廣播電視無線數字化覆蓋工程技術分析

馬 駿

（延邊廣播電視臺〈延邊衛視中心〉 吉林 延邊 133000）

0 引言

作為公眾獲得外部信息的主要渠道，電臺要根據其發展趨勢進行積極的分析，應重視運用最新技術，以實現產業的創新發展。 這在推動我國電臺等產業的發展方面具有顯著成效。 在當前廣播事業發展的過程中，數字廣播和電視廣播技術的應用日益廣泛，在應用先進技術和產業創新的背景下，廣播電視無線數字化覆蓋工程得到了大力推進［1］。 為確保取得良好效果，必須有科學合理的信號源發射方案，因此，對信號源發射方案的探討和研究具有顯著的實際意義。

1 廣播電視無線數字化覆蓋工程概述

在實際應用中，研究人員需要對信號源發射計劃進行規劃和優選，必須對其內涵有清晰的理解。 因此，研究人需要對廣播電視無線數字化覆蓋工程這一概念有深刻的理解。 廣播電視無線數字化覆蓋工程主要由兩部分組成，一種是地面數字電視廣播系統，另一種是調頻頻段數字音頻廣播系統。 這兩種系統在實際運用中所起到的作用有很大不同［2］。 根據廣播電視無線數字化覆蓋項目的各個組成部分的具體價值，將地面數字電視廣播系統劃分為前端系統、傳輸鏈路和地面覆蓋網三大部分。 前端系統的功能是接收信號，而傳輸鏈路的功能是進行信號的傳輸，并將發送代碼發送給相應的網絡平臺。 在實際應用中，其主要功能是傳輸圖像和聲音。

2 地面數字電視廣播系統概述

地面數字電視廣播系統12 臺的核心頻道有：1 號綜合頻道、2 號財經頻道、4 號中文國際頻道、10 號科教頻道、12 號社會與法頻道、13 號新聞頻道、14 號少兒頻道、15 號音樂頻道，7 號國防軍事頻道、9 號紀錄片頻道、11 號戲曲頻道、閉路電視——新聞等節目。 每一次編碼多路轉換后，都會生成兩條發送碼流。 在傳輸過程中，都需要對編碼數據流進行加密處理，并以單間網卡為主要的信令來源，經中星6 A 衛星傳送到該通道。 在此基礎上，利用雙通道間無人干涉地傳送數據，并以此數據為后備信源，經地基傳送網對數據進行加密。 “吉視綜合頻道”“吉視都市頻道”“吉視生活頻道”“吉視影視頻道”及其他4 個臺的標準高清電視節目，在綜合和公用兩組有清楚識別標志的數字電視，通過編碼多路復用后，將市區本地微波站通過適配器發送的省級程序傳輸碼流與省微波總站形成一個單一的傳送碼流，再通過省數字微波網絡，不加密碼或不受干擾地，將其發送到區域發射站。 一組縣的數字電視機經過編碼和譯碼后重新使用，經過轉接裝置和省級微波站傳送的省級程式化編碼譯碼，合成一個單獨的發送碼流，然后經由儲存的微波網傳送到當地的發送臺，無密碼，也不會受到干擾。

3 廣播電視節目中無線數字化覆蓋工程現狀

在電視節目的發展過程中，組網建設是節目播出必須重視的一個方面。 為了實現對各地區的廣播電視信號的穩定供應，需要建立重疊網［3］。 目前，我國的頻譜資源相對匱乏，一些地區在網絡覆蓋的時候缺乏頻率，因此只能用單頻網絡進行覆蓋。 在解決國內網絡資源問題的過程中，有關部門和工作人員積極展開了資源調查，并根據調查結果總結了在網絡資源優化中存在的問題，具體如下：

（1）在廣播和電視中存在著較為嚴重的不穩定現象。由于在進行廣播電視網絡的規劃和建設時不能充分地考慮到各種因素，以及不能充分地進行設計，單頻網絡在應用中出現了十分嚴重的天線損耗。 另外，由于缺乏仿真試驗，真實傳送的信號與模擬傳送的信號有很大的偏差，準確率等方面也存在著很大的問題。

（2）地理位置的限制導致了網絡資源的利用率不高。

（3）單頻網絡信號具有很大的不穩定性，因此，在實際使用過程中，可能會產生諸如圖像延遲之類的嚴重問題。

目前，在廣播事業的實際應用中，技術應用成熟度和先進性得到了明顯的提高。 因此，有關部門和研究者等也給出了較為豐富的對策，具體包括：

（1）建立一套完整的信息傳遞體系，以確保信息在傳遞時盡量避免受到外部環境的干擾。 以完善的數據傳輸系統為基礎進行研究，其主要由四個部分組成：自動監控系統、無線信號傳輸系統、傳輸系統和連接系統。 在保證工作效能的前提下，必須重視工作計劃的合理性。

（2）通過對其自身的性能進行研究，著重于對其擴展性的研究，并在此基礎上對其進行了優化。 在進行信源傳送時，由于受到外部因素的影響，可能會出現信源中斷的現象。 因此，需要事先規劃維護計劃，以應對突發狀況并對其進行改進。

