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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、顯示等全過程的數(shù)字化,換句話說就是系統(tǒng)所有過程信號全是由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)、語音等全方位的服務(wù),是3C融合的一個典范,是計算機、傳輸平臺、消費電子三個環(huán)節(jié)的聚焦點。
1.2數(shù)字電視與模擬電視的對比
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)比較見下表。
1.3數(shù)字電視的優(yōu)勢
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
采用模擬信號傳輸電視圖像、伴音、
附加功能等信號
采用數(shù)字信號傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號
信源編解碼
因為信號數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題
電視信號數(shù)字化后,其信號的數(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
無夏用器,視頻、音頻信號分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流,使數(shù)字電視具備了可擴展性、分級性、交互性、與網(wǎng)絡(luò)的互通性
信道編解碼調(diào)制解調(diào)
圖像信號按行、場排列,并具有行、
場同步信號、前后均衡脈沖等,并對
視頻信號有補償處理。調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅
有壓縮及復(fù)用,傳送時的信號不再有模擬電視場、行標(biāo)志及概念。通過
糾錯、均衡來提高信號抗干擾能力,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)。傳輸效率會進(jìn)一步提高
特點
信號數(shù)據(jù)量少,技術(shù)成熟.價格便宜
信號不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數(shù)字電視信號可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸,與計算機具有良好接口。
2)清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。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數(shù)量級。
3)可以實現(xiàn)移動接收、便攜接收及各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),實現(xiàn)視頻點播等各種互動電視業(yè)務(wù),實現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費業(yè)務(wù)。
4)系統(tǒng)采用了開放的中間件技術(shù),能實現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,可與計算機網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等的互通互連。
5)易于實現(xiàn)信號存儲,而且存儲時間與信號的特性無關(guān),易于開展多種增值業(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)字電視機頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目,利于系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡,減少消費者的經(jīng)濟負(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)擴展業(yè)務(wù):可提供如圖文電視、電視會議、數(shù)據(jù)信息廣播、加密電視、視頻點播等。
3)增值業(yè)務(wù):可通過雙向傳輸系統(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、計算機聯(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
數(shù)字電視并不是完美無缺的,它同樣存在著一些弱點。例如在取樣的過程、量化誤差、壓縮編碼所帶來的信號損傷,在節(jié)目制作及傳輸過程中貫通延遲。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一些補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。與電視信號數(shù)字化后所帶來的好處相比,這些影響往往會被忽略。
2數(shù)字電視分類
2.1按信號傳輸方式可分為:地面無線傳輸數(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
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,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)。對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率。
2.3按照產(chǎn)品類型可分為
數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒和一體化數(shù)字電視接收機;
2.4按顯示屏幕幅型比分類
數(shù)字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類型。
3數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視的實現(xiàn),以下幾項技術(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中的多余信息,將數(shù)碼率壓縮到能在一個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)字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國際組織已經(jīng)制定了對圖像進(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(運動圖像壓縮編碼標(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)送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(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。接受端與此過程相反。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面,美國、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,通過調(diào)制把傳輸信號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?,通過糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),提高信號的抗干擾能力,方法如:里德一索羅門碼、卷積碼、交織、格狀編碼調(diào)制等。美國、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:
