數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)探索

時間:2022-06-24 09:36:47

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數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)探索

摘要:隨著廣播技術(shù)不斷發(fā)展,在信號傳輸過程中逐漸用數(shù)字信號代替模擬數(shù)字信號,更加精準(zhǔn)地傳輸廣播節(jié)目內(nèi)容,擴(kuò)大了信號的應(yīng)用范圍。未來信號傳輸技術(shù)發(fā)展中,數(shù)字信號傳輸模式必然會大范圍替代模擬信號。因此,文章將概述數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù),論述數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)優(yōu)勢,并分析數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)的主要內(nèi)容,旨在提升促進(jìn)我國數(shù)字電視發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞:數(shù)字電視;數(shù)字廣播技術(shù);發(fā)射覆蓋技術(shù)

模擬信號是連續(xù)平滑的信號,利用變化物理量實現(xiàn)信息傳輸,在應(yīng)用過程中抗干擾能力差,容易受到外界因素影響,降低信號質(zhì)量[1]。通常情況下,信號傳輸距離越遠(yuǎn),模擬信號傳輸能力越弱,甚至失真。早期電視信號傳輸過程中,使用模擬信號進(jìn)行數(shù)字傳輸,傳輸距離較短,電視節(jié)目效果不佳。隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展,數(shù)字廣播技術(shù)日趨成熟,并且被大范圍應(yīng)用于電視信號傳輸中解決信號傳輸受限問題,電視信號呈現(xiàn)效果也更好,數(shù)字信號內(nèi)容不丟失,電視信號呈現(xiàn)效果基本不會發(fā)生變化。數(shù)字信號傳輸優(yōu)勢明顯,抗干擾能力強(qiáng),因此未來必然會大范圍應(yīng)用于電視信號傳輸中。由此可見,分析數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)是十分必要的。兩種信號的形式如圖1和圖2所示。

1數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)概述

1.1定義

數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)是在節(jié)目制作、傳輸、播放過程中均以數(shù)字信號進(jìn)行傳輸。數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)概念與模擬廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)概念相對,但信號傳輸音效、畫質(zhì)呈現(xiàn)效果上更好。廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)概念通過數(shù)字流實現(xiàn)(0和1數(shù)字串編碼),傳輸速率能夠達(dá)到19.39Mb/s,實際呈像效果十分明顯[2]。模擬信號通過物理變化量信號進(jìn)行信息傳輸,電磁波、傳輸耗損、天氣等均會對這種變化量產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致信號失真,出現(xiàn)圖像變色、變形等問題。數(shù)字信號可以規(guī)避此類問題,只有在信號丟失或者完全無法傳輸?shù)那闆r下才會出現(xiàn)無畫面現(xiàn)象,因此,數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)將會被大范圍應(yīng)用于數(shù)字廣播信號傳輸中。

1.2技術(shù)實現(xiàn)

數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)是利用發(fā)射天線來實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù),發(fā)生過程中受到天線極化、輸入阻抗、天線主瓣等因素影響。第一,天線極化。天線極化是指電場矢量端隨著時間不斷變化后的運(yùn)行軌跡。根據(jù)電磁波傳播方向,將信號傳輸方向可以分為逆時針傳播與順時針傳播兩個方向。第二,輸入抗阻。輸入抗阻大小主要與電流、電壓有關(guān),是二者的比值,能夠反映信號傳輸狀態(tài)。在數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)下,輸入抗阻信號相對比較穩(wěn)定。第三,天線主瓣。天線主瓣是指信號傳輸過程中最大波瓣,反映出信號傳播功率密度。在利用發(fā)射天線實現(xiàn)數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)時,需要確保發(fā)射極波大于垂直極波,穩(wěn)定地波傳播信號,強(qiáng)化數(shù)字信號抗干擾能力。在利用數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)時,要聯(lián)合其他信號傳播技術(shù),確保信號傳輸穩(wěn)定性,才能夠最大化發(fā)揮數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)的優(yōu)勢。

