時間:2023-03-28 15:06:26
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目前,液晶的背光源幾乎都是CCFL(冷陰極熒光燈),CCFL背光源技術的原理是在CCFL玻璃燈管內壁涂上熒光粉,然后往燈管內封入惰性混合氣體以及微量的汞蒸氣,并在兩個電極之間加上高壓高頻電場。在高頻高壓電場的作用下,玻璃燈管內的氣態汞被激發產生釋能發光效應放射出紫外線,燈管內壁的熒光粉則在紫外線的撞擊下發出可見光。CCFL燈管具有結構簡單、表面溫度低、加工容易等優點。但在功耗方面,采用CCFL作為背光源的42英寸液晶電視至少要消耗200W以上的電能。近十幾年來,隨著LED技術的高速發展,其光效率一直快速提高。與熒光燈管相比,LED為低壓直流驅動,驅動電路效率更高,典型值為85%-95%。同時LED發光方向性好,而不是像熒光燈管向各個方向發光,這就減少了熒光燈管配套反射片及反射過程中在燈管本體上面的消耗。目前,LED的光效率可以達到傳統CCFL燈管的1.5倍以上。
整合電源
傳統液晶電視電源主要由AC-DC轉換、DC-DC轉換及逆變器等模塊組成。AC-DC轉換模塊和DC-DC轉換模塊位于同一塊電路板內,而逆變器為一塊獨立的電路板。由于傳統逆變器的輸入電壓要求是24V,所以PFC的輸出電壓200V/400V電壓須經過降壓轉換,產生多路的輸出電壓,其中一路24V電壓提供給逆變器,即再經過DC-AC模塊轉換為超過1000V甚至達2000V的高壓,去驅動液晶面板的CCFL背光燈。隨著國內外逆變器技術的發展,高壓液晶顯示集成電源(LIPS)已逐漸取代傳統的電源。與逆變器位于獨立電路板的傳統電源不同,這種LIPS解決方案將AC-DC轉換、DC-DC轉換及高壓逆變器結合在同一塊電路板上,在經過對市電進行整流、PFC和濾波并獲得200V/400V直流電壓后,會直接采用200V/400V電壓作為逆變器的輸入,通過DC-AC升壓轉換為液晶面板所需的超過1000V甚至達2000V的高壓。這樣就消除24V電壓的轉換環節,大大提升了整個系統的能源效率。
液晶面板
2.有線電視網絡中數字電視技術的應用
數字電視技術在我國的傳媒業普遍采用,其中最關鍵的技術就是數字電視機頂盒。它主要的作用就是將數字電視技術與有線電視網絡中心進行連接,其實即是一種可以起到轉換作用的設備。數字電視信號通過電視機頂盒將模擬信號轉變成數字電視信號,將各種圖像以及聲音通過壓縮的方式置換成數字流,機頂盒還可以把這些數字流進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目。通過數字機頂盒可以將之前模擬有線電視信號技術置換成現代的數字有線電視信號技術。數字機頂盒是數字電視技術所產生的一種產物,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,數字電視技術是基于機頂盒服務的。第三,機頂盒可以提供一些廣播數據信號,在進行傳輸信號的時候是利用電纜進行傳輸的,部分信號是通過同軸混合網傳輸的。此外,機頂盒可以在交互式多媒體中應用,用戶可以選擇很多種網絡服務功能,比如說,軟件更新,升級,接收郵件,上網,各種電臺的點播等,數字電視技術在有線電視網絡中的功能越來越多。數字電視技術不管在網絡公司中還是廣播電視臺中都有著很深遠的影響。我國目前在許多地域都采用了數字化電視技術和雙向網絡有線電視技術的改造工程,主要從三個方面可以體現出來:第一,客戶端;第二,雙向網絡;第三,前一部分系統。用戶通過數字電視技術可以看到多個地方的衛視臺,以及中央衛視,所收到的信號十分的清晰化,接收信號時也更加地穩定、安全。數字信號電視技術還可以使一些個性化服務的用戶滿足自己的需求,自己喜歡的游戲、想看的電影、電視都可以進行點播,享受多種交互式點對點的娛樂和信息等服務
3.數字電視信號的有線電視網絡傳輸
和之前的模擬信號傳輸所不同的是,數字電視技術在傳輸中所利用的是HFC方式,利用的是AM-VSB頻分復用方式,利用了不一樣的頻率將各個節目進行區分,主要可以使之前的數字信號符合現在的HFC網絡的標準要求,將傳輸信道進行編碼處理,其中包括了碼的流動量;R-S編碼;卷積交織;字節到字符的映射;差分編碼;基帶成型濾波和QAM調制,相容與數字信號的傳輸過程中,各個信號之間的可以進行亂碼的調解,利用分解把流碼進行分開,可以有效預防各種信號之間的干擾。從高頻載波形式上,MPEG-2與HFC在高頻段進行網絡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。數字電視技術方面SDL可以在調整的狀態下進行傳輸,PDU,IP/IPX,ATM信元等都可以適用于復雜多變的殲敵數據傳送過程,SDL不依靠SONET/SDH結構,在DWDM層的上面位置,兼容性能非常好。它使數據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。它在數字電視信息中的傳輸過程中以其高質量的傳輸效果,占有非常重要的地位。
4.數字電視的環節組成
4.1信源編碼
它的主要功能作用是把圖像以及聲音轉變成數字化,達到模擬信號轉變數字信號的目的。
4.2復用
分復圖像、視頻以及各種數據合為一體的,以包為單位的數字信號源,再進行分割和區分,最后就組合而成了一套節目流或者多套節目流。
4.3信道編碼與調制
信道適配其實就是信道編碼。實現信道編碼主要是依據各種數據流處理編碼,為此達到減少錯誤。還可以將一些基帶數據流存放于高頻波段中,由此轉變成頻帶信號。
4.4傳輸信道其中有HFC、衛星、數字干線、無線等。
4.5SDL技術
SDL在數字電視技術中的傳輸過程中不僅兼容性能比較好,而且在調整傳送過程中,還可以有效克服復雜的數據,尤其是對PDU,IP/IPX。ATM信元等多數類型的效果非常明顯。如果從本質上看待SDL技術,它是不受限于SONET/SDH結構的,通過自身就可以連接達到實現于DWDM層中,兼容性能非常好,可以保證數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字電視中的數字流轉化以及數據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。在進行數字信號的傳輸過程中SDL矩形高速流可以進行傳輸數據信息的敘述,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。在進行傳輸過程中,一旦發生突發性事件可以有效被制止。
1數字電視概念
1.1數字電視定義
數字電視是電視數字化和網絡化后的產物。數字電視是一個系統,是指從電視節目采集、制作、編輯、播出、傳輸、用戶端接收、顯示等全過程的數字化,換句話說就是系統所有過程信號全是由O、1組成的數字流。
數字電視已不僅僅是傳統意義上的電視,而是能提供包括圖像、數據、語音等全方位的服務,是3C融合的一個典范,是計算機、傳輸平臺、消費電子三個環節的聚焦點。
1.2數字電視與模擬電視的對比
數字電視采用的技術與原模擬電視有著很大的不同。其技術比較見下表。
1.3數字電視的優勢
1)現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目。采用數字電視后一個頻道內就傳送1—8套數字電視節目(隨著編碼技術的改進,傳送數量還會進一步提高),電視頻道利用率大大提高。
數字電視與模擬電視的技術比較
模擬電視
數字電視
