淺談數(shù)字電視技術(shù)及其發(fā)展前景

張 超

摘要:21世紀(jì),信息產(chǎn)業(yè)向著更大、更快的方向發(fā)展,作為信息產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分,廣播電視在未來我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中必將發(fā)揮無可替代的重要作用,從模擬傳輸方式向數(shù)字傳輸方式過渡,是廣播電視技術(shù)發(fā)展中的一種創(chuàng)新和飛躍。數(shù)字電視技術(shù)的巨大發(fā)展極大的改變著人們的生活方式,對促進(jìn)我國信息和國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展發(fā)展,也將起著巨大的的推動作用。

關(guān)鍵詞:數(shù)字電視通訊技術(shù)發(fā)展前景

如今,數(shù)字電視是人們談?wù)撟疃嗟臒衢T話題之一。數(shù)字電視已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的觀看節(jié)目,而是能提供包括圖像、語音、信息、數(shù)據(jù)、服務(wù)等全方位的服務(wù),是3C(Computer、Communication、ConsumerElectronic)融合的一個成功典范,是計算機(jī)、傳輸平臺、消費(fèi)電子三個環(huán)節(jié)的聚焦點(diǎn)。它是一項(xiàng)全新的電視服務(wù),是一種新型的傳播方式,是電視發(fā)展的新階段。

一、數(shù)字電視的概念及其相關(guān)技術(shù)

1、概念

數(shù)字電視就是用數(shù)字信號表示圖像信息。從廣義上講,數(shù)字電視是用數(shù)字方式攝取、記錄、處理、傳輸、接收和顯示電視信號。數(shù)字電視是一個從節(jié)目采集、制作、傳輸、直到用戶端,都要以數(shù)字方式處理信號的端到端的系統(tǒng)。其傳輸過程為:由電視臺送出的圖像及聲音信號,經(jīng)數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后,形成數(shù)字電視信號,經(jīng)過衛(wèi)星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送,由數(shù)字電視接收后,通過數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及伴音。其最大的優(yōu)點(diǎn)是:信號損失小,接收效果好。

2、數(shù)字電視的關(guān)鍵技術(shù):

2.2數(shù)字電視的信源編解碼技術(shù)。因要顯示1920×1080i HDTV高清節(jié)目圖像,其數(shù)字化后的碼率在傳輸中高達(dá)995Mbit/s,這比現(xiàn)行模擬電視的傳輸信息量大得多。因而高清數(shù)字電視的圖像不能象模擬電視的圖像那樣直接傳輸,必須去除圖像信號中的多余信息,因此需要多一道數(shù)字壓縮編碼工序,將數(shù)碼率壓縮到能在一個8MHz模擬電視信道中傳送。目前采用的MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)顯得落后,國際上正在考慮用H.264/AVC(MPEG Part 10)來代替目前的MPEG-2。

2.2數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)。在數(shù)字電視中,復(fù)用系統(tǒng)是其關(guān)鍵的部分之一。它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(shù)據(jù)比特流,經(jīng)處理復(fù)合成單路串行的比特流,最后送給信道進(jìn)行編碼和調(diào)制。在數(shù)字電視中,復(fù)用器把音頻、視頻、輔助數(shù)據(jù)的碼流通過一個打包器打包,然后再復(fù)合成單路。復(fù)用系統(tǒng)處于系統(tǒng)技術(shù)的最低層,是整個系統(tǒng)平臺的物理支撐。

2.3數(shù)字電視的信道編解碼及調(diào)制解調(diào)。在通信原理上,將編碼碼流經(jīng)過某種處理,使之變成適合在規(guī)定信道中傳輸?shù)男问降倪^程,稱之為信道編碼(ChannelCoding)。信道編碼過程一般被分為兩環(huán)節(jié):1)負(fù)責(zé)傳輸誤碼的檢測和校正的環(huán)節(jié),稱之為信道編解碼;2)負(fù)責(zé)信號變換和頻帶搬移的環(huán)節(jié),稱之為調(diào)制解調(diào)。在數(shù)字電視技術(shù)中,為了提高傳輸?shù)目煽啃?必須對數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),以提高信號的抗干擾能力;為了提高傳輸?shù)念l帶利用率,需要通過調(diào)制把傳輸信號放在載波或脈沖串上,為發(fā)射做好準(zhǔn)備。數(shù)字電視采用多進(jìn)制調(diào)制方法,如差動四相相移鍵控調(diào)制(DQPSK)、正交振幅調(diào)制(QAM)等。

