数字电视在带给用户诸多方便的同时,也使无线与有线网络更好的应用到产业化发展上。数字电视在信号接收方面,引起了许多新业务,如HDTV接收机、多功能机顶盒等信心信息化产品[1]。数字电视在给用户带来诸多方便的同时,也给数字化市场与产业的发展带来了新机遇。本文主要论述数字电视的涵义与发展现状,介绍我国数字电视标准,针对我国当前电视数字化发展情况予以分析,并提出未来发展方向。
【关键词】数字电视;标准;数字电视标准
数字电视的发展不仅给用户带来丰富的电视服务与优质的画面,还对了工业技术产业具有巨大推动作用。数字电视将传统的“你播我看”模式,逐渐转变为以用户为中心的人性化与科技化相结合的视讯播放模式。
1数字电视的概念
1.1数字电视的涵义
数字电视主要是指可以针对电视信号进行处理、发送、产生及接收的信息化电视系统。数字电视具有实现信号双向流通、抗干扰能力强及频率利用率高等特点[2]。数字电视这一概念是与模拟相对应的。数字电视的发展与应用得益于数字技术的有效发展。数字电视是由节目内容、信号传输及信号接受三方面组成的[3]。数字电视在给用户带来的视听与信息服务的前提是以上三方面均实现数字化。
1.2数字电视、模拟电视差异
与模拟电视相比,数字电视不论在信号传输、内容分析,还是信号接收方面都发生了巨大变革。从节目内容上看,模拟电视以往能带给用户的仅为电视节目,无法提供其他信息内容,但对于电视台来讲,其主要产业应为广告收入,而模拟电视给电视台带来的广告收入明显弱于数字电视。随数字技术的广泛应用,数字电视不仅为用户提供了细化的节目内容,还为用户提供了丰富的信息资源、广播节目等诸多多媒体数据业务。数字电视不仅增加了电视台的广告收入,还将电视台的产业逐渐拓展到IT行业。数字电视既融合了其他通讯网络,又融合了广播电视的无线网络与有限网络,拓宽了数字电视传输手段的同时,也实现了数字电视的双向传播、边界上移动接收、增加频道及区域覆盖。
2数字电视现阶段的发展
早在20世纪80年代欧洲率先研究得出数字电视技术,该技术较为先进的国家主要有德国、英国及法国[4]。数字式电视机是由美国数字电视公司在1982年率先研制成功。随着法国在1996年率先进行数字电视商业广播,揭开了数字电视广播迅猛发展的篇章。我国于1998年在中央电视塔上试验成功了数字电视广播HDTV-T,并在10年前正式进行试播,在2015年与广播融合在一起得到数字电视广播[5]。
2.1国外数字电视标准
与干模拟电视相比,广播电视数字系统有关标准一方面需以传统技术手段为依托,另一方面需网络化、数字化技术予以加持,针对设备接口予以规范,在规范外在接口基础上需规范数字信号细节处理流程。如果数字系统标准不统一,则难以联通设备与网络,更难以传播数字信号。相比于模拟系统的相互独立及单一程序业务推行体系,现阶段数字系统更具综合性,在庞大的系统内完成播出及接收信号综合处理任务,确保信号综合处理体系内各个环节关系稳定。基于此,统一标准是保障数字电视系统运行稳定重要依据,一旦标准缺乏科学性将直接影响数字电视质量。相比于模拟系统,数字系统技术并不单一,以通信传输标准、信息整合标准、广播电视技术应用标准及计算机标准为依托建立多层级、一体化标准执行体系,使数字电视运行更为稳定。当前ATSC(美国)、DVB(欧洲)及ISDB(日本)三大标准较为普遍。2.1.1美国ATSC标准ATSC标准作为美国国家标准,是由美国高级电视业务顾问委员会在1996通过的。ATSC数字电视标准主要包括图像层、图像压缩层、系统复用层及传输层四个模块。其中,幅型、像素阵列、帧频等与图像相关元素在图像层内;根据MPEG-2标准处理图像的模块为图像压缩层;将特定数据纳入压缩包内的模块即为系统复用层,在该层中数据与压缩包一一对应;传输层主要是指数据传输及明确信道编码环节。