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第1篇

關(guān)鍵詞:藍(lán)光盤密集波分復(fù)用

隨著藍(lán)光盤攝像機(jī)和錄像機(jī)的出現(xiàn)，電視傳媒行業(yè)從傳統(tǒng)磁帶記錄走向了光盤記錄。雖然這是光技術(shù)在廣電領(lǐng)域應(yīng)用的一小步，卻是廣電科技與時(shí)俱進(jìn)的一大步。

大約40年前，人類已經(jīng)擁有第一根海底光纜。光通訊，在電信高端領(lǐng)域，方興未艾。時(shí)至今日，在實(shí)驗(yàn)室，日本NEC和法國阿爾卡特公司分別實(shí)現(xiàn)了總?cè)萘繛?0.9Tb/s(273x40Gb/s)和總?cè)萘繛?0.2Tb/s(256x40Gb/s)的傳輸容量最新世界記錄。而單模光纖的無中繼傳輸已經(jīng)達(dá)到4000KM。從技術(shù)上看，再有5年左右的時(shí)間，實(shí)用化的最大傳輸鏈路容量有可能達(dá)到5-10Tb/s。簡言之，網(wǎng)絡(luò)容量將不會(huì)受限于傳輸鏈路。

以下我們分別對(duì)光存儲(chǔ)和光傳輸方面做以詳細(xì)闡述。

一光存儲(chǔ)

資訊對(duì)儲(chǔ)存容量需求日增，光存儲(chǔ)技術(shù)在記錄密度、容量、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)上有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑI(yè)界一直在積極開發(fā)更高容量的各種儲(chǔ)存技術(shù)。藍(lán)紫色激光存儲(chǔ)技術(shù)（Blue-VioletLaser）、磁光盤存儲(chǔ)技術(shù)、做為硬盤（HDD）技術(shù)和磁光盤技術(shù)的結(jié)合的近場(chǎng)光盤技術(shù)超解析度儲(chǔ)存技術(shù)（SuperRENS）、3D立體儲(chǔ)存技術(shù)（MultiLayers；MultiLevel）以及熒光多層光盤技術(shù)FDM（FluorescentMultilayerDisc）等相繼問世。

傳統(tǒng)CD和DVD上有一層薄薄的反射層，和許多肉眼看不見的凹凸，它包含二進(jìn)制信息。為了從這些盤片上讀出數(shù)據(jù)，由一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器產(chǎn)生特定波長的激光束，射向旋轉(zhuǎn)中的光盤片，然后反射光通過棱鏡和透鏡構(gòu)成的組鏡機(jī)構(gòu)再射向接收數(shù)據(jù)的光電裝置，而這個(gè)光電裝置連接的電路能夠辯識(shí)出激光所反射回來的數(shù)據(jù)。在光盤上，數(shù)據(jù)是凹槽(pits)及平面(lands)的型式來加以編碼，而光電裝置的電路能辯識(shí)出激光射中的平面及射中凹槽的所走距離差這就稱為相位提升(PhaseShift)，而這個(gè)技術(shù)就是在光盤中資料儲(chǔ)存與讀取的基礎(chǔ)。經(jīng)由光電讀取裝置，反射回到的凹槽與平面的變化將會(huì)轉(zhuǎn)換成1與0的數(shù)位訊號(hào)，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)流特征。DVD之所以容量比CD大，無非是在同樣面積的盤片上凹凸更多罷了。若要有效地縮小記錄點(diǎn)大小以提升記錄密度，必須使用短波長的光源；或者使用高折射系數(shù)的介質(zhì)；或者提升透鏡的NA（數(shù)值孔徑）值。顯然在一個(gè)存儲(chǔ)容量巨大的盤片上，紅色激光根本無法辨識(shí)那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司紛紛轉(zhuǎn)向藍(lán)色激光的研究。藍(lán)色激光的波長較短，因此驅(qū)動(dòng)器可以辨識(shí)出更小半徑的凹凸，盤片的容量就可以做的更大。現(xiàn)在的藍(lán)光盤技術(shù)不管是日歐韓9家AV產(chǎn)品制造商聯(lián)合制定的新一代光盤規(guī)格"藍(lán)光光盤"，還是東芝和NEC向DVD論壇提出的"AOD（高級(jí)光盤，暫定名）"規(guī)格，只不過是商家為自己謀求更高的商業(yè)利潤而制定的不同的標(biāo)準(zhǔn)罷了。就核心技術(shù)上而言，沒有太大的區(qū)別。讓我們?cè)偕钊肓私庖幌滤{(lán)光盤和高密度光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1、藍(lán)光盤技術(shù)

藍(lán)光盤技術(shù)屬于相變光盤（PhaseChangeDisk)技術(shù)，它與傳統(tǒng)光盤記錄不同，傳統(tǒng)光盤的記錄和讀出原理是利用磁技術(shù)和光技術(shù)相結(jié)合來記錄和讀出信息，而相變光盤的記錄和讀出原理只是用光技術(shù)來記錄和讀出信息。相變光盤利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。在寫操作時(shí)，聚焦激光束加熱記錄介質(zhì)的目的是改變相變記錄介質(zhì)晶體狀態(tài)，用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)來區(qū)分0和1；讀操作時(shí)，利用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)具有不同反射率這個(gè)特性來檢測(cè)0和1信號(hào)。

實(shí)際的藍(lán)光盤應(yīng)用藍(lán)紫色激光技術(shù)，能在直徑12公分的盤片上，儲(chǔ)存兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào)，在2002年2月的初期版本中，透過使用405nm的藍(lán)紫色電射半導(dǎo)體，NA（數(shù)值孔徑）值為0.85的讀取頭、以及0.1mm的光學(xué)透射保護(hù)層架構(gòu)，藍(lán)光盤可以將12公分的單面光盤片資料儲(chǔ)存容量提升到27GB。它可以記錄兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào)，以及超過13小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)。