美國的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會);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)對于信源的處理、畫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ATSC標(biāo)準(zhǔn)
ATSC標(biāo)準(zhǔn)由四個層級組成,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還開發(fā)并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。
ATSC成員30個,其中有美國國內(nèi)成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學(xué)研究院也參加了ATSC組織。
ATSC標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式
支持室內(nèi)接收、移動接收等需求,包括4個系統(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。
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。
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,可實現(xiàn)DVB向電信網(wǎng)絡(luò)的過渡。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(來自35個國家和地區(qū)),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國的廣播科學(xué)研究院和TCL電子集團也在其中。
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)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號,同時已經(jīng)復(fù)用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點,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)的對比
無論哪一種制式,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頻等。
在數(shù)字電視信號的傳輸中,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)字電視中開展增值服務(wù)所用的數(shù)據(jù),美國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:頻譜效率高、功率峰均比低,明顯地減少了脈沖干擾??蓪⑴c原模擬NTSC信號的同頻和鄰頻干擾減至最小。缺點是不能抵抗多徑干擾,不支持移動接收。
DVB-T優(yōu)點:在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機,每一個均覆蓋一個較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡(luò)來說,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。同時提供了良好的移動接收性能。缺點是:其載/噪比低于8-VBS,并且限制了信號的有效傳輸距離,對來自于電機的脈沖干擾較敏感,較高的峰/均值比,并且需要較高功率的發(fā)射機,保護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非常類似,根據(jù)分層和窄帶接收同時實現(xiàn)固定、移動和便攜接收,是日本制式的特點;與DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能。
5中國的數(shù)字電視
早在1996年,我國便開始了數(shù)字電視的研究工作,數(shù)字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目,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慶50周年大典的數(shù)字電視現(xiàn)場直播。后國家將數(shù)字電視發(fā)展計劃納入“十五”高新技術(shù)的12個重大專項之列,數(shù)字電視研究工作全面啟動。
5.1中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1)信源編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
中國的數(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播放機的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)。
中國有線數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還在報批過程中,大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在試播。
中國的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案目前還在制定過程之中。
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)中國數(shù)字電視規(guī)劃:
國家廣電總局制定了《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表>。
2003年數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)出臺(未按期實現(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3000萬戶,直轄市、東部地區(qū)地(市)級以上城市、中部地區(qū)省會市和部分地(市)級城市、西部地區(qū)部分省會市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。
2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播奧運會,東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級城市和大分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市)級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2010年全面實現(xiàn)數(shù)字廣播電視,中部地區(qū)縣級城市、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)字化過渡。
2015年停播模擬信號,西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2)數(shù)字電視現(xiàn)實的困難:
要發(fā)展數(shù)字電視面臨的問題還很多。一是原先電視臺設(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。
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、顯示等全過程的數(shù)字化,換句話說就是系統(tǒng)所有過程信號全是由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)、語音等全方位的服務(wù),是3C融合的一個典范,是計算機、傳輸平臺、消費電子三個環(huán)節(jié)的聚焦點。