以地面广播系统为依托,以8-VSB模式为依托进行传输,其传输速率约为19.3Mbps。2.1.2欧洲DVB标准DVB标准作为欧洲通用标准,由欧洲200多个组织在1993年制定。DVB主要是指数字视频广播所在传输系统应遵守标准,囊括无线电视、卫星、有线电视等诸多传输形式,满足高清电视、数字电视播放需求。该标准压缩编码方式是IECMPEG-2及ISO标准,使视频、音频信源编码得以统一,数据容器是MPEG-2有关数据结构,有效应用DVB服务标准使信息格式更为准确,旨在为用户提供有效且多元传输服务,实现了数字信号的有效转换。2.1.3日本ISDB标准ISDB标准是由日本数字广播专家组提出的系统标准。日本数字电视起步较早,高清晰电视节目试播更是开始于1994年。在复用方案标准化作用下ISDB标准得以发挥积极效用,针对不同信号进行传输处理。ISDB标准既可灵活的集成多节目,还能发送其他数据业务,因此具有柔韧性、共通性及扩展性等特点。
2.2我国数字电视标准
我国在1996年数字电视的研究工作开始起步。将数字电视视为“八五”主要工程项目之一,同时组建高清晰度的数字电视研究小组。在1999年我国开始推行高清晰度方案,并应用相关标准及技术完成建国50周年现场直播数字化播放任务,在累积该技术应用及标准化实施经验基础上将视为高新科技纳入“十五”计划中,全面启动数字电视研究与发展方案,为我国推行契合实际需求电视数字化运行标准奠定基础。我国卫星数字电视采用的数字电视标准与美国、欧洲及日本相同,主要采用QPSK调制模式。基于我国在卫星电视节目个人接受领域存在诸多限制,为此以电视台为依托负责传输视频信号并加以处理。电视台在获悉数字信号后转变为模拟信号,以网络为依托将相关信号输出至基层用户端,继而达到收看电视目的。我国有线数字电视标准同于美国、日本与欧洲,都为QAM调制方式。我国有线数字电视具有良好的发展基础,由于播出所需成不不高,已实现了在大型及中型城市试播目标,基于有线电视数字化发展受国家支持,为此当前有线数字化电视技术发展较为迅速。由于数字电视广播接收价格低廉,相比于数字卫星广播具有普及性较强特点,与数字电视相比,地面数字电视广播不受城市施工、自然灾害等因素的消极影响,网络中断率相对较低,基于地面传输载体及传输状况方面较为复杂,导致其在全球各地的选择上存在较大争议。我国就爱地面数字电视标准提案主要有ADTB-T、BDB-T/OFDM、CDTB-T、TDS-OFDMbasedDMB-T及SMCC/COFDM五个标准提案,分别由国家HDTV总体组、广电总局广播科学研究院、清华大学及成都电子科技大学提交。2006年国家强制性标准DMB-TH的宣布,为争执了5年之久的数字电视地面传输标准画上了一个句号。TDS-OFDM技术前提下的DMB-TH标准,积极与单载波技术相融合,将多载波技术视为应用主体,不仅能规范地面标准,还可用于移动电视。DMB-TH标准是一个融合了上海交大、清华及广科院等多方研究成果的数字电视标准方案,但其主要技术来自于清华大学。DMB-TH标准一方面提供多载波及单载波技术手段,另一方面支持多媒体、高清晰度电视及广播业务发展,满足移动固定业务大范围覆盖需求。DMB-TH标准在突破了单载波技术与多载波技术的有效融合,既实现了关键技术的创新,又形成了多项自主产权的专利技术,已成为我国一项重要的自主创新成果。DMB-TH标准由于具有频谱利用率高、扩展性强及系统性能好等特点,可满足我国城乡不同的应用需求。(1)我国信源编码技术标准:我国以AVS标准为依托提高激光视盘播放标准及数字电视服务效率。