在資料轉(zhuǎn)換率方面，藍(lán)光盤可以將高清晰度的電視節(jié)目，以36Mbps的速度從攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到播放媒體上，并能維持節(jié)目品質(zhì)。另外，它還具有任意影像捕捉，以及重覆播放等功能。

在兼容性方面，由于藍(lán)光盤采用MPEG2碼流壓縮技術(shù)，因此它同時(shí)適用于數(shù)字廣播系統(tǒng)，可執(zhí)行電視臺(tái)多種視頻記錄與播放。

另外，在資料安全性部分，藍(lán)光盤也采用了一種獨(dú)特的ID寫入模式，可確保資料安全，并為盜版問題提出一套保護(hù)版權(quán)的解決方案。

2、高密度光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）采用近場(chǎng)光學(xué)原理設(shè)計(jì)超分辨率的光學(xué)系統(tǒng)，使數(shù)值孔徑超過1.0，相當(dāng)于探測(cè)器進(jìn)入介質(zhì)的輻射場(chǎng)，從而能夠得到超精細(xì)結(jié)構(gòu)信息，突破衍射極限，獲得更高的分辨率，可使經(jīng)典光學(xué)顯微鏡的分辨率提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，面密度提高4個(gè)數(shù)量級(jí)。

（2）以光量子效應(yīng)代替目前的光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀出，從原理上將存儲(chǔ)密度提高到分子量級(jí)甚至原子量級(jí)，而且由于量子效應(yīng)沒有熱學(xué)過程，其反應(yīng)速度可達(dá)到皮秒量級(jí)（1O-12秒），另外，由于記錄介質(zhì)的反應(yīng)與其吸收的光子數(shù)有關(guān)，可以使記錄方式從目前的二存儲(chǔ)變成多值存儲(chǔ)，使存儲(chǔ)容量提高許多倍。

（3）三維多重體全息存儲(chǔ)，利用某些光學(xué)晶體的光折變效應(yīng)記錄全息圖形圖像，包括二值的或有灰階的圖像信息，由于全息圖像對(duì)空間位置的敏感性，這種方法可以得到極高的存儲(chǔ)容量，并基于光柵空間相位的變化，三維多重體全息存儲(chǔ)器還有可能進(jìn)行選擇性擦除及重寫。

（4）利用當(dāng)代物理學(xué)的其它成就，包括光子回波時(shí)域相干光子存儲(chǔ)原理、光子俘獲存儲(chǔ)原理、共振熒光、超熒光和光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、光子誘發(fā)光致變色的光化學(xué)效應(yīng)、雙光子三維體相光致變色效應(yīng)，以及借助許多新的工具和技術(shù)，諸如掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、光學(xué)集成技術(shù)及微光纖陣列技術(shù)等，提高存儲(chǔ)密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫海量存儲(chǔ)系統(tǒng)。

3、新型光盤技術(shù)的應(yīng)用

大量的信息要求有大容量的存儲(chǔ)設(shè)備，光存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器和幾種光儲(chǔ)存媒體均將呈現(xiàn)出足夠快的增長趨向。光存儲(chǔ)市場(chǎng)的發(fā)展，將改變聲音圖象及其它數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式及傳播方式。光存儲(chǔ)產(chǎn)品可以利用自動(dòng)換盤系統(tǒng)，組成光盤庫、光盤塔、光盤陣列，實(shí)現(xiàn)提高整個(gè)系統(tǒng)的容量、數(shù)據(jù)傳輸率及多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。如果將光盤庫、光盤塔及光盤陣列與自動(dòng)換盤系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，可以大大提高系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸率和顯著改善存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性。

在技術(shù)上，磁帶已經(jīng)基本上沒有潛力了，而且與非線性的編輯系統(tǒng)存在明顯的矛盾；專業(yè)光盤雖然不會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)取代磁帶，但其非線性、高密度、低成本、高傳輸速度的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)帶來了良好的開端。Sony公司不失時(shí)機(jī)的推出光盤專業(yè)攝錄像器材，這些設(shè)備使用基于藍(lán)紫色激光技術(shù)的光盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)，充分發(fā)揮非線性記錄方式帶來的靈活性。例如：PDW-3000專業(yè)藍(lán)光盤編輯錄像機(jī)(演播室機(jī)型)，它可記錄和重放IMX/DVCAM格式，具有完善豐富的輸入輸出接口，包括傳統(tǒng)視音頻和網(wǎng)絡(luò)接口。它的雙光頭設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)高速文件讀出。它具有快速圖像搜索，圖像索引功能和光盤的隨機(jī)訪問功能，可以快速定位到所需圖像。它具有場(chǎng)景選擇隨機(jī)存取能力，使得任意定位素材段成為可能，跳過不必要的素材。特別值得提出的是這種錄像機(jī)可以將高低分辨率素材同時(shí)記錄在光盤上，高分辨率素材用于高質(zhì)量節(jié)目的制作和輸出，低分辨率素材可用于編輯，瀏覽等等，低分辨率素材還可以為互聯(lián)網(wǎng)播出等用途提供數(shù)據(jù)。二光傳輸

