浅谈数字电视技术及其发展前景

张 超

摘要:21世纪,信息产业向着更大、更快的方向发展,作为信息产业的一个重要组成部分,广播电视在未来我国国民经济和社会发展中必将发挥无可替代的重要作用,从模拟传输方式向数字传输方式过渡,是广播电视技术发展中的一种创新和飞跃。数字电视技术的巨大发展极大的改变着人们的生活方式,对促进我国信息和国民经济的快速发展发展,也将起着巨大的的推动作用。

关键词:数字电视通讯技术发展前景

如今,数字电视是人们谈论最多的热门话题之一。数字电视已不仅仅是传统意义上的观看节目,而是能提供包括图像、语音、信息、数据、服务等全方位的服务,是3C(Computer、Communication、ConsumerElectronic)融合的一个成功典范,是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。它是一项全新的电视服务,是一种新型的传播方式,是电视发展的新阶段。

一、数字电视的概念及其相关技术

1、概念

数字电视就是用数字信号表示图像信息。从广义上讲,数字电视是用数字方式摄取、记录、处理、传输、接收和显示电视信号。数字电视是一个从节目采集、制作、传输、直到用户端,都要以数字方式处理信号的端到端的系统。其传输过程为:由电视台送出的图像及声音信号,经数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送,由数字电视接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。其最大的优点是:信号损失小,接收效果好。

2、数字电视的关键技术:

2.2数字电视的信源编解码技术。因要显示1920×1080i HDTV高清节目图像,其数字化后的码率在传输中高达995Mbit/s,这比现行模拟电视的传输信息量大得多。因而高清数字电视的图像不能象模拟电视的图像那样直接传输,必须去除图像信号中的多余信息,因此需要多一道数字压缩编码工序,将数码率压缩到能在一个8MHz模拟电视信道中传送。目前采用的MPEG-2标准已经显得落后,国际上正在考虑用H.264/AVC(MPEG Part 10)来代替目前的MPEG-2。

2.2数字电视的复用系统。在数字电视中,复用系统是其关键的部分之一。它将视频、音频、辅助数据等编码器送来的数据比特流,经处理复合成单路串行的比特流,最后送给信道进行编码和调制。在数字电视中,复用器把音频、视频、辅助数据的码流通过一个打包器打包,然后再复合成单路。复用系统处于系统技术的最低层,是整个系统平台的物理支撑。

2.3数字电视的信道编解码及调制解调。在通信原理上,将编码码流经过某种处理,使之变成适合在规定信道中传输的形式的过程,称之为信道编码(ChannelCoding)。信道编码过程一般被分为两环节:1)负责传输误码的检测和校正的环节,称之为信道编解码;2)负责信号变换和频带搬移的环节,称之为调制解调。在数字电视技术中,为了提高传输的可靠性,必须对数据码流进行纠错编码、网格编码、均衡等技术,以提高信号的抗干扰能力;为了提高传输的频带利用率,需要通过调制把传输信号放在载波或脉冲串上,为发射做好准备。数字电视采用多进制调制方法,如差动四相相移键控调制(DQPSK)、正交振幅调制(QAM)等。

二、我国数字电视的发展前景

1、对数字化技术进行改造,实现多种增值业务。有线电视是最主要的宽带多媒体视频服务市场,面向定向人群的服务是个具有潜在社会需求、潜力非常巨大的市场。目前,我国核心城市的数字电视增值业务发展潜力巨大,当电视实现了数字化传输后,就意味着频道资源的大大扩充,随着数据业务的推动,完全有能力对外提供信道出租业务、虚拟网等服务,另外,付费电视和其他付费服务收入也将加速增长。

2、数字技术具有后发优势。数字电视在欧美地区已应用多年,技术上非常成熟。在国家863计划支持下,我国科学院计算技术研究所先后联合了国内从事数字音视频编解码技术研发的组织和企业,在积极参与MPEG/JVT国际标准制定的基础上,对数字音视频技术开展了较为深入的研究,提出并完成了具有我国自主知识产权的数字音视频编解码技术AVS。有了自己的专利,可以实现利益的最大化。

3、实现互联网数字电视。今年1月份,Broadcom(博通)公司总裁兼首席执行官Scott McGregor表示:“电视与互联网结合的时代已经到来。”强大的互联网连接能力和先进数字电视技术的结合,形成了一个宽带娱乐平台,使用户能够在电视机上无缝观看丰富的互联网内容。比如《实话实说》这个节目,现在我们可能拥有几十个现场观众,上百万个电视观众,一旦和互联网连接起来,就意味着它拥有世界上最大的演播室:只要有足够的带宽,就可以让无数的人参与。同时,未来的消费者不必再为了检查邮箱、在线玩网络游戏、发送电子邮件、在线观看网络视频,而必须呆在电脑之前,他将可以直接在客厅的沙发上,用无线键盘或无线鼠标去体验上述互联网上的所有功能。

4、支持更丰富的互联接口,实现多渠道连接。在我们已有的数字电视运营模式中,这一点已经得到了充分的体现。在这个平台上,实时的信息被有线网络及时的传达到用户的接收机上面,用户可以足不出户的坐在客厅的沙发上查阅信息、交易委托。未来的数字电视还将支持更多的互联接口,设计师可以考虑采用Wi-Fi、EPON/GPON 、USBOn-the-Go、百兆/千兆以太网、xDSL等无线或优先技术,实现数字电视与数码相机、数码摄像机、移动硬盘、PC、笔记本电脑、PMP、智能手机、数码打印机等数字设备的连接,共享相互之间的音视频信息。

数字电视技术的实现,不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能达到的新功能。正是由于数字电视技术具有的强大优越性和良好的发展前景,近年来我国电视数字化的进程明显加快,模拟信号向数字信号过渡全面展开。随着数字电视技术的日趋成熟和我国数字电视广播进程的加快,数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇,将逐渐成为推动我国电子信息产业发展的新的经济增长点。◆