邁向數(shù)字化的廣播電視技術(shù)

[摘 要]：隨著高科技的發(fā)展，廣播電視技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。當(dāng)前廣播電視技術(shù)發(fā)展的主流是廣播電視技術(shù)的數(shù)字化，它提高了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，帶動(dòng)了廣播電視的發(fā)展，適應(yīng)了時(shí)代發(fā)展需求，得到了大家的認(rèn)可。本文簡要論述了數(shù)字電視信號(hào)技術(shù)以及數(shù)字化在廣播電視技術(shù)中的應(yīng)用，以便人們更廣泛的了解數(shù)字化在廣播電視技術(shù)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]：數(shù)字化 廣播電視 電視技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，廣播電視也隨之進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)代，由模擬方式逐步邁向數(shù)字化發(fā)展的方向，從而提高了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化和社會(huì)生活帶來了重大的影響。

一、數(shù)字電視信號(hào)技術(shù)

數(shù)字電視系統(tǒng)是將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于廣播電視中，壓縮、編碼電視信號(hào)中的活動(dòng)網(wǎng)像和聲音，然后經(jīng)過信號(hào)的存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)廣播后，然后通過用戶接受、播放等電視系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

數(shù)字化的電視信號(hào)技術(shù)使電視信號(hào)的抗干擾能力得以增強(qiáng)，因此，廣播電視信號(hào)在制作和傳輸節(jié)目時(shí)就不會(huì)受到干擾，從而提高了用戶接收的圖片和聲音的質(zhì)量。在廣播電視中應(yīng)用數(shù)字化使得電視信號(hào)的清晰度得以高，音頻效果較好；而且調(diào)高了數(shù)字電視信號(hào)的質(zhì)量等，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用不僅給

二、數(shù)字化的廣播電視技術(shù)

在廣播電視發(fā)展過程中，其技術(shù)和設(shè)備都面臨著改革。在改革的過程中，作為廣播電視人員應(yīng)該掌握一些技能，主要有以下幾個(gè)方面：

（一）電視視頻信號(hào)的數(shù)字化

數(shù)字信號(hào)是以一系列數(shù)據(jù)組表示信息的物理量，主要表現(xiàn)為離散性。它較強(qiáng)的抗干擾能力使得電視音頻與圖像的傳輸不受損害，同時(shí)它可以通過改變存儲(chǔ)器的讀出順序，對(duì)數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)空間轉(zhuǎn)換。

一般模擬信號(hào)的數(shù)字化主要是取樣、量化以及編碼。按照奈奎斯特定理，在進(jìn)行取樣時(shí)，使用的頻率大出信號(hào)帶寬兩倍，這樣才可以在取樣信號(hào)中使原信號(hào)得以恢復(fù)。在對(duì)PAL制電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，一般取樣所采用的頻率是彩色副載波四倍，同時(shí)為了避免差拍產(chǎn)生的干擾對(duì)復(fù)原圖像增加噪音必須將它們連鎖。取樣完成后，將模擬電視信號(hào)變?yōu)闀r(shí)間軸上的離散脈沖信號(hào)，然后對(duì)這些模擬脈沖信號(hào)的模擬程度進(jìn)行離散化處理，然后用數(shù)碼表示幅度值。所謂的量化是對(duì)幅度值進(jìn)行分級(jí)，然后對(duì)每一級(jí)取零舍整。在對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化后，使其轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼脈沖，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電視信號(hào)的編碼。一般量化后的取樣值采用n個(gè)比特的二進(jìn)制表示，二進(jìn)制的數(shù)字字節(jié)與量化值一一對(duì)應(yīng)，然后排列得到數(shù)字信息流。在D/A轉(zhuǎn)換中，數(shù)字信息流通過反方向的過程對(duì)原來的取樣值進(jìn)行重新組合，然后利用低通濾波器使原來的信號(hào)得以恢復(fù)。而通過A/D轉(zhuǎn)換獲得的脈沖串的頻率是取樣的頻率和量化的比特?cái)?shù)的乘積，一般將其稱為傳輸數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率。當(dāng)數(shù)碼率較高時(shí)，則需要的傳輸寬帶就越寬，那么數(shù)字信號(hào)在傳輸過程中就容易丟失數(shù)據(jù)或使數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，所以在處理、傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)必須對(duì)數(shù)碼率進(jìn)行壓縮處理。