讓我們?cè)賮砜纯垂鈧鬏敚F(xiàn)在各省市有線電視臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中在主干線多使用光纜傳輸信號(hào)，在電視臺(tái)內(nèi)部的新聞網(wǎng)或制作網(wǎng)也使用光纖代替電纜傳送素材文件。眾所周知，光纖傳輸比傳統(tǒng)電纜傳輸有頻帶寬、容量大、損耗低、保真度高、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。而隨著光電子器件的持續(xù)發(fā)展，光纖工藝的提高，以及光纖技術(shù)和IT技術(shù)的相互滲透和融合，光傳輸技術(shù)有了相當(dāng)大的發(fā)展，這對(duì)電視臺(tái)通信架構(gòu)的改變起到了巨大的推動(dòng)作用。以下是對(duì)滿足電視臺(tái)需求的光傳輸技術(shù)的具體闡述。

1、光纖技術(shù)的介紹

（1）單波長技術(shù)

對(duì)于業(yè)務(wù)量和距離長度要求不大時(shí)，普通的單波長技術(shù)就已能滿足需求。幾年前單波光纖的數(shù)據(jù)傳輸就已能達(dá)到10Gbps。目前在單波長上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)能夠做到40G的帶寬，雖然這已經(jīng)是單波長所能夠傳輸?shù)臉O限，并且實(shí)用的傳輸容量也沒有這么大，但相對(duì)電視臺(tái)內(nèi)部網(wǎng)近距離的視音頻傳輸要求已經(jīng)夠用。

單波技術(shù)基于電時(shí)分復(fù)用（ETDM）技術(shù)，但由于微電子技術(shù)和光纖色散的限制，微電子技術(shù)難以支持電時(shí)分復(fù)用有新的突破。光纖上的色散是10Gbps及其以上速率系統(tǒng)傳輸距離的主要制約因素，且隨著比特率越高而影響越大。

（2）密集波分復(fù)用

對(duì)于傳輸量更大，傳輸距離更遠(yuǎn)的要求，僅靠提高單信道系統(tǒng)的速率已沒有空間，另一種途徑就是使用復(fù)用技術(shù)。光復(fù)用的方式有很多種，目前比較成熟并已進(jìn)入大規(guī)模商用階段的是光波分復(fù)用，尤其是DWDM--密集波分復(fù)用。（DWDM：DenseWavelengthDivisionMultiplexing）

DWDM技術(shù)簡單地說是在一根光纖上接入不同波長的光信號(hào)，使傳輸容量比單波長傳輸容量增加幾倍甚至上百倍。提到DWDM，不能不提摻鉺光纖放大器（EDFA）。EDFA的出現(xiàn)使得DWDM得以實(shí)用。EDFA是一種全光放大器，它的使用取代了原來光-電-光的中繼再生方式，突破了光電、電光轉(zhuǎn)換的速度瓶頸，使長距離、大容量、高速率的光纖通信成為可能，是DWDM系統(tǒng)及未來高速系統(tǒng)、全光網(wǎng)絡(luò)不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm，對(duì)波分復(fù)用中的每個(gè)波長補(bǔ)充功率，并經(jīng)過若干個(gè)EDFA再用再生器來消除色散的影響。

使用DWDM，可以大大提高光纜傳輸容量，節(jié)省光纖，降低傳輸成本。DWDM目前可商用的水平，我國的傳輸容量為80Gbps，國外如朗訊公司的傳輸容量為400Gbps，實(shí)驗(yàn)室的水平則已超過Tbps。

（3）新型G.655光纖

（4）全波光纖

使用全波光纖，增加傳輸頻帶。在未來的電視臺(tái)光纖網(wǎng)中，除了傳輸多路的視音頻數(shù)據(jù)以外，還會(huì)傳輸大量的管理數(shù)據(jù)。充分地拓展可用頻帶已成為關(guān)鍵。而在光纖的另一個(gè)低損窗口1.31um，雖然石英光纖在此波段時(shí)的色度色散為零，但由于1385nm附近存在著一個(gè)OH-離子吸收峰，對(duì)光纖傳輸能產(chǎn)生較大的衰減。而由此誕生的全波光纖采用了一種全新的生產(chǎn)工藝，幾乎可以完全消除由OH-峰引起的負(fù)面影響，并且使用與普通的G.652匹配包層光纖一樣的標(biāo)準(zhǔn)。

由于開放了這一低損窗口，全波光纖的可用波長范圍增加了100nm，使光纖的全部可用波長范圍由大約200nm增加到300nm，可復(fù)用的波長數(shù)大大增加，而且在上述波長范圍內(nèi)，光纖的色散僅為1550nm波長區(qū)的一半，因而，容易實(shí)現(xiàn)高比特率長距離傳輸。同時(shí)，由于波長范圍大大擴(kuò)展，一方面可以將不同的波長分配不同的數(shù)據(jù)流，從而改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理；另一方面，允許使用波長間隔較寬、波長精度和穩(wěn)定度要求較低的光源、合波器、分波器和其它元件，使元器件的成本大幅度下降，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。

此外摻鐠光纖放大器（PDFA）的研制成功也解決了1310nm波長光的中繼問題。摻鐠光纖放大器工作在1300nm波長窗口，以摻鐠光纖作為增益介質(zhì)。在實(shí)用過程中，可分別使用PDFA和EDFA對(duì)1310nm和1550nm波長的光信號(hào)進(jìn)行功率放大和補(bǔ)償衰耗。

無論是工作在1550nm的G.655光纖，還是使用1310nm的全波光纖，最新的光纖技術(shù)帶來的是更高的傳輸速度和更大的傳輸容量，這為電視臺(tái)使用光纖傳輸多種數(shù)據(jù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于突破了傳輸瓶頸，在傳輸視音頻信號(hào)的同時(shí)還可傳輸大量的管理信息，包括文件的元數(shù)據(jù)以及其他SNMP數(shù)據(jù)流。這也為建立基于IP的視頻管理網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路。

