廣播電視技術(shù)與地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)應用

訾峰

【摘要】作為時代發(fā)展下的科技產(chǎn)物，廣播電視可精準高速傳播電視信號，進而滿足人民大眾收看各類廣播電視節(jié)目的需求。而隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視的衍生具有更加鮮明的技術(shù)優(yōu)勢，通過地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)，能夠形成更加良好的廣播電視信號傳輸效果。本文分析廣播電視技術(shù)，通過探究地面數(shù)字電視的傳輸特性，結(jié)合其在廣播電視中的實際應用案例，發(fā)現(xiàn)其能夠充分滿足更精良圖像與更豐富節(jié)目的傳輸需求，且在今后各類信息技術(shù)的發(fā)展中，也將會不斷更新優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】廣播電視；地面數(shù)字電視傳輸；信號接收

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.10.004

廣播電視可向人們傳遞豐富的外界信息，幫助人們擴寬視野，感受豐富多彩的生活。進入到信息時代之后，廣播電視不斷優(yōu)化更新，通過應用地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)，全面提高了廣播電視的應用價值。當前對廣播電視以及地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)的研究，已經(jīng)分析了廣播電視技術(shù)的內(nèi)涵，掌握了地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)的應用特點。但在現(xiàn)有研究成果中，缺少對于地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)今后創(chuàng)新發(fā)展的探究，有待不斷探索完善。

1. 廣播電視技術(shù)內(nèi)涵與意義

1.1 內(nèi)涵

廣播電視技術(shù)是在傳統(tǒng)廣播的基礎(chǔ)上結(jié)合圖像所衍生出的信息傳播方式。單獨廣播則是指以聲音為載體，將更多的信息帶給人們。廣播具有顯著的應用價值，其不僅能夠快速傳遞信息，且可滿足較廣泛范圍內(nèi)的信息傳遞需求。廣播用戶通過聲音對傳遞的信息內(nèi)容加以聯(lián)想，即使是文化程度較低的民眾也能夠理解廣播中的內(nèi)容。但是與此同時，廣播也存在著一定的缺陷，由于只能夠通過身聲音向人們傳遞信息，則無法將信息中的細節(jié)展現(xiàn)在民眾眼前，導致部分信息傳遞有誤。由于無法生動向民眾傳達信息內(nèi)容，且大多數(shù)情況下廣播信息的可看性不強，因此展現(xiàn)程度不夠詳盡。在廣播基礎(chǔ)上，電視的衍生結(jié)合了生動的圖像內(nèi)容，基于可視化的信息傳播效果，能夠更好地將信息全方位展現(xiàn)給觀眾。進入到當代社會中，廣播電視不僅肩負著信息傳遞的重擔，同時也是文化娛樂的主要平臺[1]。

1.2 重要性

廣播電視技術(shù)是向民眾提供訊息的重要途徑，人們可通過收看廣播電視節(jié)目更好地了解當前社會的發(fā)展趨勢。我國各類新聞節(jié)目內(nèi)容等，均通過廣播電視進行傳播，能夠更好地宣傳推廣國家政策。廣播電視技術(shù)生動直觀的闡述，利用與圖像、文字、視頻相互結(jié)合的方式，生動直觀地向人們闡述各類社會新聞，有助于民眾開闊視野，避免閉目塞聽造成信息滯后。且除此之外，廣播電視在逐步發(fā)展中，引進更加多元化的節(jié)目內(nèi)容，為人民大眾提供了各種休閑娛樂節(jié)目，充分放松人們的身心，在廣播電視中獲得更加愉悅的體驗。且廣播電視中的各類節(jié)目經(jīng)過嚴格的審核，對人們可起到潛移默化的教育作用，促使廣播電視技術(shù)逐漸成為了人們生活中不可或缺的內(nèi)容。廣播電視技術(shù)的快速發(fā)展，對電視傳媒等行業(yè)具有積極帶動作用，為我國的宏觀經(jīng)濟建設(shè)做出了顯著貢獻。

2. 地面數(shù)字電視傳輸特征

2.1 頻譜效率高

以往模擬電視技術(shù)在傳輸電視節(jié)目時，最高可滿足一套節(jié)目的傳輸需求，傳輸效率相對較低，而利用地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)，則可極大程度地提升傳輸效率，在同步傳輸時間內(nèi)，可達到模擬電視傳輸節(jié)目數(shù)量的4～8倍，也就是可滿足4～8套節(jié)目的同時傳輸需求，促使電視節(jié)目傳輸數(shù)量顯著提升，可為廣播電視用戶提供更加多元的選擇。這是由于地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)對通信量級不斷擴充，相較于傳統(tǒng)的信號傳輸技術(shù)，地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)的信道負載容量相對更大，在處于同等客觀條件下，處于8 MHz的帶寬信道中地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)性能更佳[2]。同時該技術(shù)也具備更加卓越的信道傳輸表現(xiàn)，通信靈敏度較強，可充分滿足更廣范圍下的信號接收需求，促使電視信號接收量級得到擴大，進而為人們提供更多的電視節(jié)目選擇。

