模拟电视谢幕,变化的不只是图像

2020-12-21 14:21   来源: 互联网    阅读次数:3897

香港于 12 月 1 日终止了模拟电视广播,正式进入全面数字电视广播时代。根据国家广播电视总局今年 7 月关于按照该计划关闭地面模拟电视的有关工作安排的通知,全国各地的地面模拟电视信号已于 8 月 31 日关闭,当地节目的地面模拟电视信号已于 12 月 31 日关闭,至迟于 2021 年 3 月 31 日关闭。

从模拟电视到数字电视,是电视技术的一个关键升级。随着我们进入综合数字电视,模拟电视也应该永远退出历史舞台。数字电视相对于模拟电视有什么优势?模拟电视完全退出后,备用频谱信号将发挥什么价值?

数字编码带来更高的传输效率

据了解,模拟信号是指以不断变化的物理量表示的信息,信号的幅度、频率或相位将随着时间而不断变化。例如,温度、湿度、电流、电压等,这些物理量可以在一定的时间范围内有无限的不同值,它们可以用模拟信号来表示。在模拟信号传输过程中,需要将信息信号转换为几乎相同的波形信号(即模拟信号),然后通过有线或无线方式传输。在接收到信号后,可以通过接收设备将其还原为信息信号。

模拟信号的广泛应用始于 20 世纪初,在当时的电话系统中,声音信号被转换成电信号,然后沿着电线传输,由接收设备在另一端进行检测和分析。在这个过程中,距离越远,电信号越弱,再加上线路上的噪声干扰,通话质量就会大大降低。

为了解决这一问题,信息论创始人克劳德·埃尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon) 提出了一种方案:将语言转换为简单代码,检测音频信号并对音频信号进行采样,将每个采样点的波动频率值转换为 0 和 1 组成的代码,形成一长串代码,然后沿着这条线进行传输。通过这种编码方法,接收机可以重建原始音频信号。这是数字信号的雏形。后来,除了声音、文本和图像之外,还可以编码为 0 和 1 进行传输。

那么模拟电视信号和数字电视信号有什么区别呢?

模拟电视信号主要由图像信号和声音信号组成。模拟电视信号主要由图像信号和声音信号组成。在接收机分离接收信号后,图像信号和声音信号分别被放大。最后,我们看到的电视节目是通过对显像管和扬声器的解码和转换来呈现的。"上海交通大学图像传播与网络工程研究所副所长宋丽告诉" 科技日报 "。

数字电视信号从信源开始,通过二进制编码编码图像图像的每个像素和伴音的每个音节,经过信源压缩编码和信道编码后,以比特率的形式发送和传输,在接收端解码后可以恢复图像和声音。

本质上说,在有限的带宽下,数字信号可以比模拟信号传输更多的信息。传输效率和频谱效率较高。随着信息的传播,电视的音像质量自然会更好。" 例如,松利说,一个 8 兆赫带宽的地面模拟电视频道只能传输一组节目,而地面数字电视则使用数字压缩技术在相同的 8 兆赫带宽范围内传输多套无线电和电视节目。

模拟电视屏幕上的 "雪花" 是许多人的记忆,事实上,这些 "雪花" 的科学名称叫做 "噪音"。当电视机天线接收到信号时,会意外地接收到外部的电子噪声,产生电磁噪声,在屏幕上显示为一个流动的随机像素,伴随着强烈的噪声。地面数字电视不会出现模拟电视中常见的 "雪花" 现象,因为它的编码传输方式更可靠,抗干扰能力强,接收灵敏度更高,可以提供更高清晰度的电视节目。

全面数字化也面临着双重制约。

从模拟电视向数字电视转变,不仅是新旧技术的变化,也是数字浪潮中的必然。早在 1999 年中华人民共和国成立 50 周年之际,全高清数字电视的直播就开始了。"数字电视的相关技术出现得较早,但模拟电视的淘汰和数字电视的大规模商业化应用是一个缓慢的过程。"-

由于国家间地理环境的巨大差异,以及在传输中存在信号掩蔽效应和移动接收,地面数字电视在制定和选择标准时必须考虑到实际情况,因此自然环境和技术的双重制约在一定程度上推迟了大多数国家地面数字电视信号传输的推广。

据了解,数字电视信号的传输主要分为电缆传输、地面传输和卫星传输。松利解释说:"对于数字电视信号,电缆传输方式的衰减率相对较低,地面信号传输或卫星信号传输到室内后,会出现一定的穿透损耗,导致信号严重衰减。"而在运动场景中,多普勒效应也会导致信号衰减。

image.png

宋丽认为,随着4K/8K高清电视成为主流趋势,数字电视信号的传输需要更高的带宽,因此有必要拓宽频谱资源,解决有限带宽下传输效率不足的问题。"例如,NOMA技术的发展(非正交多址技术)、太赫兹传输技术、空间空间集成技术和其他更先进的传输技术,同时开发更先进的电子元件以形成新的解决方案。

优化数字电视体验还有很多工作要做。"例如,通过允许更多的城市建筑采用公共天线,可以有效地解决固定电视接收的穿透损耗问题。它集成了地面广播电视信号传输和移动通信两个网络,在地面广播电视传输中丢包时,通过移动通信网络构成分组。无线电视网由于其固有的公共效率,可以为移动通信网络共享业务,提高数字电视网络的内在价值。"没有填充感可以更好地增强移动场景中的数字电视体验,移动网络的个性化互动可以激发地面数字电视的活力,"宋丽说。

广播电视与传播的深度融合已成为一种趋势

今年上半年,工业和信息化部发布了关于调整700 MHz频段频率使用方案的通知,指出"在移动通信系统中使用700 MHz频段规划可以为5G的发展提供宝贵的低频段频谱资源,促进5G高、中、低频段的协调发展。

据了解,传输的这部分频谱资源属于低频段,质量很高。"该频谱的发送和接收设备易于制造,成本低,可以给移动通信系统带来更丰富的传输资源。"另一方面,当使用超高带宽(如太赫兹、毫米波)时,相关器件和材料的制作更加困难和昂贵。宋丽说。

在12月7日举行的700 MHz技术与工业应用研讨会上,中国广电网络有限公司副总经理曾庆军说,中国广播电视如何避免同传统三大运营商的同质化竞争,形成差异化发展,是一个重要的问题,而中国广播电视的突破口是5 GNR广播。

据了解,5GNR是一种基于数字多载波调制方式的新的空端口设计全球5G标准,也是下一代非常重要的蜂窝移动技术的基础。5 GNR广播没有改变现有的5G传输层和物理层系统,而是利用5G现有信道部署5G网络,这是5G技术与无线电和电视业务的结合,可以实现5G广播和5G通信网的集成。与传统广播技术相比,它的功能更全面,适用范围也更广。

据报道,今年10月,中国广播电视公司与华为和其他制造商合作,成功地进行了5 GNR广播实验。

数字电视采用广播电视发射塔和移动基站,即5G调制和信道模式,以及5G群波和单波模块进行广播。对于整个广播电视业来说,这是一项重要的发展技术选择。曾庆军说,技术成熟后,无论哪个运营商的5G终端将来都可以免费接收广播电视节目。

责任编辑:萤莹香草钟
分享到:
0
【慎重声明】凡本站未注明来源为"极客科技网"的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行!