改善地面數(shù)字電視視頻傳輸質(zhì)量的兩種方法

□曹人盛

在單個(gè)傳輸頻點(diǎn)做好節(jié)目數(shù)量統(tǒng)籌，改善視頻質(zhì)量

從目前各地組網(wǎng)的情況分析：對(duì)移動(dòng)接收，一般采用4QAM調(diào)制，一個(gè)頻道容許的最大傳輸碼流是10.396Mbps，傳輸?shù)墓?jié)目數(shù)量在2－4 套。對(duì)固定接收，一般采用16QAM 調(diào)制，一個(gè)頻道容許的最大傳輸碼流是20.791Mbps，每個(gè)頻道(頻點(diǎn))傳輸?shù)墓?jié)目數(shù)量基本都在6－8 套。為提高視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量和接收效果，采取以下兩種改進(jìn)措施：一是在不改變前端設(shè)備配置的前提下，固定接收采用16QAM調(diào)制，每個(gè)頻道傳輸5－6 套節(jié)目，則單套節(jié)目的碼流可以達(dá)到3－4Mbps。二是考慮到終端機(jī)頂盒的接收難易及靈敏度問題，對(duì)丘陵山區(qū)可以按照第一種來操作。對(duì)平原地區(qū)接收環(huán)境平坦的區(qū)域或者發(fā)射塔發(fā)射高度有優(yōu)勢(shì)的地方，可以采用32QAM 調(diào)制，則每個(gè)頻道容許傳輸?shù)淖畲蟠a流25.989Mbps，傳輸節(jié)目6－8 套，這樣就可以盡可能提高單套節(jié)目占用的碼流，改善地面數(shù)字電視的視頻質(zhì)量，增加用戶使用的粘性度。

使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)改善視頻質(zhì)量

在數(shù)字電視傳輸領(lǐng)域中，統(tǒng)計(jì)復(fù)用分兩種。一種是一般的統(tǒng)計(jì)復(fù)用。它是根據(jù)編碼器壓縮所需要的碼率與圖像內(nèi)容之間的關(guān)系，在固定復(fù)用器輸出總碼率的情況下，對(duì)多個(gè)視頻流進(jìn)行聯(lián)合控制，達(dá)到多視頻流盡量合理的共享總碼率。編碼器與復(fù)用器必須是聯(lián)合工作，而且編碼復(fù)用器具有動(dòng)態(tài)碼率控制的功能，如地面數(shù)字電視前端常用的設(shè)備有編碼復(fù)用功能的多媒體綜合處理平臺(tái)EMR 就有此功能。通常的做法是復(fù)用總輸出碼流固定不變，如16QAM調(diào)制模式,固定輸出總碼流一般設(shè)19.5－20 Mbps，然后根據(jù)一個(gè)頻點(diǎn)需要傳輸?shù)墓?jié)目數(shù)，哪些節(jié)目動(dòng)態(tài)（運(yùn)動(dòng)）的畫面多，哪些節(jié)目是新聞訪談?lì)悺㈧o畫面多來統(tǒng)籌分配每個(gè)節(jié)目所占的視頻碼流，使頻點(diǎn)內(nèi)所有傳輸?shù)墓?jié)目碼流之和，加上加擾數(shù)據(jù)信息碼流總量不溢出設(shè)置的固定碼流數(shù)，以達(dá)到統(tǒng)計(jì)復(fù)用的效果。

另一種是統(tǒng)計(jì)再?gòu)?fù)用。它是對(duì)所有輸入的TS 流（不管TS 流來自何方）進(jìn)行分析后，得出哪些ES 圖像成分此刻為低速,哪些ES 圖像成分此刻為高速，然后再據(jù)此對(duì)TS 流中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使低速成分占用更低的比特率，高速成分占用高比特率，而且總輸出碼率也是固定的，也無須與編碼器聯(lián)合工作，是編碼器與統(tǒng)計(jì)復(fù)用器單獨(dú)使用。如圖一：

圖一：統(tǒng)計(jì)再?gòu)?fù)用原理拓?fù)鋱D

通常情況下，利用MPEG-2 壓縮標(biāo)準(zhǔn)傳送一套快速運(yùn)動(dòng)的體育節(jié)目大概需要4 到5Mbps 的碼流，傳送一套新聞、訪談節(jié)目大概需要3Mbps 的碼流，傳送一套圖文信息只需1.5Mbps 的碼流，而傳送高清電視節(jié)目需要20Mbps左右的碼流。有線數(shù)字電視在64QAM 調(diào)制下，一般單套節(jié)目的視頻碼流都設(shè)置在4.8 Mbps 左右，音頻碼流在128Kbps 或者256Kbps，即利用MPEG-2 編碼傳輸標(biāo)清信號(hào)就能達(dá)到專業(yè)廣播級(jí)視頻質(zhì)量。地面數(shù)字電視一般都采用低效率的MPEG-2 編碼，若前端組網(wǎng)采用高效率的MPEG-4、H.264 或AVS 編碼，采用同樣的復(fù)用技術(shù)，傳輸同樣等級(jí)的圖像，則每套節(jié)目占用的視頻碼流更低一些，就能達(dá)到MPEG-2 編碼傳輸標(biāo)準(zhǔn)清晰度（DVD 畫質(zhì)）的圖像等級(jí)。這對(duì)改善圖像的表現(xiàn)力、圖像細(xì)節(jié)、圖像清晰度及圖像亮度、對(duì)比度、色飽和度、銳度都會(huì)有幫助。

統(tǒng)計(jì)再?gòu)?fù)用技術(shù)根據(jù)畫面需要實(shí)時(shí)分配碼流，能夠有效提高實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)畫面所需要的視頻碼流，保證傳輸圖像的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。雖然從理論上是碼流足夠大，圖像的表現(xiàn)力就好。但在實(shí)際的傳輸中，圖像清晰度還與前端機(jī)房節(jié)目源的視頻質(zhì)量關(guān)系重大，這從中央臺(tái)節(jié)目、各衛(wèi)視頻道、各地方臺(tái)的節(jié)目源視頻質(zhì)量就可以看出來。因此，要改善地面數(shù)字電視傳輸?shù)膱D像視頻質(zhì)量，需要從多方面統(tǒng)籌考慮，才能達(dá)到較滿意的傳輸效果，增加用戶使用的粘性度。