2數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)的優(yōu)點

數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)以數(shù)字信號發(fā)射為核心,在發(fā)射覆蓋過程中應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可靠性強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、安全性好、開放程度高等方面。第一,可靠性強(qiáng)。數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)對于信號發(fā)射設(shè)備功能要求不高,數(shù)字信號輸出設(shè)備只要沒有出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,都可以輸出信號,即使受到外界環(huán)境干擾,畫質(zhì)也可以得到有效保障。數(shù)字廣播電視發(fā)射通過0、1編碼傳輸信號,因此穩(wěn)定性極強(qiáng),不容易受到環(huán)境干擾[3]。傳統(tǒng)模擬信號傳輸時,傳輸質(zhì)量不僅受到傳輸距離影響,強(qiáng)風(fēng)、降雨等天氣都會對信號造成干擾。數(shù)字信號還原能力強(qiáng),并不會受到天氣干擾,除非傳輸線路中斷,否則能夠持續(xù)提供穩(wěn)定的信號。傳統(tǒng)的信號傳輸方式會因為不良天氣而影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。這種情況下,居民接收的電視畫面只有在信號較強(qiáng)時才能保持穩(wěn)定清晰。一旦信號傳輸出現(xiàn)問題,就會導(dǎo)致電視畫面出現(xiàn)雪花點或者不清晰。但是,在數(shù)字廣播信號傳輸?shù)谋尘跋虏⒉粫霈F(xiàn)因為受到惡劣天氣影響而信號不穩(wěn)定的情況。這樣就能始終保持居民接收到電視畫面處于清晰的狀態(tài)下,給予居民更加舒適的觀影體驗。第二,技術(shù)先進(jìn)。傳統(tǒng)模擬信號只能夠傳遞信息,觀眾可以收看到的節(jié)目大概30余個,并且多數(shù)節(jié)目為地方臺,觀眾電視節(jié)目觀觀看體驗差。數(shù)字信號不僅是直接傳輸信號,并且能夠?qū)π盘栠M(jìn)行壓縮、處理,也是能夠大規(guī)模傳輸信號的重要原因。數(shù)字廣播信號發(fā)射人員利用數(shù)字廣播電視發(fā)射、信息壓縮技術(shù)傳輸信號,能夠在通形渠道上搭載更多信號,豐富電視臺節(jié)目,給予人們更豐富的體驗。數(shù)字廣播傳輸信號能夠有效杜絕傳統(tǒng)模擬信號傳輸時產(chǎn)生的電視畫面變形現(xiàn)象。數(shù)字電視的信號傳播方式使得電視圖像接收更加清晰穩(wěn)定,能為人們帶來了更加穩(wěn)定舒適的觀賞體驗。數(shù)字信號傳輸技術(shù)是使用數(shù)字信號傳播形式,這樣的信號傳輸方法能夠使電視機(jī)接收的數(shù)字信號不會受到其他因素的干擾。這樣就使數(shù)字信號在傳輸期間保持穩(wěn)定,不被損壞,信號畫質(zhì)也就更加清晰。第三,安全性高。數(shù)字信號在傳輸、應(yīng)用過程中都需要設(shè)備輸送,并配合軟件技術(shù),因此傳輸安全性高,只有具備權(quán)限的使用者能夠傳輸信號。第四,開放性。數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)應(yīng)用過程中,電視臺、私人媒體都可以參與其中,只要不違背國家法律,接受指定部門審核后,都可以利用該技術(shù)傳輸制作的節(jié)目。互聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用0、1編碼,因此數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)可以直接與網(wǎng)絡(luò)相連,豐富信息內(nèi)容。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,電腦已經(jīng)成為家庭必備電子設(shè)備,甚至有逐漸取代電視的趨勢。數(shù)字廣播電視發(fā)射技術(shù)搭載互聯(lián)網(wǎng),能夠給予觀眾更佳的視覺呈現(xiàn)效果。

3數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)內(nèi)容

3.1DVB技術(shù)

DVB技術(shù)作為數(shù)字輸出技術(shù),用于實現(xiàn)“地面設(shè)備—數(shù)字電視—衛(wèi)星”三者之間信號的傳輸與接收。DVB技術(shù)與模擬信號運(yùn)行原理相似,可以大范圍、大規(guī)模地進(jìn)行數(shù)據(jù)單向傳輸,局部上可以進(jìn)行雙向傳輸,但覆蓋面不大,基本能夠滿足低成本投入、高效率傳輸要求。DVB技術(shù)在應(yīng)用時,傳輸?shù)男盘栂啾饶M信號更遠(yuǎn),但容易受到外界干擾,如果傳輸線路周圍有較強(qiáng)的電磁波,信號傳輸效果則會受到影響,接收方在使用DVB技術(shù)時需要付費,這些弊端限制了其技術(shù)應(yīng)用,并沒有被市場大范圍接受[4]。

