广播电视技术系统辅助设计工具研发与应用

叶钦泉

摘 要：利用该设计工具，设计者通过调用广播电视设备数据库中设备图例，快速进行参数配置和信号流程设计；设备线缆可以实现自动布局，并进行设计合理性检查。使得原理框图的设计更为简单高效，系统设计的准确性和可移植能力大为提高。也为安全播出风险评估和轻量级网管监测系统快速开发，提供了可行手段。

关键词：广播电视；技术系统；辅助设计；工具研发；应用

1导言

目前，技术系统的原理框图大多是通过Visio、AutoCAD等专业软件进行设计。由于此类软件对于广播电视技术系统的针对性较差，设计合理性的可视化检查手段不足，使得设计人员需要全程关注设备特性和信号流程之间的对应关系，手动添加设计图中设备参数和信号定义，对设计人员的技术水平要求较高，绘图的工作效率难以提高；另一方面，由于设计人员的习惯使用的设备图示形状、大小、线缆形状不尽相同，文件格式无法统一，导致设计图纸的通用性较差，在方案优化、评估和网管系统开发等方面应用的移植性较差。因此需要开发一套适用于广播电视技术系统的辅助设计工具。

2架构设计

辅助设计工具主要由原理框图绘制、设备库和参数配置等功能模块组成。系统可实现下述功能。

2.1原理框图绘制

原理框图绘制子系统主要负责表示层逻辑，实现用户原理图设计功能，通过自由拖拽、连接、增加、删除设备图例，完成原理框图绘制；点击设备可显示可用设备接口；点击输入输出接口可自动绘制线缆；設备线缆可自动布局；并完成与设备库和参数配置进行相关数据交互。

2.2设备库

设备库子系统主要提供符合广播电视技术系统要求的设备库，规范了设备图示、接口定义、信号流程，提供了连接线缆、信号源、分配、切换、发射和天线等设备。

2.3参数配置

参数配置子系统主要负责实现设备运行主要参数和信号传输格式的配置。

2.4外部接口

外部接口实现与网管平台及仿真模拟系统的数据交互，为原理图设计的合理性和可靠性提供可视化检查手段。

3详细设计

3.1设备图库

由于不同型号和不同品牌设备差异很大，因此本辅助设计工具主要根据设备类型规划设备图例。按图例划分可以分成终端设备、处理设备和切换设备等类型。例如，终端设备用黄色椭圆框标识，信号处理设备用绿色方框标识，切换设备用菱形粉色框标识，如图 2 所示。

3.2框图绘制

绘图包括设备图例绘制、传输线绘制、设备与线缆连接、设备自由拖拽布局等功能。根据设备图库设计，绘制设备图例和传输线；线缆连接需要先判断设备类型，根据不同类型确定连接接口添加在设备的不同方向，创建指定设备的连接接口。如信号源接口添加在其右边，信号处理设备接口添加在左右，开关接口则在四个方向上都有添加。根据设备输入输出接口，设定了线缆连接节点，线缆可从设备输出口出发，绘制一条直线至下游设备输入接口。如二选一切换器有2个输入接口，编码器只有1个输入接口；设备自由拖拽布局类似Visio操作，设备在设计区域自由拖拽，方便布局。

3.3参数配置

链路设计系统中仅包含设备及传输线的共性的、主要的参数，可用英文、中文和数字表示。下面以卫星节目播出系统为例，介绍设备参数格式。（1）参数单位：Mbps、bps等。（2）参数名称：码率、符号率等。（3）参数值：具体参数数值。（4）设备类型选择：信号源、编码、切换、分配、调制、复用、上变频、功放等。（5）设备名称：具体设备名称，分主备设备。（6）输入信号类型：SDI、ASI、AES、TS等。（7）输出信号类型：SDI、ASI、AES、TS等。传输线参数主要为传输线名称。设备和传输线的名称在绘图区域的设备图例上可视化显示，具体参数配置在点击相关设备后，可在设备参数配置区域显示和修改。

3.4外部接口设计

设计框图可导出为图片格式保存，也可以导出为XML文件格式。辅助工具也可导入XML文件格式原理框图进行修改绘制。网管系统、仿真模拟系统通过读取该XML配置文件，将链路设计包括参数配置一并进行转换和重用，不再需要重新绘制和设置。

4软件实现

本辅助设计工具采用MVC框架，利用C#语言基于VisualStudio2013平台开发完成。

4.1软件结构

系统分为两个部分，Aga.Diagrams.dll是底层功能库，TestApp.exe通过调用底层功能库，实现用户界面绘图需求。Controls是控制器，负责设备及连线的Node接口、拖拽等控制功能；Tools是对象移动、拖拽、缩放和连接行为的通用实现工具；Adorners是装饰器，负责绘制设备及连线的外观和特效展示；Diagrams是视图的具体实现，如设备选中后的外观，设备参数信息封装，连线的参数信息封装等。TestApp中ShapeExample为用户提供设备库的图形编辑、显示，Flowchart为用户实现设备连接、布局，完成链路设计。

4.2用户界面

主界面左边区域为设备库选择、参数配置和导入导出区域；右边为设计区域，进行设备和传输线的整体设计。

4.3设备参数配置

具体参数配置通过点击相关设备图标后，可在设备参数配置区域显示和修改。编码器参数配置、复用器开关参数配置和传输线缆参数配置示例。

4.4导入导出

辅助设计工具生成的设计框图可导出为XML文件格式。在网管系统、仿真模拟运行系统中，通过读取该XML配置文件，可以将链路设计包括参数配置一并进行转换和重用，不再需要重新绘制和设置。

5结语

先进、合理、可靠的技术系统设计，是确保广播电视节目安全播出的基础。系统设计一般是从原理框图阶段开始，然后根据设计要求进行深化设计和设备选型等过程。因此，原理框图设计的科学性和合理性对于技术系统的建设和运行维护有着较大影响。

参考文献

[1]高红梅.广播电视技术的发展趋势浅析[J].科技传播，2017，9（02）：71-72.

[2]王春光.探析网络数字化广播电视技术[J].电子技术与软件工程，2014（08）：55.

[3]马玥.国际广播电视技术发展趋势跟踪与分析[J].广播电视信息，2014（03）：14-17+20.

[4]何大治，黄巍，徐胤，李青，管云峰.全球广播电视的新进展和技术趋势[J].电视技术，2013，37（02）：20-24.

（作者单位：广东朝野科技有限公司）