時(shí)間:2023-03-21 17:03:32
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關(guān)鍵詞:數(shù)字電視模擬電視編碼調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)
1數(shù)字電視概念
1.1數(shù)字電視定義
數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。數(shù)字電視是一個(gè)系統(tǒng),是指從電視節(jié)目采集、制作、編輯、播出、傳輸、用戶端接收、顯示等全過(guò)程的數(shù)字化,換句話說(shuō)就是系統(tǒng)所有過(guò)程信號(hào)全是由O、1組成的數(shù)字流。
數(shù)字電視已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電視,而是能提供包括圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等全方位的服務(wù),是3C融合的一個(gè)典范,是計(jì)算機(jī)、傳輸平臺(tái)、消費(fèi)電子三個(gè)環(huán)節(jié)的聚焦點(diǎn)。
1.2數(shù)字電視與模擬電視的對(duì)比
數(shù)字電視采用的技術(shù)與原模擬電視有著很大的不同。其技術(shù)比較見(jiàn)下表。
1.3數(shù)字電視的優(yōu)勢(shì)
1)現(xiàn)有模擬電視頻道帶寬為8MHz,只能傳送一套普通的模擬電視節(jié)目。采用數(shù)字電視后一個(gè)頻道內(nèi)就傳送1—8套數(shù)字電視節(jié)目(隨著編碼技術(shù)的改進(jìn),傳送數(shù)量還會(huì)進(jìn)一步提高),電視頻道利用率大大提高。
數(shù)字電視與模擬電視的技術(shù)比較
模擬電視
數(shù)字電視
描述
采用模擬信號(hào)傳輸電視圖像、伴音、
附加功能等信號(hào)
采用數(shù)字信號(hào)傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號(hào)
信源編解碼
因?yàn)樾盘?hào)數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問(wèn)題
電視信號(hào)數(shù)字化后,其信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸率很高。須具有良好的數(shù)據(jù)編碼壓縮技術(shù)
復(fù)用
無(wú)夏用器,視頻、音頻信號(hào)分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號(hào)分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流,使數(shù)字電視具備了可擴(kuò)展性、分級(jí)性、交互性、與網(wǎng)絡(luò)的互通性
信道編解碼調(diào)制解調(diào)
圖像信號(hào)按行、場(chǎng)排列,并具有行、
場(chǎng)同步信號(hào)、前后均衡脈沖等,并對(duì)
視頻信號(hào)有補(bǔ)償處理。調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅
有壓縮及復(fù)用,傳送時(shí)的信號(hào)不再有模擬電視場(chǎng)、行標(biāo)志及概念。通過(guò)
糾錯(cuò)、均衡來(lái)提高信號(hào)抗干擾能力,調(diào)鍘采用QAM、COFDM等新方法。
且隨著調(diào)制方法技術(shù)的改進(jìn)。傳輸效率會(huì)進(jìn)一步提高
特點(diǎn)
信號(hào)數(shù)據(jù)量少,技術(shù)成熟.價(jià)格便宜
信號(hào)不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數(shù)字電視信號(hào)可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸,與計(jì)算機(jī)具有良好接口。
2)清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強(qiáng)。在同樣覆蓋范圍內(nèi),數(shù)字電視的發(fā)射功率要比模擬電視小一個(gè)數(shù)量級(jí)。
3)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)接收、便攜接收及各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播等各種互動(dòng)電視業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費(fèi)業(yè)務(wù)。
4)系統(tǒng)采用了開(kāi)放的中間件技術(shù),能實(shí)現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,可與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等的互通互連。
5)易于實(shí)現(xiàn)信號(hào)存儲(chǔ),而且存儲(chǔ)時(shí)間與信號(hào)的特性無(wú)關(guān),易于開(kāi)展多種增值業(yè)務(wù)。
6)由于保留了現(xiàn)有模擬電視視頻格式,用戶端僅需加裝數(shù)字電視機(jī)頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目,利于系統(tǒng)的平穩(wěn)過(guò)渡,減少消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
1.4數(shù)字電視的應(yīng)用范圍
1)基本業(yè)務(wù):只要節(jié)目源許可,用戶可以收看數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目,以及幾十套調(diào)頻廣播節(jié)目和數(shù)字音頻廣播(DAB)節(jié)目。
2)擴(kuò)展業(yè)務(wù):可提供如圖文電視、電視會(huì)議、數(shù)據(jù)信息廣播、加密電視、視頻點(diǎn)播等。
3)增值業(yè)務(wù):可通過(guò)雙向傳輸系統(tǒng)進(jìn)行交互式的多功能應(yīng)用,如互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子郵件、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通訊、家庭保安監(jiān)控等多媒體信息服務(wù)。
1.5數(shù)字電視的弱點(diǎn)
數(shù)字電視并不是完美無(wú)缺的,它同樣存在著一些弱點(diǎn)。例如在取樣的過(guò)程、量化誤差、壓縮編碼所帶來(lái)的信號(hào)損傷,在節(jié)目制作及傳輸過(guò)程中貫通延遲。有些損傷可以修復(fù),并不影響圖像的最終質(zhì)量,而有些損傷只能通過(guò)一些補(bǔ)償措施削弱它的影響,但這并不能影響電視領(lǐng)域向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。與電視信號(hào)數(shù)字化后所帶來(lái)的好處相比,這些影響往往會(huì)被忽略。
2數(shù)字電視分類(lèi)
2.1按信號(hào)傳輸方式可分為:地面無(wú)線傳輸數(shù)字電視(地面數(shù)字電視);衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視(衛(wèi)星數(shù)字電視);有線傳輸數(shù)字電視(有線數(shù)字電視)。
2.2按圖像清晰度可分為三大類(lèi)
1)數(shù)字高清晰度電視(HDTV):需至少720線逐行或1080線隔行掃描、屏幕寬高比應(yīng)為16:9、采用杜比數(shù)字音響,能將高清晰格式轉(zhuǎn)化為其他格式并能接收并顯示較低格式的信號(hào),圖像質(zhì)量可達(dá)到或接近35mm寬銀幕電影的水平。
2)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV):必須達(dá)到480線逐行掃描,能將720逐行、1080隔行等格式變?yōu)?80逐行輸出,采用杜比數(shù)字音響。對(duì)應(yīng)現(xiàn)有電視的分辨率,其圖像質(zhì)量為演播室水平。
3)數(shù)字普通清晰度電視(LDTV):顯示掃描格式低于標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視,即低于480線逐行掃描的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率。
2.3按照產(chǎn)品類(lèi)型可分為
數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體化數(shù)字電視接收機(jī);
2.4按顯示屏幕幅型比分類(lèi)
數(shù)字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類(lèi)型。
3數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn),以下幾項(xiàng)技術(shù)是關(guān)鍵:
3.1數(shù)字電視的信源(視頻、音頻)編解碼技術(shù)在1920x1080顯示格式下,數(shù)字化后信號(hào)的數(shù)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,因此必須去除圖像信號(hào)中的多余信息,將數(shù)碼率壓縮到能在一個(gè)8MHz模擬電視信道中傳送。視頻編碼技術(shù)主要功能是完成圖像的壓縮,使數(shù)字電視的信號(hào)傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國(guó)際組織已經(jīng)制定了對(duì)圖像進(jìn)行壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)有JPEG(靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-2(運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))等。音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。對(duì)伴音進(jìn)行壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG伴音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)、AC-3等。
3.2數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)
數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)從發(fā)送端信息的流向來(lái)看,它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來(lái)的數(shù)據(jù)比特流,經(jīng)處理復(fù)合成單路串行的比特流,送給信遭編碼及調(diào)制。接受端與此過(guò)程相反。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面,美國(guó)、歐洲、日本都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。
3.3數(shù)字電視的信道編解碼及調(diào)制解調(diào)
為了提高傳輸?shù)念l帶利用率,通過(guò)調(diào)制把傳輸信號(hào)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,例如:殘留邊帶調(diào)制(VSB);正交振幅調(diào)制(QAM);四相相移鍵控調(diào)制(QPSK);差動(dòng)四相相移鍵控調(diào)制(DQPSK);編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制(COFDM)等。
為了提高數(shù)字電視傳輸?shù)目煽啃裕ㄟ^(guò)糾錯(cuò)編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),提高信號(hào)的抗干擾能力,方法如:里德一索羅門(mén)碼、卷積碼、交織、格狀編碼調(diào)制等。美國(guó)、歐洲、日本數(shù)字電視的制式、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,主要是指在該方面的不同。
4數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)是指數(shù)字電視采用的視音頻采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務(wù)信息格式等的規(guī)定。目前投入使用的有三種:
美國(guó)的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會(huì));歐洲的DVB(數(shù)字視頻廣播);日本的ISDB(綜合服務(wù)數(shù)字廣播)。
每一種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于信源的處理、畫(huà)面格式及傳輸方式等方面均有一些差別。每一種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)又可分為衛(wèi)星傳輸、電纜傳輸和地面?zhèn)鬏敺绞健?/p>
4.1美國(guó)ATSC標(biāo)準(zhǔn)
ATSC標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)層級(jí)組成,最高為圖像層,確定圖像的形式,包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層。再下來(lái)是系統(tǒng)復(fù)用層,特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中。最后是傳輸層,確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。下面兩層共同承擔(dān)普通數(shù)據(jù)的傳輸。上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上運(yùn)行的特定配置,如HDTV或SDTV;還確定ATSC標(biāo)準(zhǔn)支持的具體圖像格式。
另外,ATSC還開(kāi)發(fā)并通過(guò)了可為采用50Hz幀頻的國(guó)家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。
ATSC成員30個(gè),其中有美國(guó)國(guó)內(nèi)成員20個(gè)、來(lái)自阿根廷、法國(guó)、韓國(guó)等7個(gè)國(guó)家的成員10個(gè),中國(guó)的廣播科學(xué)研究院也參加了ATSC組織。
ATSC標(biāo)準(zhǔn)定義的畫(huà)面格式
支持室內(nèi)接收、移動(dòng)接收等需求,包括4個(gè)系統(tǒng)。
1)DVB傳輸系統(tǒng):涉及衛(wèi)星、有線電視、地面、SMATV、MMDS等所有傳輸媒體。
DVB-S數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點(diǎn)。
DVB-C數(shù)字有線電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號(hào)。
pWB-T數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。本地區(qū)覆蓋最好。傳輸質(zhì)量高,但接收費(fèi)用也高。