3.2ATSC技術(shù)

ATSC技術(shù)采用MPEG-2視頻壓縮制作信號編碼,通過VSB技進(jìn)行信號調(diào)制,并且分為兩種模式(8VSB與16VSB),能夠完成不同的信號傳輸要求。ATSC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)結(jié)合,并且壓縮信號內(nèi)容。ATSC技術(shù)主要作用對象是圖像,因此,在數(shù)字電視技術(shù)中具有非常重要的地位,也是發(fā)射覆蓋技術(shù)基礎(chǔ)。

3.3ISDB技術(shù)

ISDB技術(shù)是由日本研發(fā)的廣播標(biāo)準(zhǔn),能夠在普通傳輸信道上完成數(shù)字信號傳輸,并且可以傳輸復(fù)用信號。ISDB技術(shù)可擴(kuò)展性較強(qiáng),能夠與其他設(shè)備相連接,并具有靈活性、柔軟性等多種不同特征。在數(shù)字電視中,ISDB技術(shù)對于數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)十分重要,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號傳輸優(yōu)勢。目前,我國已經(jīng)大范圍應(yīng)用ISDB技術(shù),在我國數(shù)字電視發(fā)展中發(fā)揮了極大作用。

3.4SMB-T技術(shù)

SMB-T技術(shù)作為我國主要應(yīng)用的數(shù)字技術(shù)之一,在一般協(xié)議基礎(chǔ)上進(jìn)行多載波信號傳輸,對原有信道進(jìn)行技術(shù)升級,因此,在我國數(shù)字電視改造中應(yīng)用性更高,能夠滿足數(shù)字電視技術(shù)需求。SMB-T技術(shù)可拓展性強(qiáng),可以融合更加先進(jìn)的數(shù)字技術(shù),有利于數(shù)字電視技術(shù)的未來發(fā)展,提升數(shù)字信號覆蓋能力。

4廣播電視數(shù)字傳播在發(fā)射覆蓋技術(shù)方向的特點

4.1通用的接口

為給予廣播電視數(shù)字傳播更大的推廣傳播空間,國家對于數(shù)字電視接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。這樣統(tǒng)一的接口大小能夠?qū)崿F(xiàn)不同設(shè)備的無縫銜接,減少設(shè)備的使用限制條件。標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的口徑能夠保持電視等媒體設(shè)備使用靈活性,使得設(shè)備的升級換代也能無縫銜接。減少因為設(shè)備升級造成的成本預(yù)算不足,以及進(jìn)行設(shè)備更新所需要花費的暫停機(jī)器的時間。

4.2設(shè)備穩(wěn)定可靠

數(shù)字電視的硬件就是使它能夠有效發(fā)射信號的基礎(chǔ)。數(shù)字電視的軟件就是確保自由變換節(jié)目和功能。另外,軟件可以自由調(diào)節(jié)電視節(jié)目的清晰度,確保電視節(jié)目的畫質(zhì)達(dá)到良好效果。所以,軟硬件數(shù)字信號的有效結(jié)合有助于確保電視節(jié)目的效果。

4.3技術(shù)先進(jìn)

數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)不只是數(shù)字技術(shù),而且包括計算機(jī)技術(shù),它包含了兩者的優(yōu)點,是數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域和計算機(jī)領(lǐng)域的重大突破與挑戰(zhàn),這樣就有效確保了數(shù)字電視數(shù)字信號的平穩(wěn)運(yùn)行,大大降低了事故發(fā)生的概率。只有充分掌握先進(jìn)的技術(shù)與功能,才能給數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展帶來更多的可能。

4.4功能強(qiáng)大

數(shù)字信號傳輸方式給數(shù)字電視節(jié)目帶來了更大的發(fā)展空間,使其具備許多傳統(tǒng)的電視信號傳輸方式所不具備的強(qiáng)大功能。這樣就使人們能夠獲得更多全新的觀影體驗,鼓勵人們積極探索數(shù)字電視節(jié)目的未來發(fā)展可能。數(shù)字電視強(qiáng)大的功能擴(kuò)展性為數(shù)字覆蓋發(fā)射的技術(shù)功能提供了更大的發(fā)展空間,其中較為突出的一個就是軟件功能的不斷豐富和擴(kuò)大。