1.2數(shù)字電視與模擬電視的對比
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)比較見下表。
1.3數(shù)字電視的優(yōu)勢
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
采用模擬信號傳輸電視圖像、伴音、
附加功能等信號
采用數(shù)字信號傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號
信源編解碼
因為信號數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題
電視信號數(shù)字化后,其信號的數(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
無夏用器,視頻、音頻信號分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流,使數(shù)字電視具備了可擴展性、分級性、交互性、與網(wǎng)絡(luò)的互通性
信道編解碼調(diào)制解調(diào)
圖像信號按行、場排列,并具有行、
場同步信號、前后均衡脈沖等,并對
視頻信號有補償處理。調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅
有壓縮及復(fù)用,傳送時的信號不再有模擬電視場、行標(biāo)志及概念。通過
糾錯、均衡來提高信號抗干擾能力,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)。傳輸效率會進(jìn)一步提高
特點
信號數(shù)據(jù)量少,技術(shù)成熟.價格便宜
信號不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數(shù)字電視信號可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸,與計算機具有良好接口。
2)清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。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數(shù)量級。
3)可以實現(xiàn)移動接收、便攜接收及各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),實現(xiàn)視頻點播等各種互動電視業(yè)務(wù),實現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費業(yè)務(wù)。
4)系統(tǒng)采用了開放的中間件技術(shù),能實現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,可與計算機網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等的互通互連。
5)易于實現(xiàn)信號存儲,而且存儲時間與信號的特性無關(guān),易于開展多種增值業(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)字電視機頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目,利于系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡,減少消費者的經(jīng)濟負(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)擴展業(yè)務(wù):可提供如圖文電視、電視會議、數(shù)據(jù)信息廣播、加密電視、視頻點播等。
3)增值業(yè)務(wù):可通過雙向傳輸系統(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、計算機聯(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
數(shù)字電視并不是完美無缺的,它同樣存在著一些弱點。例如在取樣的過程、量化誤差、壓縮編碼所帶來的信號損傷,在節(jié)目制作及傳輸過程中貫通延遲。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一些補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。與電視信號數(shù)字化后所帶來的好處相比,這些影響往往會被忽略。
2數(shù)字電視分類
2.1按信號傳輸方式可分為:地面無線傳輸數(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
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,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)。對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率。
2.3按照產(chǎn)品類型可分為
數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒和一體化數(shù)字電視接收機;
2.4按顯示屏幕幅型比分類
數(shù)字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類型。
3數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視的實現(xiàn),以下幾項技術(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中的多余信息,將數(shù)碼率壓縮到能在一個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)字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國際組織已經(jīng)制定了對圖像進(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(運動圖像壓縮編碼標(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)送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(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。接受端與此過程相反。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面,美國、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,通過調(diào)制把傳輸信號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^糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),提高信號的抗干擾能力,方法如:里德一索羅門碼、卷積碼、交織、格狀編碼調(diào)制等。美國、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。
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:
美國的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會);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)對于信源的處理、畫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ATSC標(biāo)準(zhǔn)
ATSC標(biāo)準(zhǔn)由四個層級組成,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還開發(fā)并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。
ATSC成員30個,其中有美國國內(nèi)成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學(xué)研究院也參加了ATSC組織。
4.2歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)
支持室內(nèi)接收、移動接收等需求,包括4個系統(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。
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。
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,可實現(xiàn)DVB向電信網(wǎng)絡(luò)的過渡。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(來自35個國家和地區(qū)),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國的廣播科學(xué)研究院和TCL電子集團也在其中。
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)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號,同時已經(jīng)復(fù)用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點,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)。
ISDB籌劃指導(dǎo)委員會委員17個,其他成員23個,其成員均為日本國內(nèi)電子公司和廣播ISDB標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)對比機構(gòu)。
4.4三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的對比
無論哪一種制式,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頻等。
在數(shù)字電視信號的傳輸中,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)字電視中開展增值服務(wù)所用的數(shù)據(jù),美國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: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信號的同頻和鄰頻干擾減至最小。缺點是不能抵抗多徑干擾,不支持移動接收。
DVB-T優(yōu)點:在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機,每一個均覆蓋一個較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡(luò)來說,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。同時提供了良好的移動接收性能。缺點是:其載/噪比低于8-VBS,并且限制了信號的有效傳輸距離,對來自于電機的脈沖干擾較敏感,較高的峰/均值比,并且需要較高功率的發(fā)射機,保護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非常類似,根據(jù)分層和窄帶接收同時實現(xiàn)固定、移動和便攜接收,是日本制式的特點;與DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能。
5中國的數(shù)字電視
早在1996年,我國便開始了數(shù)字電視的研究工作,數(shù)字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目,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慶50周年大典的數(shù)字電視現(xiàn)場直播。后國家將數(shù)字電視發(fā)展計劃納入“十五”高新技術(shù)的12個重大專項之列,數(shù)字電視研究工作全面啟動。
5.1中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1)信源編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
中國的數(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播放機的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)。
中國有線數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還在報批過程中,大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在試播。
中國的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案目前還在制定過程之中。
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)中國數(shù)字電視規(guī)劃:
國家廣電總局制定了《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表>。
2003年數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)出臺(未按期實現(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3000萬戶,直轄市、東部地區(qū)地(市)級以上城市、中部地區(qū)省會市和部分地(市)級城市、西部地區(qū)部分省會市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。
2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播奧運會,東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級城市和大分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市)級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2010年全面實現(xiàn)數(shù)字廣播電視,中部地區(qū)縣級城市、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)字化過渡。
2015年停播模擬信號,西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2)數(shù)字電視現(xiàn)實的困難:
要發(fā)展數(shù)字電視面臨的問題還很多。一是原先電視臺設(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)在有關(guān)數(shù)字技術(shù)的專業(yè)研究過程中人們將數(shù)字系統(tǒng)簡稱為數(shù)字技術(shù),它主要是將音頻、視頻和一些數(shù)據(jù)信號從信號的起源編制到接收采用數(shù)字技術(shù)的一種系統(tǒng)。而從廣義的角度來說,數(shù)字電視則是將原有電視系統(tǒng)的數(shù)字化的功能。數(shù)字電視的技術(shù)按電視信號傳輸?shù)姆绞娇杀环譃榈孛鏌o線數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視和有線數(shù)字電視三種,它們都具有現(xiàn)代彩色模擬電視所無法達(dá)到的功能,其中最為突出的功能是信號質(zhì)量的大大提高。因為數(shù)字電視在對數(shù)字信號進(jìn)行處理時不會引起信號的劣化,它可以通過糾錯和整形等不同手段對信號進(jìn)行還原設(shè)置,使受到的圖片質(zhì)量和聲音音效與發(fā)端基本保持一致,給人們準(zhǔn)確獲取信息帶來便利條件。另外,有線數(shù)字電視的儲存率大大增加,往往可以容納大量電視節(jié)目,而且數(shù)字電視的多功能、多信息特點大大擴展了其服務(wù),開拓了人們的眼界。
2)數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用。我們已經(jīng)知道,數(shù)字電視能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)抽樣后轉(zhuǎn)化成以二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字信號,該信號經(jīng)計算機等處理之后能夠形成一種可以用于監(jiān)控的數(shù)字化廣播系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中采用這種技術(shù),可以達(dá)到許多意想不到的功能,科學(xué)家將該技術(shù)有機的融入到當(dāng)代生活中,推廣了它的應(yīng)用功能。比如,采用數(shù)字技術(shù)可以使電視擁有比原始模擬電視更高級的功能和性能,電視圖像的質(zhì)量大大提升,甚至達(dá)到演播室的效果。其次,數(shù)字技術(shù)還有雙向互動的功能,將觀眾很好地帶入到電視的情形之中,增加了他們的感染力。另外,數(shù)字電視技術(shù)還被廣泛地應(yīng)用到國外的許多數(shù)字技術(shù)中,將電視技術(shù)推向一個嶄新的時代。
2數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
當(dāng)今社會,信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為科技發(fā)展的主流,它們的迅猛發(fā)展引導(dǎo)著整個技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步,而數(shù)字技術(shù)作為這一改變的主旨,對其發(fā)展有著更重要的作用。伴隨著世界電視廣播的大眾化,數(shù)字電視在結(jié)合傳統(tǒng)電視的功能后逐漸成為人們生活中必不可少的獲取信息的主要工具。然而,根據(jù)2006年有關(guān)居民使用數(shù)字電視的調(diào)查結(jié)果顯示,目前已有數(shù)千萬人將數(shù)字電視應(yīng)用到自己的日常生活中,但是他們提出了許多數(shù)字電視的不足之處,這引起了廣大業(yè)內(nèi)人士的重視。以下是科研人員對當(dāng)代我國數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)存問題分析:
1)由于我國數(shù)字技術(shù)起步較晚,而且整個國家處于發(fā)展中狀態(tài),這些國情都表現(xiàn)了我國的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)不可能一步到位。眾所周知,數(shù)字化技術(shù)的開展需要大量資金的投入,目前我國還沒有足夠的資金供該領(lǐng)域使用,這就導(dǎo)致在對原先電臺設(shè)備進(jìn)行更換時進(jìn)程受阻,電視節(jié)目資源緊張的局面也不免會發(fā)生。
2)數(shù)字電視本質(zhì)上屬于雙向電視網(wǎng)絡(luò),而將現(xiàn)有的單項網(wǎng)絡(luò)改為雙項網(wǎng)絡(luò)的成本較高,并且難度過大,我國目前技術(shù)還未成熟,實現(xiàn)數(shù)字電視技術(shù)仍存在較大困難。
3)我國各方面技術(shù)仍未成熟,數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還未被很好的定位,科研人員在生產(chǎn)過程中無法把握數(shù)字電視的進(jìn)程和發(fā)展方向。另外,國內(nèi)有關(guān)數(shù)字電視研究的工作人員不夠?qū)I(yè)同樣影響著數(shù)字電視的發(fā)展。
3改進(jìn)電視數(shù)字技術(shù)的有效措施
數(shù)字電視在人們的日常生活中占有舉足輕重的作用,面對我國當(dāng)代數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展中存在的諸多不足,相關(guān)管理部門必須加大管理力度,爭取改變這種落后狀態(tài),以提高國家的綜合國力。以下是針對上面陳述的問題提出的幾點建議。
1)提高我國的整體經(jīng)濟水平,為數(shù)字電視技術(shù)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)濟基礎(chǔ)決定上層建筑。數(shù)字電視技術(shù)要想得到快速發(fā)展,首先必須要擁有雄厚的經(jīng)濟基礎(chǔ),這樣才能保障發(fā)展過程中設(shè)備和技術(shù)的更新不會受阻。國家在日常工作中要合理安排集體財產(chǎn),盡量避免不必要的開銷,將更多的資金投入到數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展中,以提高我國的科學(xué)技術(shù)水平,使人們的生活得到保障。
2)提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)。工作人員是否擁有較高的專業(yè)素質(zhì)這很大程度上決定了產(chǎn)品的好壞。數(shù)字電視也不例外,操作人員高超的技術(shù)會大大提高數(shù)字技術(shù)的功能,并使其質(zhì)量得到很好的保障。因此,相關(guān)工作部門必須在平時的工作中加強對業(yè)內(nèi)人士專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),多開展有關(guān)數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的講座和活動,增加他們自身的工作意識,以此來提高數(shù)字電視的技術(shù),使我國的數(shù)字化水平得以提高。
4小結(jié)
