數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線覆蓋中的應(yīng)用芻議

邵小榮

（作者單位：國家廣播電視總局七六三臺）

1 數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線傳輸過程中的實際應(yīng)用

1.1 數(shù)字技術(shù)的概述

將數(shù)字信息技術(shù)應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域是一個正確且機智的選擇，在數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用的當下，人們能充分利用其高效、便捷的特點，滿足自己日常的精神文明需求。例如，人們可以觀看高清電視，點播任意電視節(jié)目，甚至能夠下載或離線緩存，而這些都建立在將數(shù)字信息技術(shù)應(yīng)用于廣播電視無線覆蓋的基礎(chǔ)上，因此研究數(shù)字信息技術(shù)與廣播電視有效結(jié)合的方式，是今后科學(xué)技術(shù)發(fā)展進步的必然趨勢[1]。

數(shù)字技術(shù)，也被稱為數(shù)碼技術(shù)或數(shù)字控制技術(shù)，是一種與電子計算機同時產(chǎn)生并共同進步的現(xiàn)代科技。具體而言，數(shù)字技術(shù)通過某些專門的設(shè)備能夠?qū)⑹占膱D文信息或者音像信息轉(zhuǎn)換成被計算機系統(tǒng)識別的二進制數(shù)字（“0”和“1”），從而對其進行Perform calculations（計算）、Arithmetic operation（算數(shù)運算）、Store（儲存）、Transmit（傳輸）、Restore（恢復(fù)）等具體操作。數(shù)字技術(shù)要求操作設(shè)備統(tǒng)一采用二進制的工作模式，因此在加工處理二進制信息時能有效抵御外界干擾，提高精確度，其電路單元簡單穩(wěn)定，更有利于發(fā)展數(shù)字電路集成化。此外，數(shù)字技術(shù)還具有儲存期長、保密性高、通用性強等優(yōu)點，這些優(yōu)點在廣播電視無線傳輸方面表現(xiàn)突出，可以在保證廣播電視信號具有高穩(wěn)定性的同時，使得音頻和視頻的傳輸與播放更加清晰、流暢[2]。

1.2 音頻的數(shù)字嵌入技術(shù)

就廣播電視而言，視頻信號和音頻信號是相輔相成、缺一不可的，視頻信號能否匹配到與其相適應(yīng)的音頻信號，與廣播電視節(jié)目能否順利播出密切相關(guān)。為了提高制作水平，為受眾帶來最佳的觀看體驗，工作人員需要對音頻信號進行同樣的數(shù)字化加工處理，即嚴格按照視頻信號數(shù)字化加工處理的流程，完成取樣、處理、量化、編碼、分析等多個步驟后，再進入音頻信號的無線傳輸階段[3]。與視頻信號數(shù)字化加工處理步驟有區(qū)別的一點是音頻需要根據(jù)采樣頻率進行收錄，因而在取樣環(huán)節(jié)需要盡量減少噪音錄入。經(jīng)過數(shù)字信息技術(shù)加工處理后的音頻信息，可使用數(shù)字音頻嵌入技術(shù)進行優(yōu)化，提高播出質(zhì)量，以下是具體的操作過程：第一，為實現(xiàn)視頻與音頻的同步播放，可以將音頻數(shù)據(jù)劃定為不同的階段，將聲道大小不一的音頻插入到相應(yīng)節(jié)點。第二，采用數(shù)字分量串行接口的方式完成音頻數(shù)據(jù)的直接插入。第三，將二者合并成整體的“數(shù)字視頻+音頻信號”形式[4]。

1.3 數(shù)字音頻的調(diào)音技術(shù)與云技術(shù)

目前，數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線傳輸中的普及應(yīng)用，推動了數(shù)字音頻調(diào)音技術(shù)的發(fā)展，很多廣播電視媒體在制作電視節(jié)目時會通過使用數(shù)字音頻調(diào)音技術(shù)來提升節(jié)目效果。能夠集中控制數(shù)字音頻調(diào)音設(shè)備的是調(diào)音臺，它能高效處理所有路徑的數(shù)字音頻信號：一方面，調(diào)音臺可以強化音頻的飽滿度與渾厚感；另一方面，調(diào)音臺能夠減少雜音的收錄。以往，用戶遇到喜歡的電視節(jié)目想要重復(fù)觀看時卻發(fā)現(xiàn)不能回看和點播，但隨著科技的發(fā)展，用戶可以通過數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線覆蓋領(lǐng)域中的創(chuàng)新應(yīng)用——云技術(shù)，將喜歡的廣播電視節(jié)目儲存到無線互聯(lián)網(wǎng)的云數(shù)據(jù)庫中，想要收看時可以直接從云客戶端進行點播，而這一技術(shù)創(chuàng)新將進一步推動廣播電視行業(yè)的數(shù)字化進程。