DVB-SMATV是數(shù)字衛(wèi)星共用天線電視(SMATV)廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MS高于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MC低于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
2)DVB基帶附加信息系統(tǒng):可傳送接收IRD調(diào)諧、節(jié)目指南及圖文、字幕、圖標(biāo)等信息。
DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的畫(huà)面格式
DVB-SI數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-TXT數(shù)字圖文廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于固定格式圖文電視的傳送。
DVB-SUB為數(shù)字廣播字幕系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于字幕及圖標(biāo)的傳送。
3)DVB交互業(yè)務(wù)服務(wù):對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有:DVB—NIP、DVB-R.CC和DVB-R.CT。
4)DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn):條件接收是付費(fèi)電視廣播的基本部分。DVB數(shù)字廣播系統(tǒng)與其他電信網(wǎng)絡(luò)(如SDH、ATM等)連接,可實(shí)現(xiàn)DVB向電信網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡。標(biāo)準(zhǔn)包括:DVB-C11DVB-PDH,DVB-SDH,DVB—ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。
DVB成員已經(jīng)達(dá)到265個(gè)(來(lái)自35個(gè)國(guó)家和地區(qū)),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國(guó)的廣播科學(xué)研究院和TCL電子集團(tuán)也在其中。
4.3日本ISDB標(biāo)準(zhǔn)
日本數(shù)字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道,采用QPSK調(diào)制。并在1999年了數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(數(shù)字廣播專(zhuān)家組)制訂的數(shù)字廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),它利用一種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案在一個(gè)普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類(lèi)的信號(hào),同時(shí)已經(jīng)復(fù)用的信號(hào)也可以通過(guò)各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴(kuò)展性、共通性等特點(diǎn),可以靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
頻編碼
4.4三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比
無(wú)論哪一種制式,它們的視頻壓縮技術(shù)都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn),但是由于美國(guó)和歐洲等在模擬電視的制式的差別,為了兼容性,它們的視頻采樣格式也存在差別,主要體現(xiàn)在行和列的分辨率及場(chǎng)頻等。
在數(shù)字電視信號(hào)的傳輸中,衛(wèi)星傳輸一般采用QPSK調(diào)制技術(shù),電纜傳輸一般采用QAM調(diào)制技術(shù),但地面?zhèn)鬏敳捎玫募夹g(shù)則在不同的制式中存在很大差別,如美國(guó)的ATSC采用的是VSB調(diào)制技術(shù),而歐洲的DVB和日本的ISDB則使用oFDM調(diào)制技術(shù)。
服務(wù)信息是指在數(shù)字電視中開(kāi)展增值服務(wù)所用的數(shù)據(jù),美國(guó)ATSC制式中的PSIP部分和歐洲D(zhuǎn)VB制式中的SI部分分別規(guī)定了各自數(shù)字電視中的服務(wù)信息格式。
ATScATV優(yōu)點(diǎn):頻譜效率高、功率峰均比低,明顯地減少了脈沖干擾。可將與原模擬NTSC信號(hào)的同頻和鄰頻干擾減至最小。缺點(diǎn)是不能抵抗多徑干擾,不支持移動(dòng)接收。
DVB-T優(yōu)點(diǎn):在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機(jī),每一個(gè)均覆蓋一個(gè)較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),DVB是一三種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的比較
種最佳選擇。同時(shí)提供了良好的移動(dòng)接收性能。缺點(diǎn)是:其載/噪比低于8-VBS,并且限制了信號(hào)的有效傳輸距離,對(duì)來(lái)自于電機(jī)的脈沖干擾較敏感,較高的峰/均值比,并且需要較高功率的發(fā)射機(jī),保護(hù)間隔降低了頻譜效率并明顯減少帶寬的比特/赫茲率。
ISDB-T和DVB-T非常類(lèi)似,根據(jù)分層和窄帶接收同時(shí)實(shí)現(xiàn)固定、移動(dòng)和便攜接收,是日本制式的特點(diǎn);與DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能。
5中國(guó)的數(shù)字電視
早在1996年,我國(guó)便開(kāi)始了數(shù)字電視的研究工作,數(shù)字電視被列人原國(guó)家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目,并成立了數(shù)字高清晰度電視的總體組。1999年10月,高清晰度方案被成功用于國(guó)慶50周年大典的數(shù)字電視現(xiàn)場(chǎng)直播。后國(guó)家將數(shù)字電視發(fā)展計(jì)劃納入“十五”高新技術(shù)的12個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)之列,數(shù)字電視研究工作全面啟動(dòng)。
5.1中國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1)信源編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
中國(guó)的數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)工作組制定了面向數(shù)字電視和高清激光視盤(pán)播放機(jī)的AVS標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)完全兼容,也可以兼容MPEG-4AVC/H.264國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基本層,其壓縮水平可達(dá)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的2-3倍。
2)信道傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中國(guó)的衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)采用歐洲D(zhuǎn)VB—S標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)有線數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還在報(bào)批過(guò)程中,大中型城市有線電視臺(tái)多采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在試播。
中國(guó)的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案目前還在制定過(guò)程之中。
3)條件接收系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(CA)、用戶管理系統(tǒng)(SMC)已制定完成。
5.2數(shù)字電視現(xiàn)狀及發(fā)展:
1)中國(guó)數(shù)字電視規(guī)劃:
國(guó)家廣電總局制定了《我國(guó)有線電視向數(shù)字化過(guò)渡時(shí)間表>。
2003年數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)(未按期實(shí)現(xiàn))。
2005年進(jìn)行數(shù)字電視的商業(yè)播出,有線數(shù)字電視用戶超過(guò)3000萬(wàn)戶,直轄市、東部地區(qū)地(市)級(jí)以上城市、中部地區(qū)省會(huì)市和部分地(市)級(jí)城市、西部地區(qū)部分省會(huì)市的有線電視完成向數(shù)字化過(guò)渡。
2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播奧運(yùn)會(huì),東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級(jí)城市和大分縣級(jí)城市、西部地區(qū)部分地(市)級(jí)以上城市和少數(shù)縣級(jí)城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過(guò)渡。
2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視,中部地區(qū)縣級(jí)城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過(guò)渡。
2015年停播模擬信號(hào),西部地區(qū)縣級(jí)城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過(guò)渡。
2)數(shù)字電視現(xiàn)實(shí)的困難:
要發(fā)展數(shù)字電視面臨的問(wèn)題還很多。一是原先電視臺(tái)設(shè)備的更換,節(jié)目的制作成本高于模擬電視。這直接造成數(shù)字電視初期節(jié)目源緊張。二是數(shù)字電視的基礎(chǔ)是雙向電視網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)由單向改為雙向改造成本較高,難度很大。三是我國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的不確定也影響了數(shù)字電視的進(jìn)程。
1.統(tǒng)計(jì)復(fù)用參數(shù)設(shè)置
通過(guò)進(jìn)行最高碼率、最低碼率以及優(yōu)先級(jí)等參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整,能夠優(yōu)化信號(hào)傳輸系統(tǒng)。在保證統(tǒng)計(jì)復(fù)用組內(nèi)帶寬充分的情況之下,通過(guò)調(diào)整最高碼率,讓其與輸入碼流一致,能夠使得節(jié)目碼流全都通過(guò)統(tǒng)計(jì)復(fù)用器,從而保證了圖像的質(zhì)量。調(diào)整最低碼率,能夠有效地過(guò)濾掉噪聲大、質(zhì)量差的碼流,去其糟粕取其精華,從而提升了信號(hào)的整體質(zhì)量。另外,對(duì)TS流設(shè)置優(yōu)先級(jí),在統(tǒng)計(jì)復(fù)用器的處理過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)TS流的優(yōu)先級(jí)控制。根據(jù)節(jié)目的收視率和輸入信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行精心調(diào)整,可以使得有線數(shù)字節(jié)目運(yùn)營(yíng)商受益。
2.統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用研究
2.1統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)在互動(dòng)電視系統(tǒng)中的應(yīng)用
視頻點(diǎn)播是互動(dòng)電視的重要功能。用戶通過(guò)STB發(fā)射點(diǎn)播信號(hào),通過(guò)CMTS回傳通道,將點(diǎn)播信息發(fā)送到VOD服務(wù)器,互動(dòng)電視系統(tǒng)中的VOD服務(wù)器在接收到點(diǎn)播請(qǐng)求之后,將點(diǎn)播的節(jié)目數(shù)據(jù)流SPTS輸送到各地市的交換機(jī)中,通過(guò)交換機(jī)將信號(hào)輸送到分機(jī)房的IPQAM設(shè)備上,經(jīng)過(guò)調(diào)制后,將信號(hào)進(jìn)行發(fā)射,最后由機(jī)頂盒中的接收天線進(jìn)行接收,完成視頻點(diǎn)播服務(wù)。隨著各地加大互動(dòng)業(yè)務(wù)的推廣力度,用戶的點(diǎn)播數(shù)也產(chǎn)生了大幅度的增長(zhǎng)。然而,在點(diǎn)播高峰期,視頻通道的負(fù)荷可達(dá)80%,視頻通道與用戶需求之間產(chǎn)生了較大的矛盾,為滿足用戶的點(diǎn)播需求,必須擴(kuò)大視頻通道,而視頻通道的擴(kuò)容成本高,建設(shè)周期長(zhǎng)。另外,有些地區(qū)的分機(jī)房的IPQAM設(shè)備不足,也無(wú)法滿足用戶的點(diǎn)播需求。在這樣情況下,通過(guò)引入統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù),能夠在不影響畫(huà)面質(zhì)量的前提下,通過(guò)對(duì)視頻服務(wù)器要輸出的TS流進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)單頻點(diǎn)TS流增加50%的效果。這就相當(dāng)于擴(kuò)大了50%的視頻通道容量。另外,在一些點(diǎn)播熱點(diǎn)區(qū)域,利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù),電視臺(tái)通過(guò)修改前端的相關(guān)參數(shù),就能夠?qū)⒎?wù)器要發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行壓縮,節(jié)省通道的占用,在點(diǎn)播量出現(xiàn)下降的時(shí)候,通過(guò)恢復(fù)相關(guān)設(shè)置就能實(shí)現(xiàn)功能的恢復(fù)。利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了互動(dòng)電視系統(tǒng)的“軟控制”。
2.2統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)在地面數(shù)字電視中的應(yīng)用
