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數(shù)字電視是指電視的圖像和音頻用數(shù)字化信號發(fā)送。所以準確定義的數(shù)字電視除了指我們平時所說的數(shù)字電視接收機外,還包含了從發(fā)送、傳輸?shù)浇邮盏娜^程。由電視臺送出的圖像及聲音信號,經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后,形成數(shù)字電視信號,經(jīng)過無線介質或有線介質傳送到數(shù)字電視接收機,然后通過數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出圖像及伴音。

因為演播室質量的數(shù)字化電視信號的數(shù)據(jù)率約為200Mbps,高清電視在1920×1080顯示格式下的視頻傳輸碼率高達995Mbps,如此高的數(shù)據(jù)率是無法在模擬電視頻道帶寬內(nèi)傳輸?shù)?因此必須要進行數(shù)據(jù)壓縮。

首先是壓縮信源編解碼技術,這部分包括視頻和音頻壓縮編解碼技術。通過視頻編碼技術將模擬圖聲信號變?yōu)閿?shù)字信號源,再進行MPEG-2壓縮編碼。MPEG-2支持標準分辨率的16:9寬屏及高清晰度電視等多種格式,其碼率范圍為3～40Mbps。壓縮音、視頻的主要任務是去掉信源的音、視頻中的信息冗余,提高信源的有效性。壓縮完的音、視頻數(shù)據(jù)比特流經(jīng)復用系統(tǒng)處理復合成單路串行的比特流,復用系統(tǒng)把音頻、視頻、輔助數(shù)據(jù)的碼流通過一個打包器打包(這是通俗的說法,其實是數(shù)據(jù)分組),然后再復合成單路。目前網(wǎng)絡通信的數(shù)據(jù)都是按一定格式打包傳輸?shù)?。HDTV數(shù)據(jù)的打包將使其具備了可擴展性、分級性、交互性的基礎。

接著是信道編碼技術,信道編碼技術主要采用數(shù)字電視信道的編解碼及調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制技術。目的是提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送率,增強數(shù)據(jù)流的可靠性,對信源編碼后的數(shù)據(jù)包加上附加比特以及其他處理,使得經(jīng)過信道傳輸后的數(shù)據(jù)流即使在受到損傷后,在接收端也能實現(xiàn)誤碼糾正,恢復出正確的數(shù)據(jù)。

然后就是數(shù)字電視的傳輸了,數(shù)字電視的傳輸方式有三種,一種是衛(wèi)星傳輸,一種是有線傳輸,一種是地面?zhèn)鬏敗＿@三種數(shù)字電視的信源編碼都采用MPEG-2的復用數(shù)據(jù)包,但由于它們的傳輸途徑不同,因而在信道編碼方面采用不同的調(diào)制方式。主要有以下方式:

1.正交振幅調(diào)制(QAM):這是近年來被國際上移動通信技術專家十分重視的一種信號調(diào)制方式,正交振幅調(diào)制是用兩個獨立的基帶數(shù)字信號對兩個相互正交的同頻載波進行抑制載波的雙邊帶調(diào)制,利用這種已調(diào)信號在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質來實現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。它的調(diào)制效率高,要求傳送途徑的信噪比高,它主要用于有線電視電纜傳輸。

2.鍵控移相調(diào)制(QPSK):在數(shù)字信號的調(diào)制方式中,QPSK四相移鍵控是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強的抗干擾性,在電路上實現(xiàn)也較為簡單。所以它的調(diào)制效率高,要求傳送途徑的信噪比低,用于衛(wèi)星廣播傳輸方式。

3.殘留邊帶調(diào)制(VSB):VSB是介于SSB與DSB之間的一種調(diào)制方式,在VSB中,設法讓一個邊帶通過,同時又保留另一個邊帶的一部分,因此這種方法稱為殘留邊帶調(diào)制?？苟鄰?即重影)傳播效應好,適合地面廣播。

4.編碼正交頻分調(diào)制(COFDM):它的基本思想通過采用允許子信道頻譜重疊,但相互間又不影響的頻分復用(FDM)方法來并行傳送數(shù)據(jù)。它抗多徑傳播效應和同頻干擾好,適合地面廣播和同頻網(wǎng)廣播。

最后一步就是信號的接受過程,接受信號的過程正好和發(fā)送信號的過程相反。這樣就完成了整個數(shù)字電視的全過程。

由此我們可以看出,數(shù)字電視有以下優(yōu)點:

1.圖像清晰度好,音頻質量高,支持5.1聲道的數(shù)字環(huán)繞聲節(jié)目源。

2.傳輸效率高。通過使用先進的信道編碼和調(diào)制方法,一個頻帶內(nèi)可實現(xiàn)多路、多套節(jié)目的同時傳輸。

3.數(shù)字電路成本低,無需調(diào)整和調(diào)諧,容易維修。

4.提供全新的業(yè)務方式。數(shù)字電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)的結合,將提供更豐富的信息源、共享方式、交互方式,可擴大用戶使用和控制信息使用的自由度。

5.便于信號的存儲。可以存儲多幀的電視信號,而且所用的存儲時間與信號的特性無關。

6.實現(xiàn)高效的控制。與計算機配合不僅可以實現(xiàn)設備的自動控制和調(diào)整,很容易實現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾技術。

迄今為止,衛(wèi)星數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視均未形成太大規(guī)模,發(fā)展前景受多方面因素影響,趨勢難料。有線數(shù)字電視優(yōu)勢明顯,就如從前的模擬信號到有線模擬信號,強度有很大提升,加之合理的收費,在全國的普及速度可能很快。而地面信號還是依靠地面折射,信號相對較弱。因此鑒于有線數(shù)字電視的特點,仍有很大生存發(fā)展空間。而衛(wèi)星數(shù)字電視在費用和信號雙方面均有優(yōu)勢,在勢均力敵情況下,終端產(chǎn)品的發(fā)展程度和技術儲備在很大程度上將影響信號傳輸方式普及的推進。