趙衛(wèi)軍

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)通信的要求也越來越高。而近年來，有線電視憑借擁有大量的用戶以及相對(duì)而言較高質(zhì)量的節(jié)目傳輸效率得到了快速發(fā)展。但有線電視也存在一定的弱點(diǎn)，無法滿足現(xiàn)有市場(chǎng)的需求。所以，需要對(duì)數(shù)字微波傳輸進(jìn)行研究分析，以加快廣播電視無線傳播的改造。

1 關(guān)于數(shù)字微波傳輸網(wǎng)視音頻編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的

近年來，在無線廣播傳輸過程中，由于各種原因模擬傳輸系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足廣播電視用戶日漸增長的需求了，為有效擴(kuò)大無線傳輸?shù)母采w面積，必須抓緊時(shí)間將原有的模擬微波進(jìn)行數(shù)字化改造，這樣才能加強(qiáng)廣播電視無線傳輸?shù)陌l(fā)展。

2 關(guān)于廣播電視數(shù)字化傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)

2.1 頻道的使用率極高

有線電視是通過數(shù)字技術(shù)進(jìn)行壓縮后變成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行壓縮將其調(diào)整到微波上，然后進(jìn)行傳輸，電視用戶進(jìn)行接收的時(shí)候，則是采取先接收，后解調(diào)、解碼，再進(jìn)行數(shù)字的模擬轉(zhuǎn)換、視頻處理，才可以還原為視頻信號(hào)，進(jìn)行觀看。在整個(gè)的傳輸過程中，對(duì)壓縮信號(hào)采用的調(diào)制方式越高效，則傳播速率也就越快，整個(gè)的模擬頻道就可以同時(shí)傳輸多套電視節(jié)目的。也就是說，整個(gè)模擬頻道進(jìn)行數(shù)字化后可以達(dá)到成倍或成十倍地提升頻道利用率。

2.2 傳輸距離可以更遠(yuǎn)

信號(hào)在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中存在一個(gè)信噪比，在整個(gè)信號(hào)傳輸過程中，由于時(shí)間及傳輸距離等因素的影響，一定會(huì)出現(xiàn)信號(hào)衰落情況。所以，在傳輸過程中還存在信號(hào)衰落的儲(chǔ)備量。然而，如果將數(shù)據(jù)傳輸從模擬微波進(jìn)化到數(shù)字微波，數(shù)字微波的壓縮過程中載噪比可以在很低的情況下就得到高質(zhì)量的圖像畫質(zhì)。所以，經(jīng)過分析很容易就可以得到數(shù)字微波比模擬微波的傳輸距離要更遠(yuǎn)的結(jié)論。在所有原有條件都不變的情況下，應(yīng)用模擬微波可以輕松覆蓋100km以上的距離，這樣的距離對(duì)于一個(gè)普通的縣城來說足夠用了。

2.3 畫質(zhì)清晰、抗干擾能力提高

廣播電視實(shí)現(xiàn)數(shù)字化后，采用的是數(shù)字壓縮、數(shù)字存儲(chǔ)及解壓，在傳輸過程中降低了噪聲及圖像容易失真的影響。對(duì)整個(gè)圖像的信噪比也有了改變，用戶接收機(jī)的載噪比也在限制的結(jié)果以上，整個(gè)畫質(zhì)基本上可以得到?jīng)]有任何缺點(diǎn)的還原。就算傳輸途中出現(xiàn)多級(jí)中繼進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的情況，也對(duì)圖像質(zhì)量不會(huì)有任何影響。所以，數(shù)字電視傳輸?shù)漠嬞|(zhì)及質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過模擬電視所傳輸?shù)漠嬞|(zhì)及圖像效果。

3 進(jìn)行廣播電視數(shù)字化傳輸需要解決的問題

3.1 傳輸中頻率的穩(wěn)定度

原有的模擬傳輸信號(hào)采用的是中頻調(diào)頻調(diào)制，而變頻采用的則是微波介質(zhì)穩(wěn)頻振蕩器。這種情況下，可以達(dá)到的頻率穩(wěn)定性并不高。如果進(jìn)行了數(shù)字化傳輸，采用的是中頻數(shù)字調(diào)制，將多套電視數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)字壓縮后再對(duì)中頻進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行傳輸。它對(duì)于微波發(fā)信機(jī)的線性指標(biāo)要求很高，且要求自身達(dá)到的頻率溫度性就處于很高狀態(tài)。為達(dá)到這一要求，一般會(huì)利用介質(zhì)穩(wěn)頻加鎖相穩(wěn)頻雙重技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)頻，這樣就可以保證整個(gè)傳輸過程中頻率的穩(wěn)定性。