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
因為信號數據量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題
電視信號數字化后,其信號的數據傳輸率很高。須具有良好的數據編碼壓縮技術
復用
無夏用器,視頻、音頻信號分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數據信號分別打包后復合成單路串行的比特流,使數字電視具備了可擴展性、分級性、交互性、與網絡的互通性
信道編解碼調制解調
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。調制方式一般采用調頻或調幅
有壓縮及復用,傳送時的信號不再有模擬電視場、行標志及概念。通過
糾錯、均衡來提高信號抗干擾能力,調鍘采用QAM、COFDM等新方法。
且隨著調制方法技術的改進。傳輸效率會進一步提高
特點
信號數據量少,技術成熟.價格便宜
信號不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數字電視信號可方便地在數字網絡中傳輸,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,數字電視的發射功率要比模擬電視小一個數量級。
3)可以實現移動接收、便攜接收及各種數據增值業務,實現視頻點播等各種互動電視業務,實現加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費業務。
4)系統采用了開放的中間件技術,能實現各種交互式應用,可與計算機網絡及互聯網等的互通互連。
5)易于實現信號存儲,而且存儲時間與信號的特性無關,易于開展多種增值業務。
6)由于保留了現有模擬電視視頻格式,用戶端僅需加裝數字電視機頂盒即可接收數字電視節目,利于系統的平穩過渡,減少消費者的經濟負擔。
1.4數字電視的應用范圍
1)基本業務:只要節目源許可,用戶可以收看數百套數字電視節目,以及幾十套調頻廣播節目和數字音頻廣播(DAB)節目。
2)擴展業務:可提供如圖文電視、電視會議、數據信息廣播、加密電視、視頻點播等。
3)增值業務:可通過雙向傳輸系統進行交互式的多功能應用,如互聯網接入、遠程教學、遠程醫療、電子郵件、計算機聯網、數據通訊、家庭保安監控等多媒體信息服務。
1.5數字電視的弱點
數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,在節目制作及傳輸過程中貫通延遲。有些損傷可以修復,并不影響圖像的最終質量,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域向數字化的轉變。與電視信號數字化后所帶來的好處相比,這些影響往往會被忽略。
2數字電視分類
2.1按信號傳輸方式可分為:地面無線傳輸數字電視(地面數字電視);衛星傳輸數字電視(衛星數字電視);有線傳輸數字電視(有線數字電視)。
2.2按圖像清晰度可分為三大類
1)數字高清晰度電視(HDTV):需至少720線逐行或1080線隔行掃描、屏幕寬高比應為16:9、采用杜比數字音響,能將高清晰格式轉化為其他格式并能接收并顯示較低格式的信號,圖像質量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平。
2)數字標準清晰度電視(SDTV):必須達到480線逐行掃描,能將720逐行、1080隔行等格式變為480逐行輸出,采用杜比數字音響。對應現有電視的分辨率,其圖像質量為演播室水平。
3)數字普通清晰度電視(LDTV):顯示掃描格式低于標準清晰度電視,即低于480線逐行掃描的標準。對應現有VCD的分辨率。
2.3按照產品類型可分為
數字電視顯示器、數字電視機頂盒和一體化數字電視接收機;
2.4按顯示屏幕幅型比分類
數字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類型。
3數字電視技術
數字電視的實現,以下幾項技術是關鍵:
3.1數字電視的信源(視頻、音頻)編解碼技術在1920x1080顯示格式下,數字化后信號的數碼率在傳輸中高達995Mbit/s,這比現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。視頻編碼技術主要功能是完成圖像的壓縮,使數字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國際組織已經制定了對圖像進行壓縮編碼的標準有JPEG(靜態圖像壓縮編碼標準)、MPEG-2(運動圖像壓縮編碼標準)等。音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。對伴音進行壓縮編碼標準有MPEG伴音壓縮編碼標準、AC-3等。
3.2數字電視的復用系統
數字電視的復用系統從發送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數據等編碼器送來的數據比特流,經處理復合成單路串行的比特流,送給信遭編碼及調制。接受端與此過程相反。在HDTV復用傳輸標準方面,美國、歐洲、日本都采用了MPEG-2標準。
3.3數字電視的信道編解碼及調制解調
為了提高傳輸的頻帶利用率,通過調制把傳輸信號放在載波或脈沖串上,為發射做好準備。數字電視采用多進制調制方法,例如:殘留邊帶調制(VSB);正交振幅調制(QAM);四相相移鍵控調制(QPSK);差動四相相移鍵控調制(DQPSK);編碼正交頻分復用調制(COFDM)等。
為了提高數字電視傳輸的可靠性,通過糾錯編碼、網格編碼、均衡等技術,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、格狀編碼調制等。美國、歐洲、日本數字電視的制式、標準不統一,主要是指在該方面的不同。
4數字電視標準
數字電視標準是指數字電視采用的視音頻采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務信息格式等的規定。目前投入使用的有三種:
美國的ATSC(先進電視系統委員會);歐洲的DVB(數字視頻廣播);日本的ISDB(綜合服務數字廣播)。
每一種標準對于信源的處理、畫面格式及傳輸方式等方面均有一些差別。每一種數字電視標準又可分為衛星傳輸、電纜傳輸和地面傳輸方式。
4.1美國ATSC標準
ATSC標準由四個層級組成,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。再下來是系統復用層,特定的數據被納入不同的壓縮包中。最后是傳輸層,確定數據傳輸的調制和信道編碼方案。下面兩層共同承擔普通數據的傳輸。上面兩層確定在普通數據傳輸基礎上運行的特定配置,如HDTV或SDTV;還確定ATSC標準支持的具體圖像格式。
另外,ATSC還開發并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標準。
ATSC成員30個,其中有美國國內成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學研究院也參加了ATSC組織。
ATSC標準定義的畫面格式
支持室內接收、移動接收等需求,包括4個系統。
1)DVB傳輸系統:涉及衛星、有線電視、地面、SMATV、MMDS等所有傳輸媒體。