AVS标准可完全实现MPEG-2标准、MPEG-4AVC/H.264标准兼容目标。与MPEG-2标准相比,AVS标准压缩能力更强,超出前者2~3倍。(2)我国信道传输技术标准:以DVB-S标准欧洲标准为依托保障卫星数字电视稳定运行,以DVB-T标准为依托满足大型及中型城市有线数字电视试播需求,同时积极制定地面数字电视推行方案,使我国信道传输技术得以科学发展。(3)我国数字电视标准在用户管理系统内的制定情况基本如下所示:将GB/T7400.11设为基础数字电视标准;GY/T134设为数字电视术语;将GY/T144设为主观性数字电视图像综合质量评定依据;以GY/T145为依托规设SDH干线中广播电视网管理接口具体协议;将GY/Z174设为SDH干线中广播电视网有关规范。
2.3我国数字电视发展
在通信技术不断发展新常态下电视广播体系得以改进,电视广播产业得以发展,数字电视变革积极高效,使相关产业进一步得到完善,传统电视媒体与新型通信技术加持下的数字电视融合在一起,形成规模大、业务全电视产业。在技术不断发展与更新背景下结合国情推行模拟电视产业发展目标及计划,使相关技术成为电视发展史上变革动力。地面数字电视、有线数字电视、卫星数字电视及新兴IPTV等均属于我国数字电视主要发展渠道。基于当前数字电视重要发展对象为有线电视,为此有线电视的发展速度明显快于其他三类电视通道。我国将有线电视视为数字电视发展先驱力量。
3规避数字电视的其他标准误区
3.1高清不等于高清电视
作为新一代视频标准,高清既是一个系统,也是一个视频格式,而非一台摄像机或电视机。因此,高清不等于高清电视,不可混淆概念。到目前为止,尚没有明确的说明用以定义高清内涵,未能建立统一标准展开定义活动,使全球高清电视发展标准各异。16:9的显示屏幕长宽比例,是按照国家数字电视接收设备与性能标准规定的,其屏幕图像清晰度不得低于720。凡是低于720分辨率的视频,通称为表情。在我国高清电视市场,很多商家口中所讲的高清格式并非真正意义上的高清电视,不过是可供观看标清电视而已。
3.2收看与拥有高清电视概念存在本质区别
在高清电视宣传过程中会使消费者对高清电视的理解存在误区,受带宽、编码等因素影响,高清电视节目播放效果各异,为此高清电视节目需通过特殊传送站予以播放,满足用户观看高清电视节目需求。当前日本、美国基本实现观看高清电视节目发展目标,我国电视节目高清收看尚未实现普遍普及。
4结束语
总之,我国数字电视产业受国情影响,仍处于起步阶段,且无法一步到位的实现飞跃,职能靠有分阶段且具有选择性的予以发展,我国现阶段数字电视主要从标准清晰电视、机顶盒、高清数字电视三个角度出发谋求发展,在技术革新背景下上述三个阶段将在很长一段时间内长期并存。
参考文献
[1]黄少俊,童龙文,朱康宁.基于AVS+和DRA标准的地面数字电视单频网应用示范[J].广播与电视技术,2019,46(8):80-84.
[2]钏思超.省级电视节目无线数字化覆盖模式的研究[J].广播电视信息,2019(6):73-75,81.
[3]萨仁同拉嘎.数字电视无线发射系统的技术分析[J].工程技术研究,2019,4(5):209-210.
[4]刘冬咏.高清数字电视数据传输技术及其运用[J].西部广播电视,2019(3):250-251.
[5]姜峰.有线数字电视监测设备现行入网检测标准的不足及改进建议[J].中国有线电视,2015(4):480-484.
作者:朱明荣 蔡桂友 单位:中国船舶重工集团公司第七二三研究所
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