通過模擬信號技術(shù)發(fā)展而來的有線電視網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字電視技術(shù)。是把之前的信號進(jìn)行復(fù)制,隨后輸送到有線電視中。數(shù)字電視技術(shù)是把之前的信號分開,并且進(jìn)行轉(zhuǎn)變,這些被分開的信號再通過傳輸后,進(jìn)行傳播,隨后當(dāng)通過有線電視接收時,還把這些信號進(jìn)行重新組合。這樣就不會損壞有錢電視中之前的信號,有線電視上的數(shù)字電視技術(shù)使播放時的效果更加清楚,使電視中的畫面更加真實。數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)中具有以下特點:第一,數(shù)字有線電視所傳輸出來的畫面效果更加的清楚。數(shù)字電視信號是把之前的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)變,不是簡單的復(fù)制信號,對于原來的信號不會發(fā)生損壞,可以使有線電視的信號更加地完整性,可以使電視傳輸出來的畫面不會出現(xiàn)失真現(xiàn)象,使畫面更加地流暢。第二,信號進(jìn)行傳輸時,所采用的是光纖傳輸。利用光纖傳輸信號信息不僅可以拓展數(shù)據(jù)信息的荷載量,可以使數(shù)字電視的有更多的頻道進(jìn)行選擇,傳輸?shù)碾娨晝?nèi)容可以多種多樣。第三,基于互聯(lián)網(wǎng)?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的先進(jìn)性與現(xiàn)今數(shù)字電視的融合可以使有線電視網(wǎng)絡(luò)多樣化,可以使有線電視通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽視頻、音頻,還可以使有線電視利用視頻通話,實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作等相關(guān)功能。
2.有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字電視技術(shù)在我國的傳媒業(yè)普遍采用,其中最關(guān)鍵的技術(shù)就是數(shù)字電視機頂盒。它主要的作用就是將數(shù)字電視技術(shù)與有線電視網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行連接,其實即是一種可以起到轉(zhuǎn)換作用的設(shè)備。數(shù)字電視信號通過電視機頂盒將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字電視信號,將各種圖像以及聲音通過壓縮的方式置換成數(shù)字流,機頂盒還可以把這些數(shù)字流進(jìn)行解碼處理再還原成之前的模擬信號,隨后再利用其它的音響設(shè)施以及顯示器提供圖像和聲音給使用客戶,這樣自然而然就形成了廣播電視節(jié)目。通過數(shù)字機頂盒可以將之前模擬有線電視信號技術(shù)置換成現(xiàn)代的數(shù)字有線電視信號技術(shù)。數(shù)字機頂盒是數(shù)字電視技術(shù)所產(chǎn)生的一種產(chǎn)物,機頂盒具有以下幾種功能:第一,機頂盒可以向電視用戶提供圖像和聲音,供客戶使用。第二,數(shù)字電視技術(shù)是基于機頂盒服務(wù)的。第三,機頂盒可以提供一些廣播數(shù)據(jù)信號,在進(jìn)行傳輸信號的時候是利用電纜進(jìn)行傳輸?shù)?,部分信號是通過同軸混合網(wǎng)傳輸?shù)?。此外,機頂盒可以在交互式多媒體中應(yīng)用,用戶可以選擇很多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能,比如說,軟件更新,升級,接收郵件,上網(wǎng),各種電臺的點播等,數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的功能越來越多。數(shù)字電視技術(shù)不管在網(wǎng)絡(luò)公司中還是廣播電視臺中都有著很深遠(yuǎn)的影響。我國目前在許多地域都采用了數(shù)字化電視技術(shù)和雙向網(wǎng)絡(luò)有線電視技術(shù)的改造工程,主要從三個方面可以體現(xiàn)出來:第一,客戶端;第二,雙向網(wǎng)絡(luò);第三,前一部分系統(tǒng)。用戶通過數(shù)字電視技術(shù)可以看到多個地方的衛(wèi)視臺,以及中央衛(wèi)視,所收到的信號十分的清晰化,接收信號時也更加地穩(wěn)定、安全。數(shù)字信號電視技術(shù)還可以使一些個性化服務(wù)的用戶滿足自己的需求,自己喜歡的游戲、想看的電影、電視都可以進(jìn)行點播,享受多種交互式點對點的娛樂和信息等服務(wù)
3.數(shù)字電視信號的有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸
和之前的模擬信號傳輸所不同的是,數(shù)字電視技術(shù)在傳輸中所利用的是HFC方式,利用的是AM-VSB頻分復(fù)用方式,利用了不一樣的頻率將各個節(jié)目進(jìn)行區(qū)分,主要可以使之前的數(shù)字信號符合現(xiàn)在的HFC網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)要求,將傳輸信道進(jìn)行編碼處理,其中包括了碼的流動量;R-S編碼;卷積交織;字節(jié)到字符的映射;差分編碼;基帶成型濾波和QAM調(diào)制,相容與數(shù)字信號的傳輸過程中,各個信號之間的可以進(jìn)行亂碼的調(diào)解,利用分解把流碼進(jìn)行分開,可以有效預(yù)防各種信號之間的干擾。從高頻載波形式上,MPEG-2與HFC在高頻段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸時的模擬信號是相同的,采用混合傳輸,電纜傳輸、以及被光鏈路傳輸。數(shù)字電視技術(shù)方面SDL可以在調(diào)整的狀態(tài)下進(jìn)行傳輸,PDU,IP/IPX,ATM信元等都可以適用于復(fù)雜多變的殲敵數(shù)據(jù)傳送過程,SDL不依靠SONET/SDH結(jié)構(gòu),在DWDM層的上面位置,兼容性能非常好。它使數(shù)據(jù)信號傳送過程中更加的安全、可靠。SDL干擾頻器所接收到的信號遭到損壞的可能性大大減少。它在數(shù)字電視信息中的傳輸過程中以其高質(zhì)量的傳輸效果,占有非常重要的地位。
4.數(shù)字電視的環(huán)節(jié)組成
4.1信源編碼
它的主要功能作用是把圖像以及聲音轉(zhuǎn)變成數(shù)字化,達(dá)到模擬信號轉(zhuǎn)變數(shù)字信號的目的。
4.2復(fù)用
分復(fù)圖像、視頻以及各種數(shù)據(jù)合為一體的,以包為單位的數(shù)字信號源,再進(jìn)行分割和區(qū)分,最后就組合而成了一套節(jié)目流或者多套節(jié)目流。
4.3信道編碼與調(diào)制
信道適配其實就是信道編碼。實現(xiàn)信道編碼主要是依據(jù)各種數(shù)據(jù)流處理編碼,為此達(dá)到減少錯誤。還可以將一些基帶數(shù)據(jù)流存放于高頻波段中,由此轉(zhuǎn)變成頻帶信號。
4.4傳輸信道其中有HFC、衛(wèi)星、數(shù)字干線、無線等。
4.5SDL技術(shù)
SDL在數(shù)字電視技術(shù)中的傳輸過程中不僅兼容性能比較好,而且在調(diào)整傳送過程中,還可以有效克服復(fù)雜的數(shù)據(jù),尤其是對PDU,IP/IPX。ATM信元等多數(shù)類型的效果非常明顯。如果從本質(zhì)上看待SDL技術(shù),它是不受限于SONET/SDH結(jié)構(gòu)的,通過自身就可以連接達(dá)到實現(xiàn)于DWDM層中,兼容性能非常好,可以保證數(shù)字信號在傳輸過程中更加地安全、可靠,與此同時還可以使數(shù)字電視中的數(shù)字流轉(zhuǎn)化以及數(shù)據(jù)信息的安全性得以提升,主要是由于SDL干擾頻器可以從很大程度中減少各種損壞。在進(jìn)行數(shù)字信號的傳輸過程中SDL矩形高速流可以進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)信息的敘述,SDL貞中的L1可以同步于傳輸中的各種性能,大大減少出錯率。在進(jìn)行傳輸過程中,一旦發(fā)生突發(fā)性事件可以有效被制止。
5.總結(jié)
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視;信號傳輸技術(shù);討論
