改善地面數字電視視頻傳輸質量的兩種方法

□曹人盛

在單個傳輸頻點做好節目數量統籌，改善視頻質量

從目前各地組網的情況分析：對移動接收，一般采用4QAM調制，一個頻道容許的最大傳輸碼流是10.396Mbps，傳輸的節目數量在2－4 套。對固定接收，一般采用16QAM 調制，一個頻道容許的最大傳輸碼流是20.791Mbps，每個頻道(頻點)傳輸的節目數量基本都在6－8 套。為提高視頻傳輸的質量和接收效果，采取以下兩種改進措施：一是在不改變前端設備配置的前提下，固定接收采用16QAM調制，每個頻道傳輸5－6 套節目，則單套節目的碼流可以達到3－4Mbps。二是考慮到終端機頂盒的接收難易及靈敏度問題，對丘陵山區可以按照第一種來操作。對平原地區接收環境平坦的區域或者發射塔發射高度有優勢的地方，可以采用32QAM 調制，則每個頻道容許傳輸的最大碼流25.989Mbps，傳輸節目6－8 套，這樣就可以盡可能提高單套節目占用的碼流，改善地面數字電視的視頻質量，增加用戶使用的粘性度。

使用統計復用技術改善視頻質量

在數字電視傳輸領域中，統計復用分兩種。一種是一般的統計復用。它是根據編碼器壓縮所需要的碼率與圖像內容之間的關系，在固定復用器輸出總碼率的情況下，對多個視頻流進行聯合控制，達到多視頻流盡量合理的共享總碼率。編碼器與復用器必須是聯合工作，而且編碼復用器具有動態碼率控制的功能，如地面數字電視前端常用的設備有編碼復用功能的多媒體綜合處理平臺EMR 就有此功能。通常的做法是復用總輸出碼流固定不變，如16QAM調制模式,固定輸出總碼流一般設19.5－20 Mbps，然后根據一個頻點需要傳輸的節目數，哪些節目動態（運動）的畫面多，哪些節目是新聞訪談類、靜畫面多來統籌分配每個節目所占的視頻碼流，使頻點內所有傳輸的節目碼流之和，加上加擾數據信息碼流總量不溢出設置的固定碼流數，以達到統計復用的效果。

另一種是統計再復用。它是對所有輸入的TS 流（不管TS 流來自何方）進行分析后，得出哪些ES 圖像成分此刻為低速,哪些ES 圖像成分此刻為高速，然后再據此對TS 流中的數據進行處理，使低速成分占用更低的比特率，高速成分占用高比特率，而且總輸出碼率也是固定的，也無須與編碼器聯合工作，是編碼器與統計復用器單獨使用。如圖一：

圖一：統計再復用原理拓撲圖

通常情況下，利用MPEG-2 壓縮標準傳送一套快速運動的體育節目大概需要4 到5Mbps 的碼流，傳送一套新聞、訪談節目大概需要3Mbps 的碼流，傳送一套圖文信息只需1.5Mbps 的碼流，而傳送高清電視節目需要20Mbps左右的碼流。有線數字電視在64QAM 調制下，一般單套節目的視頻碼流都設置在4.8 Mbps 左右，音頻碼流在128Kbps 或者256Kbps，即利用MPEG-2 編碼傳輸標清信號就能達到專業廣播級視頻質量。地面數字電視一般都采用低效率的MPEG-2 編碼，若前端組網采用高效率的MPEG-4、H.264 或AVS 編碼，采用同樣的復用技術，傳輸同樣等級的圖像，則每套節目占用的視頻碼流更低一些，就能達到MPEG-2 編碼傳輸標準清晰度（DVD 畫質）的圖像等級。這對改善圖像的表現力、圖像細節、圖像清晰度及圖像亮度、對比度、色飽和度、銳度都會有幫助。

統計再復用技術根據畫面需要實時分配碼流，能夠有效提高實時運動畫面所需要的視頻碼流，保證傳輸圖像的等級標準。雖然從理論上是碼流足夠大，圖像的表現力就好。但在實際的傳輸中，圖像清晰度還與前端機房節目源的視頻質量關系重大，這從中央臺節目、各衛視頻道、各地方臺的節目源視頻質量就可以看出來。因此，要改善地面數字電視傳輸的圖像視頻質量，需要從多方面統籌考慮，才能達到較滿意的傳輸效果，增加用戶使用的粘性度。