淺析我國現(xiàn)代電視電子工程的應(yīng)用

李永強(qiáng) 內(nèi)蒙古大興安嶺電視臺(tái)

1 電視電子技術(shù)的原理分析

傳統(tǒng)電視電子技術(shù)的視頻信號(hào)通過模擬方式技術(shù)完成整個(gè)信息的傳輸，因此也叫模擬信號(hào)傳輸。這種傳輸方式技術(shù)在信號(hào)處理方面一直有許多問題，其中信號(hào)抗干擾程度比較差，尤其在長途傳輸?shù)倪^程里體現(xiàn)更為明顯。像電磁波、雷電等外界因素常常會(huì)對其造成不同程度的信號(hào)影響，從而影響視頻質(zhì)量。現(xiàn)代電視電子技術(shù)很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模擬信號(hào)的不足，對外界干擾因素的抵抗能力很強(qiáng)，傳輸?shù)囊曨l質(zhì)量幾乎不受損失，因此在目前的廣播電視工程中被廣泛的應(yīng)用。通常在模擬過程里形成的電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)必須完成模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換在廣播電視工程技術(shù)里叫做模/數(shù)轉(zhuǎn)換簡稱“A/D”，A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)主要為脈沖編碼調(diào)制技術(shù)，簡稱“PCM”，它是一種信息量化傳輸技術(shù)，在完成數(shù)字視頻信號(hào)的出現(xiàn)之前，利用模/數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行三個(gè)環(huán)節(jié)的處理：采樣、量化、編碼。

數(shù)字信號(hào)傳輸中的采樣環(huán)節(jié)工作原理是指將傳輸時(shí)間縱軸線的持續(xù)電子脈沖信號(hào)在固定的時(shí)段內(nèi)，選出某個(gè)信號(hào)節(jié)點(diǎn)，接著由持續(xù)的模擬量通過相應(yīng)的離散節(jié)點(diǎn)對應(yīng)，采樣的過程也可以叫做時(shí)間離散區(qū)間的脈沖排列，采樣的頻率由fs 表示，頻率周期是一秒。兩個(gè)持續(xù)樣本的間隔周期叫做采樣周期，由T 表示，通常意義上采樣頻率和采樣周期的換算公式為T = 1/fs，舉例說明，CD 視頻中的采樣頻率一般是44.2 k Hz，而它每秒的采樣次數(shù)就達(dá)到了44200 次。通常意義上采樣頻率也有8 k Hz、16 k Hz、48 k Hz 幾種類型，每種類型的采樣次數(shù)也不盡相同。

A / D 數(shù)模轉(zhuǎn)換通過編碼環(huán)節(jié)才能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在編碼環(huán)節(jié)中，利用相應(yīng)的格式把離散數(shù)字信號(hào)保存好以后，通過數(shù)據(jù)的相應(yīng)配合進(jìn)行跟蹤同步、調(diào)整糾錯(cuò)穩(wěn)定信號(hào)，然后變成數(shù)字編碼脈沖信號(hào)。編碼環(huán)節(jié)中要按照相應(yīng)的格式標(biāo)準(zhǔn)來完成，例如二進(jìn)制編碼。通過二進(jìn)制編碼形成的脈沖信號(hào)流的數(shù)碼率等于采樣頻率乘以量化位數(shù)得出的數(shù)值，如果采樣頻率高的話，量比特率數(shù)也大，最終數(shù)碼率就高，同時(shí)信息的傳輸帶寬也會(huì)相應(yīng)增寬。數(shù)碼率公式為：數(shù)碼率( bps) = 量化位數(shù)( bit) x 采樣頻率( Hz) x 聲道數(shù)(bit/s)。

2 電視電子工程故障分析及創(chuàng)新解決辦法

故障是出現(xiàn)在數(shù)字信號(hào)的傳輸過程中。信號(hào)的傳輸一般情況會(huì)采取同軸電纜，這種電纜存在的導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生輕微的電阻，這是不可避免的現(xiàn)象，還有絕緣體里也會(huì)有少量自由電子，這些因素都會(huì)讓信號(hào)中的高頻信號(hào)損失一些。可見，使用時(shí)間越久的電纜信號(hào)損失越大，同時(shí)周圍溫度也會(huì)造成損失。即便是光纖傳輸，也存在諸如吸收損耗等方面的現(xiàn)象。

收音機(jī)、手機(jī)等智能產(chǎn)品對數(shù)字脈沖會(huì)產(chǎn)生干擾，電磁爐、微波爐等大功率電磁脈波會(huì)造成較大的干擾，直接結(jié)果就是改變正常信號(hào)，在終端上顯示為誤碼、亂碼、錯(cuò)碼。這也是數(shù)字信號(hào)傳輸中的常見問題。數(shù)字信號(hào)在某段時(shí)刻產(chǎn)生合適對照時(shí)間區(qū)域的延續(xù)性偏位移動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生故障。這種延續(xù)性的實(shí)踐變化和震動(dòng)不同，它指的是頻次低于長期相位。具體細(xì)節(jié)國際電信聯(lián)盟有相關(guān)規(guī)定。漂移的后果是將數(shù)字傳輸信號(hào)在某段時(shí)期錯(cuò)離正確的位置，比特值很難再電路里正常分辨，因此造成亂碼，甚至造成移動(dòng)破壞。這種現(xiàn)象的根源是由于光纜的性能失常、接口被物理氧化、干線休整段無接假負(fù)載和分配器無接假負(fù)載造成的。

這種推理的依據(jù)是根絕塊效應(yīng)。由于塊效應(yīng)的存在，這才大幅度地影響和干擾了視頻圖像的顯示情況，影響了一定的質(zhì)量畫面。目前為止，塊效應(yīng)的解決辦法都不甚理想，本文認(rèn)為如果利用雙向投影的方法，根據(jù)塊效應(yīng)原理可以有效地解決故障問題。這種檢測的核心就是通過峰值結(jié)果對應(yīng)的塊效應(yīng)，標(biāo)記出塊間邊緣，進(jìn)一步得出一個(gè)掩模圖，進(jìn)行修復(fù)。

出現(xiàn)視頻故障的修復(fù)算法步驟如下：

首先在視頻數(shù)字信號(hào)里面連續(xù)讀取兩幀，按照上述峰值提取辦法確定待修復(fù)區(qū)域，進(jìn)一步得到掩膜圖像，然后根據(jù)上一幀的有用信息進(jìn)行修復(fù)。因?yàn)椴粫?huì)在同一幀視頻圖像里呈現(xiàn)，因此可以利用故障前的一幀進(jìn)行掩蓋修復(fù)。其次，修復(fù)完成后，要有效的進(jìn)行判斷。如果沒有畫面的連續(xù)，或者出現(xiàn)圖像破損，就要看出現(xiàn)哪種類型的破損，如果是小尺度的破損，可以采用傳統(tǒng)的偏微分技術(shù)修復(fù)，如果出現(xiàn)大尺度的破損，可以采用基于紋理的修復(fù)技術(shù)。

3 結(jié)語

總之，我國現(xiàn)代電視電子工程技術(shù)取得了積極的進(jìn)步，雖然存在一些問題，但是通過技術(shù)的不斷進(jìn)步可以得到有效的控制。