目前,數(shù)字化電視可以為人們提供良好的電視節(jié)目。數(shù)字電視實現(xiàn)電視節(jié)目播放的原理是:利用數(shù)值信號,在演播現(xiàn)場到發(fā)射端再到傳輸?shù)倪^程中,進(jìn)行采樣和量化,然后形成編碼,最后以二進(jìn)制數(shù)字在電視熒屏上完成電視節(jié)目的播放。數(shù)字電視系統(tǒng)可以很好的滿足人們的切實需求,最主要的原因是其在實際應(yīng)用過程中,能夠快速、有效的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互動以及軟件下載等功能。要想數(shù)字電視在以后能夠更大程度的滿足人們的多種需求,就需要很好的掌握數(shù)字電視信號傳輸技術(shù),并不斷對該技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
1數(shù)字電視傳輸技術(shù)的特點
(1)數(shù)字電視信號在傳輸過程中可靠度更高,原因是數(shù)字電視信號是通過多次采樣、量化及編碼后處理得到的。即便在傳輸過程中容易受到外界雜波的干擾,但仍可以用錯誤編碼技術(shù)對在額定點評的可控范圍內(nèi)的干擾波進(jìn)行及時糾正。(2)數(shù)字電視設(shè)備方便儲存信號,而且對信號強度和時間沒有要求。(3)信號傳輸?shù)挠行暂^高。將來,單頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將主要運用于數(shù)字電視信號的傳播。
2安裝和應(yīng)用數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸技術(shù)
2.1安裝衛(wèi)星接收設(shè)備工序
在衛(wèi)星接收設(shè)備安裝前,有關(guān)技術(shù)工作人員需要對安裝設(shè)備的說明書仔細(xì)閱讀,熟悉了解每個部件的使用用途,如圖1為衛(wèi)星接收設(shè)備。一是,在接收天線、高頻頭安裝過程中,應(yīng)該固定住連接接收天線、底座,之后連接上所有高頻頭和接收機間的電纜。二是,安裝接收機。在安裝之前需要接通接收設(shè)備電源,之后將在電視機與接收機之間安裝音視頻線。三是,調(diào)試接收機,在調(diào)試過程中需要對調(diào)試說明書內(nèi)容全面掌握,之后嚴(yán)格根據(jù)說明書的內(nèi)容展開調(diào)試。
2.2應(yīng)用衛(wèi)星接收設(shè)備的可行性
在傳輸有線數(shù)字電視信號中,衛(wèi)星接收設(shè)備發(fā)揮著積極的作用,衛(wèi)星接收設(shè)備質(zhì)量的高低影響著有線數(shù)字電視是否可以正常運作。在近些來信息技術(shù)的迅猛發(fā)展下,有線數(shù)字電視遍布在全國各地,以前的接收設(shè)備已經(jīng)很難滿足傳輸數(shù)字電視信號的要求,為了可以更好的滿足人們需求,衛(wèi)星接收設(shè)備應(yīng)運而生,得到了各地區(qū)人們的普遍認(rèn)可。衛(wèi)星接收設(shè)備既可以在各個地區(qū)中發(fā)送已經(jīng)接收的信號,也以發(fā)送速度極快被人們所肯定。
2.3維護衛(wèi)星接收設(shè)備注意事項
(1)檢查設(shè)備里的連接件。在安裝衛(wèi)星接收設(shè)備中,連接件發(fā)揮著尤為關(guān)鍵的作用,如果連接件出現(xiàn)松動或者變形情況,那么衛(wèi)星設(shè)備就不能正常運作。所以,有關(guān)技術(shù)工作人員需要經(jīng)常檢查與維護連接件。同時,在螺絲表面上有銹蝕后,有關(guān)人員需要第一時間處理螺絲,進(jìn)而確保衛(wèi)星接收設(shè)備能夠正常接收到信號。(2)檢查饋線與高頻頭之間的連接。在這項工作進(jìn)行過程中,有關(guān)人員需要適度的調(diào)整衛(wèi)星接收設(shè)備,進(jìn)而保證衛(wèi)星接收設(shè)備能夠及時接收到信號。在調(diào)整衛(wèi)星天線之前,有關(guān)人員需要對如何安裝天線進(jìn)行了解,之后遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實施調(diào)整。同時,在調(diào)整前,有關(guān)人員需要了解是什么原因造成天線出現(xiàn)故障,之后,采取可行的解決措施。
3安裝和應(yīng)用數(shù)字電視傳輸技術(shù)
3.1安裝數(shù)字電視
安裝對于后期的維護非常重要,所以,在安裝有線數(shù)字電視中必須要高度重視。在連接有線數(shù)字電視信號中,機頂盒上的信號接入線必須要定期或者不定期檢查,一旦發(fā)現(xiàn)有破損情況,應(yīng)及時換一個新的電纜線。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),若是信號接人線是舊的,則有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)就難以保障正常運作。同時在實際操作中,必須要防止塑料式的插頭線使用,進(jìn)而避免脫落引發(fā)故障。在分接電視信號中,必須要做好分支器選型、分配器選型工作,進(jìn)而提高有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)運作效率。
3.2應(yīng)用數(shù)字電視
傳統(tǒng)模擬電視與有線數(shù)字電視對比而言,前者很難接收到數(shù)據(jù)信號,必須輔助機頂盒才可以,而機頂盒具有占據(jù)空間大、接線復(fù)雜等不足,已經(jīng)逐漸被家電市場淘汰。而數(shù)字一體機自身內(nèi)置中包括數(shù)字電視高頻頭,可以直接接收到數(shù)字信息,不需要使用機頂盒,之后將接收數(shù)據(jù)、解碼數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)融合在一起,實現(xiàn)了“三模式、全數(shù)字”的電視播放模式,也正是因為這一使用優(yōu)勢,有線數(shù)字電視徹底淘汰了傳統(tǒng)模擬電視,成為了各地區(qū)人們購買家電的首選。
3.3維護數(shù)字電視兩種故障的方法
(1)零星用戶故障的維護。這一故障會嚴(yán)重影響著有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的有效運作,所以,有關(guān)技術(shù)人員需要盡可能降低零星用戶故障的發(fā)生率。大多數(shù)零星用戶故障的產(chǎn)生都是因為接人電壓值太低而造成的,通常會出現(xiàn)線路接觸不良的狀況。在進(jìn)行這項工作中,需要檢查好故障所在之處,在明確故障位置后,再展開相應(yīng)的處理。如:可成立檢查故障小組,并且為用戶開設(shè)固定的咨詢熱線,全天二十四小時內(nèi)為用戶服務(wù),一旦有用戶反應(yīng)有問題,故障檢查小組就需要及時檢測用戶的有線電視,在找到引發(fā)故障的原因后,針對性的解決,保證用戶可以在最短的時間繼續(xù)正常使用有線數(shù)字電視。(2)局部點片出現(xiàn)故障。這一故障先要深入研究局部點片故障中的線路,在檢查中對接觸不良、導(dǎo)體霉斷等方面進(jìn)行排查,特別是要光發(fā)射機中存在的問題進(jìn)行深入檢查,在檢查中,維修工作人員需要掌握導(dǎo)致局部點片故障發(fā)生的原因全面了解,并且還需要明確解決好這一故障的各種方法,進(jìn)而保證完善解決這一故障。
4結(jié)語
從上面的分析中可見,在普遍推廣和使用有線數(shù)字電視下,不但給人們帶來了更多的歡樂,而且也將更多的信息傳遞給人們,在開闊人們知識視野的基礎(chǔ)上,也幫助人們更好的享受了生活。在信息時代的今天,數(shù)字電視企業(yè)不能因為取得很好的成績而沾沾自喜,還需要對數(shù)字電視深入研究,對數(shù)字電視技術(shù)不斷改進(jìn)與完善,以便可以為社會公眾提供更多更好的服務(wù)。