MPEG—2作為較為成熟的一種音頻視頻編碼技術(shù),被廣泛應(yīng)用于有線數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、制作數(shù)字電視節(jié)目和視頻光盤(pán)等領(lǐng)域。地面數(shù)字電視廣播,由于地面?zhèn)鬏敪h(huán)境的復(fù)雜,容易發(fā)生多徑反射現(xiàn)象,容易發(fā)生信號(hào)的衰減,而且傳播過(guò)程中干擾信號(hào)多,因此信號(hào)傳輸通道的負(fù)荷量就比較低。在一些縣級(jí)電視單位,無(wú)法直接復(fù)用衛(wèi)星信號(hào)的TS流,加之,頻率資源有限。因此,往往會(huì)在一個(gè)頻點(diǎn)中壓縮8~10個(gè)以上的電視節(jié)目,影響了節(jié)目的畫(huà)面質(zhì)量,也造成了資源的浪費(fèi)。利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)MPEG—2傳輸流的再?gòu)?fù)用,完成多節(jié)目的傳送,實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視節(jié)目的傳輸。僅1U高度的統(tǒng)計(jì)復(fù)用器就能夠?qū)?92個(gè)HD數(shù)字MPEG—2業(yè)務(wù)的碼流進(jìn)行重組、復(fù)用以及碼率轉(zhuǎn)換等。而這些MPEG—2業(yè)務(wù)可以是音頻、視頻,也可以是SPTS、MPTS。而且利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)能夠直接復(fù)用衛(wèi)星TS流,減少了中間環(huán)節(jié),智能地對(duì)輸出的節(jié)目碼流進(jìn)行分配,保證了數(shù)字電視節(jié)目的圖像質(zhì)量。另外,在一些縣級(jí)地面數(shù)字電視廣播中,實(shí)測(cè)碼率僅為1.6Mbps,采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)后,提高了圖像分辨率,在42英寸的液晶電視機(jī)上畫(huà)面質(zhì)量仍然為人們所接受。
3.結(jié)語(yǔ)
首先,廣播電視技術(shù)呈高速發(fā)展趨勢(shì)。廣播電視屬于電子信息技術(shù)的科學(xué)分支,隨著電纜電視、光纖通信技術(shù)的日益更新,用戶即可獲取豐富電視節(jié)目、廣播節(jié)目,利用網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)方式,提出自身要求,或向外界傳送節(jié)目,現(xiàn)代廣播電視呈靈活性、針對(duì)性特點(diǎn)。某些單位雖然經(jīng)濟(jì)實(shí)力小,仍可成為廣播電視信息傳播者??梢哉f(shuō),信息傳播者、信息受眾之間的界限趨向模糊化,受眾按照自身能力、需求,可掌握傳播工具。然而,我們必須確保現(xiàn)實(shí)社會(huì)、科學(xué)技術(shù)的有效統(tǒng)一,在廣播電視事業(yè)發(fā)展進(jìn)程中,注重現(xiàn)代技術(shù)概念、傳統(tǒng)技術(shù)概念的有效統(tǒng)一,重視精神結(jié)合物質(zhì)。其次,通過(guò)廣播電視技術(shù),有效促進(jìn)社會(huì)其它領(lǐng)域改革,進(jìn)而提升技術(shù)社會(huì)價(jià)值。近些年來(lái),廣播電視技術(shù)發(fā)展十分迅速,人們文化需求進(jìn)一步滿足,城鄉(xiāng)之間的信息差別逐漸縮小,廣播電視技術(shù)對(duì)人們文化價(jià)值觀、生活方式具有重要影響。針對(duì)廣播電視技術(shù),部分人認(rèn)為社會(huì)道德觀念在逐漸衰退,政治危機(jī)進(jìn)一步加深,廣播電視上花費(fèi)較多財(cái)力、時(shí)間,傳統(tǒng)思維方式、方式被改變。部分人認(rèn)為廣播電視對(duì)文學(xué)發(fā)展,造成了嚴(yán)重阻礙,許多青少年不再重視文學(xué)美欣賞,無(wú)法以邏輯思維,表達(dá)自身思想。同時(shí),大多數(shù)認(rèn)為,通過(guò)現(xiàn)代廣播電視技術(shù),人們進(jìn)入了新信息時(shí)代,人們生活水平進(jìn)一步提高,社會(huì)聯(lián)系越來(lái)越緊密,進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)民主、社會(huì)安定。不管是積極影響、消極看法,現(xiàn)代廣播技術(shù)正在日益發(fā)展,從未停止前進(jìn)步伐。廣播電視技術(shù)可看作雙刃劍,一方面又積極效益,同時(shí)也有危害一面,現(xiàn)代廣播技術(shù)的運(yùn)用,必須做到揚(yáng)長(zhǎng)避短、趨利避害。
2現(xiàn)代廣播電視技術(shù)的發(fā)展展望
首先,促進(jìn)現(xiàn)代廣播電視技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。目前,通過(guò)現(xiàn)代廣播電視技術(shù),有效推進(jìn)廣播電視事業(yè)繁榮發(fā)展。因噪擾不斷積累,信號(hào)失真逐漸累積,進(jìn)而導(dǎo)致質(zhì)量低劣問(wèn)題出現(xiàn)。按照現(xiàn)階段技術(shù)水平,還很難解決這些問(wèn)題,即使近些年從未停止改良、完善,因制式制約,未能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。而衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的有效運(yùn)用,使廣播電視技術(shù)有了希望,即將開(kāi)創(chuàng)廣播電視技術(shù)革新時(shí)代。其次,數(shù)字化水平進(jìn)一步提高。對(duì)于廣播電視而言,接收、傳輸模擬信號(hào)時(shí),極易噪聲干擾、噪雜,使原信號(hào)混淆,嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量。通過(guò)數(shù)字化技術(shù),全面提升實(shí)用水平,在信號(hào)傳輸環(huán)節(jié),對(duì)噪擾與失真問(wèn)題,實(shí)施整形恢復(fù),進(jìn)而獲取原始信號(hào)。通過(guò)數(shù)字化技術(shù),提高信號(hào)處理、加工便捷性,增強(qiáng)抗干擾能力,有利于電路的集成。因此,提高數(shù)字化水平,對(duì)廣播電視技術(shù)具有重大作用。第三,衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。在國(guó)際上,先進(jìn)國(guó)家早就開(kāi)始使用衛(wèi)星技術(shù),使國(guó)民信息需求得到有效滿足。然而,我國(guó)啟用衛(wèi)星電視技術(shù)較晚,一直到1990年才普及推廣,大量衛(wèi)星電視生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)驗(yàn)企業(yè)增多。然而受到生產(chǎn)與技術(shù)約束,國(guó)外廣播電視產(chǎn)品沖擊,外國(guó)企業(yè)基本占據(jù)了我國(guó)衛(wèi)星接收市場(chǎng)。隨著改革開(kāi)放進(jìn)一步深化,我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)水平明顯提升,然而過(guò)度依賴國(guó)外技術(shù)。近些年來(lái),衛(wèi)星信道調(diào)解芯片逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,然而國(guó)外企業(yè)壟斷了解碼芯片市場(chǎng),我國(guó)電視產(chǎn)品進(jìn)口依賴度較高,自主產(chǎn)品研發(fā)力度不高。一直到2012年,國(guó)產(chǎn)直播解碼芯片研發(fā)成功,使用戶基礎(chǔ)條件得到有效擴(kuò)大,對(duì)于直播衛(wèi)星服務(wù),正在大力推進(jìn)戶戶通工程,開(kāi)拓了我國(guó)廣播電視新領(lǐng)域。因此,我國(guó)要想發(fā)展廣播電視技術(shù),必須不斷加強(qiáng)衛(wèi)星技術(shù)研發(fā),提高衛(wèi)星芯片產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)一步發(fā)展衛(wèi)星技術(shù)。
3結(jié)論
摘要:廣播電視信號(hào)傳輸和播出手段主要有微波、衛(wèi)星、光纜3種,本文簡(jiǎn)述了的廣播電視移動(dòng)接收的制式及技術(shù)。
科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展給各行各業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)和機(jī)遇,隨著廣播事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,移動(dòng)接收成為發(fā)展方向之一。廣播電視雖然有很長(zhǎng)的歷史,但移動(dòng)接收的進(jìn)展卻不盡人意。即使是調(diào)頻廣播,在汽車(chē)高速行駛中的接收也往往遇到困難。電視的移動(dòng)接收問(wèn)題要比廣播的移動(dòng)接收困難得多,所以至今還沒(méi)有得到解決,所以廣播電視的移動(dòng)接收引起廣電界的重視。
一、移動(dòng)電視
移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收的功能,使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無(wú)線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點(diǎn),較之衛(wèi)星接收,有實(shí)現(xiàn)容易、價(jià)格低廉的特點(diǎn);較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭(zhēng)等因素造成的斷網(wǎng)影響。移動(dòng)和便攜的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會(huì)“信息到人”的要求,也就是無(wú)論何人何時(shí)在何地均能任意獲取他想得到的信息。
二、移動(dòng)接收制式
眾所周知,地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式,除了國(guó)外正在使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)外,還有我國(guó)自己提出的若干種制式。這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類(lèi),美國(guó)用的ATSC是單載波的,歐洲的DVB-T是多載波的。國(guó)外主要有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn):歐洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美國(guó)的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)。
ATSC采用的是單載波調(diào)制方式(VSB),抗多徑干擾和抗多譜勒效應(yīng)能力差,難以建立單頻網(wǎng)和進(jìn)行移動(dòng)接收。ISDB-T雖然支持單頻網(wǎng)和移動(dòng)接收的應(yīng)用要求,但是該技術(shù)應(yīng)用較少。從世界各地對(duì)數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的采用情況來(lái)看,DVB-T標(biāo)準(zhǔn)較ATSC和ISDB-T更具優(yōu)勢(shì)。DVB-T是歐洲D(zhuǎn)VB系列標(biāo)準(zhǔn)中較新的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(此外還有有線數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-C,以及衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-S),也是最復(fù)雜的DVB傳輸系統(tǒng)。此標(biāo)準(zhǔn)是1998年2月批準(zhǔn)通過(guò)的。DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的核心是MPEG-2數(shù)字視音頻壓縮編碼,采用編碼正交頻分復(fù)用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)調(diào)制方式,適用于大范圍多發(fā)射機(jī)的8k載波方式。為高清晰度電視(HDTV)信號(hào)傳輸提供大于20Mbps的凈荷碼率,支持簡(jiǎn)單天線室內(nèi)固定接收。為標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)信號(hào)傳輸提供大于5Mbps的凈荷碼率,并能在車(chē)速移動(dòng)條件下支持移動(dòng)接收。具有單頻組網(wǎng)能力。目前采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家和地區(qū)有德國(guó)、西班牙、挪威等歐洲國(guó)家及澳大利亞、新加坡等其它國(guó)家。其中新加坡和德國(guó)等國(guó)將移動(dòng)接收和手持設(shè)備作為主要方向。歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最初是為便攜和固定接收而設(shè)計(jì),它采用的是COFDM(編碼正交頻分復(fù)用)多載波調(diào)制方式,其調(diào)制參數(shù)(如星座圖、編碼率、保護(hù)間隔等)可調(diào),可提供120種常規(guī)模式和1200種分級(jí)模式。隨后,針對(duì)DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移動(dòng)接收中的不足,人們提出了一種DVB-H的制式專(zhuān)門(mén)用于移動(dòng)接收,而原有的數(shù)字音頻廣播(DAB)也發(fā)展到播出多媒體。
DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通過(guò)地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴(kuò)展應(yīng)用。和DVB-T相比,DVB-H終端具有功耗更低、移動(dòng)接收和抗干擾性更強(qiáng)的特點(diǎn),因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動(dòng)電話、手持計(jì)算機(jī)等小型便攜設(shè)備通過(guò)地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號(hào)。也可以說(shuō)DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng),通過(guò)增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機(jī)等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號(hào)。DVB-H采用時(shí)分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下,除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外,調(diào)諧器電路在其它時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài),因此可有效減少耗電。DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動(dòng)終端。它應(yīng)該能夠在手提式的,移動(dòng)的和室內(nèi)的環(huán)境中,使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。目前看來(lái),數(shù)字移動(dòng)電視非數(shù)字電視地面廣播莫屬。我國(guó)地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)于2006年8月18日頒布(GB20600-2006),并自2007年8月1日起正式實(shí)施(國(guó)標(biāo)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)稱為DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。較早時(shí)也稱為DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)多載波調(diào)制技術(shù),這種獨(dú)特的先進(jìn)技術(shù)有機(jī)地將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合起來(lái),在頻域傳送有效載荷,在時(shí)域通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)傳送控制信號(hào)以便進(jìn)行同步、信道估計(jì),實(shí)現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。DMB-TH具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),能較好地支持移動(dòng)接收,高清數(shù)字電視廣播,單頻組網(wǎng)。