3.2 傳輸中噪音的問題

原先模擬傳輸過程中采用的是調(diào)頻方式傳輸，所以，對(duì)于整個(gè)傳輸系統(tǒng)中的噪聲要求不是很高。但數(shù)字化后的傳輸是采用新的方式進(jìn)行傳輸數(shù)字壓縮電視信號(hào)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的噪聲要求較高。所以，只有將整個(gè)系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備的噪聲降低到一定程度，才可以使整個(gè)系統(tǒng)完全滿足這一要求。

3.3 傳輸中線性功放的問題

在原來模擬傳輸時(shí)，調(diào)頻模擬微波的功放工作是放在非線性區(qū)的，還需要在變頻器的前端增加一個(gè)限幅放大器。而數(shù)字化的數(shù)字調(diào)相微波要求的是三階交調(diào)抑制，所以，要求功放必須是線性放大器。

當(dāng)解決了微波頻率穩(wěn)定度及傳輸中噪音的問題及線性功放問題時(shí)，基本上整個(gè)數(shù)字化改造也就接近成功了。這就說明對(duì)微波模擬設(shè)備進(jìn)行改造是一個(gè)可行性方案，可以陸續(xù)解決各種問題實(shí)現(xiàn)廣播電視數(shù)字化。

4 視音頻編解碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)的規(guī)模

要進(jìn)行視音頻編解碼的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先需要專業(yè)的設(shè)備，才可以進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為此，工作人員采辦了各種類型的編碼器，還配置了一套視音頻編解碼設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)，可以進(jìn)行日常的測(cè)試和維護(hù)管理。同時(shí)，需要準(zhǔn)備視、音頻監(jiān)控系統(tǒng)一套，以及一些設(shè)備的備件。

4.2 設(shè)備的簡介

采用的編解碼設(shè)備會(huì)根據(jù)應(yīng)用的不同，而分為不同類型的編解碼設(shè)備，具體的類型如下。

編碼器：編碼器按照輸出的接口不同，分為DS-3編碼器和ASI編碼器兩種。其中，第一種編碼器可以同時(shí)輸出DS-3碼和ASI碼流兩種，而第二種只能輸出本身的碼流。截至目前，第二種編碼器的使用情況較多。

復(fù)用器：復(fù)用器按照輸出接口的數(shù)量不同，分為十口復(fù)用器和五口復(fù)用器。這兩種復(fù)用器最多可以允許輸入十路或五路的碼流經(jīng)過復(fù)合后，經(jīng)過適配變成DS-3碼流輸出去。

解碼器：解碼器和編碼器恰恰相反，是根據(jù)輸入接口的不同來進(jìn)行分類的。解碼器也是分為DS-3和ASI兩種解碼器。DS-3的解碼器可以同時(shí)解碼DS-3和ASI兩種碼流，但ASI解碼器只能解碼ASI碼流。

5 視音頻編解碼系統(tǒng)的測(cè)試

編碼器就是將視音頻信號(hào)進(jìn)行量化和編碼生成TS流的過程，而解碼器的過程是跟這個(gè)過程完全相反的。為保證系統(tǒng)的可行性，針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。首先，通過信號(hào)發(fā)生器將信號(hào)傳輸?shù)骄幋a器，借助碼流分析儀，將碼流再次傳輸?shù)浇獯a器端，最后進(jìn)入視音頻分析儀，等到視音頻分析儀分析完畢后，將完整的音質(zhì)畫面等全部呈現(xiàn)到廣播電視上。這也就是整個(gè)視音頻編碼系統(tǒng)的完成和測(cè)試，經(jīng)過測(cè)試，整個(gè)系統(tǒng)可以保證廣播電視視音頻的正確編碼和解碼，達(dá)到了設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)的最終目的。

數(shù)字電路和原先的模擬電路相比而言，數(shù)字電路的信號(hào)傳輸質(zhì)量要比模擬電路的傳輸質(zhì)量高很多。而且，可以同時(shí)進(jìn)行多套節(jié)目的傳輸，不影響整個(gè)畫質(zhì)的清晰度。然而，數(shù)字電路與光纖網(wǎng)絡(luò)相比，數(shù)字電路的維護(hù)費(fèi)用較低，如果整個(gè)數(shù)字電路出現(xiàn)意外也比容易查找?？偠灾瑪?shù)字微波電路的優(yōu)點(diǎn)還有很多，比如，它對(duì)自然災(zāi)害破壞能力的抵抗力很強(qiáng)，在整個(gè)傳輸過程中保密性比其他電路要好?？傊?，能夠完成廣播電視數(shù)字微波傳輸網(wǎng)視音頻編解碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)廣播電視來說應(yīng)是一個(gè)新任務(wù)，使廣播電視傳輸系統(tǒng)和節(jié)目制作全面數(shù)字化成為一個(gè)可能實(shí)現(xiàn)的計(jì)劃，也使人們對(duì)畫質(zhì)音質(zhì)的享受達(dá)到了一個(gè)新高度。

參考文獻(xiàn)：

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