DVB-S數字衛星廣播系統標準。衛星傳輸具有覆蓋面廣、節目容量大等特點。
DVB-C數字有線電視廣播系統標準。系統前端可從衛星和地面發射獲得信號。
pWB-T數字地面電視廣播系統標準。本地區覆蓋最好。傳輸質量高,但接收費用也高。
DVB-SMATV是數字衛星共用天線電視(SMATV)廣播系統標準。
DVB-MS高于10GHz的數字廣播MMDS分配系統標準。
DVB-MC低于10GHz的數字廣播MMDS分配系統標準。
2)DVB基帶附加信息系統:可傳送接收IRD調諧、節目指南及圖文、字幕、圖標等信息。
DVB標準定義的畫面格式
DVB-SI數字廣播業務信息系統標準。
DVB-TXT數字圖文廣播系統標準,用于固定格式圖文電視的傳送。
DVB-SUB為數字廣播字幕系統標準,用于字幕及圖標的傳送。
3)DVB交互業務服務:對應標準有:DVB—NIP、DVB-R.CC和DVB-R.CT。
4)DVB條件接收及接口標準:條件接收是付費電視廣播的基本部分。DVB數字廣播系統與其他電信網絡(如SDH、ATM等)連接,可實現DVB向電信網絡的過渡。標準包括:DVB-C11DVB-PDH,DVB-SDH,DVB—ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。
DVB成員已經達到265個(來自35個國家和地區),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國的廣播科學研究院和TCL電子集團也在其中。
4.3日本ISDB標準
日本數字電視首先考慮的是衛星信道,采用QPSK調制。并在1999年了數字電視的標準--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(數字廣播專家組)制訂的數字廣播系統標準,它利用一種已經標準化的復用方案在一個普通的傳輸信道上發送各種不同種類的信號,同時已經復用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點,可以靈活地集成和發送多節目的電視和其它數據業務。
頻編碼
4.4三種數字電視標準的對比
無論哪一種制式,它們的視頻壓縮技術都采用了MPEG-2標準,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,主要體現在行和列的分辨率及場頻等。
在數字電視信號的傳輸中,衛星傳輸一般采用QPSK調制技術,電纜傳輸一般采用QAM調制技術,但地面傳輸采用的技術則在不同的制式中存在很大差別,如美國的ATSC采用的是VSB調制技術,而歐洲的DVB和日本的ISDB則使用oFDM調制技術。
服務信息是指在數字電視中開展增值服務所用的數據,美國ATSC制式中的PSIP部分和歐洲DVB制式中的SI部分分別規定了各自數字電視中的服務信息格式。
ATScATV優點: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優點:在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發射機,每一個均覆蓋一個較小的區域的這樣一種單頻網絡來說,DVB是一三種標準數字地面廣播系統的比較
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,根據分層和窄帶接收同時實現固定、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中國的數字電視
早在1996年,我國便開始了數字電視的研究工作,數字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產業工程項目,并成立了數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周年大典的數字電視現場直播。后國家將數字電視發展計劃納入“十五”高新技術的12個重大專項之列,數字電視研究工作全面啟動。
5.1中國數字電視標準
1)信源編碼技術標準:
中國的數字音視頻編解碼標準工作組制定了面向數字電視和高清激光視盤播放機的AVS標準。該標準與MPEG-2標準完全兼容,也可以兼容MPEG-4AVC/H.264國際標準基本層,其壓縮水平可達MPEG-2標準的2-3倍。
2)信道傳輸技術標準
中國的衛星數字電視標準采用歐洲DVB—S標準。
中國有線數字電視的標準還在報批過程中,大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標準在試播。
中國的地面數字電視標準方案目前還在制定過程之中。
3)條件接收系統標準(CA)、用戶管理系統(SMC)已制定完成。
5.2數字電視現狀及發展:
1)中國數字電視規劃:
國家廣電總局制定了《我國有線電視向數字化過渡時間表>。
2003年數字電視標準出臺(未按期實現)。
2005年進行數字電視的商業播出,有線數字電視用戶超過3000萬戶,直轄市、東部地區地(市)級以上城市、中部地區省會市和部分地(市)級城市、西部地區部分省會市的有線電視完成向數字化過渡。
2008年用數字電視轉播奧運會,東部地區縣以上城市、中部地區地(市)級城市和大分縣級城市、西部地區部分地(市)級以上城市和少數縣級城市的有線電視基本完成向數字化過渡。
2010年全面實現數字廣播電視,中部地區縣級城市、西部地區大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數字化過渡。
2015年停播模擬信號,西部地區縣級城市的有線電視基本完成向數字化過渡。
2)數字電視現實的困難:
二、電腦動畫技術制作出了深入人心的產品卡通形象和品牌企業形象
在很多廣告中活潑生動的卡通產品形象總給我們留下印象頗為深刻。從很早的腦白金廣告就以兩位老人的形象,雖然衣服變了,越來越潮流,但是兩位老人的想象已經深入人心,突出了抗衰老保健品的特性?;顫娏餍械目鋸埼璧竸幼饕步o我們帶來了深刻的印象,這是運用3D動畫角色的一個成功范例。同時著名七喜飲料中七喜動畫卡通形象在我們記憶力非常的熟悉,活潑個性的清新形象惹人喜愛。還有幼兒藥品廣告葵花牌小兒感冒顆粒以及相關產品,以葵花以基礎形象進行制作的卡通小人也讓我們更深刻的記住這個品牌的名字、標志及形象。近幾年,企業團體利用卡通角色做廣告宣傳的趨勢大增,或是做企業標識,或是做品牌、產品代言人,并頻頻出現在各類的廣告媒體中間,這也是順應了國際的一個普遍發展趨勢。2010年法國動畫短片《商標的世界》獲奧斯卡最佳動畫短片,在這部短片中我看到一個由商標和著名公司卡通形象所構成的世界,畫面中到處浮現這我們熟悉的卡通形象,這才讓我們嘆為觀止動畫卡通形象對我們產品企業的重要作用。
三、電腦動畫技術豐富了鏡頭語言
在傳統的廣告片中常常受到攝影機、燈光、軌道條件的限制,拍攝的鏡頭不能完全符合導演及制作的要求,鏡頭語言也略顯呆板傳統,或者說要實現其完美的鏡頭組接需要很大物質技術方面的支持,耗時耗力。但有了電腦影視技術的加入,運用3D軟件中虛擬攝像機,對其攝像機可以自由隨意的添加刪除,并對其設置運動路徑,攝像范圍可以完成360°任意角度,同時對其運動速度進行調節編輯,達到我們理想的效果。除了完成不同類型角度的鏡頭,還可以運用我們的后期合成軟件對鏡頭進行采集、編輯、組接、加以運動特效。就可以產生非常炫酷的鏡頭語言。央視近段播出的廣告新康泰克—雙子篇,其中畫面運用3D制作的紅藍兩種球,配合兩位演員的動作,生動形象的表現出了不同癥狀所帶給人們的病痛。擬人的兩個膠囊藥丸夸張、變形類似于變形金剛消滅敵人的動作,加上鏡頭組接非常干脆利索,猶如看動作大片中的流暢感覺。對于制作好的鏡頭還可以進行添加或刪除里面的鏡頭重新編輯出豐富鏡頭形式。這樣的電腦操作提供了非常大方便,豐富了現在的廣告視聽語言。