（二）電視音頻信號(hào)的數(shù)字化

一般在數(shù)字電視系統(tǒng)中，同時(shí)傳送圖像和聲音，因此，在傳輸數(shù)字化信號(hào)時(shí)還應(yīng)該對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。數(shù)字化音頻的質(zhì)量是由A/D和D/A變換的準(zhǔn)確性來評(píng)判。聲音信號(hào)包括取樣、量化以及編碼，由于其寬帶、信雜比與動(dòng)態(tài)范圍的要求不圖像信號(hào)不通，所以在對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行取樣時(shí)，采取的頻率與量化電平數(shù)與圖像信號(hào)不相同。在選用聲音的取樣頻率參數(shù)時(shí)，不能忽略圖像信號(hào)的場頻、掃描行頻的取樣頻率。

音頻的傳輸質(zhì)量取決于取樣的頻率，如果取樣頻率不科學(xué)就會(huì)導(dǎo)致聲音文件在傳輸后發(fā)生變化，并且夾雜有刺耳的聲音。所以，作為廣播電視的技術(shù)人員要采用科學(xué)的音頻取樣頻率。音頻信號(hào)取樣頻率一般選擇大于模擬信號(hào)中包含最高頻率的二倍。

（三）數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率壓縮

數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率在數(shù)字信息傳輸過程中起著重要作用，但是如果對(duì)較高的數(shù)碼率在傳輸前不進(jìn)行處理，那么在傳輸過程中不僅占用了大量的空間，而且還會(huì)致使數(shù)字信息在傳輸過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以，廣播電視技術(shù)人員要重視數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率的壓縮。

高質(zhì)量的信號(hào)傳輸需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮，壓縮時(shí)是針對(duì)那么具有較小影響的數(shù)字信號(hào)，在進(jìn)行壓縮過程中，技術(shù)人員要了解信息冗余的特點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：

1.時(shí)間相關(guān)冗余

人們是采用視覺感知電視，所以電視在傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)借助快速傳送畫面的方式使活動(dòng)圖像再現(xiàn)出來。所謂的時(shí)間相關(guān)冗余是相鄰圖像間時(shí)間間隔的相關(guān)性。

2.空間冗余

圖像與圖像間以及圖像的內(nèi)部結(jié)構(gòu)間都具有像素的關(guān)聯(lián)性，其關(guān)聯(lián)性是圖像形成的主要原因，它客觀存在，當(dāng)傳輸圖像時(shí)，沒有需要要求的信息也會(huì)因?yàn)殛P(guān)聯(lián)性而被傳導(dǎo)，這些冗余被人們稱為空間相關(guān)冗余。

3.結(jié)構(gòu)相關(guān)冗余

在圖像中，不僅像素間具有相關(guān)性，而且圖像中的許多結(jié)構(gòu)也具有一定的規(guī)律。畫面間的規(guī)律性占據(jù)大量的空間，但不能給受眾有用的信息，所以將其稱為結(jié)構(gòu)相關(guān)冗余。、

4.人眼視覺冗余

數(shù)字信號(hào)的傳輸是為了服務(wù)用戶。人們?cè)谟^看電視時(shí)，視覺能力是有限的，信號(hào)在傳輸過程中伴有人肉眼無法辨別的音頻和圖像，這些信息占據(jù)著信號(hào)傳輸?shù)目臻g，使傳輸速度被迫降低，因此，在傳輸信號(hào)前，要剔除那些人肉眼無法識(shí)別的信號(hào)，當(dāng)然，剔除的信號(hào)必須是不影響廣播電視播出的效果，從而提高傳輸質(zhì)量。

（四）基帶數(shù)字信號(hào)的調(diào)制

所謂數(shù)字調(diào)制即調(diào)制信號(hào)是離散數(shù)字型的正弦波。當(dāng)基帶數(shù)字信號(hào)編碼完成后，就可以直接傳送。但是，基帶數(shù)字信號(hào)中有著豐富的低頻分量，所以不應(yīng)該在通常的傳輸信道傳輸。這時(shí)需要引用數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)，是傳輸具有較高的頻譜范圍。調(diào)制方式普遍采用移相鍵控PSK，這種調(diào)制方式的具有較強(qiáng)的抗噪音能力而且占據(jù)的頻帶相對(duì)較窄。同時(shí)還有正交幅度調(diào)制QAM，這是一種復(fù)合調(diào)制方式，同時(shí)對(duì)載波的振幅和相位進(jìn)行調(diào)制。QAM的調(diào)制度較高，利用率也較高，一般可以在高質(zhì)量條件下大幅度的對(duì)寬帶進(jìn)行壓縮傳輸。

結(jié)語：廣播電視效果的提高必須采用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行傳輸。數(shù)字化廣播電視技術(shù)是新形勢下的一種先進(jìn)傳播信息技術(shù)，它帶動(dòng)了廣播電視的發(fā)展，提高了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，給人們帶來了更優(yōu)質(zhì)的電視資源，因此邁入數(shù)字化的廣播電視技術(shù)是時(shí)代的需求，滿足了人們的精神文化需求，對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重大意義。

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