三、小結(jié)
廣播電視的移動(dòng)接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn),盡管它的市場(chǎng)前景和受眾分析還有待進(jìn)一步的研究,但它的技術(shù)還在發(fā)展中。它還有著信號(hào)衰落、多普勒效應(yīng)、覆蓋網(wǎng)的建設(shè),接收機(jī)(特別是便攜機(jī))的耗電,接收天線的安裝等問(wèn)題,所以要說(shuō)哪一種制式最適合移動(dòng)接收還為時(shí)尚早,因?yàn)槊糠N制式都會(huì)根據(jù)市場(chǎng)的需要及時(shí)改進(jìn)其技術(shù),從而改善其移動(dòng)接收的性能。
參考文獻(xiàn):
[1]都研美,劉峰.淺談數(shù)字電視地面廣播技術(shù)[J].廣西輕工業(yè),2007(05).
資訊對(duì)儲(chǔ)存容量需求日增,光存儲(chǔ)技術(shù)在記錄密度、容量、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時(shí)間等關(guān)鍵技術(shù)上有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑI(yè)界一直在積極開(kāi)發(fā)更高容量的各種儲(chǔ)存技術(shù)。藍(lán)紫色激光存儲(chǔ)技術(shù)(Blue-VioletLaser)、磁光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)、做為硬盤(pán)(HDD)技術(shù)和磁光盤(pán)技術(shù)的結(jié)合的近場(chǎng)光盤(pán)技術(shù)超解析度儲(chǔ)存技術(shù)(SuperRENS)、3D立體儲(chǔ)存技術(shù)(MultiLayers;MultiLevel)以及熒光多層光盤(pán)技術(shù)FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相繼問(wèn)世。
傳統(tǒng)CD和DVD上有一層薄薄的反射層,和許多肉眼看不見(jiàn)的凹凸,它包含二進(jìn)制信息。為了從這些盤(pán)片上讀出數(shù)據(jù),由一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)生器產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的激光束,射向旋轉(zhuǎn)中的光盤(pán)片,然后反射光通過(guò)棱鏡和透鏡構(gòu)成的組鏡機(jī)構(gòu)再射向接收數(shù)據(jù)的光電裝置,而這個(gè)光電裝置連接的電路能夠辯識(shí)出激光所反射回來(lái)的數(shù)據(jù)。在光盤(pán)上,數(shù)據(jù)是凹槽(pits)及平面(lands)的型式來(lái)加以編碼,而光電裝置的電路能辯識(shí)出激光射中的平面及射中凹槽的所走距離差這就稱為相位提升(PhaseShift),而這個(gè)技術(shù)就是在光盤(pán)中資料儲(chǔ)存與讀取的基礎(chǔ)。經(jīng)由光電讀取裝置,反射回到的凹槽與平面的變化將會(huì)轉(zhuǎn)換成1與0的數(shù)位訊號(hào),從而構(gòu)成數(shù)據(jù)流特征。DVD之所以容量比CD大,無(wú)非是在同樣面積的盤(pán)片上凹凸更多罷了。若要有效地縮小記錄點(diǎn)大小以提升記錄密度,必須使用短波長(zhǎng)的光源;或者使用高折射系數(shù)的介質(zhì);或者提升透鏡的NA(數(shù)值孔徑)值。顯然在一個(gè)存儲(chǔ)容量巨大的盤(pán)片上,紅色激光根本無(wú)法辨識(shí)那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司紛紛轉(zhuǎn)向藍(lán)色激光的研究。藍(lán)色激光的波長(zhǎng)較短,因此驅(qū)動(dòng)器可以辨識(shí)出更小半徑的凹凸,盤(pán)片的容量就可以做的更大。現(xiàn)在的藍(lán)光盤(pán)技術(shù)不管是日歐韓9家AV產(chǎn)品制造商聯(lián)合制定的新一代光盤(pán)規(guī)格"藍(lán)光光盤(pán)",還是東芝和NEC向DVD論壇提出的"AOD(高級(jí)光盤(pán),暫定名)"規(guī)格,只不過(guò)是商家為自己謀求更高的商業(yè)利潤(rùn)而制定的不同的標(biāo)準(zhǔn)罷了。就核心技術(shù)上而言,沒(méi)有太大的區(qū)別。讓我們?cè)偕钊肓私庖幌滤{(lán)光盤(pán)和高密度光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
1、藍(lán)光盤(pán)技術(shù)
藍(lán)光盤(pán)技術(shù)屬于相變光盤(pán)(PhaseChangeDisk)技術(shù),它與傳統(tǒng)光盤(pán)記錄不同,傳統(tǒng)光盤(pán)的記錄和讀出原理是利用磁技術(shù)和光技術(shù)相結(jié)合來(lái)記錄和讀出信息,而相變光盤(pán)的記錄和讀出原理只是用光技術(shù)來(lái)記錄和讀出信息。相變光盤(pán)利用激光使記錄介質(zhì)在結(jié)晶態(tài)和非結(jié)晶態(tài)之間的可逆相變結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的記錄和擦除。在寫(xiě)操作時(shí),聚焦激光束加熱記錄介質(zhì)的目的是改變相變記錄介質(zhì)晶體狀態(tài),用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)來(lái)區(qū)分0和1;讀操作時(shí),利用結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)具有不同反射率這個(gè)特性來(lái)檢測(cè)0和1信號(hào)。
實(shí)際的藍(lán)光盤(pán)應(yīng)用藍(lán)紫色激光技術(shù),能在直徑12公分的盤(pán)片上,儲(chǔ)存兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào),在2002年2月的初期版本中,透過(guò)使用405nm的藍(lán)紫色電射半導(dǎo)體,NA(數(shù)值孔徑)值為0.85的讀取頭、以及0.1mm的光學(xué)透射保護(hù)層架構(gòu),藍(lán)光盤(pán)可以將12公分的單面光盤(pán)片資料儲(chǔ)存容量提升到27GB。它可以記錄兩小時(shí)的高清晰度視音頻信號(hào),以及超過(guò)13小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)。
在資料轉(zhuǎn)換率方面,藍(lán)光盤(pán)可以將高清晰度的電視節(jié)目,以36Mbps的速度從攝像機(jī)轉(zhuǎn)換到播放媒體上,并能維持節(jié)目品質(zhì)。另外,它還具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。
在兼容性方面,由于藍(lán)光盤(pán)采用MPEG2碼流壓縮技術(shù),因此它同時(shí)適用于數(shù)字廣播系統(tǒng),可執(zhí)行電視臺(tái)多種視頻記錄與播放。
另外,在資料安全性部分,藍(lán)光盤(pán)也采用了一種獨(dú)特的ID寫(xiě)入模式,可確保資料安全,并為盜版問(wèn)題提出一套保護(hù)版權(quán)的解決方案。
2、高密度光存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)采用近場(chǎng)光學(xué)原理設(shè)計(jì)超分辨率的光學(xué)系統(tǒng),使數(shù)值孔徑超過(guò)1.0,相當(dāng)于探測(cè)器進(jìn)入介質(zhì)的輻射場(chǎng),從而能夠得到超精細(xì)結(jié)構(gòu)信息,突破衍射極限,獲得更高的分辨率,可使經(jīng)典光學(xué)顯微鏡的分辨率提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),面密度提高4個(gè)數(shù)量級(jí)。
(2)以光量子效應(yīng)代替目前的光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入與讀出,從原理上將存儲(chǔ)密度提高到分子量級(jí)甚至原子量級(jí),而且由于量子效應(yīng)沒(méi)有熱學(xué)過(guò)程,其反應(yīng)速度可達(dá)到皮秒量級(jí)(1O-12秒),另外,由于記錄介質(zhì)的反應(yīng)與其吸收的光子數(shù)有關(guān),可以使記錄方式從目前的二存儲(chǔ)變成多值存儲(chǔ),使存儲(chǔ)容量提高許多倍。
(3)三維多重體全息存儲(chǔ),利用某些光學(xué)晶體的光折變效應(yīng)記錄全息圖形圖像,包括二值的或有灰階的圖像信息,由于全息圖像對(duì)空間位置的敏感性,這種方法可以得到極高的存儲(chǔ)容量,并基于光柵空間相位的變化,三維多重體全息存儲(chǔ)器還有可能進(jìn)行選擇性擦除及重寫(xiě)。
(4)利用當(dāng)代物理學(xué)的其它成就,包括光子回波時(shí)域相干光子存儲(chǔ)原理、光子俘獲存儲(chǔ)原理、共振熒光、超熒光和光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)、光子誘發(fā)光致變色的光化學(xué)效應(yīng)、雙光子三維體相光致變色效應(yīng),以及借助許多新的工具和技術(shù),諸如掃描隧道顯微鏡(STM)、原子力顯微鏡(AFM)、光學(xué)集成技術(shù)及微光纖陣列技術(shù)等,提高存儲(chǔ)密度和構(gòu)成多層、多重、多灰階、高速、并行讀寫(xiě)海量存儲(chǔ)系統(tǒng)。
3、新型光盤(pán)技術(shù)的應(yīng)用
大量的信息要求有大容量的存儲(chǔ)設(shè)備,光存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器和幾種光儲(chǔ)存媒體均將呈現(xiàn)出足夠快的增長(zhǎng)趨向。光存儲(chǔ)市場(chǎng)的發(fā)展,將改變聲音圖象及其它數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式及傳播方式。光存儲(chǔ)產(chǎn)品可以利用自動(dòng)換盤(pán)系統(tǒng),組成光盤(pán)庫(kù)、光盤(pán)塔、光盤(pán)陣列,實(shí)現(xiàn)提高整個(gè)系統(tǒng)的容量、數(shù)據(jù)傳輸率及多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。如果將光盤(pán)庫(kù)、光盤(pán)塔及光盤(pán)陣列與自動(dòng)換盤(pán)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,可以大大提高系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)傳輸率和顯著改善存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性。
在技術(shù)上,磁帶已經(jīng)基本上沒(méi)有潛力了,而且與非線性的編輯系統(tǒng)存在明顯的矛盾;專(zhuān)業(yè)光盤(pán)雖然不會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)取代磁帶,但其非線性、高密度、低成本、高傳輸速度的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)帶來(lái)了良好的開(kāi)端。Sony公司不失時(shí)機(jī)的推出光盤(pán)專(zhuān)業(yè)攝錄像器材,這些設(shè)備使用基于藍(lán)紫色激光技術(shù)的光盤(pán)作為存儲(chǔ)介質(zhì),充分發(fā)揮非線性記錄方式帶來(lái)的靈活性。例如:PDW-3000專(zhuān)業(yè)藍(lán)光盤(pán)編輯錄像機(jī)(演播室機(jī)型),它可記錄和重放IMX/DVCAM格式,具有完善豐富的輸入輸出接口,包括傳統(tǒng)視音頻和網(wǎng)絡(luò)接口。它的雙光頭設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)高速文件讀出。它具有快速圖像搜索,圖像索引功能和光盤(pán)的隨機(jī)訪問(wèn)功能,可以快速定位到所需圖像。它具有場(chǎng)景選擇隨機(jī)存取能力,使得任意定位素材段成為可能,跳過(guò)不必要的素材。特別值得提出的是這種錄像機(jī)可以將高低分辨率素材同時(shí)記錄在光盤(pán)上,高分辨率素材用于高質(zhì)量節(jié)目的制作和輸出,低分辨率素材可用于編輯,瀏覽等等,低分辨率素材還可以為互聯(lián)網(wǎng)播出等用途提供數(shù)據(jù)。
二光傳輸
讓我們?cè)賮?lái)看看光傳輸,現(xiàn)在各省市有線電視臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中在主干線多使用光纜傳輸信號(hào),在電視臺(tái)內(nèi)部的新聞網(wǎng)或制作網(wǎng)也使用光纖代替電纜傳送素材文件。眾所周知,光纖傳輸比傳統(tǒng)電纜傳輸有頻帶寬、容量大、損耗低、保真度高、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。而隨著光電子器件的持續(xù)發(fā)展,光纖工藝的提高,以及光纖技術(shù)和IT技術(shù)的相互滲透和融合,光傳輸技術(shù)有了相當(dāng)大的發(fā)展,這對(duì)電視臺(tái)通信架構(gòu)的改變起到了巨大的推動(dòng)作用。以下是對(duì)滿足電視臺(tái)需求的光傳輸技術(shù)的具體闡述。
1、光纖技術(shù)的介紹
(1)單波長(zhǎng)技術(shù)