四、各種特效光效插件的運用
在很多電視節目的開篇和欄目整體包裝上我們能看到很多絢麗的光效,華麗燦爛電腦中我們可以安裝各種特效插件及光效插件,在廣告制作時都需要對其商標字幕進行有效地處理,制作出豐富多彩、新穎獨特出字方式,使畫面更加華麗或富有創意,視覺效果更加深刻強烈。運用傳統的合成制作軟件可能方法較為笨拙,需要花費時間也較長,但在軟件中添加相應特效制作插件,制作起來更易操作、更易修改,節省制作時間??梢哉f現在的電腦動畫資源非常的豐富,通過相關的學習和熟悉就能很快的應用到我們的作品當中。
五、動畫電腦技術豐富了廣告的形式,使其多元化發展
不同的形式的動畫應用在廣告中,有不同的藝術效果,動畫的多元化也豐富了廣告的藝術形式,使其多元化發展。如中國水墨在廣告中的應用,其中最近新播出的CCTV中央電視臺《相信品牌的力量》水墨篇,運用中國傳統水墨結合電腦技術制作出新形式的優秀的廣告作品。還有受大眾喜愛的趣多多餅干系列廣告之——don’tyouwantme,本片采用定格動畫的形式演繹出有趣詼諧小動畫,搞笑幽默的餅干給我們留下了深刻的印象。在中國很早就有一部以動畫的形式進行的廣告,是萬氏兄弟創作的《舒振東華文打字機》,開創了中國動畫制作的先河,但由于早期經濟政治文化的影響,隨后動畫的發展并沒有大量的應用到廣告中,在二十世紀八十年代的廣告行業事業大發展直至今天,廣告的數量極具增加,近幾年隨著動畫電腦技術的加入使其藝術形式姹紫嫣紅。這也是動畫形式的多樣性所造成的,從傳統的2D手繪到現在流行于世的3D的電腦動畫,運用實物擺拍的定格動畫到結合中國傳統藝術形式的皮影、剪紙、水墨動畫,無不豐富著動畫廣告的創作形式,使廣告的畫面形式和制作手法向多元化發展。
2.思想政治工作要在“落實”上求突破
思想政治工作看起來虛,但做起來要腳踏實地。近兩年來,省委、省直工委開展了一系列凝心聚力、弘揚正能量的活動,如“黨員活動日”、“中國夢•趕考行”等。技術中心積極響應,到市少年兒童教育保護中心開展“金秋送溫暖”黨員志愿活動,向服刑人員子女捐贈圖書千余冊,衣服、鞋襪近百套,和孩子們談心、包餃子、演節目,用實際行動送去溫暖與關愛;到石家莊正定國際機場開展黨員志愿服務。
通過進行最高碼率、最低碼率以及優先級等參數的設置與調整,能夠優化信號傳輸系統。在保證統計復用組內帶寬充分的情況之下,通過調整最高碼率,讓其與輸入碼流一致,能夠使得節目碼流全都通過統計復用器,從而保證了圖像的質量。調整最低碼率,能夠有效地過濾掉噪聲大、質量差的碼流,去其糟粕取其精華,從而提升了信號的整體質量。另外,對TS流設置優先級,在統計復用器的處理過程中,通過運行統計復用算法,實現對TS流的優先級控制。根據節目的收視率和輸入信號的質量進行精心調整,可以使得有線數字節目運營商受益。
2.統計復用技術的應用研究
2.1統計復用技術在互動電視系統中的應用
視頻點播是互動電視的重要功能。用戶通過STB發射點播信號,通過CMTS回傳通道,將點播信息發送到VOD服務器,互動電視系統中的VOD服務器在接收到點播請求之后,將點播的節目數據流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設備上,經過調制后,將信號進行發射,最后由機頂盒中的接收天線進行接收,完成視頻點播服務。隨著各地加大互動業務的推廣力度,用戶的點播數也產生了大幅度的增長。然而,在點播高峰期,視頻通道的負荷可達80%,視頻通道與用戶需求之間產生了較大的矛盾,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,建設周期長。另外,有些地區的分機房的IPQAM設備不足,也無法滿足用戶的點播需求。在這樣情況下,通過引入統計復用技術,能夠在不影響畫面質量的前提下,通過對視頻服務器要輸出的TS流進行管理,實現單頻點TS流增加50%的效果。這就相當于擴大了50%的視頻通道容量。另外,在一些點播熱點區域,利用統計復用技術,電視臺通過修改前端的相關參數,就能夠將服務器要發出的信號進行壓縮,節省通道的占用,在點播量出現下降的時候,通過恢復相關設置就能實現功能的恢復。利用統計復用技術實現了互動電視系統的“軟控制”。
2.2統計復用技術在地面數字電視中的應用
MPEG—2作為較為成熟的一種音頻視頻編碼技術,被廣泛應用于有線數字電視、衛星數字電視、制作數字電視節目和視頻光盤等領域。地面數字電視廣播,由于地面傳輸環境的復雜,容易發生多徑反射現象,容易發生信號的衰減,而且傳播過程中干擾信號多,因此信號傳輸通道的負荷量就比較低。在一些縣級電視單位,無法直接復用衛星信號的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個以上的電視節目,影響了節目的畫面質量,也造成了資源的浪費。利用統計復用器能夠實現對MPEG—2傳輸流的再復用,完成多節目的傳送,實現數字電視節目的傳輸。僅1U高度的統計復用器就能夠對192個HD數字MPEG—2業務的碼流進行重組、復用以及碼率轉換等。而這些MPEG—2業務可以是音頻、視頻,也可以是SPTS、MPTS。而且利用統計復用技術能夠直接復用衛星TS流,減少了中間環節,智能地對輸出的節目碼流進行分配,保證了數字電視節目的圖像質量。另外,在一些縣級地面數字電視廣播中,實測碼率僅為1.6Mbps,采用統計復用技術后,提高了圖像分辨率,在42英寸的液晶電視機上畫面質量仍然為人們所接受。
電視技術自誕生以來,經過幾十年的發展,已經取得了很大的進步:制作技術上,從攝影機到磁帶攝像機,從復合信號到分量信號;傳輸技術上,從開路地面傳輸到有線電纜傳輸再到衛星傳輸,然而,直到本世紀九十年代,信號的傳輸和處理都是仿真性質的。模擬電視存在許多難以克服的缺陷,主要表現在:
•回波反射在地面廣播中,由于周圍的建筑物和山脈等會對電視信號產生多徑反射,從而導致接收機出現畫面重影現象,影響收看效果。
•保存困難模擬電視節目存儲在磁帶媒體上,由于磁帶對存儲環境的溫度、濕度要求較嚴格,因此,長期存放和使用磨損都會對磁帶造成物理損傷,如掉磁粉、磁帶變形等,嚴重影響重放的圖像質量。
•順序存儲介質限制磁帶是順序存儲介質,這種順時序性質,決定模擬信號的編輯過程只能是線性低效的。
•噪聲積累由于模擬電視信號在傳輸和存儲過程中會受到各種干擾和引入各種噪聲,經多次傳輸或復制后,噪聲積累,使圖像質量不斷下降。
•對傳輸信道有嚴格要求模擬電視信號傳輸過程中,由于傳輸信道的特性并非總是十分理想,因此會導致電視信號的線性失真和非線性失真。線性失真是由于傳輸系統的振幅頻率特性和相位頻率特性不理想所致,它將使電視信號的高頻部分產生衰減,降低圖像的清晰度和產生細節模糊。同時,還會導致色度信號的增益、延時與亮度信號不一致,嚴重時會完全改變顏色;非線性失真對電視信號的亮度信號和同步信號都有影響,尤其是影響彩色的飽和度和色調。同時,還存在微分相位失真、微分增益失真。
•其它缺陷模擬電視的其它缺陷包括:亮度互擾,行間閃爍,爬行,大面積閃爍等。