1.4 廣播電視無線通信中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化簡稱SEO，涉及設(shè)備、服務(wù)兩個方面。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是指利用各種硬件或軟件技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)性能處于用戶要求的最高水平，它能夠幫助用戶解決寬帶堵塞、病毒肆虐及惡意入侵等問題。應(yīng)用于廣播電視無線通信中的數(shù)字光纖技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，其能夠在光接收器、光發(fā)射器、調(diào)制調(diào)解器等相關(guān)設(shè)備的操作下，以光纖或光纜為介質(zhì)向用戶傳播視頻或音頻信息。之所以認定數(shù)字化光纖是廣播電視無線通信中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，是因為數(shù)字化光纖技術(shù)也采用二進制轉(zhuǎn)換模式，即只需識別“0”或“1”的二進制電路就能實現(xiàn)無線傳播，在保證廣播電視信號傳輸高穩(wěn)定性的同時也能提高傳輸數(shù)量。值得注意的是，在實際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員要做好儀器的保養(yǎng)工作，尤其要對某些精密設(shè)備采取防風(fēng)、防火、防電的措施。此外，相關(guān)人員還要保證機房的溫度與濕度一直處于標準狀態(tài)，勤開窗通風(fēng)，保持機房整潔，對破損設(shè)備做到及時維修和更換，并定期對其進行分段式檢查，從而進一步優(yōu)化無線廣播電視的網(wǎng)絡(luò)性能。

2 數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線覆蓋中面臨的應(yīng)用難題

數(shù)字技術(shù)雖然在廣播電視無線覆蓋中的應(yīng)用日漸普及，但是也遇到了一些阻礙其發(fā)展的影響因素。比如，在廣播電視節(jié)目無線傳輸?shù)倪^程中，抽選廣播電視的音像信號后需要對其進行編碼，而我國仍有大部分地區(qū)難以做到“寬通頻帶”，抽樣無法達到“采樣精度”和“抽樣效率”的要求。而穩(wěn)定性雖是數(shù)字技術(shù)的一大優(yōu)點，但相較于模擬信號，數(shù)字信號的直觀性不強，因此若想長時間持續(xù)監(jiān)控數(shù)字信號的無線傳輸就必須借助D/A轉(zhuǎn)換器（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），即利用生成的音頻或視頻特征分析圖像輔助監(jiān)控數(shù)字信號的傳輸過程，但這一方式會在一定程度上阻礙數(shù)字信號的無線傳輸[5]。此外，數(shù)字技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用是較為先進的傳輸方式，需要通過專門的數(shù)字設(shè)備才能發(fā)揮作用，而相關(guān)數(shù)字儀器前期的購買與安裝，以及后期的維修與保養(yǎng)都需要耗費大量的人力和物力，這使得在全國大范圍內(nèi)推進數(shù)字技術(shù)應(yīng)用面臨不小的難題。

2.1 電站的選用缺乏針對性

能夠直接影響廣播電視無線信號遮蓋范圍的是Radio Repeater（無線電中繼器）和Frequency shift station（移頻接收器）的位置，使用合適的光纖直放站和移頻電臺可以使廣播電視無線信號發(fā)揮更大作用，覆蓋更大的范圍，由此可見無線電中繼器和移頻接收器的布局對廣播電視無線信號的重要意義不言而喻。值得注意的是，針對某些特殊地形，工作人員必須謹慎確定光纖直放站和移頻電臺的建設(shè)地點，只有這樣才能充分利用二者有效拓寬廣播電視無線信號在地勢高、林木多等復(fù)雜地形中的覆蓋范圍。一般來說，在廣電部門建設(shè)的通信基站發(fā)射出無線信號后，由于媒體介質(zhì)的交叉?zhèn)鞑霈F(xiàn)無線信號損耗的現(xiàn)象，但這些傳輸受損的無線信號也會被電視信號的接收裝置全部接受。在某種狀態(tài)下，無線信號在通信傳輸期間會發(fā)生自激反應(yīng)，為了減少出現(xiàn)這種現(xiàn)象，某些廣播電視臺會采取隔離措施，通過將信號發(fā)射設(shè)備與信號接受設(shè)備隔開的方式，盡量抑制無線信號的自激反應(yīng)，但遺憾的是，這種能有效降低無線信號自激概率的隔離措施并未得到大面積的推廣。

由于無線直放站承載了較多廣播電視無線信號的發(fā)射任務(wù)，在傳輸過程中這些無線信號會交叉影響，極易出現(xiàn)串音、噪音、雜音的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電視畫面不清晰、分辨率低、音頻不同步。因此，廣播電視臺不能一味追求無線信號的發(fā)射數(shù)量，必須兼顧無線信號的傳輸質(zhì)量，保證無線直放站負責(zé)的發(fā)射工作能夠保持最佳頻次。值得注意的是，恰當?shù)男盘栆祁l器能夠降低移頻無線信號時可能發(fā)生的出錯概率，所以為增強區(qū)分無線信號的接收頻率和發(fā)射頻率準確性，應(yīng)正確選用合適的信號移頻器。

