李國浩
(作者單位:廣西廣播電視技術中心)
廣播電視作為人們?nèi)粘I钪蝎@取新聞資訊和放松娛樂的一種重要媒介,它的出現(xiàn)在很大程度上改變了人們的生活。進入21世紀以來,隨著5G、互聯(lián)網(wǎng)技術等先進科學技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)電視信號覆蓋方法不僅無法滿足人們對于廣播電視畫質的高要求,同時也嚴重阻礙了廣播電視的進一步發(fā)展。因此,對廣播電視無線覆蓋的升級改造迫在眉睫。而數(shù)字技術的應用為廣播電視的發(fā)展提供了一種全新的思路,其能夠為廣播電視帶來更高的傳輸質量,并能夠大幅度提升用戶容量,實現(xiàn)廣播電視的無線覆蓋。但是,從另一方面來看,數(shù)字技術在廣播電視無線覆蓋中的應用也會受到諸多因素的影響,從而導致各種類型問題的出現(xiàn)。因此,加強研究數(shù)字技術在廣播電視無線覆蓋實踐中的應用意義重大。
數(shù)字技術是以計算機技術為基礎逐漸發(fā)展起來的一種全新技術。數(shù)字技術被廣泛應用之前,工作人員在廣播電視中對于聲音和圖像等數(shù)據(jù)信息的加工采用的是模擬信號技術,而數(shù)字技術的出現(xiàn)大大降低了對聲音、視頻等信息進行加工的難度,提升了傳播的效率和質量。數(shù)字技術也被稱為“數(shù)字控制技術”,它能夠通過某些專用設備將圖文信息轉換成為能夠被計算機系統(tǒng)識別的二進制數(shù)字,然后再對其進行相應的計算、存儲等操作[1]。由此也可以看出,在廣播電視中應用數(shù)字技術需要所有設備采用二進制模式,這樣可以有效降低外界環(huán)境對信號的干擾,提升數(shù)據(jù)信息的精準度,有助于廣播電視朝著集成化的方向發(fā)展。
此外,在廣播電視中應用數(shù)字技術不僅可以增強信號的強度,同時還可以擴大信號的覆蓋范圍,為用戶呈現(xiàn)出更為清晰的高質量畫面。并且,數(shù)字技術在廣播電視中的應用還可以豐富廣播電視節(jié)目內(nèi)容,提升用戶觀看節(jié)目的可選擇性。
采用數(shù)字技術來對信號進行傳輸,通常需要對其進行壓縮處理,且不同的壓縮標準有著不同的碼率。在廣播電視中,工作人員通常采用的是標準碼率的信號壓縮技術,因其相較于低碼率壓縮技術有著明顯的優(yōu)勢,能夠大大提升廣播電視無線信號的覆蓋范圍。
網(wǎng)絡優(yōu)化主要涉及設備和服務兩個方面的內(nèi)容,其能夠幫助用戶解決寬帶堵塞、病毒入侵等問題,而在廣播電視中的網(wǎng)絡優(yōu)化主要指的是以光纖或者光纜作為信息載體,并在此基礎之上采用調制解調器、光信號收發(fā)器來對信號進行優(yōu)化,其可以提升信號傳播的穩(wěn)定性,確保廣播電視信號傳輸?shù)馁|量,便于對音視頻信號進行處理。由于該技術所采用的也是二進制轉換模式,計算機只需對“0”或“1”的二進制電路進行識別就可以實現(xiàn)信號的無線傳播,這就可以在確保信號傳輸穩(wěn)定性的同時也保障信號傳輸質量。但是,在實際應用通信網(wǎng)絡優(yōu)化技術過程中,工作人員還需要注意做好對儀器的保養(yǎng)工作,尤其是對于一些精密度較高的儀器來講,做好其防火、防電工作尤為重要。除此之外,工作人員還應確保通信機房內(nèi)的溫濕度時刻處于標準范圍之內(nèi),保持機房的整潔無灰塵,并對出現(xiàn)問題的設備及時進行維修保養(yǎng),只有這樣才能夠實現(xiàn)對廣播電視無線網(wǎng)絡性能的優(yōu)化。
由于視頻信號和音頻信號之間通常都是相輔相成的,視頻信號與音頻信號之間的匹配性對于廣播電視節(jié)目的順利播出有著十分重要的影響[2]。為了有效提升廣播電視節(jié)目的效果,工作人員通常會在進行節(jié)目編輯過程中對音頻信號進行處理。在操作過程中,首先,為確保音視頻的同步播放,工作人員需要將音頻數(shù)據(jù)劃分為不同的階段,并將聲道不同的音頻插入至相對應的節(jié)點;其次,采用數(shù)字分量串行接口的方式將處理完成的音頻數(shù)據(jù)插入對應的階段之中;再次,將音頻和視頻進行合并,整合成為“數(shù)字視頻+音頻信號”的模式。在此過程中應用數(shù)字音頻嵌入技術,可以快速、高效地完成對音頻數(shù)據(jù)的處理,并降低噪聲產(chǎn)生的概率,達到對廣播電視節(jié)目播出效果進行優(yōu)化的目的。