對(duì)于業(yè)務(wù)量和距離長(zhǎng)度要求不大時(shí),普通的單波長(zhǎng)技術(shù)就已能滿足需求。幾年前單波光纖的數(shù)據(jù)傳輸就已能達(dá)到10Gbps。目前在單波長(zhǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)能夠做到40G的帶寬,雖然這已經(jīng)是單波長(zhǎng)所能夠傳輸?shù)臉O限,并且實(shí)用的傳輸容量也沒(méi)有這么大,但相對(duì)電視臺(tái)內(nèi)部網(wǎng)近距離的視音頻傳輸要求已經(jīng)夠用。
單波技術(shù)基于電時(shí)分復(fù)用(ETDM)技術(shù),但由于微電子技術(shù)和光纖色散的限制,微電子技術(shù)難以支持電時(shí)分復(fù)用有新的突破。光纖上的色散是10Gbps及其以上速率系統(tǒng)傳輸距離的主要制約因素,且隨著比特率越高而影響越大。
(2)密集波分復(fù)用
對(duì)于傳輸量更大,傳輸距離更遠(yuǎn)的要求,僅靠提高單信道系統(tǒng)的速率已沒(méi)有空間,另一種途徑就是使用復(fù)用技術(shù)。光復(fù)用的方式有很多種,目前比較成熟并已進(jìn)入大規(guī)模商用階段的是光波分復(fù)用,尤其是DWDM--密集波分復(fù)用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)
DWDM技術(shù)簡(jiǎn)單地說(shuō)是在一根光纖上接入不同波長(zhǎng)的光信號(hào),使傳輸容量比單波長(zhǎng)傳輸容量增加幾倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提摻鉺光纖放大器(EDFA)。EDFA的出現(xiàn)使得DWDM得以實(shí)用。EDFA是一種全光放大器,它的使用取代了原來(lái)光-電-光的中繼再生方式,突破了光電、電光轉(zhuǎn)換的速度瓶頸,使長(zhǎng)距離、大容量、高速率的光纖通信成為可能,是DWDM系統(tǒng)及未來(lái)高速系統(tǒng)、全光網(wǎng)絡(luò)不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,對(duì)波分復(fù)用中的每個(gè)波長(zhǎng)補(bǔ)充功率,并經(jīng)過(guò)若干個(gè)EDFA再用再生器來(lái)消除色散的影響。
使用DWDM,可以大大提高光纜傳輸容量,節(jié)省光纖,降低傳輸成本。DWDM目前可商用的水平,我國(guó)的傳輸容量為80Gbps,國(guó)外如朗訊公司的傳輸容量為400Gbps,實(shí)驗(yàn)室的水平則已超過(guò)Tbps。
(3)新型G.655光纖
(4)全波光纖
使用全波光纖,增加傳輸頻帶。在未來(lái)的電視臺(tái)光纖網(wǎng)中,除了傳輸多路的視音頻數(shù)據(jù)以外,還會(huì)傳輸大量的管理數(shù)據(jù)。充分地拓展可用頻帶已成為關(guān)鍵。而在光纖的另一個(gè)低損窗口1.31um,雖然石英光纖在此波段時(shí)的色度色散為零,但由于1385nm附近存在著一個(gè)OH-離子吸收峰,對(duì)光纖傳輸能產(chǎn)生較大的衰減。而由此誕生的全波光纖采用了一種全新的生產(chǎn)工藝,幾乎可以完全消除由OH-峰引起的負(fù)面影響,并且使用與普通的G.652匹配包層光纖一樣的標(biāo)準(zhǔn)。
由于開(kāi)放了這一低損窗口,全波光纖的可用波長(zhǎng)范圍增加了100nm,使光纖的全部可用波長(zhǎng)范圍由大約200nm增加到300nm,可復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)大大增加,而且在上述波長(zhǎng)范圍內(nèi),光纖的色散僅為1550nm波長(zhǎng)區(qū)的一半,因而,容易實(shí)現(xiàn)高比特率長(zhǎng)距離傳輸。同時(shí),由于波長(zhǎng)范圍大大擴(kuò)展,一方面可以將不同的波長(zhǎng)分配不同的數(shù)據(jù)流,從而改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理;另一方面,允許使用波長(zhǎng)間隔較寬、波長(zhǎng)精度和穩(wěn)定度要求較低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。
此外摻鐠光纖放大器(PDFA)的研制成功也解決了1310nm波長(zhǎng)光的中繼問(wèn)題。摻鐠光纖放大器工作在1300nm波長(zhǎng)窗口,以摻鐠光纖作為增益介質(zhì)。在實(shí)用過(guò)程中,可分別使用PDFA和EDFA對(duì)1310nm和1550nm波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行功率放大和補(bǔ)償衰耗。
無(wú)論是工作在1550nm的G.655光纖,還是使用1310nm的全波光纖,最新的光纖技術(shù)帶來(lái)的是更高的傳輸速度和更大的傳輸容量,這為電視臺(tái)使用光纖傳輸多種數(shù)據(jù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于突破了傳輸瓶頸,在傳輸視音頻信號(hào)的同時(shí)還可傳輸大量的管理信息,包括文件的元數(shù)據(jù)以及其他SNMP數(shù)據(jù)流。這也為建立基于IP的視頻管理網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路。
2、因特網(wǎng)技術(shù)和光纖技術(shù)的結(jié)合
隨著因特網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,ATM、SDH、IP等技術(shù)不斷融入到光成域網(wǎng)的建設(shè)中。目前代表發(fā)展方向的是IPoverWDM技術(shù),其中比較成熟的解決方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太網(wǎng))。GEOverDWDM對(duì)于有線電視網(wǎng)絡(luò)最大的好處就是可以實(shí)現(xiàn)在原有光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級(jí),同時(shí)可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太網(wǎng)無(wú)縫連接,能降低系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性,保護(hù)廣電系統(tǒng)的投資。
IPoverDWDM通俗的說(shuō)法就是讓IP數(shù)據(jù)包直接在光路上傳送,減少網(wǎng)絡(luò)層之間的冗余部分,能夠省去網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的成本,同時(shí)也降低用戶使用通信業(yè)務(wù)的費(fèi)用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一種廉價(jià)方式,適用于廣電系統(tǒng)城域IP骨干網(wǎng)的建設(shè)。
千兆以太網(wǎng)(GE)技術(shù)是目前技術(shù)成熟的最快速以太網(wǎng)技術(shù),它可以提供1Gbps的帶寬,由于采用和傳統(tǒng)10Mb/s、100Mb/s以太網(wǎng)同樣的幀格式和幀長(zhǎng),因此GE可以在原有低速以太網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的傳輸距離已可達(dá)到640公里。在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,使用千兆以太網(wǎng)技術(shù),具有一定的現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)意義。可以預(yù)見(jiàn),GEOverDWDM技術(shù)將成為廣電網(wǎng)絡(luò)中城域網(wǎng)的理想方案。
隨著各種光傳輸技術(shù)不斷地投入使用,整個(gè)電視臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將會(huì)發(fā)生巨大改變,而全光網(wǎng)和光接入網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,使這種趨勢(shì)越來(lái)越明顯。
三光應(yīng)用
由以上光記錄和光傳輸?shù)慕榻B,我們可以了解到光技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透至專(zhuān)業(yè)視頻領(lǐng)域。以下為筆者設(shè)想的以光技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的新型電視臺(tái)IT制作網(wǎng)。相對(duì)于傳統(tǒng)電視臺(tái)制作網(wǎng)它將具備以下特性:
1.首先是高效的資源共享能力。可以實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)存取、遷徙及交換。
2.由于光盤(pán)錄像機(jī)的出現(xiàn),文件化的素材交換方式得以實(shí)現(xiàn),解決了傳統(tǒng)電視臺(tái)制作網(wǎng)素材上下載消耗時(shí)間的瓶頸。
3.具有智能化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理功能。
4.整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具備可擴(kuò)展性,強(qiáng)容錯(cuò)性,高兼容性以及與其他網(wǎng)絡(luò)的互換性。
我們可以設(shè)想以下的以光技術(shù)為基礎(chǔ)的全光業(yè)務(wù)網(wǎng),當(dāng)然這里的全光目前不會(huì)是完全的光技術(shù),也包含節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換上使用的一些光電和電光設(shè)備。前期節(jié)目素材由光盤(pán)攝像機(jī)采集,光盤(pán)攝像機(jī)可以是高端的SONY的PDW藍(lán)光盤(pán)攝像機(jī),它的記錄文件格式是MPEG24:2:2P@MLIMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的東芝的家用DVD光盤(pán)錄像機(jī),它的記錄格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在攝像機(jī)內(nèi)部被刻錄到藍(lán)光盤(pán)或普通的DVD碟片上。通過(guò)相應(yīng)的光盤(pán)錄像機(jī)或?qū)S玫墓獗P(pán)驅(qū)動(dòng)器由光纖實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)到后期編輯制作單元。制作單元為現(xiàn)有的電視臺(tái)制作工作站,由后期編輯制作單元來(lái)進(jìn)行原始素材的編輯及后期處理工作,各種特效、字幕、配音、片頭等在此處完成。制作完的節(jié)目由光纖無(wú)損地送入中央存儲(chǔ)部分的光盤(pán)庫(kù)中,一方面用于播出。另一方面,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)目的存儲(chǔ)和歸檔或者利用光盤(pán)錄像機(jī)下載,便于以后的索引和節(jié)目調(diào)用。基于SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)技術(shù)的系統(tǒng)監(jiān)控單元通過(guò)與各單元交換信息,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)光交換設(shè)備和傳輸通路上的光纖狀況。采用光纖作為工作站點(diǎn)連通的物理方式,用于數(shù)據(jù)的遷徙,設(shè)備和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理等控制信息的傳遞。采用光盤(pán)庫(kù)作為中央存儲(chǔ)單元,其管理軟件可以區(qū)分短期存儲(chǔ)的播出節(jié)目和長(zhǎng)期存儲(chǔ)以供后用的節(jié)目。短期存儲(chǔ)的節(jié)目存儲(chǔ)在一級(jí)光盤(pán)庫(kù),節(jié)目播出后定時(shí)刪除。長(zhǎng)期存儲(chǔ)節(jié)目編目后放至二級(jí)光盤(pán)庫(kù),作為媒體資源有原則的開(kāi)放,不同級(jí)別的用戶通過(guò)光纖有償或免費(fèi)獲取媒體資源。一級(jí)光盤(pán)庫(kù)為在線存儲(chǔ)體,容量以電視臺(tái)內(nèi)部人員充分使用即可,它是提供給電視臺(tái)內(nèi)部用戶使用的高速媒體資源共享體,滿足包括播出,節(jié)目制作,節(jié)目下載的宿求。二級(jí)光盤(pán)庫(kù)為近線存儲(chǔ)體,為海量存儲(chǔ),它的媒體資源存儲(chǔ)主要為節(jié)目的再利用和再加工服務(wù),另外為電視臺(tái)以外的用戶提供VOD或者媒體資源再利用和交換的宿求。
以上設(shè)想的網(wǎng)絡(luò)比較現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò),由于光技術(shù)的使用,可以突顯出高速共享的精神,達(dá)到用戶所見(jiàn)所得的需求。真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的實(shí)時(shí)的信息交換。
1.1移動(dòng)電視的技術(shù)特點(diǎn)
DTMB設(shè)計(jì)與絕對(duì)時(shí)間同步的分層復(fù)幀結(jié)構(gòu),可以融合多業(yè)務(wù)廣播,在解決了數(shù)字高清晰度電視傳輸問(wèn)題的同時(shí),將給高速信息用戶接入和移動(dòng)通信領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展空間。在現(xiàn)有數(shù)字電視無(wú)線廣播基礎(chǔ)上擴(kuò)展互連網(wǎng)業(yè)務(wù)、組播、推送、點(diǎn)播、導(dǎo)呼等增值業(yè)務(wù)。開(kāi)發(fā)更加經(jīng)濟(jì)、便攜的移動(dòng)接收業(yè)務(wù),包括手機(jī)接收數(shù)字電視等,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)移動(dòng)電視業(yè)務(wù)的應(yīng)用模式;同時(shí),這種幀結(jié)構(gòu)更容易實(shí)現(xiàn)同時(shí)同頻發(fā)送同一信號(hào)的單一頻率網(wǎng)絡(luò),解決由單個(gè)發(fā)射機(jī)無(wú)法覆蓋的盲區(qū)問(wèn)題,同時(shí)DTMB可以把幾個(gè)OFDM幀的PN序列聯(lián)合處理,使抵抗多徑干擾的延時(shí)長(zhǎng)度不受保護(hù)間隔長(zhǎng)度的限制,可確保在更大范圍的城域、省域內(nèi)支持移動(dòng)接收的單頻網(wǎng),節(jié)約我國(guó)寶貴的不可再生的無(wú)線頻率資源。
1.2移動(dòng)電視目前存在的問(wèn)題