2、因特網(wǎng)技術(shù)和光纖技術(shù)的結(jié)合

隨著因特網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，ATM、SDH、IP等技術(shù)不斷融入到光成域網(wǎng)的建設(shè)中。目前代表發(fā)展方向的是IPoverWDM技術(shù)，其中比較成熟的解決方案是GEOverDWDM（GE：千兆以太網(wǎng)）。GEOverDWDM對(duì)于有線電視網(wǎng)絡(luò)最大的好處就是可以實(shí)現(xiàn)在原有光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，同時(shí)可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太網(wǎng)無縫連接，能降低系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，保護(hù)廣電系統(tǒng)的投資。

IPoverDWDM通俗的說法就是讓IP數(shù)據(jù)包直接在光路上傳送，減少網(wǎng)絡(luò)層之間的冗余部分，能夠省去網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的成本，同時(shí)也降低用戶使用通信業(yè)務(wù)的費(fèi)用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一種廉價(jià)方式，適用于廣電系統(tǒng)城域IP骨干網(wǎng)的建設(shè)。

千兆以太網(wǎng)（GE）技術(shù)是目前技術(shù)成熟的最快速以太網(wǎng)技術(shù)，它可以提供1Gbps的帶寬，由于采用和傳統(tǒng)10Mb/s、100Mb/s以太網(wǎng)同樣的幀格式和幀長，因此GE可以在原有低速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)平滑過渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的傳輸距離已可達(dá)到640公里。在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，使用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，具有一定的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義。可以預(yù)見，GEOverDWDM技術(shù)將成為廣電網(wǎng)絡(luò)中城域網(wǎng)的理想方案。

隨著各種光傳輸技術(shù)不斷地投入使用，整個(gè)電視臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將會(huì)發(fā)生巨大改變，而全光網(wǎng)和光接入網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，使這種趨勢(shì)越來越明顯。

三光應(yīng)用

由以上光記錄和光傳輸?shù)慕榻B，我們可以了解到光技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透至專業(yè)視頻領(lǐng)域。以下為筆者設(shè)想的以光技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的新型電視臺(tái)IT制作網(wǎng)。相對(duì)于傳統(tǒng)電視臺(tái)制作網(wǎng)它將具備以下特性：

1.首先是高效的資源共享能力。可以實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)存取、遷徙及交換。

2.由于光盤錄像機(jī)的出現(xiàn)，文件化的素材交換方式得以實(shí)現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)電視臺(tái)制作網(wǎng)素材上下載消耗時(shí)間的瓶頸。

3.具有智能化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理功能。

4.整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具備可擴(kuò)展性，強(qiáng)容錯(cuò)性，高兼容性以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互換性。

我們可以設(shè)想以下的以光技術(shù)為基礎(chǔ)的全光業(yè)務(wù)網(wǎng)，當(dāng)然這里的全光目前不會(huì)是完全的光技術(shù)，也包含節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換上使用的一些光電和電光設(shè)備。前期節(jié)目素材由光盤攝像機(jī)采集，光盤攝像機(jī)可以是高端的SONY的PDW藍(lán)光盤攝像機(jī)，它的記錄文件格式是MPEG24：2：2P@MLIMX或者是DVCAM格式；也可以是低端的東芝的家用DVD光盤錄像機(jī)，它的記錄格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在攝像機(jī)內(nèi)部被刻錄到藍(lán)光盤或普通的DVD碟片上。通過相應(yīng)的光盤錄像機(jī)或?qū)Ｓ玫墓獗P驅(qū)動(dòng)器由光纖實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)到后期編輯制作單元。制作單元為現(xiàn)有的電視臺(tái)制作工作站，由后期編輯制作單元來進(jìn)行原始素材的編輯及后期處理工作，各種特效、字幕、配音、片頭等在此處完成。制作完的節(jié)目由光纖無損地送入中央存儲(chǔ)部分的光盤庫中，一方面用于播出。另一方面，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)目的存儲(chǔ)和歸檔或者利用光盤錄像機(jī)下載，便于以后的索引和節(jié)目調(diào)用。基于SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）技術(shù)的系統(tǒng)監(jiān)控單元通過與各單元交換信息，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)光交換設(shè)備和傳輸通路上的光纖狀況。采用光纖作為工作站點(diǎn)連通的物理方式，用于數(shù)據(jù)的遷徙，設(shè)備和業(yè)務(wù)運(yùn)營管理等控制信息的傳遞。采用光盤庫作為中央存儲(chǔ)單元，其管理軟件可以區(qū)分短期存儲(chǔ)的播出節(jié)目和長期存儲(chǔ)以供后用的節(jié)目。短期存儲(chǔ)的節(jié)目存儲(chǔ)在一級(jí)光盤庫，節(jié)目播出后定時(shí)刪除。長期存儲(chǔ)節(jié)目編目后放至二級(jí)光盤庫，作為媒體資源有原則的開放，不同級(jí)別的用戶通過光纖有償或免費(fèi)獲取媒體資源。一級(jí)光盤庫為在線存儲(chǔ)體，容量以電視臺(tái)內(nèi)部人員充分使用即可，它是提供給電視臺(tái)內(nèi)部用戶使用的高速媒體資源共享體，滿足包括播出，節(jié)目制作，節(jié)目下載的宿求。二級(jí)光盤庫為近線存儲(chǔ)體，為海量存儲(chǔ)，它的媒體資源存儲(chǔ)主要為節(jié)目的再利用和再加工服務(wù)，另外為電視臺(tái)以外的用戶提供VOD或者媒體資源再利用和交換的宿求。