4 廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術分析

廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術是利用現代通信技術，通過無線電波將廣播電視信號傳輸到用戶終端，實現無線數字化覆蓋。 首先，根據廣播電視節目的需求和用戶分布情況，對無線電頻譜進行規劃和分配，確保各個頻道的頻率資源得到合理利用。 其次，根據不同頻段、功率和覆蓋范圍的要求，設計和安裝合適的天線，以提高信號傳輸效率和覆蓋范圍［4］。 再次，在傳輸過程中，需要對信號進行放大和轉發，以保證信號能夠順利地到達用戶終端。 同時，根據用戶需求和終端類型，設計和調試合適的接收機，以實現高質量的音頻和視頻播放。 此外，還需要對廣播電視節目無線數字化覆蓋系統進行網絡管理和維護，包括故障排除、設備檢修、軟件升級等。

4.1 視頻數字模擬技術

在廣播電視節目無線數字化覆蓋工程的視頻數字模擬技術中，對各種類型的視頻信號進行了合理的分類，并利用數字信號轉換器來完成信號的數字化處理。 完成一系列信息編碼、轉碼，采樣處理等數字化工作。 在視頻數字模擬信號的傳輸過程中，為了避免受到其他信號源的干擾，需要逐步改善其抗干擾性能，以實現對視頻數字模擬技術信號的有效傳播。

4.2 通信網絡優化技術

當前，光纖技術是一種常見的網絡化的通信技術，其作用是利用光纖和光纜作為傳播介質來進行信號的傳輸。在光接收器、調節調制器、光發射器等設施的運用之后，完成網絡通信技術的傳播［5］。 在通信網絡優化技術的處理中，主要采用二進制碼轉換的模式來進行廣播電視信號的傳播，既能確保其在網絡應用中的穩定性，又能實現高品質圖像的存儲，保證計算機室內的溫度和工作順暢，為實現無線通信技術在計算機室內的推廣和應用提供了一個穩定的工作環境。

4.3 數字音頻嵌入技術

在信號傳送中的聲音處理方面，必須對聲音信號進行適當的處理和存儲，才能保證廣播和電視節目在正常情況下可以順暢地播放。 數字音頻嵌入技術會對廣播電視節目播出的品質和水平產生直接的影響。 因此，在進行數字化技術的處理時，在進行信號的編碼與譯碼處理時，都要借助音頻嵌入技術，并在聲音采集環節中盡量降低噪聲。在保證聲音品質的前提下，要達到聲音與畫面的對位，并通過數字接口的對位應用，以確保整個信號的順暢傳遞和應用［6］。

4.4 音頻調音技術與云技術

利用聲頻調音技術來調節和提高節目的音質和音效，以達到最佳的播放效果。 利用電臺、電視節目中的調音器，對每一條線路中的聲音信號進行全面的調節，從而為音樂增添更深層次的立體效果。 同時，利用“云”技術，將節目儲存與無線傳輸相結合，可以使電臺及電視節目具有更為顯著的人機互動效應，對整體電臺和電視工程技術的長期可持續性發展也有助益［7］。

5 以A 省廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術方案為例展開模式分析

5.1 A 省廣播電視節目無線數字化覆蓋工程概述

2019 年，A 省已完全通過了CCTV 電臺的數字覆蓋工程州市的驗收，并在整體項目計劃中對信號站的執行狀況進行了分析，對各個系統的信號覆蓋率以及各個裝置的組合操作等方面，都進行了全面的試驗。 以A 省B 市為例，經過多年的試驗，目前已實現了全國廣播電視和地市級廣播電視的全覆蓋，而省市級廣播電視尚未完全開放。

5.2 A 省廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術方案分析

5.2.1 新建整套系統的運用

在A 省，這套新的完整的系統將以一種全新的方式改造廣播信號的發射功率、信道等。 該系統將成為獨立的信號發射系統，使信號的發射更加簡單。 然而，由于整個系統的運作費用較高，施工工作量大且時間長，因此在A省應用這種方式比較少見。 要在A 省實施這種方式，就必須增設大量信號傳送站。 然而，由于A 省主要是山區，建造困難且信號傳輸距離較遠，因此不適合大規模應用。

5.2.2 更新改造模擬衛視系統

在A 省進行模擬信號向為數字信號轉換傳輸時，可以考慮提前關閉之前的省級模擬電視節目，以實現全面數字化信號的完全覆蓋。 從模擬信號到數字信號的轉變，需要分級、分步、全方位地開啟進程，不能一蹴而就。 由于A省還沒有經歷過模擬和數字兩種信號同時播放的時期，因此在進行數字信號變換時，必須確保變換后的數字信號所涵蓋的區域比原來的模擬信號所涵蓋的區域更廣，并且要能夠對信號的發送能量和頻率進行全方位的驗證，在省、縣、鄉一級逐步推廣使用模型。