(1)收視環(huán)境與收視習(xí)慣公交車(chē)、地鐵、輕軌、出租車(chē)等流動(dòng)的大眾交通工具,內(nèi)部環(huán)境嘈雜外部環(huán)境多變,嚴(yán)重的影響移動(dòng)電視的收視效果;廣播的傳輸具有轉(zhuǎn)瞬即逝、線性傳播、不能選擇與交互等技術(shù)特點(diǎn),不適應(yīng)在乘車(chē)狀態(tài)下無(wú)意識(shí)獲取信息的乘客的心態(tài),如何提升乘客的關(guān)注度?特別是如何用移動(dòng)電視(大屏)引導(dǎo)迷戀手機(jī)、iPad、手持無(wú)線終端(小屏)的80、90后年輕人,實(shí)現(xiàn)大屏與小屏的互動(dòng),是提升移動(dòng)電視影響力亟待解決的課題。(2)贏利模式單一目前移動(dòng)電視雖然被稱之為新媒體,但目前其贏利模式基本還是在走依靠廣告投放的老路,在廣告精準(zhǔn)投放的新形勢(shì)下,如何分析移動(dòng)電視廣告到達(dá)率、測(cè)算廣告投放效果,越來(lái)越成為影響移動(dòng)電視廣告投放的不利因素,必須創(chuàng)新贏利模式。(3)運(yùn)行維護(hù)困難由于移動(dòng)電視依附于移動(dòng)的公交、地鐵、出租車(chē)等大眾交通載體,移動(dòng)電視運(yùn)營(yíng)主體與公交、地鐵、出租車(chē)經(jīng)營(yíng)者或者是合作,或者是利益寄生的關(guān)系,因此移動(dòng)電視終端設(shè)備的管理難度大,而當(dāng)前對(duì)其工作狀態(tài)的監(jiān)控基本上依靠人工反饋的方式,由移動(dòng)電視組織專(zhuān)人巡查的方式效率低,由司乘人員主動(dòng)報(bào)告的準(zhǔn)確度差,所以很難全面、精準(zhǔn)的掌握設(shè)備的狀態(tài)信息,并及時(shí)對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和維修。(4)覆蓋難度大覆蓋問(wèn)題直接影響移動(dòng)電視的接收效果,雖然移動(dòng)電視采用的地面數(shù)字傳輸技術(shù),針對(duì)無(wú)線傳輸?shù)男诺啦扇×吮容^完備的措施,但由于覆蓋區(qū)域的特殊地理環(huán)境、復(fù)雜的電磁環(huán)境以及數(shù)字電視接收的“峭壁效應(yīng)”,要實(shí)現(xiàn)商用級(jí)的無(wú)縫覆蓋仍然是目前業(yè)界普遍的難題,特別像出租車(chē)這樣接收天線位置低、無(wú)固定運(yùn)行線路的車(chē)載移動(dòng)電視要保證收視效果,必須有其它輔助的解決辦法。
2車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
車(chē)聯(lián)網(wǎng)是車(chē)輛與信息化相結(jié)合的高新技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)的一種特定應(yīng)用,目前業(yè)界無(wú)準(zhǔn)確的定義,通常是指將汽車(chē)作為信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),通過(guò)集成多種通信技術(shù)將車(chē)輛內(nèi)部各部件、車(chē)輛內(nèi)部與外部世界之間相互連接,形成融合車(chē)內(nèi)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)、車(chē)載移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的一體化網(wǎng)絡(luò),提取所有車(chē)輛的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息,并根據(jù)不同的功能需求對(duì)所有車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)的系統(tǒng)。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。車(chē)聯(lián)網(wǎng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控,及早發(fā)現(xiàn)車(chē)輛安全隱患,提高車(chē)輛行駛安全性;通過(guò)對(duì)路況的動(dòng)態(tài)分析,合理規(guī)劃行車(chē)路線,改善車(chē)輛行駛經(jīng)濟(jì)性。車(chē)聯(lián)網(wǎng)一般由車(chē)輛信息標(biāo)識(shí)與采集、地理信息系統(tǒng)、車(chē)輛信息通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算服務(wù)及各種應(yīng)用軟件組成。下面介紹車(chē)聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)。
2.1射頻識(shí)別技術(shù)射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是通過(guò)無(wú)接觸的射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)車(chē)輛并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息,RFID技術(shù)可識(shí)別并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。基本的RFID系統(tǒng)由標(biāo)簽(Tag)、閱讀器(Reader)、天線信息的基礎(chǔ)技術(shù)。
2.2地理位置信息系統(tǒng)地理位置信息系統(tǒng)(GIS)用于實(shí)時(shí)提供車(chē)輛的位置信息,以便對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位或?qū)Ш健D壳俺S玫臑槊绹?guó)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)。
2.3車(chē)輛信息通信技術(shù)車(chē)輛信息通信技術(shù)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)的核心,是將單臺(tái)車(chē)輛接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)健,主要由3個(gè)方面的技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成。(1)遠(yuǎn)程信息服務(wù)技術(shù)以遠(yuǎn)程無(wú)線通信為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程信息服務(wù)(Telematics)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的大范圍,遠(yuǎn)距離接入,如衛(wèi)星通信、第三/四代移動(dòng)通信技術(shù)(3G/4G)等,特別是基于LTE的第四代移動(dòng)通信技術(shù),通過(guò)采用帶寬自適應(yīng)切換、智能天線(MIMO)、新一代編碼調(diào)制技術(shù),提供2Mbps到100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,為加速車(chē)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供了關(guān)健技術(shù)支持。(2)無(wú)線通信技術(shù)以短程無(wú)線通信為基礎(chǔ),主要解決小范圍或車(chē)廂內(nèi)的車(chē)與周?chē)h(huán)境的信息交換,實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)通信、車(chē)路通信、人車(chē)通信技術(shù),如Wi-Fi、WLAN、WiMax、Bluetooth、專(zhuān)用短程通信等。(3)車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以車(chē)內(nèi)總線為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的互連互通,習(xí)慣上也稱之為車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如汽車(chē)內(nèi)部控制器局域網(wǎng)絡(luò)、局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等總線。(4)云計(jì)算服務(wù)云計(jì)算服務(wù)是車(chē)聯(lián)網(wǎng)最終應(yīng)用,利用云計(jì)算技術(shù)快速處理海量的V2V、V2I的信息,面向不同需求開(kāi)發(fā)個(gè)性化的應(yīng)用,為出行者提供更加便捷的交通服務(wù),為車(chē)輛駕駛員提供智能化的安全服務(wù)和控制,為交通管理部門(mén)提供節(jié)能環(huán)保的交通服務(wù)和道路規(guī)劃。目前由于車(chē)輛生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、安全管理分屬不同的管理部門(mén),各部門(mén)的權(quán)責(zé)難于協(xié)調(diào);車(chē)聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)環(huán)節(jié)比較多,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失,硬件設(shè)施的功能、參數(shù)、接口及軟件協(xié)議都不可能統(tǒng)一;加上主體不明確,贏利模式不清晰,社會(huì)資本的參與積極性難發(fā)揮,完整意義上的車(chē)聯(lián)網(wǎng),目前還未應(yīng)用。但基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)的局部應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始,如應(yīng)用于保險(xiǎn)方面的“安吉星”系統(tǒng)、應(yīng)用于智慧城市的“G-BOS”系統(tǒng)、還有應(yīng)用于車(chē)輛維護(hù)與油料管理的系統(tǒng)等??梢灶A(yù)見(jiàn),未來(lái)不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將會(huì)得到迅猛發(fā)展。
3新一代移動(dòng)電視解決的思路
要破解目前移動(dòng)電視所面臨的問(wèn)題,首先要依靠現(xiàn)有的移動(dòng)電視技術(shù),創(chuàng)新應(yīng)用支持;其次要尋求新技術(shù)的融入,拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域,為此,基于車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用探索電視的技術(shù)發(fā)展,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。(1)彌補(bǔ)移動(dòng)電視廣播方式傳播的不足由于廣播“轉(zhuǎn)瞬即逝”很難讓人產(chǎn)生深刻印象與查詢,“線性傳播、不能選擇與交互”也不利于提升乘客的興趣,基于DTMB寬帶無(wú)線數(shù)據(jù)推送方式,是改善廣播傳輸特點(diǎn)的最佳選擇。推送技術(shù)(PushTechnology)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)傳播技術(shù),它通過(guò)一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議,把經(jīng)過(guò)篩選的用戶可能感興趣的信息直接推送給用戶而無(wú)須用戶自己來(lái)選擇,節(jié)省選擇時(shí)間,提高信息傳播效率。目前在媒體傳播中最常用的就是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UserDataProtocol,UDP)加IP多播技術(shù),將節(jié)目TS流、數(shù)據(jù)等主動(dòng)傳播給網(wǎng)絡(luò)用戶。由于DTMB傳輸帶寬大、覆蓋經(jīng)濟(jì)、支持多業(yè)務(wù)的特點(diǎn),可以考慮利用媒體推送的方式,將播出節(jié)目,特別是可以進(jìn)行互動(dòng)的內(nèi)容向公交、地鐵、出租車(chē)內(nèi)的移動(dòng)電視終端推送并存儲(chǔ);利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)人車(chē)交互網(wǎng)絡(luò)技術(shù)車(chē)載Wi-Fi在車(chē)內(nèi)進(jìn)行覆蓋,通過(guò)移動(dòng)電視大屏幕引導(dǎo),讓手機(jī)、iPad等有Wi-Fi接入功能個(gè)人移動(dòng)終端訪問(wèn)移動(dòng)電視終端推送、存儲(chǔ)的內(nèi)容,既可以克服廣播傳播方式的缺陷,又能利用節(jié)目引導(dǎo)、線下活動(dòng)、抽獎(jiǎng)等形式,實(shí)現(xiàn)大屏與小屏互動(dòng),增加乘客對(duì)移動(dòng)電視關(guān)注度和粘度。利用實(shí)時(shí)播出加推送節(jié)目自動(dòng)備播的方式,還有利于解決因?yàn)楣?jié)目因?yàn)楦采w問(wèn)題而引起的移動(dòng)電視,特別是出租車(chē)移動(dòng)電視黑屏和節(jié)目不流暢的問(wèn)題,改善屏幕效果。(2)創(chuàng)新贏利模式由于基于LTE技術(shù)的4G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的快速普及,可以利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)Telematics/4G模式,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接,通過(guò)移動(dòng)電視行業(yè)與虛擬運(yùn)營(yíng)商或互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作,引入互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)的商業(yè)模式,利用DTMB推送競(jìng)價(jià)排位廣告信息、互聯(lián)網(wǎng)游戲、公共服務(wù)等大數(shù)據(jù)到車(chē)載移動(dòng)電視終端,加快訪問(wèn)速度,節(jié)省4G流量費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視本地廣告收益存量不受影響的情況下,從節(jié)目二次銷(xiāo)售、交互活動(dòng)、合作分成中獲得利益,達(dá)到創(chuàng)新贏利模式的目的。(3)提升運(yùn)維管理水平目前,移動(dòng)電視與公交、地鐵、出租車(chē)等平臺(tái)經(jīng)營(yíng)單位的合作采用參股合作或者利益寄生(資源占用費(fèi)或管理費(fèi))的方式,無(wú)論哪種方式,移動(dòng)電視每年必須支付可觀的費(fèi)用給平臺(tái)經(jīng)營(yíng)單位,而后者對(duì)移動(dòng)電視終端管理責(zé)任意識(shí)不強(qiáng),積極性不高;另一方面,平臺(tái)經(jīng)營(yíng)單位又必須支付智能公交服務(wù)的提供商相當(dāng)?shù)馁M(fèi)用。將移動(dòng)電視車(chē)載終端工作狀況與車(chē)聯(lián)網(wǎng)車(chē)載自動(dòng)診斷系統(tǒng)(OnBoardDiagnostics,OBD)進(jìn)行整合,可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視終端設(shè)備工作狀態(tài)的自動(dòng)診斷,再利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)定位、Telematics/4G技術(shù)將OBD信息回傳至平臺(tái)服務(wù)器,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)電視終端設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控,對(duì)故障設(shè)備選擇最佳的維修方案,保證設(shè)備運(yùn)行的完好率,同時(shí)極大的提高工作效率,節(jié)省運(yùn)維成本。同時(shí)利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)智能交通管理系統(tǒng)的功能,可以實(shí)現(xiàn)公交車(chē)輛的智能調(diào)度與動(dòng)態(tài)監(jiān)管,以資源互換的方式來(lái)粘合與公交經(jīng)營(yíng)單位的合作,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視良性發(fā)展。
