统组成和操作使用上与普通有线摄像机完全一致。控制系统的完整性与兼容性对用户而言是非常实用的，克服了早先无线摄像机与系统内有线摄像机的色彩不匹配、光圈过大或过小的问题。而且该系统具有完善的音频、通话与Tally指示等功能，加之使用先进微波传输技术，使得它可以同有线摄像机一样在各种环境下使用。
(2)广泛而灵活的应用
由于采用了高清数字微波与无指向性发射，该系统不仅可以在室外工作，而且还可以在室内应用。由于可以提供高质量的图像，把它作为移动机位使用，可以拍摄一些独特的镜头，从而大大丰富了创作手段。
(3)独特的漫游技术
该系统另一个具特色的功能就是无线漫游技术。众所周知，微波通信属于视距传输，其穿透性与绕射性较差，这大大限制了无线摄像机的应用。LINK HD高清无线摄像机系统可以采用分离/两箱工作模式如图2（而且是双天线，并可扩充到四个天线），从而可在两个天线之间完成自动优化的漫游切换，组成双接收天线的系统，使系统可以在不加大发射功率的同时，有效地扩大接收范围。 [Page]
五.高清无线微波摄像机系统的应用
北京残奥会的开、闭幕式转播使用了中央电视台刚刚投入运行的A级大型高清转播车，转播中一共使用了27台摄像机，是中央电视台对单场活动转播使用摄像机数最多的。在这场转播中使用的27台摄像机，除了包括转播车系统内的16台有线摄像机，以及来自玲珑塔、天安门、鸟巢顶棚、飞猫、航拍直升飞机等外景摄像机，也使用了2台高清无线摄像机，保证了开幕式多角度、多机位的转播需求。
在中央电视台转播开幕式和田径比赛的A级大型高清转播车上安装了两套高清无线摄像机，这两个高清无线摄像机系统采用的是分离/两箱工作模式，用光纤传输方式有效解决场馆内外的延伸方式，把体育场内的接收端和转播车上的控制端连接起来。信号传送包括：接收天线信号、摄像机控制信号。而且系统中摄像机接口和控制都支持SONY1500/1580，使无线讯道SONY1500不仅画面稳定，而且与有线讯道SONY1580和之间色彩完全一致。
此外，在2009年第24届世界大学生冬季运动会开幕式中、在第十一届全运会开幕式的直播中，在中国高尔夫公开赛等重大户外比赛中，高清无线摄像机系统都发挥了它不可替代的作用，提供了非常稳定的高质量的画面效果。
总之，高清无线摄像机以它的灵活机动的拍摄效果，在电视节目制作中越来越受到青睐。随着电视技术的日新月异，无线摄像机在外形上会越来越轻便，技术性能会越来越高，功能及操作系统将会更加地完善。B&P