4.5數(shù)字電視節(jié)目的前瞻性

數(shù)字電視節(jié)目的安排分類更加鮮明,模塊與模塊之間的劃分更加明顯,這就使得電視節(jié)目的排列重組更加靈活。數(shù)字電視信號的穩(wěn)定傳輸能夠保證數(shù)字電視的節(jié)目編排更貼合觀眾的需要。可以結(jié)合用戶的觀看記錄和鼓勵用戶本身參與節(jié)目安排,這樣能夠擬定具有前瞻性的電視節(jié)目單。這樣一來,對于指向性較強(qiáng)的電視節(jié)目安排會使數(shù)字電視的發(fā)展更加貼近觀眾的需要,實現(xiàn)整個行業(yè)的良性發(fā)展。

4.6信號傳播安全

數(shù)字信號經(jīng)常是通過指定的網(wǎng)絡(luò)對其有效的適配傳輸,從而確保被連接成功。而且,數(shù)字信號可以自動地對訪客身份進(jìn)行識別,從而確保數(shù)據(jù)交換是唯一的過程。數(shù)字信號本身可以自發(fā)進(jìn)行安全漏洞檢測,并及時對發(fā)現(xiàn)的漏洞進(jìn)行預(yù)警和修復(fù)。在傳輸數(shù)據(jù)的前后均設(shè)置了對端數(shù)字信號的請求加密驗證任務(wù),保證數(shù)字信號信息的傳播的可控性。采用加密內(nèi)容的形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸安全這種加密的內(nèi)容形式不能徹底取代加密連接方式,而是彌補(bǔ)TLS/SIIFTIS等無法覆蓋的安全隱患問題。優(yōu)勢主要表現(xiàn)在加密的數(shù)據(jù)內(nèi)容為數(shù)據(jù)傳輸提供全方位的保護(hù),這種優(yōu)勢使得在數(shù)字通信過程中的任意環(huán)節(jié)都能保證信息安全。現(xiàn)實操作中可以選擇加密傳輸信息的一部分或者是信息的全部,這樣可以提高移動傳輸數(shù)據(jù)的終端硬件設(shè)備的處理能力,并且不會對數(shù)據(jù)安全造成太大阻礙。數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆菍ΨQ性的加密體制則是指加密方同解密方采用同樣成對的密匙,一對密匙中一個是公匙,另一個是私匙。同對稱加密性表示不同的是公匙并不需要進(jìn)行加密保護(hù),而私匙卻需要一定的加密保護(hù),不能對外公開。具體的操作方式是擁有密匙的實體采取私匙對信息完成加密,再由相應(yīng)的公匙接受人破解對應(yīng)的信息。同樣地,也可以是利用公匙實現(xiàn)信息的加密,使擁有配套的私匙的一方進(jìn)行數(shù)據(jù)解密。通常會將對稱性的加密算法和非對稱性的加密算法進(jìn)行配套使用,對稱性加密可以進(jìn)行加密的信息傳輸,非對稱的加密又可以同加密算法進(jìn)行共享密匙。這種做法既能夠保證通信雙發(fā)的密匙傳遞有效,又能保障信息加密傳輸?shù)男省2僮髁鞒淌牵ㄐ艙碛忻艹椎囊环揭簿褪切盘杺鬏斦撸瑢⒐走f交到接收方,接收方利用公匙完成加密任務(wù)。用于加密解密消息的共享密匙需要回傳給信號傳輸者,信號傳輸者選擇與之對應(yīng)的私匙解密獲得共享的密匙。

5結(jié)語

2020年是全面覆蓋數(shù)字電視技術(shù)的決勝年,大幅度提升了我國數(shù)字電視技術(shù)覆蓋水平。目前,我國數(shù)字電視技術(shù)趨于成熟,并取得了巨大成果,已經(jīng)在世界數(shù)字電視界呈現(xiàn)出領(lǐng)先水平。文章針對數(shù)字廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)進(jìn)行了分析,介紹了4種廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù),在今后的發(fā)展過程中相關(guān)部門應(yīng)該繼續(xù)加大廣播電視發(fā)射覆蓋技術(shù)研究,充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,增強(qiáng)其網(wǎng)絡(luò)連接性,給予觀眾更好的視覺體驗。

參考文獻(xiàn):

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[4]馮利珊.廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)探析[J].科技展望,2016,26(29):3.

作者:吳鑫彥 單位:云南省廣播電視局思茅655臺