數字廣播電視發射覆蓋技術探索

時間:2022-06-24 09:36:47

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數字廣播電視發射覆蓋技術探索

摘要:隨著廣播技術不斷發展,在信號傳輸過程中逐漸用數字信號代替模擬數字信號,更加精準地傳輸廣播節目內容,擴大了信號的應用范圍。未來信號傳輸技術發展中,數字信號傳輸模式必然會大范圍替代模擬信號。因此,文章將概述數字廣播電視發射覆蓋技術,論述數字廣播電視發射覆蓋技術優勢,并分析數字廣播電視發射覆蓋技術的主要內容,旨在提升促進我國數字電視發展水平。

關鍵詞:數字電視;數字廣播技術;發射覆蓋技術

模擬信號是連續平滑的信號,利用變化物理量實現信息傳輸,在應用過程中抗干擾能力差,容易受到外界因素影響,降低信號質量[1]。通常情況下,信號傳輸距離越遠,模擬信號傳輸能力越弱,甚至失真。早期電視信號傳輸過程中,使用模擬信號進行數字傳輸,傳輸距離較短,電視節目效果不佳。隨著信息技術不斷發展,數字廣播技術日趨成熟,并且被大范圍應用于電視信號傳輸中解決信號傳輸受限問題,電視信號呈現效果也更好,數字信號內容不丟失,電視信號呈現效果基本不會發生變化。數字信號傳輸優勢明顯,抗干擾能力強,因此未來必然會大范圍應用于電視信號傳輸中。由此可見,分析數字廣播電視發射覆蓋技術是十分必要的。兩種信號的形式如圖1和圖2所示。

1數字廣播電視發射覆蓋技術概述

1.1定義

數字廣播電視發射覆蓋技術是在節目制作、傳輸、播放過程中均以數字信號進行傳輸。數字廣播電視發射覆蓋技術概念與模擬廣播電視發射覆蓋技術概念相對,但信號傳輸音效、畫質呈現效果上更好。廣播電視發射覆蓋技術概念通過數字流實現(0和1數字串編碼),傳輸速率能夠達到19.39Mb/s,實際呈像效果十分明顯[2]。模擬信號通過物理變化量信號進行信息傳輸,電磁波、傳輸耗損、天氣等均會對這種變化量產生干擾,導致信號失真,出現圖像變色、變形等問題。數字信號可以規避此類問題,只有在信號丟失或者完全無法傳輸的情況下才會出現無畫面現象,因此,數字廣播電視發射覆蓋技術將會被大范圍應用于數字廣播信號傳輸中。

1.2技術實現

數字廣播電視發射技術是利用發射天線來實現關鍵技術,發生過程中受到天線極化、輸入阻抗、天線主瓣等因素影響。第一,天線極化。天線極化是指電場矢量端隨著時間不斷變化后的運行軌跡。根據電磁波傳播方向,將信號傳輸方向可以分為逆時針傳播與順時針傳播兩個方向。第二,輸入抗阻。輸入抗阻大小主要與電流、電壓有關,是二者的比值,能夠反映信號傳輸狀態。在數字廣播電視發射技術下,輸入抗阻信號相對比較穩定。第三,天線主瓣。天線主瓣是指信號傳輸過程中最大波瓣,反映出信號傳播功率密度。在利用發射天線實現數字廣播電視發射技術時,需要確保發射極波大于垂直極波,穩定地波傳播信號,強化數字信號抗干擾能力。在利用數字廣播電視發射技術時,要聯合其他信號傳播技術,確保信號傳輸穩定性,才能夠最大化發揮數字廣播電視發射技術的優勢。