以上設(shè)想的網(wǎng)絡(luò)比較現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)，由于光技術(shù)的使用，可以突顯出高速共享的精神，達(dá)到用戶所見所得的需求。真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的實(shí)時(shí)的信息交換。

第2篇

雖然我國在船舶技術(shù)管理上有了長足的進(jìn)展，但是由于設(shè)備落后，技術(shù)人員匱乏等方面的原因也存在一些問題，大致分一下幾種情況。

1．高素質(zhì)船舶技術(shù)管理人員缺乏

船舶技術(shù)管理水平高低的最關(guān)鍵因素是人，尤其是高素質(zhì)船舶技術(shù)管理人員他們將決定著整個(gè)技術(shù)水平的高低，但是由于我國航運(yùn)事業(yè)發(fā)展較快，高等院校培養(yǎng)的技術(shù)人員數(shù)量有限，同時(shí)這些理論人員只有和實(shí)踐相結(jié)合才能磨練出高水平高素質(zhì)的高素質(zhì)船舶技術(shù)管理人員。另一方面隨著新型船舶的應(yīng)用及各種新技術(shù)、新手段船舶管理中的應(yīng)用這些都對(duì)船舶技術(shù)管理人員提出更高的要求，顯然目前的船舶技術(shù)管理人員還達(dá)不到這種要求。第三，同時(shí)船上生活比較單調(diào)、枯燥乏味，條件比較艱苦，易造成高素質(zhì)船舶技術(shù)管理人員大量流失。

2．船舶管理制度不完善

在對(duì)船舶進(jìn)行技術(shù)管理的過程中，涉及到多系統(tǒng)復(fù)雜的技術(shù)操作和技術(shù)要求，建立制度化是保障技術(shù)人員按照規(guī)范操作的必備條件之一，通過制度化規(guī)范操作，防止因不當(dāng)操作導(dǎo)致的船舶事故發(fā)生。但是目前由于從事航運(yùn)的技術(shù)人員文化水平不高，公司規(guī)模大小不一，企業(yè)制度建設(shè)不健全不完善，這些都影響到船舶管理技術(shù)水平的高低。

3．船舶技術(shù)管理提升資金投入少

船舶的設(shè)備正在不斷更新，船舶相應(yīng)的技術(shù)也在不斷進(jìn)步，給船舶技術(shù)的管理帶來了困難和挑戰(zhàn)，船舶管理技術(shù)的提升必須讓技術(shù)管理人員進(jìn)行進(jìn)修和培訓(xùn)，這些培訓(xùn)都需要相應(yīng)的資金，但是現(xiàn)在船舶公司并不太重視員工培訓(xùn)，對(duì)船舶技術(shù)管理提升資金投入少也影響技術(shù)的提升。

二、提高船舶技術(shù)管理水平的建議及對(duì)策

船舶技術(shù)管理涉及到船舶企業(yè)從企業(yè)組織結(jié)構(gòu)到管理模式，從制度到個(gè)體等各個(gè)方面，提高船舶技術(shù)管理水平，可以通過改變傳統(tǒng)船舶技術(shù)管理模式，創(chuàng)建管理新模式、加強(qiáng)船舶技術(shù)管理制度化建設(shè)、加大船舶技術(shù)提升的資金支持和培訓(xùn)機(jī)制建設(shè)、提高船舶技術(shù)管理的信息化水平、建立完善的提升船舶技術(shù)管理的激勵(lì)機(jī)制等方面進(jìn)行。

1．改變傳統(tǒng)船舶技術(shù)管理模式，創(chuàng)建管理新模式

傳統(tǒng)的船舶技術(shù)管理模式往往缺乏統(tǒng)一性，經(jīng)常管理混亂，經(jīng)常出現(xiàn)問題分析不明、計(jì)劃控制不力、人才缺乏、組織內(nèi)部沖突等各種矛盾，使得船舶組織管理失去應(yīng)有的活力。因此應(yīng)打破各自為政的封閉式管理，構(gòu)建開發(fā)新的技術(shù)管理模式。多項(xiàng)目船舶技術(shù)管理模式就是一種新的技術(shù)管理模式。多項(xiàng)目管理模式簡單地說就是一個(gè)項(xiàng)目部門同時(shí)管理多個(gè)項(xiàng)目，采取組織、協(xié)調(diào)、調(diào)配等管理手段，協(xié)調(diào)現(xiàn)行船舶技術(shù)管理組織中所有的項(xiàng)目的篩選、評(píng)估、計(jì)劃、執(zhí)行與控制等各項(xiàng)工作，并將多個(gè)項(xiàng)目有機(jī)的組合起來，進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)、分析、比較、協(xié)調(diào)和均衡統(tǒng)籌的項(xiàng)目管理方式。這既是一種思想，也是一種方法。通過創(chuàng)建新型的船舶技術(shù)管理模式能夠?qū)崿F(xiàn)讓船舶技術(shù)管理的決策層，管理層，和基層之間建立雙向互動(dòng)的聯(lián)系。實(shí)現(xiàn)船舶技術(shù)管理的計(jì)劃性和資源平衡和共享，最終追求整個(gè)船舶技術(shù)管理水平的提升。

2．加強(qiáng)船舶技術(shù)管理制度化建設(shè)