2.2 兼容性更強

地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)具有更強的兼容性。首先是對時間維度的較強兼容性，對于數(shù)字電視傳輸技術(shù)而言，其仍舊是建立在傳統(tǒng)電視設(shè)備的基礎(chǔ)上，保留模擬信號節(jié)目處理。在此基礎(chǔ)上，對原有的電視信號傳輸系統(tǒng)加以優(yōu)化，促使廣播電視用戶無需更換電視設(shè)備，就能夠獲得升級后的廣播電視信號，其保真率相對更好，且能夠充分適應各種不同的運行環(huán)境。并且地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)可兼容多種不同類型的設(shè)備，包括手機、電腦等移動設(shè)備或是車載設(shè)備等，這樣促使用戶可在不同時空環(huán)境下使用超高分辨率信號接收電視節(jié)目。其次，地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)也具有更強的空間維度兼容性，改變了以往廣播電視信號在傳輸過程中對空間的要求，基于多種不同場景均能夠充分滿足節(jié)目傳輸需求。在200 km的時速狀態(tài)下，該技術(shù)可充分滿足圖像信號傳輸目標，進而促使廣播電視技術(shù)可充分結(jié)合交通領(lǐng)域開展業(yè)務，如可在輪船與火車等設(shè)施上播放廣播電視節(jié)目等。

2.3 抗干擾性良好

地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)可向HDTV提供超過24 Mb/s的信道碼率。通過對調(diào)制方式以及地址信息等進行差異性的選擇，促使系統(tǒng)能夠充分滿足固定、便攜等接收方式。地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)使用同頻道覆蓋擴展器，對不同保護間隔模式加以選擇，單頻網(wǎng)可滿足16或36 km的覆蓋范圍。地面數(shù)字電視的建設(shè)目的是滿足民眾收看高清轉(zhuǎn)播電視信號的需求，在我國初步試播之后，逐漸在全國范圍內(nèi)開通。我國引進歐洲D(zhuǎn)VB系統(tǒng)標準，在DVB-T地面?zhèn)鬏數(shù)幕A(chǔ)上，自主研發(fā)了DTMB地面?zhèn)鬏攨f(xié)議，推出核心應用技術(shù)，相較于歐洲數(shù)字電視應用標準，其具有更強的抗干擾性能。

3. 地面數(shù)字電視傳輸在廣播電視中的應用

作為廣播電視技術(shù)的重要構(gòu)成部分，地面數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵脑谟跀?shù)字電視，地面?zhèn)鬏攧t是一種傳輸方式。地面數(shù)字電視傳輸在近年來互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，已經(jīng)逐漸普及了移動互聯(lián)網(wǎng)電視（OTT）、交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV），進而促使看電視逐漸轉(zhuǎn)化為用電視[3]。

3.1 應用規(guī)劃

以甘肅某縣級城市為例，根據(jù)當?shù)貜V電總局規(guī)劃，對山區(qū)展開了無線地面數(shù)字電視的建設(shè)部署。從2020年開始，無線地面數(shù)字電視建設(shè)工程廣泛應用數(shù)字傳輸技術(shù)，經(jīng)由省廣播電臺負責采購本次工程中所需的信號傳輸與發(fā)射設(shè)備。將其按照順序逐一安裝在縣區(qū)廣播電臺的轉(zhuǎn)播電臺中，該轉(zhuǎn)播臺位于某山地上方，距離縣區(qū)新城約6.2 km處，海拔高度約為1028.4 m，其地理位置相對較高，具有優(yōu)越的信號接收條件。在此之前所架設(shè)的廣播電視信號接收塔預留了光纜，可充分滿足信號接收傳輸需求，便于及時借助于光纖向山頂傳輸信號。在各項設(shè)備正式籌備妥善前，經(jīng)由原縣區(qū)廣播電臺的工程技術(shù)人員，根據(jù)地面數(shù)字電視的傳輸需求，對既有電源以及機房等進行改建，根據(jù)國標要求，需要單獨鋪設(shè)無線地面電視傳輸線路與保護地線，且經(jīng)過測量后，均能夠保持在4 Ω以下的接地電阻。當?shù)孛鏀?shù)字電視信號傳輸與接收裝備等到位之后，由廣電工程技術(shù)人員與廠家技術(shù)人員共同展開設(shè)備安裝與調(diào)試。在本次該縣區(qū)的無線地面電視傳輸建設(shè)中，所有節(jié)目采用不加密方式，確保了傳輸高清影像內(nèi)容。

