淺談數(shù)字化在廣播電視技術(shù)中的應(yīng)用

曾華

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國(guó)的科技力量也不斷加強(qiáng)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也越來越成熟。數(shù)字化技術(shù)是廣播電視技術(shù)中非常重要的技術(shù)之一，可以大幅度提高廣播電視信息的傳輸效率以及傳輸質(zhì)量。廣播電視中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)還可以增加電視節(jié)目的播放頻道，滿足觀眾對(duì)廣播電視日益增長(zhǎng)的需求。本文在此背景基礎(chǔ)上探究數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在廣播電視中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù)；廣播電視技術(shù)；應(yīng)用情況

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，世界變成了一個(gè)“小村莊”，全球資源資源共享有效促進(jìn)了全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。廣播電視技術(shù)也順應(yīng)世界發(fā)展潮流，引進(jìn)了數(shù)字化技術(shù)。廣播電視節(jié)目播出質(zhì)量顯著提高的主要因素就是應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)可以在一定程度上提高廣播電視信號(hào)的穩(wěn)定性，將噪聲、閃屏等可能出現(xiàn)的干擾因素的影響降到最低，提高了廣播電視信息傳輸?shù)挠行?。本文主要討論在新時(shí)代的背景下，媒體工作人員應(yīng)該學(xué)習(xí)如何正確運(yùn)用該技術(shù)來實(shí)現(xiàn)廣播電視技術(shù)的現(xiàn)代化以及自動(dòng)化。

1.數(shù)字化電視的概念及相關(guān)內(nèi)容

數(shù)字電視圖像信號(hào)和聲音信號(hào)的編碼、壓縮、傳送、接收都可以通過廣播電視工作人員有效操作數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化技術(shù)是在傳統(tǒng)模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上不斷升級(jí)、改革的新技術(shù)，可以有效提高電視廣播的播出質(zhì)量。目前市面上常見的數(shù)字電視屏幕的分辨率有兩種型號(hào)——高清晰度的數(shù)字電視和標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟以及通信技術(shù)的良好應(yīng)用，數(shù)字電視節(jié)目信號(hào)制作水平的提高是顯而易見的。用戶在使用數(shù)字電視時(shí)，只需要在電視機(jī)上安裝一個(gè)機(jī)頂盒就可以接收到多種節(jié)目。數(shù)字化電視可以給用戶帶來全新的視覺體驗(yàn)，多種多樣化的電視節(jié)目，富有動(dòng)感的畫面內(nèi)容，使廣大人民群眾的需求得到滿足。

視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的數(shù)字化處理是一個(gè)極其麻煩的過程，每個(gè)操作環(huán)節(jié)緊密相扣、缺一不可。首先是采集視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，然后將采集的海量信號(hào)進(jìn)行量化處理，再對(duì)之進(jìn)行編碼操作（編碼過程非常重要，只有有效的編碼才可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)正確的轉(zhuǎn)換），最后是實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播完成轉(zhuǎn)換過程的數(shù)字化信號(hào)。數(shù)字信號(hào)在電視機(jī)終端進(jìn)行接收，在電視機(jī)內(nèi)部完成圖像和聲音的轉(zhuǎn)換過程，然后用戶可以無障礙觀看電視節(jié)目。

2.數(shù)字化信號(hào)的優(yōu)勢(shì)

2.1提高視頻和音頻的質(zhì)量

傳統(tǒng)模擬信號(hào)和數(shù)字化信號(hào)相比，在圖像質(zhì)量和聲音質(zhì)量方面都較差，用戶在觀看節(jié)目時(shí)的視覺體驗(yàn)一般。數(shù)字化信號(hào)在傳輸環(huán)節(jié)上做了改變，偏低的功率可以有效降低各類不良因素對(duì)數(shù)字信號(hào)的影響程度，使用戶電視機(jī)終端接受到的視頻和音頻信號(hào)的質(zhì)量較高，轉(zhuǎn)換為圖像和聲音時(shí)，清晰度可以達(dá)到高清。

2.2抗干擾能力強(qiáng)