5.2.3 中央廣播電視節目覆蓋的CCTV 系統

在ASI 信號的衛星譯碼期間，必須對所輸出的信號進行再利用。 當接收到被中央廣播電視節目所覆蓋的CCTV 信號時，可以將已被編碼的A 省衛視信號添加進去，構成一個包括CCTV 和A 省衛星頻道的完整的、全面的、全覆蓋的、無線的數字系統。 這種方式在A 省B 市比較普遍。 然而，在該方案的運作過程中，尤其要重視CCTV 信號系統與A 省地方信號系統的聯合應用，并重視兩者結構上的優化，避免由于信號保護率的影響而對節目的觀看效果造成影響。 另外，當中央電視臺的信號與A省的本地信號連接時，還必須增加相應的信號發送機會發送系統的裝置，以確保信號與發送裝置的穩定性。

5.2.4 地方節目地面數字電視廣播覆蓋網

通過地方節目地面數字電視廣播覆蓋網，可以逐步將無線數字化信號從地市級擴大到全省范圍。 目前，B市應用該方案較多。 該方是在信源處理設備上增加了編碼功能，其設備的集成度比較高，能夠同時輸出復用后的IP 和ASI 信號，將省市電視節目傳輸到縣和鄉。該方案適用于以縣級單頻網為主的組網方式，并輔以必要的多頻網，差頻網等方式，以達到組網模式的多樣性。由于B 市的電臺和電視臺具有良好的區位優勢和較大的覆蓋面，因此能夠降低電臺的設置，并在鄰近區域內進行更大范圍、更廣覆蓋的播出，為無線通信和網絡的建立帶來了可能。

6 廣播電視無線傳輸覆蓋發展展望

6.1 擴展應用領域

隨著無線傳播覆蓋技術的發展，各地要積極把握發展機會，以科學方法迎接各種挑戰。 在解決問題時，需要持續拓展應用領域，并確保應用質量。 在此過程中，各地應大膽把握機遇，利用數字技術進行廣播和電視的應用，目前這一領域還處于初級階段。 因此，各地應積極利用有利條件，擴大自己的網絡覆蓋范圍。

6.2 運用科技方法達到高效率利用

各地區的電視臺在進行電視無線傳輸覆蓋時，必須建立相應的技術手段。 應充分利用直播衛星、無線網等重要技術，特別是將無線網覆蓋技術應用其中。 這不僅能夠滿足民眾在精神層面上的多樣化需求，還能夠增強廣告的吸引力和收視率等。 例如，5G 技術的高速率、低延遲和大容量將為廣播電視無線傳輸覆蓋帶來了巨大的機遇。 通過5G 技術，可以實現更高質量的音頻和視頻傳輸，同時也可以支持更多的用戶同時觀看。 物聯網技術的應用可以將各種設備連接起來，形成一個智能的系統。 通過將廣播電視信號傳輸到物聯網平臺上，可以實現更加智能化的管理和控制，例如自動調整天線方向和功率等。 此外，虛擬現實技術可以將用戶帶入一個全新的視聽體驗中，未來可能會在廣播電視無線傳輸覆蓋領域得到應用。 總之，廣播電視無線傳輸覆蓋技術將會繼續發展和創新，以滿足人們對于高質量、高效率、多樣化的廣播電視節目的需求。

6.3 公益和商業的深度融合

在廣播電視無線傳輸覆蓋的未來發展中，公益性與商業性的深度融合將成為一大趨勢。 首先，公益性不僅體現在提供高質量的節目內容上，還包括推動無線傳輸技術的創新與提升，使節目能覆蓋更廣泛的地區，讓更多的觀眾受益。 這種公益性的追求也會反過來推動技術的進步，形成良性循環。 然而，作為一種需要大量投入的行業，廣播電視的發展也離不開商業化運作的支持。 廣播電視機構需要尋找有效的商業模式，如通過廣告費用、贊助費等方式獲取收入，以資助技術研發和節目制作。

公益性與商業性的深度融合是在追求公益目標的同時，充分利用商業運作方式，使廣播電視事業得到持續發展。 通過這種方式，廣播電視不僅可以滿足公眾的信息需求，提供有益的社會服務，還可以實現自身的經濟效益，實現公益與商業的雙重目標。 未來，這種深度融合的模式將對廣播電視無線傳輸覆蓋的發展起到重要的推動作用，并為廣播電視事業的長遠發展提供新的思路。

7 結語

通過對廣播電視無線數字化覆蓋工程技術的深入分析，可以明確看到，無線數字化不僅提升了廣播電視的信號質量，還極大地擴展了其覆蓋范圍。 受眾通過電視收聽廣播，可以加強廣播電視的覆蓋面，同時也能有效地改善節目數量有限、質量不高的現狀，從而實現提升廣播電視的公共服務數量和質量的目標。 基于此，本方案能較好地解決模擬技術存在的節目數量有限、質量不高等問題，從而提升公眾的服務質量，并且持續不斷提高廣播電視無線數字化覆蓋工程信號源傳輸品質。