基于該縣區(qū)的經(jīng)濟條件，將本次工程分為兩期分別進行建設(shè)，其中第一期工程則為初步地面數(shù)字電視傳輸建設(shè)，其竣工于2021年。一期工程內(nèi)建設(shè)的地面數(shù)字電視傳輸信號，以傳輸中央廣播電臺的15套節(jié)目為基準，同時結(jié)合甘肅省臺綜合新聞與縣區(qū)綜合臺，共計17套節(jié)目，傳輸信號共占據(jù)2個頻點，分別對應482 MHz帶寬下的14頻道與685 MHz帶寬下的31頻道。根據(jù)這樣的傳輸需求，本次工程內(nèi)所選用的信號傳輸發(fā)射機為訊飛視訊300 w數(shù)字電視發(fā)射機。該發(fā)射機通過配置DTMB標準調(diào)制器，以及LDMOS進口大功率場效應管滿足功放要求，結(jié)合ALC電路作為前級激勵器，便于對門限電平加以控制，避免電平參數(shù)過大造成MOS管損壞或是電平參數(shù)過小造成信號無法順利傳輸?shù)?。進而通過這樣的結(jié)構(gòu)配置，促使該信號發(fā)射機能夠充分滿足穩(wěn)定信號輸出需求，具有較高的覆蓋面積，根據(jù)甘肅省廣播電臺的規(guī)劃需求，應用垂直極化方式[4]。

而其中第二期的工程則是在17套電視節(jié)目的基礎(chǔ)上增設(shè)8套省臺節(jié)目，其竣工于2023年。二期地面數(shù)字電視傳輸工程的建設(shè)，主要是在對一期工程信號傳輸穩(wěn)定性進行檢驗的基礎(chǔ)上所構(gòu)成的，通過長達2年的信號校對調(diào)試，確保經(jīng)過穩(wěn)定性試驗能夠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)射數(shù)字電視信號，則可在此基礎(chǔ)上結(jié)合前沿信號發(fā)射裝置對原有的地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)加以優(yōu)化。在二期工程中，信號傳輸占用554 MHz帶寬下的23頻道這一頻點。經(jīng)過耦合器對數(shù)字電視發(fā)射信號進行耦合，從而向信號發(fā)射設(shè)備進行加載，等待加載完成后可直接進行發(fā)射。

當兩期工程竣工之后，在本次縣區(qū)地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的建設(shè)中，可滿足25套電視節(jié)目的傳輸需求，且至今為止，數(shù)字電視具有穩(wěn)定的傳輸信號，根據(jù)調(diào)查，在該縣區(qū)內(nèi)收看地面數(shù)字電視的用戶占比超過72%，相較于剛開播時的46%人數(shù)上漲顯著。

3.2 滿足多類使用需求

對于地面數(shù)字電視傳輸工程的建設(shè)而言，包括運維工程在內(nèi)，由省級與國家財政部為其分撥資金，用戶可免費接收信號并觀看開放式節(jié)目。收看地面數(shù)字電視節(jié)目，首先需要廣播電視用戶自行購買接收天線。數(shù)字電視地面?zhèn)鬏斝盘柼炀€與以往的UHF模擬信號天線較為相似，且地面數(shù)字電視僅需30個dB就可接收信號，具有較低的門限電平，因此對天線的信號接收能力要求較低。

而考慮到在該縣區(qū)內(nèi)接收電視信號的居民群眾的電視型號具有一定差異，為滿足地面數(shù)字電視信號的傳輸需求，也應當差異性配置信號接收裝置。如具有AV接口的老式電視機，則在接收地面數(shù)字電視信號時，需要配置高清機頂盒，在連接天線后可獲得AV信號，隨后向電視進行加載，可收看電視節(jié)目。若廣播電視用戶使用的是內(nèi)置DTMB解碼器數(shù)碼電視機，則在接收天線信號時可直接向電視接口進行接入，完成對電視信號的傳輸。無論是哪一種廣播電視設(shè)備，所應用的接收設(shè)備均具有較低的使用成本。