數(shù)字信號(hào)的編碼過程和傳統(tǒng)模擬信號(hào)不同，采用的是可以在極短的時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)信號(hào)中存在的錯(cuò)誤點(diǎn)并可以自動(dòng)更正的高低放電編碼模式，有效提高了數(shù)字信號(hào)傳播的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提高數(shù)字信號(hào)抗干擾能力。

2.3頻譜利用率高

在數(shù)字電視信號(hào)中，由于機(jī)頂盒的作用，可以接收到的電視信號(hào)種類繁多，用戶可以按照自己興趣愛好來選擇觀看的節(jié)目，不再只是被動(dòng)地接受特定的電視節(jié)目。除此之外，電視信號(hào)數(shù)字化還可以完成不同類型信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，使信息傳輸、接受過程更加快速、簡(jiǎn)單。

3.數(shù)字化技術(shù)在廣播電視應(yīng)用中的存在的問題

3.1 網(wǎng)絡(luò)問題

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在2014年某些運(yùn)營(yíng)商推廣4k高清網(wǎng)絡(luò)視頻之后開始成為數(shù)字化廣播電視技術(shù)進(jìn)一步成熟和完善的關(guān)鍵因素。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字化電視廣播中面臨的最大阻礙是寬帶IP網(wǎng)以及有線電視網(wǎng)在使用時(shí)不能很好地銜接在一起。筆者認(rèn)為，整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)是能夠通過較低的成本實(shí)現(xiàn)理想的交換速率和傳輸速率的光電專用光纖骨干網(wǎng)絡(luò)，因此最優(yōu)解決方案應(yīng)該是整合有線電視網(wǎng)和IP技術(shù)。

3.2 信息源問題

海量的信息數(shù)據(jù)為數(shù)字化廣播電視的發(fā)展提供了基礎(chǔ)素材，但是信息資源的混亂也是影響數(shù)字化廣播電視更高水平發(fā)展的很大因素。所以說，推動(dòng)廣播電視行業(yè)的有序發(fā)展的關(guān)鍵因素是梳理清楚復(fù)雜、龐大的信息資源。筆者認(rèn)為，可以將傳統(tǒng)媒體和網(wǎng)絡(luò)媒體結(jié)合，使廣播電視行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相互滲透，廣播電視業(yè)務(wù)可以進(jìn)行合理的劃分，例如可以劃分為基本業(yè)務(wù)（以傳播式廣播電視節(jié)目為主）、增值業(yè)務(wù)（以雙向或者多向的信息、數(shù)字等多媒體業(yè)務(wù)為主）、擴(kuò)展業(yè)務(wù)（對(duì)基本業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)的補(bǔ)充），以此有效解決復(fù)雜的信息資源問題。

3.3 機(jī)頂盒的研究推廣問題

接受數(shù)字廣播電視信號(hào)是數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要作用。近幾年來，隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的普及，數(shù)字電視機(jī)頂盒在我國(guó)的覆蓋范圍逐年遞增，在一定程度上推動(dòng)了數(shù)字化廣播電視的發(fā)展，但是，廣播電視技術(shù)應(yīng)用了數(shù)字化技術(shù)之后，機(jī)頂盒的推廣力度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足了。我們應(yīng)該在數(shù)字電視機(jī)頂盒的研究上面投入更大的精力，研究出滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)發(fā)展需求的機(jī)頂盒設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為，綜合應(yīng)用光纖同軸或者全電纜網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)、借助電纜調(diào)制調(diào)解器技術(shù)可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視機(jī)機(jī)頂盒交互方式的使用，使網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的融合程度更高，有效推動(dòng)數(shù)字化廣播電視技術(shù)的發(fā)展。