2.2 無線信號的傳輸損耗過度

減少廣播電視信號的傳輸損耗一直以來都是困擾我國專家學(xué)者的難題，我國地域遼闊，擁有960萬平方公里的陸地國土面積，地勢西高東低，呈階梯狀分布，地形復(fù)雜多樣，山地和高原的面積較廣。盡管無線信號的發(fā)射頻次、接收信號的強弱等無法對無線信號的傳輸產(chǎn)生影響，傳輸損耗只與廣播電視信號的傳輸介質(zhì)和電磁波頻率的高低有直接關(guān)系，但在某些特殊地形中發(fā)出的無線信號會出現(xiàn)傳輸損耗過大的情況。

2.3 基站位置的布局不夠合理

無線信號基站位置的布局能夠直接影響廣播電視信號的收發(fā)頻率，相關(guān)部門對信號基站的位置進行統(tǒng)一規(guī)劃、整體布局后，可以使廣播電視信號的收發(fā)頻率與傳輸質(zhì)量保持最佳的狀態(tài)。通常來說，信號基站向外發(fā)送數(shù)個不同頻率的無線信號時，它們覆蓋的領(lǐng)域大相徑庭，盡管頻率波長和輻射范圍都不相同，但這些無線信號在傳輸過程中都會出現(xiàn)信號受損的問題，而受損信號并不符合信號基站的接收標準，導(dǎo)致廣播電視臺播出的節(jié)目質(zhì)量低下。因此，工作人員要綜合考量各種可能影響無線信號傳輸?shù)目陀^因素，并基于此選定信號基站的建設(shè)位置。當然，僅安排好信號基站的整體布局是遠遠不夠的，還需要認真調(diào)整信號基站不同無線信號的頻率，使其發(fā)揮最大作用，優(yōu)化用戶的觀看體驗。

3 廣播電視無限傳輸應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的具體策略

3.1 科學(xué)控制無線信號的傳輸頻率

將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于廣播電視無線傳輸時，首先要做好相應(yīng)的準備工作，即控制無線信號的傳輸頻率，原因是無線信號的傳輸極易受到外界客觀因素的影響。因此，為提高信號傳輸?shù)目垢蓴_能力，可以在傳輸無線信號前降低無線信號的傳輸頻率，并借助多路分米波系統(tǒng)減少數(shù)字信息系統(tǒng)對無線信號的影響，增加無線信號傳播的接觸面，增強無線信號傳輸頻率的穩(wěn)定性。

3.2 有效減少無線信號的傳輸損耗

經(jīng)過實踐操作，筆者發(fā)現(xiàn)能夠有效減少無線信號傳輸損耗的方式有兩種。第一，對無線信號的損耗狀況進行逐級分類?？陀^環(huán)境的干擾是導(dǎo)致無線信號傳輸受損的重要原因，如信號基站附近的磁場必然會阻礙無線信號的傳輸，但工作人員卻難以在第一時間明確哪種具體因素會使無線信號的傳輸受到更大的損耗，因此工作人員要盡快厘清不同因素的影響力度，對無線信號的損耗狀況進行逐級分類，促進數(shù)字信息技術(shù)更好地應(yīng)用于廣播電視無線覆蓋領(lǐng)域。第二，合理設(shè)計無線信號的傳輸路線。這一設(shè)計的關(guān)鍵在于要使無線信號的傳輸途徑適應(yīng)我國的自然地理環(huán)境，因此工作人員要依照我國各地區(qū)獨特的地形地貌進行有針對性的線路設(shè)計，從而減少傳輸線路的損傷，降低維修成本，提高傳輸效率。

3.3 完善基站建設(shè)工作

在廣播電視無線覆蓋的過程中對數(shù)字技術(shù)的有效應(yīng)用進行分析，能夠發(fā)現(xiàn)基站是非常重要的一個因素。因此，廣播電視有關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該明確基站完善工作所起到的作用及其重要價值，在具體開展的基站完善工作過程當中，合理地對廣播電視的信號傳播基站位置進行布置，通過全方位的有效調(diào)查分析，綜合地對具體的位置進行考慮和研究，使得信號的傳輸工作得到一定的保障。除此之外，為了使廣播電視無線信號在傳輸過程當中的穩(wěn)定性得到增強，工作人員需要在建設(shè)基站的過程當中及時地避開基站周圍的相似頻率，最大限度減少其對傳播信號的影響。在此基礎(chǔ)上，廣播電視的畫面能夠更加符合民眾的需求，與此同時，這種方式也可以使得廣播電視無線覆蓋過程中數(shù)字技術(shù)的作用更加的突出、更加的充分。

4 結(jié)語

數(shù)字技術(shù)不僅能夠增強無線信號傳輸頻率穩(wěn)定性，還能提高電視節(jié)目的清晰度，帶給電視用戶更好的觀看體驗。雖然數(shù)字技術(shù)在發(fā)展過程中存在不足，但數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線覆蓋領(lǐng)域的普及是廣播電視行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，因此工作人員要積極探索并做好準備工作，促進數(shù)字技術(shù)在廣播電視無線覆蓋領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。