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数字电视业务信息技术的应用

2013-08-15

中国传媒科技 2013年14期
关键词:编解码信道广播电视

文 杨 仙

数字电视(Digital TV)作为电子信息产业和文化产业有机融合的产物,是指采用数字技术实现节目内容制作、存储、播出、传输、接收及应用服务的整套系统,或者说对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的二进制数字流来传播的电视类型,与模拟电视相对。我国数字电视整体上处于发展的初期阶段,数字电视产业的发展面临着较大的机遇和挑战。加强数字电视等相关信息技术的研究对推动产业转型升级、促进三网融合、提高经济社会信息化水平具有十分重要的意义。

数字电视的基础技术分析

1.数字电视技术的结构

数字电视技术由系统技术和应用技术两部分组成。系统技术主要由条件接收技术(CAS)、节目管理技术(PMS)、复用/解复用技术、用户管理技术(SMS)构成,其中CAS、PMS、SMS是构成可管理、可控制数字电视播出系统的核心。应用技术是指支持EPG、VOD、数据广播、交互游戏和交互证券等业务的软件技术。中间件系统是完成应用软件在系统前端和用户端设备运行时建立的运用环境及与系统软件进行的接口,在结构层次上位于系统技术和应用技术之间,是系统平台对综合业务开放的支撑技术。

2.信源编解码技术

信源编码技术是将信息载体的符号变换成表示信息码字的技术,它是视频和音频符号常用的压缩编解码技术,它广泛用于数字通信、计算机和密码学等领域。

数字电视前端的输入部分接收来自不同网络的节目。数字电视与模拟电视相比传输速度要求较高,对视频信号的压缩比较困难。数字电视的视频信号也有对本地模拟电视图像编码压缩形成的,因此,数字电视接收传输信号的控制方式和格式都不相同。与模拟电视的图像传输不同,数字电视的图像不能直接传输,它要经过一道压缩编码程序,使数字电视信号传输量减少到20~30Mbit/s。同样,音频编解码主要是完成声音信息的压缩,音频信号的压缩编码主要利用了人耳的听觉特性。

3.复用系统技术

高清数字电视的关键部分之一就是数字电视的复用系统。在数字电视应用技术中传输流再复用器是必不可少的。从发送端信息的流向来看,数字电视复用系统将视频、音频、辅助数据等编码器传送的数据比特流转换成单路串行的比特流,然后发送至信道编码及调制,进行信息传输。为了使收发端同步工作,数字电视复用系统将编码后的节目描述信息、音频信息和视频信息按MPEG-2系统层标准规定的格式复用成为一个传输流,支持标准传输接口。复用系统技术是现代数字电视的关键技术,信息接收端能否无偏差地恢复出发端的参考时钟以达到收发同步对数字电视信息传输至关重要。

4.信道编解码及调制解调技术

数字电视信道编解码及调制解调技术可以纠错编码,可以通过实现网格编码、均衡等技术提高信号的抗干扰能力。负责信号变换和频带搬移的环节称为调制解调。实现信道传输的系统具有信道编解码功能,它责传输误码的检测和校正。数字电视的制式标准区别主要是指各国调制方式的不同。经过信源编码和系统复接后生成的节目传送码流,需要通过传输媒介才能到达用户接收机。高传输效率是数字电视通信系统追求的最重要的指标。传输信道的频带资源总是有限的,节目传送码流不能直接通过传输信道进行传输,它需要经过一定的处理,变成适合在规定信道中传输的形式。

数字电视的新技术分析

下一代互联网、下一代广播电视网、物联网、云计算、人机交互、新一代显示、内容保护与可信安全等新技术的广泛应用,以融合创新为特征的新型产品和服务形态,为数字电视和数字家庭产业转型升级注入了新的活力,推动数字电视的不断革新。

1.下一代互联网技术

“十二五”规划要求各相关部门继续推进宽带通信网、数字电视网以及下一代互联网的三网融合,也就是说宽带通信网、数字电视网和下一代互联网是三网融合必备的技术条件。然而,我国目前的三个网并不具备这个条件:通信网尚不是宽带通信网,还是窄带的;电视网绝大部分是模拟的电视网,还是单向的;互联网的技术发展也还没有走到下一代互联网。三网之间是相铺相成的,只有三者共同发展才能实现真正意义的“三网融合”。三网融合的实现,将使得有线电视网络有能力加载数据和语音服务,更多的通信网、互联网服务将进入电视屏幕,如即时通讯、视频通话、海量互联网信息等,必将大大促进数字电视行业发展。

2.下一代广播电视网技术

中国下一代广播电视网(NGB)是由广电总局和科技部联合组织开发的,以移动多媒体广播电视的成果和电视网数字化整体转换为基础,自主创新的下一代广播电视网络。NGB具有可信的服务保障和可管、可控的网络运行属性,可以提供数字视音频节目、高清晰度电视、高速数据接入和话音等三网融合的一站式服务。NGB承载了原有PSTN网络的所有业务,同时又走出了传统的以电路交换为主的PSTN网络,实现了以分组交换为主的功能,突出了IP技术的新特性,减轻PSTN网络的重荷,又增加和许多新的业务。

NGB技术体系由包括骨干网、城域网、接入网的网络体系和业务支撑体系组成,吸取了Internet、PLMN、IN、PSTN/ISDN网络之间的互通,它使得在新一代网络上数据、语音、视频等综合业务成为可能。NGB的业务平台体系是NGB的运营支撑平台,包括内容交换与保护技术、安全监控技术、运营支撑技术等。

3.中国移动多媒体广播电视技术

中国移动多媒体广播电视(CMMB)是广播电视网络的组成部分,它主要面向手机、数码相机、PDA等小屏幕手持终端提供广播电视服务。CMMB面向终端广泛、经济实用,它采用先进的编码、压缩、调制等数字技术,具有高效省电、移动接收等技术特点,它专为7寸以下小尺寸屏幕便携接收终端例如手机、PDA、MP3、MP4、数码相机、笔记本电脑等提供广播电视节目服务,满足人们随时随地看电视的需求。目前我国知名企业如中兴、长城、爱国者、创维等一大批民族品牌把CMMB作为其重点发展内容。公共服务、基本业务和扩展业务是CMMB三个基本业务平台。

公共服务平台是向用户提供政务信息、紧急广播信息等公益服务,基本业务平台是向用户提供基本数据服务和数字音视频广播服务,扩展业务平台向客户提供综合信息服务和扩展信息服务。CMMB加密授权系统是用于对播出节目进行加密授权控制的关键系统,主要采用条件电子钱包系统和接收系统(CAS)两种方式进行授权控制管理。CMMB采用产品包的方式向用户提供服务。CMMB手机电视是中国移动通信有限公司和中广传播集团有限公司共同利用CMMB技术推出的电视产品,不是移动一家的,移动主要负责网络,中广播主要负责节目的采集。

结束语

我国数字电视客户群体广泛,具有良好的发展前景。数字电视工程是一项大产业工程,正在形成全新的产业链。数字电视的业务平台、经营资源、经营方式以及增值业务等等是促进数字电视产业链不断发展的关键。我们要根据国家广电总局的要求,加强数字电视产业链各环节的高度协同与紧密配合,进一步推动国家数字电视传输标准的应用,搭建有效的数字电视技术平台,从而推动我国数字电视产业的不断发展。

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