2數字廣播電視發射覆蓋技術的優點

數字廣播電視發射覆蓋技術以數字信號發射為核心,在發射覆蓋過程中應用優勢主要體現在可靠性強、技術先進、安全性好、開放程度高等方面。第一,可靠性強。數字廣播電視發射覆蓋技術對于信號發射設備功能要求不高,數字信號輸出設備只要沒有出現損壞現象,都可以輸出信號,即使受到外界環境干擾,畫質也可以得到有效保障。數字廣播電視發射通過0、1編碼傳輸信號,因此穩定性極強,不容易受到環境干擾[3]。傳統模擬信號傳輸時,傳輸質量不僅受到傳輸距離影響,強風、降雨等天氣都會對信號造成干擾。數字信號還原能力強,并不會受到天氣干擾,除非傳輸線路中斷,否則能夠持續提供穩定的信號。傳統的信號傳輸方式會因為不良天氣而影響信號傳輸的質量。這種情況下,居民接收的電視畫面只有在信號較強時才能保持穩定清晰。一旦信號傳輸出現問題,就會導致電視畫面出現雪花點或者不清晰。但是,在數字廣播信號傳輸的背景下并不會出現因為受到惡劣天氣影響而信號不穩定的情況。這樣就能始終保持居民接收到電視畫面處于清晰的狀態下,給予居民更加舒適的觀影體驗。第二,技術先進。傳統模擬信號只能夠傳遞信息,觀眾可以收看到的節目大概30余個,并且多數節目為地方臺,觀眾電視節目觀觀看體驗差。數字信號不僅是直接傳輸信號,并且能夠對信號進行壓縮、處理,也是能夠大規模傳輸信號的重要原因。數字廣播信號發射人員利用數字廣播電視發射、信息壓縮技術傳輸信號,能夠在通形渠道上搭載更多信號,豐富電視臺節目,給予人們更豐富的體驗。數字廣播傳輸信號能夠有效杜絕傳統模擬信號傳輸時產生的電視畫面變形現象。數字電視的信號傳播方式使得電視圖像接收更加清晰穩定,能為人們帶來了更加穩定舒適的觀賞體驗。數字信號傳輸技術是使用數字信號傳播形式,這樣的信號傳輸方法能夠使電視機接收的數字信號不會受到其他因素的干擾。這樣就使數字信號在傳輸期間保持穩定,不被損壞,信號畫質也就更加清晰。第三,安全性高。數字信號在傳輸、應用過程中都需要設備輸送,并配合軟件技術,因此傳輸安全性高,只有具備權限的使用者能夠傳輸信號。第四,開放性。數字廣播電視發射覆蓋技術應用過程中,電視臺、私人媒體都可以參與其中,只要不違背國家法律,接受指定部門審核后,都可以利用該技術傳輸制作的節目。互聯網主要應用0、1編碼,因此數字廣播電視發射技術可以直接與網絡相連,豐富信息內容。隨著互聯網的普及,電腦已經成為家庭必備電子設備,甚至有逐漸取代電視的趨勢。數字廣播電視發射技術搭載互聯網,能夠給予觀眾更佳的視覺呈現效果。

3數字廣播電視發射覆蓋技術內容

3.1DVB技術

DVB技術作為數字輸出技術,用于實現“地面設備—數字電視—衛星”三者之間信號的傳輸與接收。DVB技術與模擬信號運行原理相似,可以大范圍、大規模地進行數據單向傳輸,局部上可以進行雙向傳輸,但覆蓋面不大,基本能夠滿足低成本投入、高效率傳輸要求。DVB技術在應用時,傳輸的信號相比模擬信號更遠,但容易受到外界干擾,如果傳輸線路周圍有較強的電磁波,信號傳輸效果則會受到影響,接收方在使用DVB技術時需要付費,這些弊端限制了其技術應用,并沒有被市場大范圍接受[4]。

3.2ATSC技術

ATSC技術采用MPEG-2視頻壓縮制作信號編碼,通過VSB技進行信號調制,并且分為兩種模式(8VSB與16VSB),能夠完成不同的信號傳輸要求。ATSC技術能夠實現網絡技術與數字技術結合,并且壓縮信號內容。ATSC技術主要作用對象是圖像,因此,在數字電視技術中具有非常重要的地位,也是發射覆蓋技術基礎。

3.3ISDB技術

ISDB技術是由日本研發的廣播標準,能夠在普通傳輸信道上完成數字信號傳輸,并且可以傳輸復用信號。ISDB技術可擴展性較強,能夠與其他設備相連接,并具有靈活性、柔軟性等多種不同特征。在數字電視中,ISDB技術對于數據傳輸業務十分重要,能夠實現數字信號傳輸優勢。目前,我國已經大范圍應用ISDB技術,在我國數字電視發展中發揮了極大作用。

3.4SMB-T技術

SMB-T技術作為我國主要應用的數字技術之一,在一般協議基礎上進行多載波信號傳輸,對原有信道進行技術升級,因此,在我國數字電視改造中應用性更高,能夠滿足數字電視技術需求。SMB-T技術可拓展性強,可以融合更加先進的數字技術,有利于數字電視技術的未來發展,提升數字信號覆蓋能力。

4廣播電視數字傳播在發射覆蓋技術方向的特點

4.1通用的接口

為給予廣播電視數字傳播更大的推廣傳播空間,國家對于數字電視接口標準進行了統一規定。這樣統一的接口大小能夠實現不同設備的無縫銜接,減少設備的使用限制條件。標準化統一的口徑能夠保持電視等媒體設備使用靈活性,使得設備的升級換代也能無縫銜接。減少因為設備升級造成的成本預算不足,以及進行設備更新所需要花費的暫停機器的時間。

