小議數(shù)字電視的原理
時(shí)間:2022-11-20 04:36:00
導(dǎo)語(yǔ):小議數(shù)字電視的原理一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
數(shù)字電視是指電視的圖像和音頻用數(shù)字化信號(hào)發(fā)送。所以準(zhǔn)確定義的數(shù)字電視除了指我們平時(shí)所說(shuō)的數(shù)字電視接收機(jī)外,還包含了從發(fā)送、傳輸?shù)浇邮盏娜^(guò)程。由電視臺(tái)送出的圖像及聲音信號(hào),經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后,形成數(shù)字電視信號(hào),經(jīng)過(guò)無(wú)線介質(zhì)或有線介質(zhì)傳送到數(shù)字電視接收機(jī),然后通過(guò)數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出圖像及伴音。
因?yàn)檠莶ナ屹|(zhì)量的數(shù)字化電視信號(hào)的數(shù)據(jù)率約為200Mbps,高清電視在1920×1080顯示格式下的視頻傳輸碼率高達(dá)995Mbps,如此高的數(shù)據(jù)率是無(wú)法在模擬電視頻道帶寬內(nèi)傳輸?shù)?因此必須要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
首先是壓縮信源編解碼技術(shù),這部分包括視頻和音頻壓縮編解碼技術(shù)。通過(guò)視頻編碼技術(shù)將模擬圖聲信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)源,再進(jìn)行MPEG-2壓縮編碼。MPEG-2支持標(biāo)準(zhǔn)分辨率的16:9寬屏及高清晰度電視等多種格式,其碼率范圍為3~40Mbps。壓縮音、視頻的主要任務(wù)是去掉信源的音、視頻中的信息冗余,提高信源的有效性。壓縮完的音、視頻數(shù)據(jù)比特流經(jīng)復(fù)用系統(tǒng)處理復(fù)合成單路串行的比特流,復(fù)用系統(tǒng)把音頻、視頻、輔助數(shù)據(jù)的碼流通過(guò)一個(gè)打包器打包(這是通俗的說(shuō)法,其實(shí)是數(shù)據(jù)分組),然后再?gòu)?fù)合成單路。目前網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)都是按一定格式打包傳輸?shù)摹DTV數(shù)據(jù)的打包將使其具備了可擴(kuò)展性、分級(jí)性、交互性的基礎(chǔ)。
接著是信道編碼技術(shù),信道編碼技術(shù)主要采用數(shù)字電視信道的編解碼及調(diào)制解調(diào)數(shù)字調(diào)制技術(shù)。目的是提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送率,增強(qiáng)數(shù)據(jù)流的可靠性,對(duì)信源編碼后的數(shù)據(jù)包加上附加比特以及其他處理,使得經(jīng)過(guò)信道傳輸后的數(shù)據(jù)流即使在受到損傷后,在接收端也能實(shí)現(xiàn)誤碼糾正,恢復(fù)出正確的數(shù)據(jù)。
然后就是數(shù)字電視的傳輸了,數(shù)字電視的傳輸方式有三種,一種是衛(wèi)星傳輸,一種是有線傳輸,一種是地面?zhèn)鬏敗_@三種數(shù)字電視的信源編碼都采用MPEG-2的復(fù)用數(shù)據(jù)包,但由于它們的傳輸途徑不同,因而在信道編碼方面采用不同的調(diào)制方式。主要有以下方式:
1.正交振幅調(diào)制(QAM):這是近年來(lái)被國(guó)際上移動(dòng)通信技術(shù)專家十分重視的一種信號(hào)調(diào)制方式,正交振幅調(diào)制是用兩個(gè)獨(dú)立的基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑制載波的雙邊帶調(diào)制,利用這種已調(diào)信號(hào)在同一帶寬內(nèi)頻譜正交的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩路并行的數(shù)字信息傳輸。它的調(diào)制效率高,要求傳送途徑的信噪比高,它主要用于有線電視電纜傳輸。
2.鍵控移相調(diào)制(QPSK):在數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式中,QPSK四相移鍵控是目前最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式,它具有較高的頻譜利用率、較強(qiáng)的抗干擾性,在電路上實(shí)現(xiàn)也較為簡(jiǎn)單。所以它的調(diào)制效率高,要求傳送途徑的信噪比低,用于衛(wèi)星廣播傳輸方式。
3.殘留邊帶調(diào)制(VSB):VSB是介于SSB與DSB之間的一種調(diào)制方式,在VSB中,設(shè)法讓一個(gè)邊帶通過(guò),同時(shí)又保留另一個(gè)邊帶的一部分,因此這種方法稱為殘留邊帶調(diào)制。抗多徑(即重影)傳播效應(yīng)好,適合地面廣播。
4.編碼正交頻分調(diào)制(COFDM):它的基本思想通過(guò)采用允許子信道頻譜重疊,但相互間又不影響的頻分復(fù)用(FDM)方法來(lái)并行傳送數(shù)據(jù)。它抗多徑傳播效應(yīng)和同頻干擾好,適合地面廣播和同頻網(wǎng)廣播。
最后一步就是信號(hào)的接受過(guò)程,接受信號(hào)的過(guò)程正好和發(fā)送信號(hào)的過(guò)程相反。這樣就完成了整個(gè)數(shù)字電視的全過(guò)程。
由此我們可以看出,數(shù)字電視有以下優(yōu)點(diǎn):
1.圖像清晰度好,音頻質(zhì)量高,支持5.1聲道的數(shù)字環(huán)繞聲節(jié)目源。
2.傳輸效率高。通過(guò)使用先進(jìn)的信道編碼和調(diào)制方法,一個(gè)頻帶內(nèi)可實(shí)現(xiàn)多路、多套節(jié)目的同時(shí)傳輸。
3.數(shù)字電路成本低,無(wú)需調(diào)整和調(diào)諧,容易維修。
4.提供全新的業(yè)務(wù)方式。數(shù)字電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的結(jié)合,將提供更豐富的信息源、共享方式、交互方式,可擴(kuò)大用戶使用和控制信息使用的自由度。
5.便于信號(hào)的存儲(chǔ)。可以存儲(chǔ)多幀的電視信號(hào),而且所用的存儲(chǔ)時(shí)間與信號(hào)的特性無(wú)關(guān)。
6.實(shí)現(xiàn)高效的控制。與計(jì)算機(jī)配合不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)整,很容易實(shí)現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾技術(shù)。
迄今為止,衛(wèi)星數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視均未形成太大規(guī)模,發(fā)展前景受多方面因素影響,趨勢(shì)難料。有線數(shù)字電視優(yōu)勢(shì)明顯,就如從前的模擬信號(hào)到有線模擬信號(hào),強(qiáng)度有很大提升,加之合理的收費(fèi),在全國(guó)的普及速度可能很快。而地面信號(hào)還是依靠地面折射,信號(hào)相對(duì)較弱。因此鑒于有線數(shù)字電視的特點(diǎn),仍有很大生存發(fā)展空間。而衛(wèi)星數(shù)字電視在費(fèi)用和信號(hào)雙方面均有優(yōu)勢(shì),在勢(shì)均力敵情況下,終端產(chǎn)品的發(fā)展程度和技術(shù)儲(chǔ)備在很大程度上將影響信號(hào)傳輸方式普及的推進(jìn)。