4.數(shù)字化技術(shù)在廣播電視中的相關(guān)應(yīng)用

4.1電視圖像數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

在數(shù)字化廣播電視中電視圖像被復(fù)制多少次都不會(huì)降低圖像的質(zhì)量。電視圖像想要實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程，首先要將契合彩色電視圖像中的彩色數(shù)量給分離出來，包括YIQ、YCbCr（色彩空間的一種形式，一般用于影像連續(xù)處理和數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)中）以及YUV三種不同類型的信號(hào)，不同分量信號(hào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。然后再進(jìn)行量化和采樣處理。模擬信號(hào)經(jīng)過處理之后會(huì)變成海量的數(shù)據(jù)資源，這時(shí)候要對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行壓縮處理以提高信號(hào)傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量。最普遍應(yīng)用的視頻壓縮技技術(shù)是MPRG，它可以有效清除多余信息數(shù)據(jù)，同時(shí)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法消減掉數(shù)字信號(hào)中時(shí)間方向上的多余信息，處理環(huán)節(jié)包括取樣、離散、量化、編碼四個(gè)步驟。endprint

一般情況下，信號(hào)取樣的頻率是寬帶頻率的兩倍，所以在取樣時(shí)，要選擇符合該原則的樣品，否則會(huì)在信號(hào)恢復(fù)緩解出現(xiàn)紕漏。取樣過程中在信號(hào)取樣頻率和副載波之間發(fā)生連鎖反應(yīng)可以有效避免二者信號(hào)互相干擾。取樣完成之后，模擬信號(hào)會(huì)自動(dòng)生成離散的脈沖信號(hào)，要實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)就要對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行離散處理。之后處理不同幅度級(jí)別的信號(hào)，形成量化信號(hào)。最后對(duì)量化信號(hào)進(jìn)行編碼，編碼可以有效抵抗其它信號(hào)的干擾，提高電視節(jié)目播出的穩(wěn)定性。

4.2電視音頻數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)聲音信號(hào)數(shù)字化處理過程主要包括三個(gè)步驟：聲168音信號(hào)的取樣、量化以及編碼。首先是取樣，聲音信號(hào)取樣頻率的選擇要參考圖像信號(hào)的場(chǎng)頻以及掃描行頻的取樣頻率。聲音信號(hào)的取樣頻率可以影響音頻的傳輸質(zhì)量，進(jìn)而影響聲音質(zhì)量，為了帶給觀眾最完美的體驗(yàn)效果，音頻取樣環(huán)節(jié)要認(rèn)真選擇合適的頻率，將誤差率降到最小。

4.3基帶數(shù)字信號(hào)的調(diào)制

一般來說，傳送任務(wù)要在基帶數(shù)字信號(hào)完成編碼之后進(jìn)行。但是基帶數(shù)字信號(hào)中往往攜帶著較多的低頻分量，不能直接用于傳輸。這時(shí)候就要借助于數(shù)字調(diào)控系統(tǒng)，常用的調(diào)控手段是移相鍵控PSK，可以在降低噪聲污染的同時(shí)，保持自身頻帶不受影響，有效提高基帶數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)念l譜范圍。還有一種能對(duì)載波的相位以及振幅共同調(diào)制的復(fù)合調(diào)制手段——正交幅度調(diào)制QAM，該種方式的調(diào)制度較高，利用率高，一般用于對(duì)寬帶進(jìn)行大幅度壓縮運(yùn)輸環(huán)節(jié)中。

5.結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)是廣播電視技術(shù)中非常重要的技術(shù)之一，數(shù)字化廣播技術(shù)是一種先進(jìn)的信息傳播技術(shù)，可以顯著提高電視節(jié)目的播出效果和播出質(zhì)量。廣播電視中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)還可以增加電視節(jié)目的播放頻道的數(shù)目，滿足觀眾對(duì)廣播電視日益增長(zhǎng)的需求。隨著信息時(shí)代的全面來臨，廣播電視技術(shù)借助于數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展，緊跟上時(shí)代的步伐。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在電視行業(yè)上，可以保證廣播電視的穩(wěn)步發(fā)展，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的全面發(fā)展。廣播電視的工作人員要掌握數(shù)字化技術(shù)的操作方法，并不斷大膽創(chuàng)新，不斷彌補(bǔ)技術(shù)上的缺陷，推動(dòng)我國(guó)廣播電視事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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