制度能使工作規(guī)范化，保證船舶技術(shù)管理的正常進(jìn)行避免雜亂無章和亂無頭緒的狀態(tài)。船舶技術(shù)管理制度建設(shè)應(yīng)制定總指揮負(fù)責(zé)管理工作的總體協(xié)調(diào)與安排，審批船舶重點(diǎn)檢修項(xiàng)目安全控制措施，指定專人對(duì)船舶的運(yùn)行維修負(fù)責(zé)。貫徹執(zhí)行國家安全環(huán)保法規(guī)和條例，以及公司的各項(xiàng)安全環(huán)保規(guī)章制度。比如對(duì)船舶維修過程的技術(shù)管理應(yīng)該制定詳細(xì)、具體的方案，對(duì)每一步驟都要有明確的要求和安全環(huán)保注意事項(xiàng)，所有控制措施落實(shí)專人負(fù)責(zé)。同時(shí)要對(duì)檢修項(xiàng)目進(jìn)行危害辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，依照辨識(shí)和評(píng)價(jià)結(jié)果，根據(jù)安全環(huán)保法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理規(guī)定，參照以往事故案例、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定科學(xué)合理的檢修方案。

3．建立完善的提升船舶技術(shù)管理的激勵(lì)機(jī)制

船員對(duì)提升船舶技術(shù)管理水平有一定的認(rèn)知誤區(qū)，也缺乏一定的能動(dòng)性，只憑借自覺自愿有時(shí)很難達(dá)到應(yīng)有的提升船舶技術(shù)水平的要求。應(yīng)建立一套完善的提升船舶技術(shù)管理的激勵(lì)機(jī)制，通過對(duì)船員者的激勵(lì)，讓他們自覺自愿的進(jìn)行自身技術(shù)和能力的提升。具體可以從以下幾個(gè)方面考慮。

（1）給船員提供提升船舶技術(shù)的經(jīng)費(fèi)和補(bǔ)助。通過資金扶植和獎(jiǎng)勵(lì)，能夠讓船舶從業(yè)者享受企業(yè)提供的進(jìn)修機(jī)會(huì)和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，用于自身能力的提高。這種方式要比簡單的命令和硬性規(guī)定更能調(diào)動(dòng)進(jìn)修培訓(xùn)的積極性。

（2）建立相應(yīng)的競(jìng)爭機(jī)制。如果自由培訓(xùn)沒有考核可能也會(huì)使培訓(xùn)流于形式，船舶公司可以通過舉辦各種形式的活動(dòng)和技能比賽，一方面給參與進(jìn)修的船舶從業(yè)者一個(gè)展示的平臺(tái)，給沒參加技術(shù)培養(yǎng)的人員以榜樣的作用。另一方面通過競(jìng)爭性比賽對(duì)參與船舶進(jìn)修和培訓(xùn)的人員來說也是一種寬松的考核方式，達(dá)到監(jiān)督培訓(xùn)效果和提升業(yè)務(wù)能力的作用。

（3）激勵(lì)機(jī)制要把精神獎(jiǎng)勵(lì)納入激勵(lì)范圍。人的需求即有物質(zhì)的，又有精神的。在建立激勵(lì)機(jī)制的時(shí)候可以考慮建立必要的精神激勵(lì)機(jī)制，通過各種表彰和技術(shù)能手稱號(hào)等精神激勵(lì)能讓船舶技術(shù)能力強(qiáng)的船舶從業(yè)者獲得精神上的滿足和成就感，讓員工認(rèn)為自己的工作很有價(jià)值或很有創(chuàng)造性時(shí)往往會(huì)有很大的工作熱情，同時(shí)對(duì)其它員工也有很好的引領(lǐng)作用。

4．加大船舶技術(shù)提升的資金支持和培訓(xùn)機(jī)制建設(shè)

船舶技術(shù)作為一個(gè)前沿領(lǐng)域從理論到技術(shù)上發(fā)展和變化很快，技術(shù)水平日新月異，因此要想提升船舶技術(shù)的管理水平必須要進(jìn)行進(jìn)修和培訓(xùn)，及時(shí)掌握先進(jìn)的理論和技術(shù)，這些需要一定的財(cái)力支持和資金投入。在培訓(xùn)機(jī)制的建設(shè)時(shí)應(yīng)建立健全人才培訓(xùn)機(jī)制，通過制度化的定期培訓(xùn)和不定期的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，然后在結(jié)合船舶營運(yùn)的周期性變化合理安全培訓(xùn)日程和內(nèi)容。在培訓(xùn)時(shí)還要做到崗位培訓(xùn)與實(shí)踐相結(jié)合，結(jié)合崗位的特點(diǎn)和所需要的知識(shí)和技術(shù)開展相應(yīng)的培訓(xùn)后要融入日常工作中進(jìn)行鍛煉、磨合達(dá)到技術(shù)的提升。對(duì)職工定崗定責(zé)，建立責(zé)任追究制度，同時(shí)結(jié)合崗位技能進(jìn)行培訓(xùn)和鍛煉，進(jìn)行規(guī)范化操作，達(dá)到的防止事故發(fā)生目的。

5．提高船舶技術(shù)管理的信息化水平

提高船舶技術(shù)管理的信息化水平是提高船舶航運(yùn)企業(yè)效率的重要途徑。現(xiàn)代企業(yè)只有提升企業(yè)的效率才能獲得良好的效益。通過船舶技術(shù)管理的信息化建設(shè)能輕松的構(gòu)建立體的綜合的組織結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，讓船舶航運(yùn)企業(yè)內(nèi)部的管理更順暢也更便捷，也更有利于船舶技術(shù)管理水平的提升。在進(jìn)行船舶技術(shù)管理的信息化建設(shè)過程中應(yīng)著力構(gòu)建技術(shù)培訓(xùn)信息化，讓培訓(xùn)技術(shù)和實(shí)際工作的結(jié)合，這樣既不耽誤工作又不耽誤學(xué)習(xí)達(dá)到工作學(xué)習(xí)的雙收益。提高船舶技術(shù)管理的信息化水平的過程中還應(yīng)該著力構(gòu)建船舶航運(yùn)企業(yè)內(nèi)部各部門及各崗位的信息化建設(shè)。通過信息化建設(shè)能及時(shí)讓管理者了解各個(gè)部門的工作狀況并及時(shí)提出相應(yīng)的決策，對(duì)于執(zhí)行者也能及時(shí)了解高層的決策部署，調(diào)整工作部署和工作安排。

