數(shù)字化下廣播電視論文
時(shí)間:2022-02-14 04:00:34
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1電視視頻信號(hào)的數(shù)字化技術(shù)
用一系列的數(shù)字來表示信號(hào)的方式成為數(shù)字信號(hào),其具有離散性。數(shù)字信號(hào)的抗外界干擾能力很強(qiáng),使圖像和聲音在傳輸中不受外界的破壞,而且還可以改變存儲(chǔ)器數(shù)的數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)信號(hào)能夠在空間中實(shí)現(xiàn)快速的傳遞與轉(zhuǎn)換。模擬信號(hào)的數(shù)字化就是對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化和編碼。依據(jù)奈奎斯特定理,對(duì)信號(hào)進(jìn)行取樣時(shí),一般信號(hào)所使用的頻率會(huì)大于寬帶信號(hào)的兩倍,這樣可以使取樣的信號(hào)能夠恢復(fù)到原樣。對(duì)PAL制電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理時(shí),選取的采樣頻率為彩色副載波四倍,同時(shí)為了減少差拍產(chǎn)生的雜音成為復(fù)原圖像的噪音,必須將它們連鎖。在采樣工作結(jié)束之后,將模擬電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸上的離散脈沖信號(hào),并對(duì)這些模擬脈沖信號(hào)做離散化處理,再通過數(shù)字表示幅度值。量化的目的就是對(duì)幅度值進(jìn)行分級(jí),采取零舍整的方式。經(jīng)過量化的信號(hào)可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字編碼脈沖,對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼表示。經(jīng)過量化后的采樣值通過n個(gè)比特的二進(jìn)制表示,量化值與二進(jìn)制的數(shù)字字節(jié)相對(duì)應(yīng),再經(jīng)過排列組合得到數(shù)字信息流。在D/A轉(zhuǎn)換中,數(shù)字信息流可以通過反向流程重新組合原來的取樣值,然后利用低通濾波器將原來的信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換得到的脈沖串頻率是取樣的頻率和量化的比特?cái)?shù)乘數(shù),一般將其看作為傳輸數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率。當(dāng)信號(hào)的數(shù)碼率存在較高時(shí),則需要高頻傳輸渠道傳輸,這樣可以減少和避免數(shù)字信號(hào)在傳輸中出現(xiàn)信息錯(cuò)誤和信息丟失,因此,對(duì)傳輸中的數(shù)字信號(hào)必須做壓縮處理。如圖1所示。
2電視音頻信號(hào)的數(shù)字化技術(shù)
在數(shù)字化電視系統(tǒng)中進(jìn)行聲音和圖像的傳送,由此在數(shù)字化信號(hào)傳輸中需要對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行處理。用A/D和D/A變換的準(zhǔn)確性來判定數(shù)字化音頻的質(zhì)量的。聲音信號(hào)由取樣、量化和編碼組成,其寬帶和信號(hào)比與動(dòng)態(tài)范圍的圖像信號(hào)不同,由此在對(duì)聲音信號(hào)取樣時(shí),所使用的頻率與量化和圖像信號(hào)不同。在聲音頻率參數(shù)的取樣時(shí),要特別注意圖像信號(hào)的場(chǎng)頻和掃描行頻的取樣頻率。取樣的頻率決定著音頻的傳輸質(zhì)量,如果聲音信號(hào)在傳輸后發(fā)生變化且夾有刺耳的聲音時(shí),說明取樣頻率不科學(xué)。因此,廣播電視的技術(shù)人員在采取科學(xué)方法進(jìn)行取樣音頻頻率。音頻信號(hào)的取樣頻率要選擇多于模擬信號(hào)最高頻率的兩倍,才能科學(xué)的采到音頻。
3數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率壓縮