4融合車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動(dòng)電視終端系統(tǒng)
根據(jù)上述思路,融合車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動(dòng)電視終端系統(tǒng)框圖如圖2所示。系統(tǒng)以基于超級(jí)網(wǎng)關(guān)控制為核心,將DTMB下行的實(shí)時(shí)直播和推送數(shù)據(jù)的使用、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、車(chē)廂內(nèi)Wi-Fi短距離接入、3G/4G雙向通信等幾大功能模塊,利用IE瀏覽,APP插件、后臺(tái)數(shù)據(jù)處理等軟件方式,實(shí)現(xiàn)了車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)電視技術(shù)的融合,為移動(dòng)電視帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間。
5進(jìn)展與展望
從網(wǎng)絡(luò)化角度分析,可以看出,網(wǎng)絡(luò)是一種較為具體信息載體,且推動(dòng)著當(dāng)前我國(guó)廣播電視行業(yè)領(lǐng)域不斷向前發(fā)展,廣播電視正朝著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)化方向發(fā)展,其使廣播電視在社會(huì)范圍內(nèi)和全國(guó)范圍內(nèi)得到廣泛普及,并且有助于電視臺(tái)機(jī)構(gòu)一體化網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)建。需要注意的是,高清晰度數(shù)字電視和普通數(shù)字電視開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣,并受到了廣大廣播電視用戶的歡迎,數(shù)字技術(shù)正在完成從傳統(tǒng)技術(shù)到核心技術(shù)的完美轉(zhuǎn)變。
二、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策
1.發(fā)展模式與數(shù)字化要求不符
眾所周知,我們國(guó)家賦予的特殊的壟斷地位激發(fā)了數(shù)字化電視的發(fā)展與興起,可是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制逐步轉(zhuǎn)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制中,我國(guó)各種壟斷行業(yè)的發(fā)展步伐把廣播電視興起遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋落其后,由此,壟斷行業(yè)所具有的因素主要依靠資源的獨(dú)自占有性的粗放型模式,恐怕難以供應(yīng)廣播電視數(shù)字化帶來(lái)的需求,使得廣播電視的發(fā)展模式需要根本上的改變,把依靠創(chuàng)意的獨(dú)特性作為首要減輕依靠資源的獨(dú)占性模式,以集約性增長(zhǎng)方式為主來(lái)減輕粗放性的增長(zhǎng)方式。
2.本體結(jié)構(gòu)性詬病分析
對(duì)我國(guó)而言,廣播電視向來(lái)作為公共服務(wù)出現(xiàn)在大眾的眼前。但并沒(méi)有因此得到政府在資金和政策上的支持,只能靠自己創(chuàng)收填補(bǔ)彌補(bǔ)公共經(jīng)費(fèi)的窟窿,因此使得廣電多年來(lái)的財(cái)力十分貧乏,基于體制和政策框架的大環(huán)境下,單獨(dú)讓廣電部門(mén)帶動(dòng)廣播電視的數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程只是設(shè)想,有可能會(huì)難以實(shí)現(xiàn)。然而讓我們欣喜的是,家國(guó)頒發(fā)[2006]79號(hào)文件把廣電公共服務(wù)體系的建設(shè)和政策與資金作為發(fā)展重點(diǎn),標(biāo)志著廣播電視的發(fā)展有了國(guó)家體制與國(guó)家政策調(diào)整的庇護(hù)。數(shù)字化也為廣電創(chuàng)造了良好條件,就是從公共服務(wù)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)和運(yùn)營(yíng)并重的局面。針對(duì)建立市場(chǎng)化的運(yùn)作營(yíng)銷(xiāo)方面,我們的準(zhǔn)備差的太多,我們的經(jīng)驗(yàn)明顯不夠,我們迫切地要完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化所需要的各種觀念、大量資金、完善的機(jī)制、專(zhuān)項(xiàng)人才的準(zhǔn)備。
三、數(shù)字化時(shí)代廣電技術(shù)的發(fā)展前景
在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代,人們觀看節(jié)目的途徑將會(huì)產(chǎn)生新的特點(diǎn):一方面觀看途徑的多樣化,可以在有線電視、無(wú)線電視、衛(wèi)星接收、IPTV等中選擇其一;另一方面人們擁有自主選擇權(quán),廣播電視將不僅僅是單向的推送,它會(huì)發(fā)展成雙向的互動(dòng),觀眾將會(huì)通過(guò)實(shí)時(shí)觀看、點(diǎn)播觀看、復(fù)制等各種途徑自由選擇喜愛(ài)的節(jié)目。再一方面想要隨時(shí)隨地收看節(jié)目現(xiàn)在不再是夢(mèng)想,現(xiàn)在伴隨性收看成為新的屬性和新的特點(diǎn),觀眾收看電視將不再受地點(diǎn)的局限,可以用手機(jī)收看、電腦收看、電梯電視、公交車(chē)上收看、戶外大屏幕收看等,不受制約地收看電視節(jié)目。在當(dāng)今信息時(shí)代,以網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化為發(fā)展方向的廣播電視技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景,它的應(yīng)用可以使我國(guó)的廣播電視事業(yè)的市場(chǎng)被進(jìn)一步的打開(kāi),使人民日益增長(zhǎng)的文化方面的需求被進(jìn)一步的滿足。面對(duì)當(dāng)今不斷出現(xiàn)的機(jī)遇和挑戰(zhàn),我國(guó)要提高廣播電視技術(shù)方面在網(wǎng)絡(luò)化領(lǐng)域、數(shù)字化領(lǐng)域發(fā)展的速度,要做到把計(jì)算多媒體與廣播電視系統(tǒng)相融合,打造比較立體的節(jié)目、融合性高的、互動(dòng)的廣播電視節(jié)目,更好的服務(wù)于社會(huì)。
四、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高清數(shù)字技術(shù);電視節(jié)目;推動(dòng);影響
電視是以科技進(jìn)步為依托的現(xiàn)代電子媒介,高清電視技術(shù)的出現(xiàn)必然給電視節(jié)目制作帶來(lái)新的活力,自從2005年9月1日,中國(guó)第一個(gè)《央視高清》頻道正式開(kāi)播以來(lái)。按照國(guó)家廣電總局的規(guī)劃,2008年數(shù)字高清電視地面?zhèn)鬏斎嫱茝V;2009年央視新臺(tái)址全部啟用高清制作系統(tǒng),每天需要高清節(jié)目自產(chǎn)量達(dá)50h;而中國(guó)高清接收設(shè)備的發(fā)展早已超前于高清節(jié)目制作和播出,有統(tǒng)計(jì)資料表明,僅2005年國(guó)內(nèi)就賣(mài)出支持高清電視的接收機(jī)100萬(wàn)臺(tái)以上,中國(guó)高清時(shí)代已經(jīng)大踏步走來(lái)。
1標(biāo)清與高清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之對(duì)比
目前,中國(guó)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視(英文縮寫(xiě)SDTV,簡(jiǎn)稱“標(biāo)清”)標(biāo)準(zhǔn),是1982年2月公布CCIR601,現(xiàn)改為ITU-RBT.601《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)。分辨率720×576、總有效像素41萬(wàn)、畫(huà)幅寬高比4:3、場(chǎng)頻50Hz、隔行掃描。記做576/50i。2000年8月公布GYfr155—2000《高清晰度電視節(jié)目制作及交換用視頻參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。對(duì)應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.709,這是中國(guó)規(guī)定的高清晰度數(shù)字電視(英文縮寫(xiě)HDTV,簡(jiǎn)稱“高清”)標(biāo)準(zhǔn)。分辨率1920×1080、總有效像素207萬(wàn)、畫(huà)幅寬高比16:9、場(chǎng)頻50Hz、隔行掃描。記做1080/50i。高清畫(huà)面像素?cái)?shù)5倍于標(biāo)清,16:9畫(huà)幅比標(biāo)清寬了1/3。其畫(huà)面細(xì)節(jié)的豐富度和色彩還原能力有了極大的提高。當(dāng)我們使用大屏幕寬屏電視機(jī)觀看高清節(jié)目時(shí),那恢宏遼闊的寬幅畫(huà)面、清晰細(xì)膩的逼真圖像、豐富分明的層次、自然亮麗的色彩,無(wú)不帶給我們身臨其境的真實(shí)感和極大的視覺(jué)享受。
2鏡頭
標(biāo)清鏡頭成像面積58.1mm2,寬高比4:3;高清鏡頭成像面積51.8mm2,寬高比16:9。兩者具有不同的感光成像面積,使得兩者的感光靈敏度不同。另外,由于鏡頭折射特性基本不變,而拍攝同樣大小的實(shí)景轉(zhuǎn)到不同面積的成像面上時(shí),鏡頭焦距就要不同,這樣拍攝的景深也就不同了。和標(biāo)清比較,用高清鏡頭拍攝時(shí)靈敏度降低、景深范圍縮小。另外,由于高清圖像像素?cái)?shù)5倍于標(biāo)清,其像素點(diǎn)細(xì)小到只有標(biāo)清的一半左右,而觀看高清圖像時(shí)一般都采用大屏幕電視機(jī),使得圖像對(duì)調(diào)焦誤差非常敏感。調(diào)焦稍有偏差,立刻就能在屏幕上看出來(lái)。這樣一來(lái),高清鏡頭本身景深就小,拍攝的圖像對(duì)調(diào)焦誤差又敏感,再加上由于靈敏度低需開(kāi)大一擋光圈,景深就更小了。因此,高清拍攝對(duì)聚焦操作提出了更高更嚴(yán)格的要求。
3曝光
調(diào)整光圈的目的就是準(zhǔn)確地控制曝光量,曝光量直接影響到畫(huà)面的層次、細(xì)節(jié)、色彩飽和度。只有準(zhǔn)確把握曝光量。才能得到更完美的圖像。因?yàn)楦咔鍞z像機(jī)水平清晰度提高,其畫(huà)面寬容度更接近電影膠片,層次比標(biāo)清更加豐富。在拍攝景物時(shí)。需認(rèn)真觀察被攝景物的明暗程度及明暗部分的分布范圍,根據(jù)亮部和暗部的取舍及與拍攝主體的關(guān)系,確定曝光量并調(diào)整光圈的大小。高清攝像機(jī)還提供了伽馬曲線的調(diào)整。當(dāng)拍攝的景物高亮度部分比較大且超過(guò)了CCD所能表現(xiàn)的范圍時(shí),圖像的高光部分就會(huì)出現(xiàn)泛白現(xiàn)象,導(dǎo)致高光部分層次和細(xì)節(jié)丟失。當(dāng)被攝景物處于比較暗的環(huán)境中,如果超過(guò)CCD的最低照度范圍,圖像暗部就會(huì)層次減少甚至丟失,表現(xiàn)為畫(huà)面一片漆黑。這時(shí)可以通過(guò)調(diào)整拐點(diǎn)、伽馬曲線和黑伽瑪曲線進(jìn)行畫(huà)面的補(bǔ)償和修飾。為了充分表現(xiàn)高清晰的畫(huà)面。更需要發(fā)揮照明的作用。如果光用得不好,畫(huà)面上有可能會(huì)模糊不清,這類(lèi)似于焦點(diǎn)不實(shí)的現(xiàn)象。特別是如何有效地利用畫(huà)面水平方向的擴(kuò)展部分,這就更需要合理運(yùn)用燈光照明技術(shù)。在陰天或多云天氣下拍攝時(shí),需要燈光輔助以達(dá)到較好的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍攝時(shí),使用反光板等會(huì)得到效果較好的圖像。總而言之,高清拍攝時(shí)照明用燈量要比標(biāo)清多。高清拍攝時(shí)照明光線性質(zhì)的硬與軟對(duì)物體外觀的清晰度會(huì)產(chǎn)生很大的影響,從畫(huà)面的總體效果來(lái)說(shuō),由于硬光能勾劃出被攝景物的輪廓,質(zhì)感十分明顯,所以使我們感到空間感強(qiáng)。而柔光照明很容易產(chǎn)生平淡的無(wú)立體感的圖像,因而就不能提供最佳清晰度。但從畫(huà)面的局部效果來(lái)說(shuō),可能由于硬光造成過(guò)大的明暗反差,而使物體細(xì)部的再現(xiàn)能力降低。而柔光所造成的細(xì)膩的影調(diào)層次,相反能提高我們對(duì)物體細(xì)部的分辨能力,故此感覺(jué)畫(huà)面清晰度高。因此高清攝像照明時(shí)宜使用較軟的光線,這對(duì)提高畫(huà)面的清晰度是有利的。布光要均勻,光比要小,注意營(yíng)造透視感。在拍攝現(xiàn)場(chǎng)為保證精確曝光,要使用專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器和波形監(jiān)視器。波形監(jiān)視器的參數(shù)值可為曝光提供客觀標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器可得到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖像的主觀感覺(jué)。觀看圖像時(shí)要注意保持觀看環(huán)境黑暗,一般采用黑布將監(jiān)視器和觀看者頭部完全遮蓋住,觀看圖像層次是否豐富。亮度是否適中。
4構(gòu)圖
高清電視比標(biāo)清電視畫(huà)幅變寬,16:9的寬畫(huà)幅比4:3標(biāo)清橫向加長(zhǎng)了1/3,視角很寬。16:9的構(gòu)圖方式顯的大氣,而且包含了更多的信息量,這在拍攝大場(chǎng)面或大全景時(shí)非常有表現(xiàn)力。更接近電影的視覺(jué)效果。從電視畫(huà)面的角度看,構(gòu)圖就是鏡頭語(yǔ)言,通過(guò)畫(huà)面講述拍攝者要表達(dá)的內(nèi)容。在視覺(jué)效果上,需要掌握一些規(guī)律,尤其是使用16:9畫(huà)幅比進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)。從突出主題出發(fā),畫(huà)面離不開(kāi)線、形、色調(diào)、影調(diào)這四大元素。根據(jù)上述要求。在16:9的構(gòu)圖中,由于水平視角的增大,更需要留意線條在畫(huà)面上的延伸感,形成視覺(jué)上的透視感。由于畫(huà)幅變寬,景物增加,構(gòu)圖上要注意主體和陪襯體的合理位置,既要有對(duì)比又不失平衡,虛實(shí)的比例也要控制恰當(dāng)。采用搖攝時(shí),由于水平方向視角變大導(dǎo)致水平運(yùn)動(dòng)的物體在屏幕上停留的時(shí)間變長(zhǎng),若按一般速度進(jìn)行橫向搖攝,觀眾就會(huì)感覺(jué)節(jié)奏緩慢拖沓。此時(shí)適當(dāng)加快搖攝速度,可加快鏡頭節(jié)奏及加強(qiáng)鏡頭動(dòng)感。