地面數(shù)字電視傳輸信號主要通過無線電波完成，而無線電波在傳輸信號的過程中，主要路線為直線，無法進行迂回轉(zhuǎn)彎。若信號傳輸過程中遇到建筑物或是山體隔絕遮擋等，將會導致信號傳輸效果受到影響，出現(xiàn)信號反射情況，對廣播電視節(jié)目的收看效果造成一定影響。因此結(jié)合該縣區(qū)所處地理位置，其處于山區(qū)中，基于特殊的地形地貌環(huán)境，盡管在具有較高海拔位置的山體上布置地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)與天線反饋系統(tǒng)，但是在該縣區(qū)內(nèi)處于平原地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)占比僅為81%，這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)可接收良好數(shù)字電視信號觀看節(jié)目，但是剩余19%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅有部分區(qū)域可收看電視節(jié)目。

且與此同時考慮到部分用戶使用車載電視接收信號收看節(jié)目，若車輛搭載DTMB接收裝置，可通過安裝小型信號接收裝置的方式，在車輛行駛于寬闊道路時接收來自高山上的電視信號，從而滿足車載電視的收看需求。

3.3 應用效果

綜合該縣區(qū)內(nèi)的地面數(shù)字電視收看狀況而言，盡管其信號發(fā)射設(shè)備相對較為良好，但是收看人數(shù)并沒有達到理想狀態(tài)[5]。這是由于基于無線地面數(shù)字電視傳輸?shù)谋举|(zhì)來講，其仍舊屬于一種傳統(tǒng)的媒體傳輸方式。在信號傳輸過程中，以廣播式單向傳輸為主，具有單行道特征。因此導致傳輸內(nèi)容上具有一定局限性，無法為廣播電視用戶提供豐富的電視節(jié)目。從廣播電視用戶的使用體驗上來講，處于被動接收電視信號的狀態(tài)，難以達到IPTV與移動互聯(lián)網(wǎng)電視的豐富節(jié)目效果，同時也無法提供更為智能便捷的交互式電視網(wǎng)絡(luò)使用體驗，進而促使地面數(shù)字電視傳輸成為了傳統(tǒng)媒體中的一大局限。

根據(jù)當前廣播電視技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來講，地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)并沒有獲得更為良好的發(fā)展前景，包括無線與有線兩方面的視角，均難以形成更加良好的發(fā)展效果。尤其是在當前新媒體迸發(fā)之下，各種移動互聯(lián)網(wǎng)節(jié)目層出不窮，人們使用廣播電視收看節(jié)目的頻率逐漸下降，有線電視用戶的占比更是逐漸減少。但是廣播電視的發(fā)展困境也終將迎來轉(zhuǎn)機，在新時期的發(fā)展中，我國近年來大力支持銜接融媒體中心建設(shè)，不僅能夠充分發(fā)揮新媒體賦能，促使其與廣播電視系統(tǒng)相互結(jié)合打造全新的傳媒格局，同時也是促進我國文化安全發(fā)展的更好方式。

4. 地面數(shù)字電視傳輸?shù)陌l(fā)展前景

5G技術(shù)的發(fā)展，為地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)提供了全新動力，在廣泛引進5G商用牌照之后，促使廣電系統(tǒng)利用5G技術(shù)對地面數(shù)字電視運營加以改善。通過與5G技術(shù)相互融合，可打造5G廣播+5G通信+地面數(shù)字電視廣播的構(gòu)架，同時結(jié)合5G移動通信基站小塔+地面數(shù)字電視廣播的組網(wǎng)方式，進一步促進傳統(tǒng)廣播電視媒體的發(fā)展轉(zhuǎn)型，從而與新興媒體相互融合，打造全新的融媒體發(fā)展格局。而在這一過程中，地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)與5G傳輸技術(shù)將會面向不同對象提供服務，通過分別向傳統(tǒng)大屏與新興小屏提供超高清智能服務的方式，打造高品質(zhì)電視廣播業(yè)務。通過充分聯(lián)合移動終端，在5G時代背景下，廣播電視技術(shù)將從傳統(tǒng)信號接收方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿有盘柦邮辗绞?，包括移動互?lián)網(wǎng)設(shè)備、車載電視以及固定電視等，完成廣播電視節(jié)目的收發(fā)，進一步為廣播電視技術(shù)與地面數(shù)字電視傳輸在新時期的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

5. 結(jié)束語

相較于傳統(tǒng)廣播電視技術(shù)來講，地面數(shù)字電視傳輸技術(shù)優(yōu)勢更加顯著，且其在應用過程中，能夠為用戶提供更加高清且豐富的電視節(jié)目。在今后的發(fā)展中，與5G技術(shù)深入結(jié)合，將會打造更加卓越的融媒體廣播電視模式，從而更好地滿足當代人民大眾的使用需求，促進廣播電視傳媒行業(yè)健康發(fā)展。

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