在數(shù)字信息傳輸過程中數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率起著重要作用,在數(shù)字信息傳輸前對(duì)較高的數(shù)碼率不進(jìn)行處理,就會(huì)在傳送過程中占用了大量的空間,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致數(shù)字信息在傳輸過程發(fā)生錯(cuò)誤,所以,數(shù)字信號(hào)處理人員要重視數(shù)字信號(hào)的數(shù)碼率的壓縮。在信號(hào)傳輸時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行壓縮,壓縮時(shí)針對(duì)影響較小的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮,在壓縮的過程中,技術(shù)人員要熟知高質(zhì)量的信號(hào)傳輸需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮,壓縮時(shí)是針對(duì)那么具有較小影響的數(shù)字信號(hào),信息冗余的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1時(shí)間相關(guān)冗余相鄰圖像間時(shí)間間隔的相關(guān)性被稱為時(shí)間相關(guān)冗余。在生活中,人們喜歡觀看具有清晰視覺和聲音的高清電視。在電視顯示畫面和聲音時(shí)將電視數(shù)字信號(hào)快速傳輸給電視數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成圖像和聲音。
3.2空間冗余圖像與圖像之間以及圖像的內(nèi)部之間都具有一個(gè)關(guān)聯(lián)性的像素,像素之間的關(guān)聯(lián)性形成了圖像顯示的連續(xù)性,從而使不同的圖像聯(lián)系性的顯示出來。在電視圖像的傳送中,與像素沒有關(guān)聯(lián)性的信號(hào)被傳導(dǎo),因此這些冗余被稱為空間相關(guān)冗余。
3.3結(jié)構(gòu)相關(guān)冗余在呈現(xiàn)在電視上的圖像中,這些圖像的像素之間存在著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,而且圖像的結(jié)構(gòu)之間也存在著一定的相關(guān)性。圖像之間的空間占據(jù)很多頻率,這些空間不能儲(chǔ)存信息,導(dǎo)致控制空間浪費(fèi),由此形成結(jié)構(gòu)相關(guān)冗余。
3.4人眼視覺冗余數(shù)字信號(hào)的傳送就是不斷的傳送視頻和聲音信號(hào)。人們的視覺能力有限,不能夠?qū)鬏旊娨曋械囊恍┞曇艉蛨D像信號(hào)進(jìn)行識(shí)別,而這些信號(hào)卻停留在信號(hào)傳輸?shù)目臻g中,導(dǎo)致有用信號(hào)傳輸?shù)乃俣冉档?由此需要專業(yè)設(shè)備和方法清除這些人眼無法識(shí)別的垃圾信號(hào),并且在清除垃圾信號(hào)時(shí)不能影響圖像和聲音正常信號(hào)的傳輸,同時(shí)注意傳輸中信號(hào)的質(zhì)量。
3.5基帶數(shù)字信號(hào)的調(diào)制分析基帶數(shù)字信號(hào)的調(diào)制是離散數(shù)字型號(hào)的正弦波。編碼完成之后的基帶數(shù)字信號(hào)便可直接發(fā)送?;鶐?shù)字信號(hào)中夾雜著大量的低頻分量,使信號(hào)在正常的傳輸渠道中傳輸受到影響。因此,需要對(duì)傳送的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化系統(tǒng)調(diào)制,提高信號(hào)傳輸?shù)念l率和范圍。數(shù)字信號(hào)的調(diào)制手段一般采用移相鍵控PSK,此種調(diào)制方法能夠使高強(qiáng)度的噪音在信號(hào)的傳輸頻帶中所占用的頻帶比較狹窄。數(shù)字信號(hào)也可以使用正交幅度調(diào)制QAM,對(duì)載波的振幅和相位可以使用復(fù)合調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制QAM所具備的要求比較高,需要較高的頻道使用率,可以在高質(zhì)量的對(duì)寬帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮傳輸。
4結(jié)語
通過使用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)對(duì)廣播電視視頻與聲音信號(hào)進(jìn)行處理和傳輸。數(shù)字化廣播電視技術(shù)是一種新型的信息傳播技術(shù),提高了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量,使電視視頻更加清晰,使廣播電視技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代,有助于廣播電視文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,滿足了人們的精神文化需求。
作者:宮茂庭單位:國(guó)家新聞出版廣電總局六九四臺(tái)