模擬電視的這些缺陷是其自身無法克服的,只有使用數字技術才能徹底改觀。由于大規模集成電路技術、通信技術和計算機技術的迅速發展,信息技術已進入了數字化時代。所謂數字電視,是將傳統的模擬電視信號經過抽樣、量化和編碼轉換成用二進制數代表的數字式信號,然后進行各種功能的處理、傳輸、存儲和記錄。數字電視從節目制作到信息的接收和顯示,其工作過程及原理與模擬電視大相徑庭。所不同的是它采用數字化處理、傳輸、接收和顯示信息。
在電視技術中采用數字技術不僅能改進圖像質量,更重要的是能與現有的數字通信和計算機技術相結合,能為人們提供全新的、更靈活、更方便的服務。這一點在迅速發展的信息社會中非常重要。數字化電視信號具有如下主要優點:
•多次中繼或復制后不會產生噪聲積累,適用于遠距離多次中繼傳輸或反復編輯和復制。
•清晰度高,使用部首傳輸、轉播音響,在接收端有望達到演播室水平;
•音頻效果好,可支持五聲道加超重低音聲道的5+1環繞聲家庭影院;
•可采用糾錯編碼技術,提高抗干擾能力,同等傳輸條件下的抗干擾能力優于模擬電視;
•可充分使用壓縮編碼技術壓縮其資料率,降低數碼率或存儲空間。占用頻道較窄,地面廣播時,原PAL頻道可播放高清晰度電視或四套標準格式數字電視,有線電視網中的一個PAL頻道可播送8~10套標準數字電視;
•保留了現有模擬電視畫面格式,普通電視機前加裝數字電視機頂盒即可接收數字電視節目;
•易于實現加密和保密通訊;
•可采用大規模集成電路,降低功耗,減小體積,可靠性高,調試維護易,大規模生產時可大幅降低成本;
•電視信號可以通過現有的公共電信數字傳輸網絡傳送,電視廣播網絡的數字化為提供其它資料業務創造了條件,繼而為廣播網絡連接其它網絡,以及視頻業務融入統一的信息基礎設施NII開辟了道路。
正是由于這些優勢,使數字電視取代模擬電視成為必然。數字電視淘汰模擬電視,如同數字大哥大將最終淘汰模擬大哥大一樣。電視終將進入數字化時代,數字電視將成為新一代電視的代名詞,很快,我們將把“數字電視”只稱為“電視”。一場電視革命的序幕就此拉開。
本文將電視技術分為制作和傳送兩大類,分別討論數字化技術帶來的變化及其發展趨勢,并對相應技術發展可能對電視傳播活動及社會造成的影響作出預測。
壹、數字技術在電視節目制作技術中的發展及其對傳播活動的影響
自從1956年美國安培公司開發成功世界上第一臺四磁頭兩英寸磁帶錄象機以來,在40多年短暫的歷史中,視頻技術發展日新月異。信號處理方式從復合到分量;設備裝置從大到小,從攝錄分開到攝錄一體,現在又正經歷著一場新的革命,這場革命是由數字化技術驅動的。80年代開始出現的多媒體技術,使得人們通過計算機可以不受不同媒體差異的限制,綜合處理圖像、聲音、資料、文字等多種信息,從90年代開始與電視節目制作技術相融合,極大地豐富了視頻節目制作手段,傳統的制作方式不斷被全新的、充滿創造活力的制作方式所代替。視頻節目制作技術采用計算機和專用視頻設備使視頻圖像的創作和編輯得以大大簡化,降低了制作成本,擴大了需要進行視頻圖像處理與創作的用戶范圍,并將對視頻行業的現有結構產生深遠的影響。
一、非線性編輯系統將取代線性編輯改變節目制作及播出方式
非
二、虛擬演播室技術極大地提高節目的信息量和娛樂性
典型的虛擬演播室系統是由攝像設備、攝像機位置參數分析及控制、圖形計算機、背景素材庫和圖像合成等設備組成,如下圖所示。具體的工作過程是:演員由一臺前景攝像機(真實攝像機)拍攝,而如圖所示的背景圖像記錄及生成系統(圖形計算機和背景素材庫)稱為虛擬攝像機。真實的和虛擬的兩臺攝像機,在虛擬演播室
技術中始終是鎖定的。真實攝像機的位置參數,包括攝像機在演播室中的物理位置,攝像機的傾斜、轉動甚至翻轉的資料,以及攝像機鏡頭的焦距和聚焦設置,所有這些參數都將在計算機中進行分析,相應于前景圖像的背景圖像的控制隨即完成。然后,前景圖像(包括演員和真實場景)以及計算機生產的背景圖像在色健控制器中無縫地合成。輸出的圖像可以直接播出或記錄在存儲媒體上。真實攝像機數字化圖像合成直接播出
(前景)視頻延時(色健控制)或記錄
攝像機位置圖形計算機
分析與控制(背景)
素材庫
(背景)
虛擬攝像機
在虛擬演播室中,需要對虛擬場景中所有物體進行建模,即設計物體的外形和尺寸等。這與計算機輔助設計(CAD)很相似。在這些步驟完成后,才能利用來自攝像機傳感器的資料或圖像分析后得到的數據建立虛擬攝像機,用虛擬攝像機來實時生成場景。在實施播出或播出預先記錄的節目時,色健控制器中的跟蹤以及圖像合成都必須實時完成。這樣,場景的生成必須達到每秒50場的速度,需要像SGIOnxy一類的高級圖像工作站才能完成。目前成本相當可觀。但隨著PC性能的提高,這種情況有望得到改善。從近年來的NAB展覽會上可以看到虛擬演播室技術正在走向成熟,許多廠家展示了虛擬演播室從制作、快速反應到最終播出效果上的優勢。同時穩定性和可靠性也有明顯改善。產品已形成系列化,構成低、中、高三個檔次,分別適用于不同的使用范圍。
虛擬演播室技術的出現,一方面是因為計算機技術的發展為其奠定了基礎,另一方面不可忽視的因素就是節目的需求。隨著近年來電視頻道數顯著的加速增加,頻道間的競爭日益激烈,電視節目制作人員必須考慮如何在更短的時間內用更少的資金制作更好的、更多的電視節目。同時電視觀眾對電視節目的欣賞口味不斷提高,一個總的趨勢是要求新聞節目更“實”更“新”,娛樂節目更“虛”更“玄”。需求是發展的動力,在這種資金投入少、節目產出又多、又好的要求下,虛擬演播室技術的誕生和發展可謂是順應了歷史潮流,因而,這種技術一旦誕生就得到了視頻界的認可,迅猛發展起來。
虛擬演播室技術的產生,反過來又極大地促進了電視節目的發展。運用虛擬演播室技術,演播室的場景、道具將越來越多地用計算機圖形的形式產生。由于場景的設計不再是只能用實物搭成而是用軟件構成,藝術表達上的自由度就大大增加。它將平面的摳像技術擴展到了三維空間。制作人員通過計算機輔助設計軟件可以將以前的想象變為現實。比如,可以在計算機上模仿設置燈光并根據需要改變;可以很容易地修改計算機里生成的圖像中的結構、顏色和文本;可通過按下一個按鈕來重建場景;可以將小演播室擴展成很大的演播室等等。虛擬演播室的優點在新聞、定期采訪、娛樂、體育、音樂和少兒等節目制作上表現得尤為明顯。虛擬演播室技術的使用和普及,對廣播界來說,可以節省節目制作的成本和時間,提高演播室效率;對電視節目制作人員來說,可以擺脫時間、空間及道具制作等方面的限制,在廣泛的想象空間中進行自由創作;對廣大電視觀眾來說則大大提高了信息量和娛樂性。
今天的虛擬演播室技術還在完善之中,目前在虛擬演播室里使用更復雜的場景和道具的制作時還難以滿足實時播出的要求,同時,目前還沒有一個攝像機跟蹤裝置能夠簡便地適合多功能演播室,許可足夠多的創作自由度。此外,盡管色健控制技術在近年有了改善,但仍然需要努力改進以從前景中去掉不希望有的那些偏色;虛擬演播室的價格性能比也有待于進一步提高。但是,瑕不掩瑜,虛擬演播室技術作為一種新興的電視制作技術必將在未來的影視制作過程中發揮更大的作用,創造出更多為老百姓津津樂道的精彩節目。
貳、數字技術在電視傳送技術中的發展及其對傳播活動的影響
將數字技術應用于電視傳送技術中的構想可追溯到本世紀40年代末,1948年就已有人提出了將電視信號數字化的問題,但直到1982年才有德國ITT集團研制成了PAL制電視接收機的一套電視信號數字處理芯片。1988年10月,CCITT制定了H.261數字視頻壓縮標準,開創了數字電視技術的新時代。1991年和1993年國際標準化組織又分別制定了JPEG、MPEG-1和MPEG-2數字視頻壓縮標準。
