劉燕茹

【摘要】廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)改變了以往傳統(tǒng)電視信號傳輸與節(jié)目播出方式，大幅提升了廣電系統(tǒng)容量，優(yōu)化了節(jié)目的畫面效果，保障了信號的穩(wěn)定傳輸，使廣大受眾得以獲得更加清晰與穩(wěn)定的節(jié)目觀看體驗(yàn)。鑒于此，文章首先闡述了廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的相應(yīng)分類，然后就廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的具體應(yīng)用展開相應(yīng)探究，以期可對眾廣電技術(shù)人員有所借鑒參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù);技術(shù)原理;具體應(yīng)用

中圖分類號：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.005

1. 廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的分類

1.1 DMB-T技術(shù)

采用DMB-T技術(shù)能夠充分發(fā)揮廣電節(jié)目的特點(diǎn)優(yōu)勢，確保廣電信號的優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定傳輸，并有效改善信號傳輸過程中的安全問題，且與其他方案相比，該技術(shù)對于節(jié)目信號的接收靈敏度更高。

該技術(shù)采用PN序列保護(hù)間隔，借助擴(kuò)頻技術(shù)所具有的高保護(hù)同步傳輸，利用其對OFDM的保護(hù)間隔進(jìn)行填充，與較為傳統(tǒng)的DVB-T技術(shù)相比，不用插入過多的導(dǎo)頻信號，且系統(tǒng)頻譜使用率比傳統(tǒng)高出約10%，能夠?yàn)閭鬏斶^程提供更大的有效荷載。

通過TDS-OFDM系統(tǒng)的信道估計(jì)技術(shù)，確保系統(tǒng)的同步與信道的估計(jì)時(shí)間有效降低，與其他標(biāo)準(zhǔn)相比，有效參數(shù)一次估計(jì)時(shí)間約需0.6ms，由200ms與1ms降至約2ms和0.6ms，大大提升了數(shù)據(jù)移動傳輸過程中系統(tǒng)的接收性能。

DMB-T技術(shù)中采用的幀結(jié)構(gòu)與絕對時(shí)間保持同步，更利于自動喚醒功能的設(shè)置，更加節(jié)能省電且支持便捷接收，且與絕對時(shí)間同步的優(yōu)勢使得更易于實(shí)現(xiàn)對單頻網(wǎng)信號同步發(fā)送的控制。

DMB-T傳輸協(xié)議中，對每個長度為500μs的廣電傳輸數(shù)據(jù)信號幀設(shè)置了特別功能的幀頭，更加便于數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識別與分類，從而為融合多業(yè)務(wù)類型廣播提供有效的技術(shù)支撐。

1.2 ATSC技術(shù)

ATSC技術(shù)作為一種數(shù)字廣電制式，在地面頻道規(guī)劃6MHz的射頻帶寬內(nèi)能夠傳輸?shù)姆柭蕿?0.762MS/s，凈荷碼率為19.28Mb/s，能攜載多套標(biāo)清或一套高清電視節(jié)目，也可在電視節(jié)目數(shù)據(jù)傳輸中進(jìn)行應(yīng)用。該技術(shù)具有基于IP協(xié)議、流媒體網(wǎng)絡(luò)封裝、高效率頻譜傳輸、支持多業(yè)務(wù)的單頻點(diǎn)傳輸、幀結(jié)構(gòu)靈活等技術(shù)特點(diǎn)，主要用于廣電節(jié)目圖像的處理，在接收到廣播電視發(fā)送的節(jié)目圖像信號之后，利用ATSC技術(shù)對信號進(jìn)行選擇，并結(jié)合實(shí)際提取所選擇的圖像信號。然后，再利用該技術(shù)將所提取的圖像信息進(jìn)行壓縮處理，采用此種技術(shù)進(jìn)行圖像的處理后，能夠最大限度減少其傳輸空間占比。最后，將壓縮處理的圖像信號進(jìn)行傳輸，從而有效保證了信號傳輸?shù)男Ч?/p>