作者:李曉光 單位:山西廣播電視無線管理中心
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1.統(tǒng)計復(fù)用參數(shù)設(shè)置
通過進(jìn)行最高碼率、最低碼率以及優(yōu)先級等參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整,能夠優(yōu)化信號傳輸系統(tǒng)。在保證統(tǒng)計復(fù)用組內(nèi)帶寬充分的情況之下,通過調(diào)整最高碼率,讓其與輸入碼流一致,能夠使得節(jié)目碼流全都通過統(tǒng)計復(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,從而提升了信號的整體質(zhì)量。另外,對TS流設(shè)置優(yōu)先級,在統(tǒng)計復(fù)用器的處理過程中,通過運行統(tǒng)計復(fù)用算法,實現(xiàn)對TS流的優(yōu)先級控制。根據(jù)節(jié)目的收視率和輸入信號的質(zhì)量進(jìn)行精心調(diào)整,可以使得有線數(shù)字節(jié)目運營商受益。
2.統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用研究
2.1統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)在互動電視系統(tǒng)中的應(yīng)用
視頻點播是互動電視的重要功能。用戶通過STB發(fā)射點播信號,通過CMTS回傳通道,將點播信息發(fā)送到VOD服務(wù)器,互動電視系統(tǒng)中的VOD服務(wù)器在接收到點播請求之后,將點播的節(jié)目數(shù)據(jù)流SPTS輸送到各地市的交換機中,通過交換機將信號輸送到分機房的IPQAM設(shè)備上,經(jīng)過調(diào)制后,將信號進(jìn)行發(fā)射,最后由機頂盒中的接收天線進(jìn)行接收,完成視頻點播服務(wù)。隨著各地加大互動業(yè)務(wù)的推廣力度,用戶的點播數(shù)也產(chǎn)生了大幅度的增長。然而,在點播高峰期,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,為滿足用戶的點播需求,必須擴大視頻通道,而視頻通道的擴容成本高,建設(shè)周期長。另外,有些地區(qū)的分機房的IPQAM設(shè)備不足,也無法滿足用戶的點播需求。在這樣情況下,通過引入統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),能夠在不影響畫面質(zhì)量的前提下,通過對視頻服務(wù)器要輸出的TS流進(jìn)行管理,實現(xiàn)單頻點TS流增加50%的效果。這就相當(dāng)于擴大了50%的視頻通道容量。另外,在一些點播熱點區(qū)域,利用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),電視臺通過修改前端的相關(guān)參數(shù),就能夠?qū)⒎?wù)器要發(fā)出的信號進(jìn)行壓縮,節(jié)省通道的占用,在點播量出現(xiàn)下降的時候,通過恢復(fù)相關(guān)設(shè)置就能實現(xiàn)功能的恢復(fù)。利用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)了互動電視系統(tǒng)的“軟控制”。
2.2統(tǒng)計復(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)生信號的衰減,而且傳播過程中干擾信號多,因此信號傳輸通道的負(fù)荷量就比較低。在一些縣級電視單位,無法直接復(fù)用衛(wèi)星信號的TS流,加之,頻率資源有限。因此,往往會在一個頻點中壓縮8~10個以上的電視節(jié)目,影響了節(jié)目的畫面質(zhì)量,也造成了資源的浪費。利用統(tǒng)計復(fù)用器能夠?qū)崿F(xiàn)對MPEG—2傳輸流的再復(fù)用,完成多節(jié)目的傳送,實現(xiàn)數(shù)字電視節(jié)目的傳輸。僅1U高度的統(tǒng)計復(fù)用器就能夠?qū)?92個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,在一些縣級地面數(shù)字電視廣播中,實測碼率僅為1.6Mbps,采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)后,提高了圖像分辨率,在42英寸的液晶電視機上畫面質(zhì)量仍然為人們所接受。
3.結(jié)語
當(dāng)智能化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電視,數(shù)字電視的屬性甚至已經(jīng)發(fā)生改變,可以滿足用戶更多樣化的需求,比如訪問網(wǎng)絡(luò)、在線搜索、網(wǎng)絡(luò)購物、視頻點播等。因此,智能化的數(shù)字電視是更具吸引力的電視,也更具“高智商”,而這一切都是智能化技術(shù)帶給數(shù)字電視的改變,也必然在無形中增強數(shù)字電視的競爭力。顯然,智能化技術(shù)將電視媒介與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來,同時輔以高清的視覺享受,無邊界的觀賞體驗與家庭影院式的立體觀感,從而徹底顛覆傳統(tǒng)電視的概念,帶給消費者、用戶最佳的享受和體驗。一旦智能化技術(shù)逐步成熟并大面積推廣到數(shù)字電視領(lǐng)域,那么數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也會面臨一次重組,其結(jié)果是數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的成熟與市場的穩(wěn)定,背后蘊藏的經(jīng)濟利益無可估量。所以,數(shù)字電視中智能化技術(shù)的運用是必然趨勢,也是改變數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的需求之所在。
2、智能化技術(shù)應(yīng)用推動“智能電視”產(chǎn)生,引發(fā)全新電視市場變革
數(shù)字電視需要用戶購買機頂盒方能管控電視節(jié)目,而智能化技術(shù)一旦在數(shù)字電視上廣泛應(yīng)用,那么電視的運作與技術(shù)形態(tài)都有可能發(fā)生巨大的變化。尤其是近年來國際上對數(shù)字電視的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出熱度下降的趨勢,而眾多互聯(lián)網(wǎng)智能電視的出現(xiàn)則進(jìn)一步?jīng)_擊著數(shù)字電視的堡壘,“智能電視”呼之欲出,引發(fā)了消費者和市場的高度關(guān)注。例如,近年來國家大力推動“三網(wǎng)融合”產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這將改變有線數(shù)字電視的單一服務(wù)模式。內(nèi)容格式的多樣性、服務(wù)種類的多樣性、接入方式的多樣性將成為三網(wǎng)融合環(huán)境下的數(shù)字電視新特點。電視整機正從平板時代向互聯(lián)網(wǎng)時代甚至向目前的智能時代跨越,電視機巨頭也一直在醞釀著向技術(shù)平臺等內(nèi)容產(chǎn)業(yè)鏈擴張,避免在數(shù)字家庭中的核心地位被智能機頂盒取代。所以,智能化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電視領(lǐng)域?qū)⑼苿又悄茈娨暤某霈F(xiàn),而其間的競爭也將不可避免,這對電視市場而言或許又是一次大的變革。