美國開播衛星直播數字電視后沒有制定相應的標準。歐洲則于1993年9月從聯合尤里卡EU-95計畫(模擬分量MAC過渡到HDTV)轉向數字視頻廣播(DVB)項目。參加DVB集團的包括了從電視制作到傳送各個環節的25個國家的200家公司與組織。DVB的衛星廣播(DVB-S)、有線電視(DVB-C)與地面廣播(DVB-T)的技術標準都已制定完畢,并均以MPEG-2為基礎,相應業務也在許多國家開通。短短幾年時間,已從標準化進入商品化,實用化和產品化階段,并以驚人的速度發展。
一、數字衛星直播電視如火如荼
二、有線電視向有線通信電視轉化
視頻業務音頻業務資料業務話音業務
模數調多音單雙可個電
擬字頻路樂向向視人話
節節廣數點分分電通通
目目播字播配配話信信
音式式
頻
多加單雙圖本網本入網入路解向向文地內地Internet內公模擾分分廣信通信通用
擬節配配播息信息信電
節目式式發查信
目布詢網
非實電視游其逆全
實時話頻戲他程程
時點點點點家圖圖
點播播播播庭文文
播業
務
從上圖可見,未來的有線通信電視網絡除了傳統的視頻業務外,還可實現音頻業務、資料業務和話音業務三大類功能,各種業務均可實現雙向服務,能夠極大地滿足人的信息需求。有線通信電視網不僅是有線電視技術發展的必然趨勢,符合電視技術發展的自然規律,而且也是電視媒體因應新的網絡媒體挑戰的必由之路。
目前,有線電視網的綜合利用是有線通信電視階段技術發展的熱點。從國外發展規律來看,綜合利用首先是從準視頻點播開始的,然后再發展電話和數據傳輸。有線電視網綜合利用在世界上有些項目已有成功的應用,如電纜電話、電纜游戲等。特別在電纜電話方面,美歐的不少電話公司已經完成了電纜電話實驗。一些有名的通信專業設備公司已經開始生產有線電視中的通信設備,如AT&T、摩托羅拉、貝爾等。從目前的造價來看,電纜電話的造價已接近普通電話的雙絞線傳輸方式,隨著電纜電話的普及,普通電話在價格上和功能上肯定將無法與電纜電話相比。另外,不少綜合利用的軟件開始推向市場,如微軟、IDS等公司。不少有線電視網絡設備廠家在綜合利用的實驗中也扮演了積極的角色,如同通用順材、科學亞特蘭大等。有不少計算機廠家和通信專業廠家,如SGI、HP、AT&
amp;T、貝爾、摩托羅拉、阿爾卡特等也躋身于這一行業。所有這些大公司努力的目標都是要將有線電視網作為進入“信息高速公路”的最后接入網,有線通信電視前途一片光明。
三、地面無線數字電視有了突破性進展
首先,電視的傳播方式趨向多元化發展。現有的傳播模式由于其不可替代的第一時間傳播優勢及權威優勢會在相當長的時間內繼續存在下去,與此同時,新的,與現有模式互補的模式將會出現。如果我們把現有電視傳播模式看作是瀑布式的傳播模式,那么,新的傳播模式可以描繪成會員式的模式。在這種新的模式中,人們夢寐以求的電視信息傳播由單向傳播變為雙向傳播成為真正的可能。
傳播學者的研究表明,人際傳播與大眾媒介傳播各有長短,都不是最完美的傳播方式。人際傳播過程中,由于人體全部的感官(視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺)都可能要接受刺激,傳播雙方在這種全身活動上建立起的面對面的傳播關系比大眾傳播可以更完整、更有效地傳遞信息,信息迅速交換的機會多,來往傳遞容易,獲得反饋的機會多。人際傳播的弱點是復制能力和信息保存能力差,傳播覆蓋面有限,無法滿足工業社會的信息需求。大眾傳播擁有更好的復制、保存能力,傳播迅速、有效,因而更能適應大眾社會的普遍需要。但受到傳統傳播技術手段限制,在傳播的反饋、傳播速度控制、滿足特別需要的能力等方面不盡人意。信息高速公路上的電視傳播結合了大眾傳播和人際傳播的優點。它既可以繼續大眾傳播大范圍傳播的優勢,滿足社會的普遍需要,又可以兼顧人際傳播的特點,滿足個人的特別信息要求。
新的傳播模式中,電視的順時序傳播限制將不復存在。數字化的隨機存取特性,使人們再也不必陷入被動的等、換、棄的收看方式,而是擁有更多的選擇,通過流覽器設置菜單,受眾能夠隨時方便地調看需要的信息,也可以點播自己喜愛的節目。電視的時間版面消失了,人們可以像流覽報紙一樣,按自己的興趣和愛好流覽電視。不僅如此,電視還將具有“超媒體”功能,使傳受方式更接近于人的思維方式。所謂“超媒體”,是“超文本”(hypertext)的延伸,超文本這個詞指的是互聯程度很高的文字敘述,或具有內在聯系的信息。在印刷報刊中,信息量受書籍本身的物理性質所限定,而人的思維卻是非線性、跳躍性的。在閱讀過程中,我們總會聯想到一連串的疑問,由于版面的限制,總有太多疑問無從獲得答案。這種現象在受時間限制的電視接收過程中表現更為突出?!熬W絡電視”的情況卻完全不同,網絡空間是無限的,要表達一連串想法,可以通過一組多維指針(pointer)來進一步解釋、引申或辯明。閱讀者可以選擇激活某一消息的解釋、引申部分,也可以完全不予理睬。整個文字結構仿佛是一個復雜的分子模型。句子可以擴張,字詞可以當場給出定義,各種觀點都可以被打開,從多種不同的層面予以詳盡分析。此外,電視還能提供一種雙向開放信息流通方式,者與使用者之間可以實時直接交流信息,當然,這種雙向交流的最終實施程度,還受到許多因素的制約。比如,面對眾多的信息接受者的反饋信息,者是否有精力和時間一一處理等等。但畢竟,技術上的可能性,使得雙方的互相反饋有了極大程度的提高。
其次,電視信息傳播的范圍和時效將得到進一步大幅度的提高。信息高速公路將使電視信息傳播不受時間、地點、頻道、國界、氣候等影響,只要網“撒”到哪里,網上的信息就通向哪里,并且可時時更新內容。這將有利于提高世界信息的傳播速度,促進遠隔重洋的各民族科技文化的及時交流。媒體在參與本地競爭的同時,不得不面向全球去拓寬生存空間,國際傳播成為未來傳播業的發展方向。
第三,電視與其它傳統新聞傳媒的界限日益模糊。尼葛洛龐帝在他的《數字化生存》一書中指出:“多媒體領域真正的前進方向,是隨心所欲地從一種媒介轉換到另一種媒介”。多媒體綜合了報紙、廣播、電視等大眾媒體的功能,將文字、聲音、圖像、動畫等要素結合起來,給信息使用者以全方位的、多維的信息,并且可以根據自己的需要選擇接受的形式。光纖信道和網絡技術協議能將電視網、電話網和計算機網三網合一,使三大傳統媒介開始走向高度的綜合,網絡和服務分開運作是未來的趨勢。最后,也許媒介的區別會演變為專業數據庫的專業區別,接受媒介的形式卻由用戶根據需要來選擇。隨著受者可選擇資源的急速增加,傳者的控制地位日益失落。但是,可選擇資源的魚目混珠狀況,也將使日益忙碌的人們陷入無所適從的境地,因而,主頻道將仍然是人們信息的主選來源,而主體媒體的權威確立,不再由政府行為來左右,更多地將取決于自身良好的過往紀錄。媒體必須有更強的責任感,必須更加謹慎地核對信息來源的準確性以贏得受眾的信賴。
數字化使傳送質量大幅度提高,信息的品質得到優化;數字化使電視頻道顯著增加,將進一步促使電視節目從廣播向窄播發展;數字化使傳播方式從單向傳送向雙向甚至多向傳送轉化,促使了傳播互動和多項業務的實現。數字化技術及其發展必須引起電視傳播從業人員高度重視和積極參與
我公司1550nm直調光發射機是上海凌云公司生產的TBT3155直調發射機,是專為Overlay插播系統而設計的,針對插播系統的應用,優化設計了插播發射機的性能與結構,具有最大支持32個IPQAM頻點插播的能力;獨有的電控光衰減功能,可以在設定插播系統所需的光差值后,由程序自動根據主播光信號的大小來控制插播光信號,確保兩者差值自動控制在用戶設定的值。實現插播系統全程自動調節,人性化、簡單易用的設計。同時以電控衰減器為核心的獨特的AGC電路實現光調制度的自動控制,可靈活地調節驅動電平的大小,同時確保了系統調試后電平的穩定不變,從而大大簡化工程調試。在具體應用時,我們在對應的前端機房將要插播的信號通過一臺1550nm直調式光發送機調制后,與原有光纖傳輸的信號經光復用器耦合進入同一芯光纖傳輸。在正常光纖傳輸組建的HFC網中,通過光纖放大器、光纖分配器把信號傳輸至各光節點,每個光節點再解調出對應信號進入千家萬戶。為提高整個傳輸系統的指標,我們要盡量避免二級光電轉換,IPQAM調制器可根據業務需求下移至分前端機房,甚至可下移至光站。通過1550nm直調技術將IPQAM信號直接從對應的機房(節點)混入,實現IPQAM信號的異地插播。IPQAM數字信號的插入結構圖如圖1所示。