1.3 DVB技術(shù)

DVB技術(shù)是指能夠傳輸不同類別數(shù)據(jù)的“信息容器”的廣播，其能夠通過這些“信息容器”簡單地將進(jìn)行壓縮處理后的圖像、音頻或數(shù)據(jù)傳送至接收端。該技術(shù)是數(shù)字發(fā)射覆蓋較為常用的技術(shù)，其借助相應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了與廣播控制系統(tǒng)的聯(lián)系，并通過交流平臺的搭建，實(shí)現(xiàn)電視與其控制系統(tǒng)的連接，以最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視節(jié)目信息的更好傳輸。DVB技術(shù)主要涉及數(shù)字電視中視頻畫面、音頻等內(nèi)容，并能夠?qū)Υ祟悆?nèi)容進(jìn)行更好處理。同時(shí)，對于數(shù)字電視中的特效內(nèi)容，也可以利用DVB技術(shù)進(jìn)行傳輸，但缺點(diǎn)是DVB技術(shù)投入工程量大、成本較高，且具有更高的專業(yè)性。

1.4 ISDB技術(shù)

ISDB技術(shù)具有柔軟性、擴(kuò)展性、共通性等優(yōu)勢特點(diǎn)，其能夠靈活實(shí)現(xiàn)多節(jié)目電視與其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集成與發(fā)送。作為數(shù)字電視發(fā)射覆蓋技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，其主要是通過對數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入研究，促使其更好應(yīng)用于數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)之中。對于ISDB技術(shù)而言，其能夠確保數(shù)字電視信號在無線網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)更好傳播，保證廣電信號實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定傳輸。

2. 廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的應(yīng)用

2.1 技術(shù)原理

單頻網(wǎng)適配器。數(shù)字電視系統(tǒng)工作原理如圖1所示。在單頻網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建時(shí)，須充分考慮與之匹配的適配系統(tǒng)。單頻網(wǎng)適配系統(tǒng)的功能主要通過插入適配器來實(shí)現(xiàn)，其可以與系統(tǒng)匹配適合對應(yīng)的碼率以及插入SIP。一是，碼率適配。對TS流的碼率進(jìn)行適配，如若TS包碼流數(shù)據(jù)不足，則能夠自動插入單頻網(wǎng)適配空包，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與TS碼流相互匹配的目的。二是，插入SIP。數(shù)字電視單頻網(wǎng)適配器能夠根據(jù)GPS系統(tǒng)所提供事件信息，按周期規(guī)律地插入SIP至TS流，并確定不同的發(fā)射臺具體的信號發(fā)射時(shí)間。

節(jié)目傳輸系統(tǒng)。節(jié)目傳輸系統(tǒng)是否合理直接關(guān)系著數(shù)字電視節(jié)目信號傳輸質(zhì)量的優(yōu)劣，并影響著單頻網(wǎng)的搭建與組網(wǎng)。在發(fā)射覆蓋技術(shù)的具體應(yīng)用時(shí)，電視信號的傳輸應(yīng)嚴(yán)格按照全透明的相關(guān)要求，并結(jié)合SIP相關(guān)定義的規(guī)定，控制網(wǎng)絡(luò)延時(shí)不得超過1s，從而促使同步信號發(fā)射系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)同步發(fā)射的需求。同時(shí)，控制TS碼流抖動<100ns，從而防止廣電數(shù)字激勵器對節(jié)目源端產(chǎn)生誤判，以免發(fā)生誤操作導(dǎo)致復(fù)位。當(dāng)前利用光纖、衛(wèi)星等專用的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，將單頻網(wǎng)適配器的輸出碼流分別傳輸并分配到不同的發(fā)射站點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)目內(nèi)容的全透明傳輸。

同步發(fā)射系統(tǒng)。作為數(shù)字電視單頻網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)中較為重要的處理單元，數(shù)字同步發(fā)射系統(tǒng)能夠在激勵器收到傳輸?shù)腡S復(fù)用流后，先將其調(diào)制成為射頻信號，并結(jié)合SIP軟件的定義時(shí)間以及GPS的時(shí)間等，進(jìn)一步明確本地所需要的具體延遲時(shí)間。如此才能夠促使射頻信號在載波與發(fā)射時(shí)間上實(shí)現(xiàn)同步，并達(dá)到與數(shù)字單頻網(wǎng)同步的規(guī)定。