5聚焦
由于高清攝像機(jī)水平視場(chǎng)角大,清晰度高,景深范圍又比標(biāo)清小。畫(huà)面包容景物多,就使我們?nèi)菀缀雎阅承┘?xì)節(jié)。再加上攝像機(jī)的尋像器尺寸小,分解力低,使得我們?cè)趯は衿髦锌雌饋?lái)很清楚的畫(huà)面,放到大屏幕監(jiān)視器上會(huì)發(fā)現(xiàn)焦點(diǎn)并未調(diào)實(shí)。因此我們?cè)谂臄z現(xiàn)場(chǎng)要盡量使用專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器,而且屏幕越大越好。比如屏幕20英寸,分解力1000線以上的專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器就可以保證拍攝畫(huà)面清晰。標(biāo)清拍攝聚焦時(shí),一般先將鏡頭變焦至最大推上去聚焦。因?yàn)榇藭r(shí)景深最小,焦點(diǎn)是否調(diào)實(shí)較容易判斷。調(diào)實(shí)后再將鏡頭變焦拉回來(lái)到所需景別,這樣焦點(diǎn)就算調(diào)實(shí)了,而在高清拍攝時(shí)就不能這樣了。因?yàn)樽兘圭R頭在變焦時(shí),普遍存在著微量的像面漂移現(xiàn)象,不同焦距處的最佳焦點(diǎn)位置并不精確一致。這在標(biāo)清拍攝時(shí)不成問(wèn)題,而在高清拍攝時(shí)就不允許了。因此高清拍攝時(shí)要先把鏡頭變焦至所需景別,把它作為定焦鏡頭直接在該焦距狀態(tài)下精確調(diào)焦,此時(shí)當(dāng)然離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器了。在沒(méi)有專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器的情況下,我們可以借鑒電影拍攝的方法,先直接測(cè)量調(diào)焦距離,再將鏡頭上的調(diào)焦基線轉(zhuǎn)動(dòng)至該調(diào)焦刻度值上。
6清晰度
高清技術(shù)要求在整個(gè)制作環(huán)境、制作態(tài)度等方面要更加嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的要求也大大增加了。一些細(xì)小的缺陷,在標(biāo)清時(shí)看不出來(lái),而在高清大屏幕監(jiān)視器上卻非常刺眼。甚至一只蚊蟲(chóng)落在頭上或者布景上,就會(huì)導(dǎo)致拍好的鏡頭前功盡棄。
7兼容性
中國(guó)的現(xiàn)狀為標(biāo)清、高清兩種電視標(biāo)準(zhǔn)并存。為適應(yīng)由標(biāo)清到高清的平穩(wěn)過(guò)渡,高清節(jié)目制作也要考慮標(biāo)清接收機(jī)收看的問(wèn)題。除去清晰度下變換問(wèn)題,主要問(wèn)題還是16:9畫(huà)幅如何轉(zhuǎn)為4:3畫(huà)幅。我們可以將16:9畫(huà)面橫向直接收縮為4:3畫(huà)面,但畫(huà)面要產(chǎn)生變形(變窄),此方法不可取。不變形的轉(zhuǎn)換方法有兩種:
7.1信封模式
也就是“偽遮幅”畫(huà)面。上下用兩道黑條遮擋住畫(huà)面,畫(huà)面完整,但不滿屏。為適應(yīng)這種模式,高清制作時(shí)不要將同步字幕直接制作在畫(huà)面上??梢詥为?dú)制作一個(gè)字幕文件,高清播出時(shí)鍵人到畫(huà)面中,而標(biāo)清播出時(shí)鍵人到畫(huà)面下方的黑條上,以使畫(huà)面最大限度地?zé)o遮擋展現(xiàn)在屏幕上。
關(guān)鍵詞:高清數(shù)字技術(shù);電視節(jié)目;推動(dòng);影響
電視是以科技進(jìn)步為依托的現(xiàn)代電子媒介,高清電視技術(shù)的出現(xiàn)必然給電視節(jié)目制作帶來(lái)新的活力,自從2005年9月1日,中國(guó)第一個(gè)《央視高清》頻道正式開(kāi)播以來(lái)。按照國(guó)家廣電總局的規(guī)劃,2008年數(shù)字高清電視地面?zhèn)鬏斎嫱茝V;2009年央視新臺(tái)址全部啟用高清制作系統(tǒng),每天需要高清節(jié)目自產(chǎn)量達(dá)50h;而中國(guó)高清接收設(shè)備的發(fā)展早已超前于高清節(jié)目制作和播出,有統(tǒng)計(jì)資料表明,僅2005年國(guó)內(nèi)就賣(mài)出支持高清電視的接收機(jī)100萬(wàn)臺(tái)以上,中國(guó)高清時(shí)代已經(jīng)大踏步走來(lái)。
1 標(biāo)清與高清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之對(duì)比
目前,中國(guó)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視(英文縮寫(xiě)SDTV,簡(jiǎn)稱“標(biāo)清”)標(biāo)準(zhǔn),是1982年2月公布CCIR601,現(xiàn)改為ITU-RBT.601《演播室數(shù)字電視編碼參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)。分辨率720×576、總有效像素41萬(wàn)、畫(huà)幅寬高比4:3、場(chǎng)頻50Hz、隔行掃描。記做576/50i。2000年8月公布GYfr 155—2000《高清晰度電視節(jié)目制作及交換用視頻參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。對(duì)應(yīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ITU-RBT.709,這是中國(guó)規(guī)定的高清晰度數(shù)字電視(英文縮寫(xiě)HDTV,簡(jiǎn)稱“高清”)標(biāo)準(zhǔn)。分辨率1920×1080、總有效像素207萬(wàn)、畫(huà)幅寬高比16:9、場(chǎng)頻50Hz、隔行掃描。記做1080/50i。高清畫(huà)面像素?cái)?shù)5倍于標(biāo)清,16:9畫(huà)幅比標(biāo)清寬了1/3。其畫(huà)面細(xì)節(jié)的豐富度和色彩還原能力有了極大的提高。當(dāng)我們使用大屏幕寬屏電視機(jī)觀看高清節(jié)目時(shí),那恢宏遼闊的寬幅畫(huà)面、清晰細(xì)膩的逼真圖像、豐富分明的層次、自然亮麗的色彩,無(wú)不帶給我們身臨其境的真實(shí)感和極大的視覺(jué)享受。
2 鏡頭
標(biāo)清鏡頭成像面積58.1mm2,寬高比4:3;高清鏡頭成像面積51.8mm2,寬高比16:9。兩者具有不同的感光成像面積,使得兩者的感光靈敏度不同。另外,由于鏡頭折射特性基本不變,而拍攝同樣大小的實(shí)景轉(zhuǎn)到不同面積的成像面上時(shí),鏡頭焦距就要不同,這樣拍攝的景深也就不同了。和標(biāo)清比較,用高清鏡頭拍攝時(shí)靈敏度降低、景深范圍縮小。另外,由于高清圖像像素?cái)?shù)5倍于標(biāo)清,其像素點(diǎn)細(xì)小到只有標(biāo)清的一半左右,而觀看高清圖像時(shí)一般都采用大屏幕電視機(jī),使得圖像對(duì)調(diào)焦誤差非常敏感。調(diào)焦稍有偏差,立刻就能在屏幕上看出來(lái)。這樣一來(lái),高清鏡頭本身景深就小,拍攝的圖像對(duì)調(diào)焦誤差又敏感,再加上由于靈敏度低需開(kāi)大一擋光圈,景深就更小了。因此,高清拍攝對(duì)聚焦操作提出了更高更嚴(yán)格的要求。
3 曝光
調(diào)整光圈的目的就是準(zhǔn)確地控制曝光量,曝光量直接影響到畫(huà)面的層次、細(xì)節(jié)、色彩飽和度。只有準(zhǔn)確把握曝光量。才能得到更完美的圖像。因?yàn)楦咔鍞z像機(jī)水平清晰度提高,其畫(huà)面寬容度更接近電影膠片,層次比標(biāo)清更加豐富。在拍攝景物時(shí)。需認(rèn)真觀察被攝景物的明暗程度及明暗部分的分布范圍,根據(jù)亮部和暗部的取舍及與拍攝主體的關(guān)系,確定曝光量并調(diào)整光圈的大小。高清攝像機(jī)還提供了伽馬曲線的調(diào)整。當(dāng)拍攝的景物高亮度部分比較大且超過(guò)了CCD所能表現(xiàn)的范圍時(shí),圖像的高光部分就會(huì)出現(xiàn)泛白現(xiàn)象,導(dǎo)致高光部分層次和細(xì)節(jié)丟失。當(dāng)被攝景物處于比較暗的環(huán)境中,如果超過(guò)CCD的最低照度范圍,圖像暗部就會(huì)層次減少甚至丟失,表現(xiàn)為畫(huà)面一片漆黑。這時(shí)可以通過(guò)調(diào)整拐點(diǎn)、伽馬曲線和黑伽瑪曲線進(jìn)行畫(huà)面的補(bǔ)償和修飾。為了充分表現(xiàn)高清晰的畫(huà)面。更需要發(fā)揮照明的作用。如果光用得不好,畫(huà)面上有可能會(huì)模糊不清,這類(lèi)似于焦點(diǎn)不實(shí)的現(xiàn)象。特別是如何有效地利用畫(huà)面水平方向的擴(kuò)展部分,這就更需要合理運(yùn)用燈光照明技術(shù)。在陰天或多云天氣下拍攝時(shí),需要燈光輔助以達(dá)到較好的成像效果。在亮度反差很大的晴天拍攝時(shí),使用反光板等會(huì)得到效果較好的圖像??偠灾咔迮臄z時(shí)照明用燈量要比標(biāo)清多。高清拍攝時(shí)照明光線性質(zhì)的硬與軟對(duì)物體外觀的清晰度會(huì)產(chǎn)生很大的影響,從畫(huà)面的總體效果來(lái)說(shuō),由于硬光能勾劃出被攝景物的輪廓,質(zhì)感十分明顯,所以使我們感到空間感強(qiáng)。而柔光照明很容易產(chǎn)生平淡的無(wú)立體感的圖像,因而就不能提供最佳清晰度。但從畫(huà)面的局部效果來(lái)說(shuō),可能由于硬光造成過(guò)大的明暗反差,而使物體細(xì)部的再現(xiàn)能力降低。而柔光所造成的細(xì)膩的影調(diào)層次,相反能提高我們對(duì)物體細(xì)部的分辨能力,故此感覺(jué)畫(huà)面清晰度高。因此高清攝像照明時(shí)宜使用較軟的光線,這對(duì)提高畫(huà)面的清晰度是有利的。布光要均勻,光比要小,注意營(yíng)造透視感。在拍攝現(xiàn)場(chǎng)為保證精確曝光,要使用專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器和波形監(jiān)視器。波形監(jiān)視器的參數(shù)值可為曝光提供客觀標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器可得到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖像的主觀感覺(jué)。觀看圖像時(shí)要注意保持觀看環(huán)境黑暗,一般采用黑布將監(jiān)視器和觀看者頭部完全遮蓋住,觀看圖像層次是否豐富。亮度是否適中。
? ? ? ?4 構(gòu)圖
高清電視比標(biāo)清電視畫(huà)幅變寬,16:9的寬畫(huà)幅比4:3標(biāo)清橫向加長(zhǎng)了1/3,視角很寬。16:9的構(gòu)圖方式顯的大氣,而且包含了更多的信息量,這在拍攝大場(chǎng)面或大全景時(shí)非常有表現(xiàn)力。更接近電影的視覺(jué)效果。從電視畫(huà)面的角度看,構(gòu)圖就是鏡頭語(yǔ)言,通過(guò)畫(huà)面講述拍攝者要表達(dá)的內(nèi)容。在視覺(jué)效果上,需要掌握一些規(guī)律,尤其是使用16:9畫(huà)幅比進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)。從突出主題出發(fā),畫(huà)面離不開(kāi)線、形、色調(diào)、影調(diào)這四大元素。根據(jù)上述要求。在16:9的構(gòu)圖中,由于水平視角的增大,更需要留意線條在畫(huà)面上的延伸感,形成視覺(jué)上的透視感。由于畫(huà)幅變寬,景物增加,構(gòu)圖上要注意主體和陪襯體的合理位置,既要有對(duì)比又不失平衡,虛實(shí)的比例也要控制恰當(dāng)。采用搖攝時(shí),由于水平方向視角變大導(dǎo)致水平運(yùn)動(dòng)的物體在屏幕上停留的時(shí)間變長(zhǎng),若按一般速度進(jìn)行橫向搖攝,觀眾就會(huì)感覺(jué)節(jié)奏緩慢拖沓。此時(shí)適當(dāng)加快搖攝速度,可加快鏡頭節(jié)奏及加強(qiáng)鏡頭動(dòng)感。
5 聚焦
由于高清攝像機(jī)水平視場(chǎng)角大,清晰度高,景深范圍又比標(biāo)清小。畫(huà)面包容景物多,就使我們?nèi)菀缀雎阅承┘?xì)節(jié)。再加上攝像機(jī)的尋像器尺寸小,分解力低,使得我們?cè)趯は衿髦锌雌饋?lái)很清楚的畫(huà)面,放到大屏幕監(jiān)視器上會(huì)發(fā)現(xiàn)焦點(diǎn)并未調(diào)實(shí)。因此我們?cè)谂臄z現(xiàn)場(chǎng)要盡量使用專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器,而且屏幕越大越好。比如屏幕20英寸,分解力1000線以上的專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器就可以保證拍攝畫(huà)面清晰。標(biāo)清拍攝聚焦時(shí),一般先將鏡頭變焦至最大推上去聚焦。因?yàn)榇藭r(shí)景深最小,焦點(diǎn)是否調(diào)實(shí)較容易判斷。調(diào)實(shí)后再將鏡頭變焦拉回來(lái)到所需景別,這樣焦點(diǎn)就算調(diào)實(shí)了,而在高清拍攝時(shí)就不能這樣了。因?yàn)樽兘圭R頭在變焦時(shí),普遍存在著微量的像面漂移現(xiàn)象,不同焦距處的最佳焦點(diǎn)位置并不精確一致。這在標(biāo)清拍攝時(shí)不成問(wèn)題,而在高清拍攝時(shí)就不允許了。因此高清拍攝時(shí)要先把鏡頭變焦至所需景別,把它作為定焦鏡頭直接在該焦距狀態(tài)下精確調(diào)焦,此時(shí)當(dāng)然離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器了。在沒(méi)有專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器的情況下,我們可以借鑒電影拍攝的方法,先直接測(cè)量調(diào)焦距離,再將鏡頭上的調(diào)焦基線轉(zhuǎn)動(dòng)至該調(diào)焦刻度值上。
6 清晰度
高清技術(shù)要求在整個(gè)制作環(huán)境、制作態(tài)度等方面要更加嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的要求也大大增加了。一些細(xì)小的缺陷,在標(biāo)清時(shí)看不出來(lái),而在高清大屏幕監(jiān)視器上卻非常刺眼。甚至一只蚊蟲(chóng)落在頭上或者布景上,就會(huì)導(dǎo)致拍好的鏡頭前功盡棄。
7 兼容性
中國(guó)的現(xiàn)狀為標(biāo)清、高清兩種電視標(biāo)準(zhǔn)并存。為適應(yīng)由標(biāo)清到高清的平穩(wěn)過(guò)渡,高清節(jié)目制作也要考慮標(biāo)清接收機(jī)收看的問(wèn)題。除去清晰度下變換問(wèn)題,主要問(wèn)題還是16:9畫(huà)幅如何轉(zhuǎn)為4:3畫(huà)幅。我們可以將16:9畫(huà)面橫向直接收縮為4:3畫(huà)面,但畫(huà)面要產(chǎn)生變形(變窄),此方法不可取。不變形的轉(zhuǎn)換方法有兩種:
7.1 信封模式
也就是“偽遮幅”畫(huà)面。上下用兩道黑條遮擋住畫(huà)面,畫(huà)面完整,但不滿屏。為適應(yīng)這種模式,高清制作時(shí)不要將同步字幕直接制作在畫(huà)面上??梢詥为?dú)制作一個(gè)字幕文件,高清播出時(shí)鍵人到畫(huà)面中,而標(biāo)清播出時(shí)鍵人到畫(huà)面下方的黑條上,以使畫(huà)面最大限度地?zé)o遮擋展現(xiàn)在屏幕上。