1.1.1系統結構原理邊緣IPQAM調制器把前端視頻服務器下傳的IP數據流重新封裝打包后,經數字調制后直接送給1550nm直調制光發射機,1550nm直調制光發射機與分前端下傳的數字電視信號經光纖耦合器混合后傳輸至1550nm光放大器,經HFC網絡傳輸至用戶端。根據上述原理,我們可根據業務發展需求,把IPQAM調制器下移至光節點,利用空間分割的方法獲取更大的下行帶寬,以滿足海量下傳業務所需的網絡信道。用戶端的互動電視VOD系統工作原理是:用戶從機頂盒上發出服務需求,通過HFC網絡(或電話等上行通道)上傳至視頻點播服務器,視頻點播服務器響應機頂盒的點播請求,將節目傳輸流封裝打包經數據網絡傳輸至IPQAM調制器;IPQAM將多個節目復用成節目流,通過QAM調制輸出射頻信號進入HFC網絡,經HFC網絡傳輸到用戶機頂盒。
1.1.2系統的靈活性與擴展性通過1550nm直調制光發射機不但可以插播數字信號,還可以插播模擬信號,IPQAM下行的頻段由當地網絡公司網絡頻率分配給定。由于HFC網絡的下行帶寬是有限的,利用1550nm直調技術與IPQAM技術的特點,我們可以根據業務發展情況確定組網方式。由于傳統數字電視下行業務是采用外調制1550nm光發射機進行組網的,一個前端機房的下行在500~860MHz,若業務量不斷加大后,我們不需要重新再組建一個前端,只需要利用空間分割的分式把1550nm光發射機和IPQAM調制器下移至下一級節點即可。
1.2系統調試
1.2.1系統調試原則(1)頻道數與主路信號不重疊光接收機是不能分辨兩路光信號的,若是兩個重疊射頻信號,光接收機只能得到兩個同頻信號的疊加。(2)確定主路光信號與插播光信號的比例確定主路光信號與插播光信號的比例是系統能否取得成功的關鍵。
1.2.2系統調試中存在的問題當完成1550nm直調光發射插入后,每個光節點都同時接收下行數據信號和插入窄播信號,網絡會存在以下問題。(1)當下行數字信號頻道數遠多于窄播插入信號頻道數時,窄播光波的接收光功率應比數字信號光波的接收光功率低8~10dB。為保證數字信號信道的載噪比維持在50dB以上,數字信號光功率在-1~0dBm,我們只能把窄播光波的接收光功率降到-10~-6dBm。(2)當數字信號和窄播信號傳輸的頻道數相同或相近時,兩個信號進入光接收機的接收光功率應基本相同,此時,同二級光電轉換一樣,CNR有3dB的劣化,但廣播信號的非線性指標不會有劣化,整體的系統指標仍好于二級光電轉換模式。因此,利用1550nm光發射機與IPQAM調制器進行組網的這種模式可解決多套本地電視節目和IPQAM并發流插入問題,可保持HFC網絡數字信號指標基本不變的情況下,提高插入信號的性能指標,同時避免二級光電轉換;通過空間分割方式將IPQAM下移后可實現IP數據分流,同時有效地提高了HFC網絡的下行有效帶寬,為今后的增值業務提供良好的基礎。
1.2.3調試(1)為確保主路光信號的傳輸指標,減小插播信號的影響,一般情況下我們把插播信號的光功率定的比主路信號光低6dB。①一般情況下,光接收機的正常接收光功率為0dBm。我們按這個參考值計算,若主路信號的光為-1dB,插播信號為-7dBm,這樣插播信號對主路信號的載噪比影響會較小。②如果我們按正常調制度下直調發射機的CNR為50dB,則此時-7dBm接收時載噪比會降低4~7dB,而接收機的輸出電平會比主路信號的低12dB。③我們既要保證接收機的輸出電平,又要提高插播頻道的載噪比,所以必須降低插播的頻道數。(2)由上述分析可知,模擬信號插播發射機信號調制度需比正常情況下提高12dB,在保證總功率不變的情況下,頻道數約為4個頻道。(3)飽和輸出功率如圖2所示,若光發射機是17dBm輸出,那么理想狀態下主路光信號的功率應為16dBm,而插播光功率應為10dBm。但實際上由于目前應用的EDFA對于不同波長的增益譜不是平坦的,這給整個系統的調試帶來了一定的麻煩,因為廣播信號的波長域插播信號的波長有一定偏差。(4)加入EDFA的系統不同波長增益的差異使兩路光信號強度比例發生了變化,在插播系統中,有的甚至加入3級光放大,這使得我們必須考慮加入EDFA后,系統如何調試。由于EDFA波長增益的不確定性,實際應用中,我們很難判斷經過EDFA后,兩個波長的光功率比例是多少,我們也就無法判斷進入接收機的光功率比例。為了解決這個問題,我們可以采用系統聯調的方式。如圖3所示。我們基于這樣的一個事實,進入接收機插播信號光功率比主路信號低6dB,那么,進入接收機的插播光功率為-7dBm,主路信號為-1dBm(總功率按0dBm),相比較非插播的情況,主路信號進入接收機的功率降低1dB,那么可以推出主路信號接收機的輸出電平將降低2dB,如圖4所示。反過來思考,如果我們插播光斷掉與打開的情況下,主路光信號的輸出電平會降低2dB,我們可以認為進入接收機的插播光信號光功率比主路低6dB,如圖5所示。
2系統指標測試
雙向HFC網絡是以光纖為干線傳輸網,以電纜為分配網組成的傳輸系統,是下一代廣播電視網的重要組成部分,它是目前入戶率最高的多媒體通信網。數字電視信號是應用數字壓縮技術進行編碼,采用高效數字調制技術進行調制,與傳統有線電視傳輸不同的是,傳輸網絡中入侵的干擾噪聲會對數字電視業務造成嚴重影響,直接表現為數字電視圖像出現馬賽克、寬帶業務掉線或掉包等嚴重故障,給用戶的服務帶來大量問題。
2.1前端機房測試記錄我公司頻率使用情況是:87~210MHz保留模擬頻道信號;218~386MHz傳輸互動電視節目信號;394~402MHz頻率預留;410~762MHz傳輸DVB信號;780~802MHz傳輸高清電視節目。主要測試互動電視頻段指標和DVB數字電視頻指標,抽測十六個頻點。從測試結果來看,前端各項指標良好。
2.2光節點測試記錄主要抽測十六個頻點,直接從光接收機的輸出測試口進行測試(衰減20dBμV)。從測試結果來看,各項指標均達到要求。
2.3用戶端測試記錄用戶端主要采用DS900手持式測試儀,主要測試電平、MER、BER的相關指標,并通過電視機直接觀看圖像質量,直接到用戶端抽測十六個頻點,測試結果統計如表1所示。全網采用1550nm光傳輸技術,實現光節點后的無源分配,廣播的MER指標仍然較高,受到的影響較小,能滿足機頂盒的正常接收和解調,而插播的IPQAM指標也很好,其應用是成功的。
2現代廣播電視技術的發展展望