2.2 具體應(yīng)用

單頻網(wǎng)作為較為靈活的覆蓋方式，其能夠最大限度節(jié)約頻率資源，提升頻譜利用效率，改善電視節(jié)目的覆蓋率情況。在單頻網(wǎng)廣播中，須首先解決由于同頻干擾所造成的不良影響。以往傳統(tǒng)的單頻網(wǎng)系統(tǒng)主要是借助GPS來使各個發(fā)射機(jī)的發(fā)射時(shí)間保持同步，并通過保護(hù)間隔使接收的不同信號同步到達(dá)接收機(jī)。對于距離超出保護(hù)間隔時(shí)，往往會導(dǎo)致多個同頻信號傳輸至對應(yīng)接收機(jī)的時(shí)間存在偏差，并造成接收機(jī)無法完成解碼。針對上述問題，應(yīng)充分解決在交叉覆蓋區(qū)域內(nèi)不同發(fā)射基站同頻信號無法進(jìn)行同步的情況。在交叉覆蓋區(qū)域合理選擇相應(yīng)的時(shí)延調(diào)節(jié)模塊，并結(jié)合實(shí)際要求對其進(jìn)行調(diào)整，對于相互鄰近的基站可通過采用不同的信號極化方式發(fā)射信號，進(jìn)而規(guī)避相鄰基站間同頻信號的干擾問題，并為單頻網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供保障。對于單頻網(wǎng)廣播技術(shù)而言，無需進(jìn)行GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)的設(shè)置，大大降低了成本支出，有效確保了系統(tǒng)的安全可靠性，并規(guī)避了交叉覆蓋區(qū)域同頻信號間存在干擾的情況。

如圖2，為單頻網(wǎng)補(bǔ)點(diǎn)同步覆蓋發(fā)射基站原理圖，數(shù)字信號在前端完成相應(yīng)的處理后，傳輸至微波寬頻發(fā)射機(jī)以及光發(fā)射機(jī)?；就瓿尚盘柕慕邮蘸螅褂米冾l器對信號予以處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)閁HF信號，然后對UHF波段的電視信號進(jìn)行濾波處理，并對RF射頻信號進(jìn)行延時(shí)調(diào)整。單頻網(wǎng)發(fā)射主要采用小功率發(fā)射機(jī)，并確保周邊至少10～20km范圍的用戶能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋。由于該類技術(shù)省去了GPS時(shí)間同步設(shè)備，因此，無需進(jìn)行保護(hù)間隔的設(shè)置。該方案中信號的來源為多頻道微波、光纜傳輸，在廣電數(shù)字信號的接收時(shí)無需接收基站轉(zhuǎn)發(fā)，大大降低發(fā)射基站信號存在的延時(shí)問題，但交叉覆蓋區(qū)域的接收點(diǎn)無法同步接收基站信號。在對多個單頻網(wǎng)交叉覆蓋區(qū)域完成相應(yīng)的測試后，根據(jù)要求適當(dāng)調(diào)整補(bǔ)點(diǎn)基站的傳播時(shí)延，進(jìn)而有效保證接收機(jī)能夠同步接收發(fā)射信號，防止對接收機(jī)解碼造成影響，同時(shí)，也防止同頻信號間的干擾問題。

3. 結(jié)語

新興數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，促使廣電數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)得以廣泛深入應(yīng)用，不僅使得數(shù)字電視的信號傳輸更加的穩(wěn)定、可靠，而且使得數(shù)字電視節(jié)目的畫面質(zhì)量也得以進(jìn)一步提升，確保了數(shù)字電視系統(tǒng)得以安穩(wěn)運(yùn)行。為促使該技術(shù)更好的服務(wù)于民，務(wù)必從技術(shù)基礎(chǔ)以及用戶層面出發(fā)，繼續(xù)研究，持續(xù)對軟件與硬件進(jìn)行更新、升級，以促使數(shù)字電視節(jié)目質(zhì)量得以不斷提升，造福民眾。

參考文獻(xiàn)：

[1]房延?xùn)|，包立軍.廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的研究[J].黑龍江廣播電視技術(shù)，2020（2）：119-120.

[2]劉媛，尹學(xué)功.無線數(shù)字化覆蓋工程重要技術(shù)指標(biāo)檢測規(guī)范——以云南省中央廣播電視節(jié)目為例[J].通訊世界，2020，27（07）：221-222.

[3]張曄.大理州團(tuán)山廣播電視發(fā)射臺無線數(shù)字化電視覆蓋的應(yīng)用與實(shí)施[J].電視技術(shù)，2019，43（13）：60-63.

[4]張暉，張莉，龍瓊.廣播電視數(shù)字發(fā)射覆蓋技術(shù)的優(yōu)勢與應(yīng)用探究[J].電視技術(shù)，2020，44（07）：32-34.

[5]胡濱，龍小燕，劉明，潘正偉，袁高升.貴州廣播電視臺地面數(shù)字電視無線覆蓋系統(tǒng)應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2021，45（03）：77-80.