數(shù)字化廣播電視技術(shù)

[摘 要]本文首先對數(shù)字化廣播電視的起源、發(fā)展與優(yōu)勢進(jìn)行介紹；接著又闡述了其數(shù)字信號在發(fā)射、傳輸及接收過程中所需要的技術(shù)，對于我國數(shù)字化廣播電視的技術(shù)發(fā)展 與完善提供了借鑒。

[關(guān)鍵字]數(shù)字化 廣播電視 技術(shù) 信號處理 信號傳輸

緒論

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)、政治、文化等方面的長遠(yuǎn)發(fā)展和建設(shè)，我國的綜合國力有了明顯增強(qiáng)。這也給我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的空間，能夠滿足我國人民群眾日益增長的不同程度的物質(zhì)和文化需求。在這樣的契機(jī)下，我國電視業(yè)也蓬勃發(fā)展。在現(xiàn)階段，世界已逐步進(jìn)入了信息化、數(shù)字化時代，進(jìn)而為數(shù)字化廣播電視技術(shù)和數(shù)字化廣播電視業(yè)的進(jìn)步提供了技術(shù)支持和物質(zhì)基礎(chǔ)。為了盡快與世界接軌，我國相繼出臺了一系列的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)草案，包括條件接收標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)信息標(biāo)準(zhǔn)等，同時還公布了與之相適應(yīng)的電子節(jié)目指南、用戶管理系統(tǒng)等標(biāo)準(zhǔn)。同時配以碼率壓縮技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)，其范圍包括數(shù)字信息的發(fā)射、傳輸和接收等。到目前為止，我國所有的省份和地區(qū)均有自己的衛(wèi)星數(shù)字通訊，這也加速了我國數(shù)字電視時代的全面到來。

一. 概述

1.1起源

傳統(tǒng)的電視節(jié)目，其圖像等信息的產(chǎn)生、傳輸、處理及接收等均為模擬信號，都是采用時間軸取樣的接觸上進(jìn)行的，并以幅度調(diào)制的方式傳輸。為了使人眼對圖像信號能夠更好的呈現(xiàn)視覺接收，一般分為奇、偶兩個場。但是這種形式的電視信號受影響因素較大，包括噪聲積累、色度畸變等都嚴(yán)重的阻礙了它的整體接收效果。因此，在信息技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，數(shù)字體制信號電視逐步代替的模擬體制信號。對于數(shù)字廣播電視的研究，始于上個世紀(jì)60年代，其初衷主要是滿足人們對于視覺和聽覺的享受；在1984年，日本提出了世界上第一個高清晰度研究方案，并著手進(jìn)行研究，于1988年試播。

1.2優(yōu)點

數(shù)字化廣播電視的發(fā)展，不但開啟了一個全新的數(shù)字時代，同時其本身也含有諸多的優(yōu)點。首先是數(shù)字信號在多次的傳輸和處理過程中，能夠保證抗干擾和保真性，使圖像的質(zhì)量不受影響，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，數(shù)字化廣播電視的信號更能夠?qū)崿F(xiàn)實時處理，改善了圖像的質(zhì)量、壓縮頻帶、二維濾波等。并在傳輸過程中更容易實現(xiàn)圖像信號和伴音信號的重復(fù)使用，突顯其優(yōu)越性。

二.數(shù)字化技術(shù)流程

數(shù)字化的廣播電視順利實現(xiàn)離不開學(xué)習(xí)技術(shù)，主要體現(xiàn)在數(shù)字信號的處理和傳輸上。

2.1取樣

根據(jù)Nyquist定理，對于數(shù)字信號頻率的選取，必須大于信號寬帶的兩倍，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)在取樣信號中完全恢復(fù)原始信號。因此，數(shù)字廣播電視的數(shù)字化抽樣也要同樣遵守Nyquist定理。在數(shù)字的分量編碼階段，亮度抽樣可選擇13.5MHz，以達(dá)到525/60與625/50等兩大制式行頻公倍數(shù)2.25MHz的兩倍。并以此為基礎(chǔ)，選擇相關(guān)的色差信號、亮度信號等參數(shù)。確定標(biāo)準(zhǔn)取樣和非標(biāo)準(zhǔn)取樣所適用的范圍。

2.2量化

對取樣信號進(jìn)行處理，將模擬信號轉(zhuǎn)化為時間上的離散的脈沖信號。但是這個時候的脈沖信號仍然是模擬的，因此必須進(jìn)行離散化處理，對其中用數(shù)碼進(jìn)行分值的過程，成為量化。一般來講，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的脈沖信號串被稱為傳輸數(shù)字信號的數(shù)碼率，這個數(shù)碼率隨著抽樣頻率和量化比特數(shù)決定，抽樣頻率越高，量化比特數(shù)也就越大，而數(shù)碼率也就相應(yīng)的提高，這時就需要傳輸設(shè)施的寬帶更寬。

三.傳輸流程

在信號的傳輸過程中，仍要經(jīng)過一系列較為復(fù)雜的處理過程，才能夠真正使用戶接收到正確的數(shù)字信號。

3.1碼率復(fù)用

為了方便信號的傳輸，同常將一定數(shù)量的低速信號復(fù)接為高速率的信號，這也實現(xiàn)了傳輸容量的擴(kuò)大，提高了傳輸速率。日本、美國等發(fā)達(dá)國家都有自己的數(shù)字速率系列，也能夠根據(jù)不同的要求進(jìn)行碼率復(fù)用，滿足不同的需求。

3.2QAM調(diào)制

數(shù)字調(diào)制包括多個種類，數(shù)字化廣播電視則通常使用MQAM調(diào)制，即正交幅度調(diào)制，它是一種能夠?qū)⑤d波的振幅和相位同時進(jìn)行數(shù)碼調(diào)制的具有復(fù)合性特點的調(diào)制形式。在廣播電視的數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域和范疇中，經(jīng)過頻道調(diào)制器對模擬信號處理后，能夠適應(yīng)如微波、光纜等傳輸設(shè)施的頻域。

3.3機(jī)頂盒

數(shù)字有線電視機(jī)的機(jī)頂盒的基本功能就是接收數(shù)字廣播電視節(jié)目。它與數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒的原理相同，僅僅在于信號傳輸?shù)慕橘|(zhì)不同。而數(shù)字有線電視機(jī)頂盒卻可以支持幾乎任何廣播和交互式的多媒體應(yīng)用，包括數(shù)字電視廣播接收、電子節(jié)目指南等。

結(jié)束語

數(shù)字化廣播電視的發(fā)展空間巨大，不但能夠滿足廣大人民群眾日益增長的文化需求，同時也為我國的廣播電視事業(yè)開拓了廣闊的市場，基于這樣的背景下，本文著重對數(shù)字化廣播電視的發(fā)展進(jìn)行介紹，同時又對其數(shù)字信號的發(fā)射和傳輸過程所包含的技術(shù)進(jìn)行闡述，對于此類問題的深入研究提供了借鑒。

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