三、結(jié)語

第3篇

關(guān)鍵詞：AT89C51串行口無線數(shù)字電臺(tái)串行通信

一般的數(shù)字采集系統(tǒng)，是通過傳感器將捕捉的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采樣、量化、編碼后，為成數(shù)字信號(hào)，存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，或送給微處理器，或通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端進(jìn)行處理。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)就是樣一套利用無線手段，將采集的數(shù)據(jù)由測(cè)量站發(fā)送到主控站的設(shè)備。

1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成如圖1、圖2所示。

系統(tǒng)由測(cè)量站和主控站兩部分組成。測(cè)量站主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集、存儲(chǔ)，接收遙控指令并發(fā)送數(shù)據(jù)。主控站的主要工作是發(fā)送遙控指令、接收數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理、隨機(jī)顯示打印等。

2AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的串行通信

Atmel公司的AT89C51單片機(jī)，是一種低功耗、高性能的、片內(nèi)含有4KBFlashROM的8位CMOS單片機(jī)，工作電壓范圍為2.7～6V（實(shí)際使用+5V供電），8位數(shù)據(jù)總線。它有一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口，能同時(shí)進(jìn)行串行發(fā)送和執(zhí)著收。通過RXD引腳（串行數(shù)據(jù)接收端）和TXD引腳（串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界進(jìn)行通信。

2.1通信協(xié)議與波特率

數(shù)字電臺(tái)與單片機(jī)、終端主控機(jī)的通信協(xié)議為：

通信接口——標(biāo)準(zhǔn)串行RS232接口，9線制半雙工方式；

通信幀格式——1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位可編程數(shù)據(jù)位，1位停止位；

波特率——1200baud。

數(shù)字電臺(tái)選用Motorola公司的GM系列車載電臺(tái)，工作于VHF/UHF頻段，可進(jìn)行無線數(shù)傳（9線制標(biāo)準(zhǔn)串行RS232接口），也可進(jìn)行話音通信；采用二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）調(diào)制解調(diào)方式，符合國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT.23標(biāo)準(zhǔn)。在話帶內(nèi)進(jìn)行數(shù)字傳輸時(shí)，推薦在不高于1200b/s數(shù)據(jù)率時(shí)使用。實(shí)際使用時(shí)，電臺(tái)工作于220～240MHz頻率范圍，采用半雙工方式（執(zhí)行收、發(fā)操作，但不能同時(shí)進(jìn)行）即可滿足系統(tǒng)要求。

2.2AT89C51串行口工作方式

AT89C51串行口可設(shè)置四種工作方式，可有8位、10位和11位幀格式。本系統(tǒng)中，AT89C51串行口工作于方式3，即鳘幀11位的異步通信格式：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位（低位在前），1位可編程數(shù)據(jù)位，1位停止位。

發(fā)送前，由軟件設(shè)置第9位數(shù)據(jù)（TB8）作奇偶校驗(yàn)位，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF，啟動(dòng)發(fā)送過程。串行口能自動(dòng)把TB8取出，裝入到第9位數(shù)據(jù)的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，使TI=1。

接收時(shí)，置SCON中的REN為1，允許接收。當(dāng)檢測(cè)到RXD（P3.0端有“1”到“0”的跳變（起始位）時(shí)，開始接收9位數(shù)據(jù)，送入移位寄存器（9位）。當(dāng)滿足RI=0且SM2=0或接收到的9位數(shù)據(jù)為1時(shí)，前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，第9位數(shù)據(jù)送入SCON中的RB8，置RI為1；否則，這次接收無效，不置位RI。

串口方式3的波特率由定時(shí)器T1的溢出率與SMOD值同時(shí)決定：

方式3波特率=T1溢出率/n

當(dāng)SMOD=0時(shí)，n=32；SMOD=1時(shí)，n=16。T1溢出率取決于T1的計(jì)數(shù)速率（計(jì)數(shù)速率=fosc/12）和TI預(yù)置的初值。

定時(shí)器T1用作波特率發(fā)生器，工作于模式2（自動(dòng)重裝初值）。設(shè)TH1和TL1定時(shí)計(jì)數(shù)初值為X，則每過“28-X”個(gè)機(jī)器周期，T1就會(huì)發(fā)生一次溢出。初值X確定如下：

X=256-fosc×(SMOD+1)/384×BTL

本系統(tǒng)中，SMOD=0，波行率BTL=1200，晶振fosc=6MHz，所以初值X=F3H。

2.3AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的硬件連接

AT89C51與數(shù)字電臺(tái)的硬件連接如圖3所示。

系統(tǒng)采用異步串行通信方式傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。利用單片機(jī)串口與數(shù)字電臺(tái)RS232數(shù)據(jù)口相連。電臺(tái)常態(tài)為收狀態(tài)（PPT=0，收狀態(tài)；PPT=1，發(fā)狀態(tài)），單片機(jī)P3.5腳輸出高電平。單片機(jī)使用TTL電平，電臺(tái)使用RS232電平，由MAX232完成TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換。3片光電耦合器6N137實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電臺(tái)之間的電源隔離，增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾性能。