4.2設備穩定可靠

數字電視的硬件就是使它能夠有效發射信號的基礎。數字電視的軟件就是確保自由變換節目和功能。另外,軟件可以自由調節電視節目的清晰度,確保電視節目的畫質達到良好效果。所以,軟硬件數字信號的有效結合有助于確保電視節目的效果。

4.3技術先進

數字發射覆蓋技術不只是數字技術,而且包括計算機技術,它包含了兩者的優點,是數字技術領域和計算機領域的重大突破與挑戰,這樣就有效確保了數字電視數字信號的平穩運行,大大降低了事故發生的概率。只有充分掌握先進的技術與功能,才能給數字電視技術的發展帶來更多的可能。

4.4功能強大

數字信號傳輸方式給數字電視節目帶來了更大的發展空間,使其具備許多傳統的電視信號傳輸方式所不具備的強大功能。這樣就使人們能夠獲得更多全新的觀影體驗,鼓勵人們積極探索數字電視節目的未來發展可能。數字電視強大的功能擴展性為數字覆蓋發射的技術功能提供了更大的發展空間,其中較為突出的一個就是軟件功能的不斷豐富和擴大。

4.5數字電視節目的前瞻性

數字電視節目的安排分類更加鮮明,模塊與模塊之間的劃分更加明顯,這就使得電視節目的排列重組更加靈活。數字電視信號的穩定傳輸能夠保證數字電視的節目編排更貼合觀眾的需要。可以結合用戶的觀看記錄和鼓勵用戶本身參與節目安排,這樣能夠擬定具有前瞻性的電視節目單。這樣一來,對于指向性較強的電視節目安排會使數字電視的發展更加貼近觀眾的需要,實現整個行業的良性發展。

4.6信號傳播安全

數字信號經常是通過指定的網絡對其有效的適配傳輸,從而確保被連接成功。而且,數字信號可以自動地對訪客身份進行識別,從而確保數據交換是唯一的過程。數字信號本身可以自發進行安全漏洞檢測,并及時對發現的漏洞進行預警和修復。在傳輸數據的前后均設置了對端數字信號的請求加密驗證任務,保證數字信號信息的傳播的可控性。采用加密內容的形式實現數據傳輸安全這種加密的內容形式不能徹底取代加密連接方式,而是彌補TLS/SIIFTIS等無法覆蓋的安全隱患問題。優勢主要表現在加密的數據內容為數據傳輸提供全方位的保護,這種優勢使得在數字通信過程中的任意環節都能保證信息安全。現實操作中可以選擇加密傳輸信息的一部分或者是信息的全部,這樣可以提高移動傳輸數據的終端硬件設備的處理能力,并且不會對數據安全造成太大阻礙。數據傳輸的非對稱性的加密體制則是指加密方同解密方采用同樣成對的密匙,一對密匙中一個是公匙,另一個是私匙。同對稱加密性表示不同的是公匙并不需要進行加密保護,而私匙卻需要一定的加密保護,不能對外公開。具體的操作方式是擁有密匙的實體采取私匙對信息完成加密,再由相應的公匙接受人破解對應的信息。同樣地,也可以是利用公匙實現信息的加密,使擁有配套的私匙的一方進行數據解密。通常會將對稱性的加密算法和非對稱性的加密算法進行配套使用,對稱性加密可以進行加密的信息傳輸,非對稱的加密又可以同加密算法進行共享密匙。這種做法既能夠保證通信雙發的密匙傳遞有效,又能保障信息加密傳輸的效率。操作流程是,通信擁有密匙的一方也就是信號傳輸者,將公匙遞交到接收方,接收方利用公匙完成加密任務。用于加密解密消息的共享密匙需要回傳給信號傳輸者,信號傳輸者選擇與之對應的私匙解密獲得共享的密匙。

5結語

2020年是全面覆蓋數字電視技術的決勝年,大幅度提升了我國數字電視技術覆蓋水平。目前,我國數字電視技術趨于成熟,并取得了巨大成果,已經在世界數字電視界呈現出領先水平。文章針對數字廣播電視發射覆蓋技術進行了分析,介紹了4種廣播電視發射覆蓋技術,在今后的發展過程中相關部門應該繼續加大廣播電視發射覆蓋技術研究,充分發揮其技術優勢,增強其網絡連接性,給予觀眾更好的視覺體驗。

參考文獻:

[1]王天柱.數字廣播電視發射覆蓋技術分析[J].廣播電視信息,2020,27(7):82-84.

[2]張建軍.淺析廣播電視數字發射覆蓋技術的應用[J].電子世界,2021(4):182-183.

[3]黃治浩.廣播電視數字發射覆蓋技術分析[J].中外交流,2018,2(50):32.

[4]馮利珊.廣播電視數字發射覆蓋技術探析[J].科技展望,2016,26(29):3.

作者:吳鑫彥 單位:云南省廣播電視局思茅655臺