首先,促進現代廣播電視技術的進一步發展。目前,通過現代廣播電視技術,有效推進廣播電視事業繁榮發展。因噪擾不斷積累,信號失真逐漸累積,進而導致質量低劣問題出現。按照現階段技術水平,還很難解決這些問題,即使近些年從未停止改良、完善,因制式制約,未能實現質的飛躍。而衛星技術、計算機技術與微電子技術的有效運用,使廣播電視技術有了希望,即將開創廣播電視技術革新時代。其次,數字化水平進一步提高。對于廣播電視而言,接收、傳輸模擬信號時,極易噪聲干擾、噪雜,使原信號混淆,嚴重影響信號質量。通過數字化技術,全面提升實用水平,在信號傳輸環節,對噪擾與失真問題,實施整形恢復,進而獲取原始信號。通過數字化技術,提高信號處理、加工便捷性,增強抗干擾能力,有利于電路的集成。因此,提高數字化水平,對廣播電視技術具有重大作用。第三,衛星技術進一步發展。在國際上,先進國家早就開始使用衛星技術,使國民信息需求得到有效滿足。然而,我國啟用衛星電視技術較晚,一直到1990年才普及推廣,大量衛星電視生產企業、經驗企業增多。然而受到生產與技術約束,國外廣播電視產品沖擊,外國企業基本占據了我國衛星接收市場。隨著改革開放進一步深化,我國衛星技術水平明顯提升,然而過度依賴國外技術。近些年來,衛星信道調解芯片逐漸實現國產化,然而國外企業壟斷了解碼芯片市場,我國電視產品進口依賴度較高,自主產品研發力度不高。一直到2012年,國產直播解碼芯片研發成功,使用戶基礎條件得到有效擴大,對于直播衛星服務,正在大力推進戶戶通工程,開拓了我國廣播電視新領域。因此,我國要想發展廣播電視技術,必須不斷加強衛星技術研發,提高衛星芯片產品質量,進一步發展衛星技術。
二、實施“三創”工程,在務求實效上下功夫
一是安全創優工程。技術中心作為廣播電視的后端保障,主要職能就是不斷提高廣播電視安全優質播出保障能力,更好地為播出前端和受眾服務。因此,我們按照《數字化引領、結構化升級———河北省廣播電視安全優質播出技術保障體系規劃》安排,對陳舊設備、安全隱患進行有步驟、有計劃地升級改造,有效提高了設備運行的穩定性和安全系數;加強技術創新,大力創新巡檢、獎懲、事故報告等一系列制度建設,大力創新安全播出管理機制,變過去只注重傳輸和發射的結果管理為全過程管理,不斷提高安全優質播出管理水平;建成集技術監測、節目監管和安全指揮調度于一體的監管系統,實現了對廣播影視傳統媒體和新媒體的統一、科學、有效監管,安全保障能力顯著提高。
隨著數字網絡技術的迅猛發展,無線傳播領域正在引發一場深刻的技術革命,就在這一兩年間,無線數字媒體的類型驟然豐富,除傳統媒體之外,手機電視、車載移動電視,樓宇分類電視,多媒體信息亭、地鐵多媒體信息系統等新興媒體紛紛涌現,移動接收是個熱點,尤其是廣播電視的移動接收,成為發展方向之一?,F階段,廣播的移動接收算是在一定程度上解決了。但是電視的移動接收問題要比廣播的移動接收困難得多,所以至今還沒有得到很好解決。但我覺得,已經快接近目標。
一、數字電視地面廣播(DTTB)
在現代通信中,通信傳輸手段主要是光纖、衛星、數字微波等,加上地面無線電視廣播電視發射構成信息主體。目前在我國數字電視按信號傳輸方式可以分為地面無線傳輸數字電視、衛星傳輸數字電視、有線傳輸數字電視三類。而移動電視是數字電視地面廣播的重要應用。數字電視地面廣播在應用需求上要求實現移動和便攜接收的功能,使整個技術系統的要求最高。它具備無線數字系統所共有的優點,較之衛星接收,有實現容易、價格低廉的特點;較之有線接收不易受城市施工建設、自然災害戰爭等因素造成的斷網影響;數字電視地面廣播通過電視臺制高點天線發射無線電波,覆蓋電視用戶,用戶通過接收天線和電視機收看電視節目,主要的受眾也是針對本地區的。完善的數字電視地面廣播系統所具備的蜂窩單頻網功能,不僅提高了頻譜的利用率,而且可應用與寬帶無線接入市場;而移動和便攜的獨特優勢使該系統能滿足現代信息社會"信息到人"的要求,也就是無論何人何時在何地均能任意獲取他想得到的信息。
二、移動接收所遇到的主要問題
移動接收采用的方式是無線數字信號發射、地面接收。因此,移動接收所遇到的問題之一就是衰落,這是所有無線通信系統都會遇到的問題。對于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但對于移動接收而言分集接收的方法顯然不實用,因此衰落問題尤為突出。電波在沿地表傳播中會受到各種阻礙物的反射、散射和吸收,實際到達收信天線處的電波除了來自發射天線的直接波外,還存在來自各種物體(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天線處形成干涉場,此外,在移動通信中,還存在因移動臺(天線)的快速移動而劃過顛簸的波節和波幅的駐播現象及由于多普勒效應而造成的相移,凡此種種原因,就使得實際移動臺接收到的場強在振幅和相位上均隨時隨地在急驟變化,使信號很不穩定,這就是無線電波的衰落現象。衰落的嚴重程度通常隨頻率或路徑長度的增加而增大。目前還無法對衰落進行精確的預測,但區分繞射衰落和多徑衰落兩種不同類型的衰落是十分重要的。前者為慢衰落,短期信號中值電平在長期中的起伏;后者為快衰落,即瞬時信號電平在短期中的起伏。這兩種衰落的表現和影響是不同的。另外,與其他無線通信系統不同的是,移動接收的關鍵點是移動。因此,移動接收還存在一個其他無線通信不會遇到的問題,這就是多普勒效應。
在日常生活中,我們會注意到遠處迎面駛來發出警報聲的警車在離你越近時,汽笛聲的音調越高。從警車到達你所在位置開始,音調開始降低,而當警車離開你后,聽到的音調會越來越低,這種現象就稱為多普勒效應。奧地利物理學家多普勒是這樣解釋這種現象的:朝你駛來的警車發出的聲波對你而言稍微壓縮從而相對集中,這時你聽到的聲音波長短于該聲源靜止時的波,而短波音調是高的。相反,離你而去的聲源的聲波稍微擴散,這時你聽到的波長比該聲源靜止時的波長長,長波音調是低的,這樣的效應對電磁波同樣適用。比如一個趨近我們的天線發出的信號,它的頻率高于該天線相對于我們靜止時的頻率,波長相對變短;相反,一個離我們遠去的天線發出的信號,其頻率則會低于該天線在相對我們靜止時相對于我們的頻率,波長相對變長。同時波長的位移量與天線的運動速度存在正比關系,即速度越快,則波長移動越大。以上現象就是多普勒效應(Doppler)。系統方面,移動接收還要考慮覆蓋網的建設,接收機(特別是便攜機)的耗電,接收天線的安裝等問題。從基本原理考慮,模擬廣播電視信號是不宜實現移動接收的。為了解決移動接收中遇到的問題,廣播電視信號必須首先實現數字化。利用數字技術無線接收,可有效解決以上問題。只要在信號有效覆蓋范圍內,所有移動交通工具,只要配有接收設備,都可以接收數字移動電視信號。
三、移動接收中的關鍵技術--OFDM
OFDM是正交頻分復用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的縮寫,是在嚴重電磁干擾的通信環境下保證數據穩定完整傳輸的技術措施。OFDM的基本原理是:高速信息數據流通過串/并變換,分配到速率相對較低的若干子信道中傳輸,每個子信道中的符號周期相對增加,這樣可減少因無線信道多徑時延擴展所產生的時間彌散性對系統造成的碼間干擾。另外,由于引入保護間隔,在保護間隔大于最大多徑時延擴展的情況下,可以最大限度地消除多徑帶來的符號間干擾。如果用循環前綴作為保護間隔,還可避免多徑帶來的信道間干擾。OFDM的特點是各子載波相互正交,擴頻調制后的頻譜可相互重疊,不但減少了子載波間的相互干擾,還大大提高了頻譜利用率。主要技術特點如下:1)可有效對抗信號波形間的干擾,適用于多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸;2)通過各子載波的聯合編碼,具有很強的抗衰落能力;3)各子信道的正交調制和解調可通過離散傅利葉反變換和離散傅利葉變換實現;OFDM能夠有效地對抗衰落和多普勒現象帶來的負面影響,使受到干擾的信號能夠可靠地接收。OFDM碼率低,又加入了時間保護間隔,具有極強的抗干擾能力。其多徑時延小于保護間隔,所以系統不受碼間干擾的困擾。在有關移動接收的幾種標準的制定過程中,都采用OFDM作為其核心技術。