單片機(jī)通過帶控制端的三態(tài)緩沖門74HC125、非門74HC14控制電臺(tái)的收發(fā)轉(zhuǎn)換，以及指令的接收和數(shù)據(jù)發(fā)送。接收時(shí)，P3.5=1,c2=1，74HC125B截止；P3.5經(jīng)74HC14反相、光電隔離，使電臺(tái)PPT腳為低電平，將其置為接收狀態(tài)；同時(shí)c1=0，74HC125A導(dǎo)通，接收的指令由電臺(tái)的RXD端輸入，經(jīng)MAX232電平變換、光電隔離、74HC125A緩沖門，送入單片機(jī)RXD腳。發(fā)射時(shí)，P3.5=0，經(jīng)74HC14反相、光電隔離，使電臺(tái)PPT腳為高電平，將其置為發(fā)射狀態(tài)；同時(shí)c1=1，74HC125A截止，c2=0，74HC125B導(dǎo)通，數(shù)據(jù)由單片機(jī)TXD腳輸出，經(jīng)74HC125B緩沖門、光電隔離、MAX232電平變換，通過電臺(tái)TXD端口將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

3通信軟件設(shè)計(jì)

通信軟件至關(guān)重要，一旦出現(xiàn)問題，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。采取差錯(cuò)控制與容錯(cuò)技術(shù)是非常重要的。

*主控站發(fā)送的指令中包含一定數(shù)量的同步符55H和3字節(jié)的密碼。測(cè)量站在連續(xù)收到5個(gè)同步符后進(jìn)行密碼驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后正式接收指令字節(jié)；如未通過，則測(cè)量站發(fā)一信號(hào)讓主控站重發(fā)，三次驗(yàn)證不過則停發(fā)該命令。測(cè)量站發(fā)/主控站收時(shí)，驗(yàn)證方式與此相同。驗(yàn)證通過后，測(cè)量站開始發(fā)送數(shù)據(jù)。

*一個(gè)指令由3字節(jié)構(gòu)成，第二字節(jié)等于第一字節(jié)加上35H，第3字節(jié)等于第二字節(jié)加上36H。如果收到的指令不符合此規(guī)則，則重發(fā)該命令，連續(xù)三次錯(cuò)誤時(shí)停發(fā)。

*主控站每發(fā)一個(gè)指令，測(cè)量站都回送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。該應(yīng)答信號(hào)中包含原指令樣本。

下面給出單片機(jī)串行口與電臺(tái)的基本通信程序。

初始化程序：

BTLEQU2FH；波特率放在內(nèi)部RAM的2FH單元

MOVTMOD，#21H；T0方式1，16位計(jì)數(shù)器，T1方式2，串口用

SETBTR0；啟動(dòng)T0

MOVBTL，#0F3H；波特率設(shè)定為1200

MOVSCON，#0C0H；串口方式3，9位數(shù)據(jù)，禁止接收

接收及驗(yàn)證程序：

NUMEQU2BH；同步符個(gè)數(shù)值存放在內(nèi)部RAM的2BH單元

TEMPEQU2CH

ROM-CH：DB55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H

DB55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H；20字節(jié)同步符

MIMDB''''WSC''''：3字節(jié)密碼“WSC”

SETBP3.5；置電臺(tái)收狀態(tài)

SETBREN；允許串口接收

A1：MOVNUM，#0；記錄連續(xù)到同步符55H的個(gè)數(shù)

A2：JBRI，A2；串口有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)A3

A3：CLRRI；清接收中斷標(biāo)志

MOVA，SBUF；讀串口數(shù)據(jù)

CJNEA，#55H，A1；不是同步符轉(zhuǎn)A1

INCNUM；收到的同步符個(gè)數(shù)加1

MOVA，NUM；取收到的同步符個(gè)數(shù)

CJNEA，#5，A2；未收夠連續(xù)5個(gè)55H轉(zhuǎn)A2

A4:MOVNUM,#0;密碼驗(yàn)證，記錄收到密碼字節(jié)數(shù)

A5：MOVDPTR，#MIM；密碼字符首址

MOVA，NUM

MOVCA，@A+DPTR；查表取密碼

MOVTEMP，A；保存密碼

JBRI，A6；串口收完一個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)A6

…

A6：CLRRI；清接收中斷標(biāo)志

MOVA，SBUF；讀串口數(shù)據(jù)

CJNEA，TEMP，A4；與密碼不符轉(zhuǎn)A4

INCNUM；收到的密碼個(gè)數(shù)加1

MOVA，NUM；取已收到的密碼字節(jié)數(shù)

CJNEA，#3，A5；密碼未收完轉(zhuǎn)A5

發(fā)送程序：

CLRP3.5；置電臺(tái)發(fā)狀態(tài)

MOVB，#23

MOVDPTR，#ROM-CH

B1：CLRA

MOVCA，@A+DPTR；查表發(fā)送同步符和密碼共24字節(jié)

INCDPTR

LCALLSEND-CH；調(diào)發(fā)送單字節(jié)子程序

DJNZB，B1

…

CLRA

MOVDPTR，#7000H；外部RAM數(shù)據(jù)首址，發(fā)送外部RAM中的數(shù)據(jù)到電臺(tái)

B2：CJNER4，#0，B3

CJNER3，#0，B3；R4R3=發(fā)送字節(jié)數(shù)

B3：MOVXA，@DPTR；取數(shù)據(jù)

INCDPTR

LCALLSEND-CH

CJNER3，#0，B4

CJNER4，#0，B5

B4：DECR3

LJMPB2

DECR3

DECR4

LJMPB2

…

SEND-CH：SETBTB8

MOVSBUF，A

DB0，0，0，0，0，0，0，0

JNBTI，$；延時(shí)4μs

CLRTI

RET