二、我國數(shù)字電視的發(fā)展前景

1、對數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)多種增值業(yè)務(wù)。有線電視是最主要的寬帶多媒體視頻服務(wù)市場,面向定向人群的服務(wù)是個具有潛在社會需求、潛力非常巨大的市場。目前,我國核心城市的數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)發(fā)展?jié)摿薮?當(dāng)電視實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化傳輸后,就意味著頻道資源的大大擴(kuò)充,隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推動,完全有能力對外提供信道出租業(yè)務(wù)、虛擬網(wǎng)等服務(wù),另外,付費(fèi)電視和其他付費(fèi)服務(wù)收入也將加速增長。

2、數(shù)字技術(shù)具有后發(fā)優(yōu)勢。數(shù)字電視在歐美地區(qū)已應(yīng)用多年,技術(shù)上非常成熟。在國家863計劃支持下,我國科學(xué)院計算技術(shù)研究所先后聯(lián)合了國內(nèi)從事數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)研發(fā)的組織和企業(yè),在積極參與MPEG/JVT國際標(biāo)準(zhǔn)制定的基礎(chǔ)上,對數(shù)字音視頻技術(shù)開展了較為深入的研究,提出并完成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)AVS。有了自己的專利,可以實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

3、實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字電視。今年1月份,Broadcom(博通)公司總裁兼首席執(zhí)行官Scott McGregor表示:“電視與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的時代已經(jīng)到來?！睆?qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)連接能力和先進(jìn)數(shù)字電視技術(shù)的結(jié)合,形成了一個寬帶娛樂平臺,使用戶能夠在電視機(jī)上無縫觀看豐富的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容。比如《實(shí)話實(shí)說》這個節(jié)目,現(xiàn)在我們可能擁有幾十個現(xiàn)場觀眾,上百萬個電視觀眾,一旦和互聯(lián)網(wǎng)連接起來,就意味著它擁有世界上最大的演播室:只要有足夠的帶寬,就可以讓無數(shù)的人參與。同時,未來的消費(fèi)者不必再為了檢查郵箱、在線玩網(wǎng)絡(luò)游戲、發(fā)送電子郵件、在線觀看網(wǎng)絡(luò)視頻,而必須呆在電腦之前,他將可以直接在客廳的沙發(fā)上,用無線鍵盤或無線鼠標(biāo)去體驗(yàn)上述互聯(lián)網(wǎng)上的所有功能。

4、支持更豐富的互聯(lián)接口,實(shí)現(xiàn)多渠道連接。在我們已有的數(shù)字電視運(yùn)營模式中,這一點(diǎn)已經(jīng)得到了充分的體現(xiàn)。在這個平臺上,實(shí)時的信息被有線網(wǎng)絡(luò)及時的傳達(dá)到用戶的接收機(jī)上面,用戶可以足不出戶的坐在客廳的沙發(fā)上查閱信息、交易委托。未來的數(shù)字電視還將支持更多的互聯(lián)接口,設(shè)計師可以考慮采用Wi-Fi、EPON/GPON 、USBOn-the-Go、百兆/千兆以太網(wǎng)、xDSL等無線或優(yōu)先技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視與數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、移動硬盤、PC、筆記本電腦、PMP、智能手機(jī)、數(shù)碼打印機(jī)等數(shù)字設(shè)備的連接,共享相互之間的音視頻信息。

數(shù)字電視技術(shù)的實(shí)現(xiàn),不僅使各種電視設(shè)備獲得比原有模擬式設(shè)備更高的技術(shù)性能,而且還具有模擬技術(shù)不能達(dá)到的新功能。正是由于數(shù)字電視技術(shù)具有的強(qiáng)大優(yōu)越性和良好的發(fā)展前景,近年來我國電視數(shù)字化的進(jìn)程明顯加快,模擬信號向數(shù)字信號過渡全面展開。隨著數(shù)字電視技術(shù)的日趨成熟和我國數(shù)字電視廣播進(jìn)程的加快,數(shù)字電視為電子信息產(chǎn)業(yè)提供了一個難得機(jī)遇,將逐漸成為推動我國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)?！?/p>