淺談數(shù)字電視地面廣播
數(shù)字電視具有圖像清晰、無噪聲、無重影、多媒體等特點,對電視技術(shù)產(chǎn)生革命性的變化。根據(jù)國家有關(guān)部門規(guī)劃,2005年四分之一的電視臺(覆蓋全國主要城市)將發(fā)射和傳輸數(shù)字電視信號;2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播北京奧運會;2010年計劃全面實現(xiàn)數(shù)字電視廣播;2015年停止模擬廣播電視的播出。
目前數(shù)字電視廣播主要有三類標(biāo)準(zhǔn):衛(wèi)星廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-S,有線電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-C和地面廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T(歐洲標(biāo)準(zhǔn))等。衛(wèi)星廣播具有覆蓋面大,不受地域影響等優(yōu)點,但對于一般用戶來講,接收端需要天線鍋面、衛(wèi)星接收機等,價格難以接受,所以發(fā)展受到一定限制;另一方面,直接接收衛(wèi)星節(jié)目需要國家相關(guān)政策的支持,所以短時間內(nèi)難以推廣。有線電纜廣播電視著重于解決“信息到戶”的問題,特別是在城鎮(zhèn)等人口居住稠密地區(qū),但“最后一公里”建設(shè)成本很高,對幅員遼闊的廣大地區(qū),收看有線電視短期內(nèi)無法實現(xiàn)。而地面無線廣播作為電視廣播的傳統(tǒng)手段,由于其獨有簡單接收和移動接收的能力,能夠滿足現(xiàn)代信息化社會所要求的“信息到人”的基本需求。數(shù)字電視一個頻道在通過網(wǎng)絡(luò)管理和軟件的控制下,可以同時收看多套標(biāo)清晰度電視節(jié)目、調(diào)頻廣播節(jié)目及數(shù)據(jù)廣播等,對電視觀眾來說,是質(zhì)的進步,而且數(shù)字電視地面廣播的傳輸和使用能克服環(huán)境惡劣和從根本上解決了頻譜資源緊張的問題。無疑,數(shù)字電視地面廣播的推廣和產(chǎn)業(yè)化將帶來不可估量的經(jīng)濟增長。
當(dāng)今國內(nèi)許多省市已開始進行數(shù)字電視地面廣播的試驗,上海文廣集團在數(shù)字電視無線發(fā)射、移動接收方面走在了前面,而且在經(jīng)濟上也得到了很好的回報;北京廣電傳媒公司的數(shù)字移動接收也已投入運行,前景看好,潛力巨大。還有的省市正蓄勢待發(fā),為搶占這巨大的潛力市場而努力工作,數(shù)字地面廣播已成為社會各界關(guān)注的焦點。新一輪的發(fā)展,對我們提出了新的挑戰(zhàn),刻苦學(xué)習(xí)數(shù)字技術(shù),加強調(diào)研研究,做好知識儲備,積蓄力量,這是擺在我們面前的重要課題。
1 數(shù)字電視地面廣播的技術(shù)優(yōu)勢
數(shù)字地面電視廣播通常傳送只有兩個取值“0”或“1”,接收端只需用對接收信號進行對應(yīng)于數(shù)字“0”或“1”兩狀態(tài)的判定。這一特點使信號在傳輸過程中,噪聲和干擾雖然對信號的波形有影響,使其產(chǎn)生失真,但在很大程度上仍能判定傳送信息是“0”或“1”碼的波形,消除了失真與噪聲的積累,通信質(zhì)量可達(dá)到或接近信號源的質(zhì)量。
數(shù)字地面電視廣播的傳輸由于采用了二進制信息形式,便于采用糾錯編碼從而實現(xiàn)信息無差錯傳輸和存儲,所以移動電視的傳輸可靠性高。基于以上特點,移動電視接收的信號僅要求較低的載噪比,因此發(fā)射機功率可以降低,即節(jié)約了能源,也降低了電磁污染,使環(huán)境得到了改善和保護。
此外,移動電視由于采用了數(shù)字傳輸技術(shù),具有頻譜利用率高、可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)和資源共享、便于實現(xiàn)多媒體廣播以及設(shè)備體積小、重量輕、功耗省、可靠性高、多功能和智能化等一系列模擬電視無可比擬的優(yōu)勢。
2 數(shù)字地面電視系統(tǒng)主要組成:
(1) 前端系統(tǒng),主要完成節(jié)目的制作、編輯、播出控制、視音頻編碼、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換,碼流復(fù)用、單頻網(wǎng)適配等任務(wù)。
(2) 傳輸網(wǎng)絡(luò),主要數(shù)字電視碼流傳輸?shù)桨l(fā)射系統(tǒng),并完成碼流的恢復(fù)和同步等。系統(tǒng)前端一般與發(fā)射系統(tǒng)不在同一處。在單頻網(wǎng)模式下,一般有多個發(fā)射系統(tǒng)。
(3) 發(fā)射系統(tǒng),主要任務(wù)是對輸入的碼流進行同步調(diào)制、變頻、放大、濾波、信號合成,然后通過饋線送至天線進行傳輸。
(4)接收系統(tǒng),主要任務(wù)是對所收到的高頻調(diào)制信號進行變頻、解調(diào),得到數(shù)字電視碼流,再進行解復(fù)用、解碼并結(jié)合相應(yīng)的控制,完成用戶所要求的功能。
3 數(shù)字地面電視系統(tǒng)的制式
至今,國內(nèi)有關(guān)數(shù)字電視地面廣播制式的標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成,而國際上能夠應(yīng)用的數(shù)字地面電視廣播制式有DVB-T,ISDB-T和ATSC。其中ATSC是采用單載波方式(VSB),抗多徑干擾和抗多譜勒效應(yīng)能力不夠強,難以建立單頻網(wǎng)和進行移動接收。ISDB-T雖然能夠滿足單頻網(wǎng)和移動接收的應(yīng)用要求,但是該技術(shù)應(yīng)用較少,接收模塊和前端設(shè)備都比較少。國內(nèi)正在應(yīng)用、試驗的方案主要有:歐洲制式DVB-T和清華制式DMB-T。
4. 數(shù)字地面電視的發(fā)射
數(shù)字地面發(fā)射系統(tǒng)的主要作用是組成單頻網(wǎng),以實現(xiàn)地面電視廣播覆蓋。它由傳輸網(wǎng)絡(luò)與發(fā)射臺組成。各發(fā)射臺中有調(diào)制器(包含單頻網(wǎng)適配器)和發(fā)射機,還需要一個同步鐘源(一般采用GPS)。
單頻網(wǎng)適配器的主要功能是在數(shù)字碼流中插入一個MlP(Mega-frame Information Pack)兆幀信息包,以傳輸同步信號。各點調(diào)制器對碼流進行抗干擾處理并調(diào)制成IF信號,通過發(fā)射機上變頻為RF信號,經(jīng)功率放大后通過天線向空中發(fā)射。
主要設(shè)備包括:數(shù)字發(fā)射機、調(diào)制器、單頻網(wǎng)適配器、GPS同步鐘源、發(fā)射天線。
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