數(shù)字技術在廣播電視無線傳輸中的廣泛應用帶動了數(shù)字音頻調音技術的快速發(fā)展,這主要得益于該技術在提升廣播電視節(jié)目播出效果方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。其不僅可以實現(xiàn)對數(shù)字音頻設備的集中控制,同時也能夠對不同路徑的數(shù)字音頻信號進行高效處理。此外,在傳統(tǒng)的廣播電視制作模式下,用戶想要觀看自己喜歡的電視節(jié)目時,往往存在著不能點播和回放的問題,而隨著數(shù)字技術在廣播電視無線覆蓋領域中的應用逐漸深入,云技術應運而生,其能夠實現(xiàn)電視節(jié)目回看和點播的功能。數(shù)字云技術主要應用在廣播電視節(jié)目的存儲方面,采用該技術可以將電視節(jié)目存儲在互聯(lián)網(wǎng)的云端之內(nèi),如此一來,用戶就可以依據(jù)自身的需要從云端直接獲取相關的節(jié)目,打破了傳統(tǒng)廣播電視節(jié)目播出的時間限制。
通常來講,視距的傳輸在微波和超短波中應用,常見的微波主要有分米波、毫米波和厘米波等,常見的超短波則主要指的是米波。結合電波傳播的相關理論可知,地面廣播電視進行信號的傳輸和收發(fā)所采用的都是視距傳播,這是由廣播電視頻道信號處于米波和分米波之上所決定的,但電視信號的載波調制卻在微波頻段。而無線信號的傳輸損耗主要用于對信號在傳播過程中磁場強度的變化情況進行描述,具體包含系統(tǒng)損耗與傳輸損耗兩部分內(nèi)容,其主要受無線信號的傳輸方式、極化方式、電波頻率及傳播距離等因素影響[3]。在實際進行無線信號傳輸?shù)倪^程中,工作人員需要對信號傳輸損耗問題進行充分的計算和分析,并在此基礎之上對天線的高度、位置進行適當調整,從而創(chuàng)造出一個完美的空間來完成信號的收發(fā)和傳播。例如,在實踐應用過程中,如果發(fā)射機房處于山體遮擋面積較小的區(qū)域內(nèi),則優(yōu)先考慮使用繞射波來接收信號,并同時考慮到雷電、暴風雨等天氣因素對無線信號傳輸帶來的影響。
對于廣播電視來講,無線直放站和移頻站的選址對于信號的收發(fā)都具有十分重要的影響,主要是地形環(huán)境、氣候等方面的因素對信號有著明顯的影響。在應用相關站點來發(fā)射廣播電視信號時,由于電視臺所發(fā)射的信號功率都較大,理論上信號經(jīng)由直放站和移頻站傳輸之后,會被用戶終端電視設備接收,但在實際的傳播過程中,信號的傳播是不受方向限制的,其會向著四面八方進行傳播,如果在傳播過程中信號受到了阻擋,則會發(fā)生反射現(xiàn)象,部分信號經(jīng)過發(fā)射后再被用戶終端設備接收后會出現(xiàn)信號自激問題。自激問題會對信號的接收效果產(chǎn)生嚴重影響,而要想消除自激現(xiàn)象,現(xiàn)階段通常都會采用對發(fā)射機信號接收和發(fā)射進行隔離的方法,但以當前的科學技術發(fā)展水平來看,很難做到徹底的消除。
需要注意的是,采用直放站來進行廣播電視信號的傳輸不能進行過多的發(fā)射工作,否則將會引起發(fā)射機信號自激問題或者信號載噪問題的出現(xiàn),進而影響到電視節(jié)目的播放效果[4]。此外,采用移頻進行無線廣播信號的傳輸則容易引起信號接收與發(fā)射頻率不同,出現(xiàn)隔離的問題。因此,在進行無線直放站和移頻站位置選定過程中,需要充分考慮到周邊的地形和氣候情況。
廣播電視基站的選定同樣也是信號傳輸中的一個關鍵環(huán)節(jié),為了確?;倦娦盘柦邮蘸桶l(fā)射的頻率都維持在一個合理的區(qū)間之內(nèi),就需要工作人員在選點時保障基點的合理性。對此,相關工作人員在選定基站點的過程中,應充分考慮各種影響因素,做到在發(fā)射站點接收無線信號時,盡可能地避開該范圍內(nèi)和接收無線信號頻率相近的信號,以保障無線信號的傳輸質量。但一般來講,在對多頻率信號進行傳輸?shù)倪^程中,信號幅度相近的廣播電視信號通常不會在同一數(shù)量級別之上,但盡管如此,也會對信號的收發(fā)和傳輸造成影響。因此,在選擇基站點的過程中,相關人員應對周圍的地形、氣候條件以及存在的廣播電視信號進行仔細研究,待基站點位置確定之后,再進行信號收發(fā)和傳播的相關布設工作,以確保廣播電視信號傳輸?shù)馁|量。
廣播電視信號的用戶群體中,有部分用戶是獨立生活的,尤其是在山區(qū)的用戶,其生活區(qū)間之內(nèi)并沒有信號接收地點,但通常來講,在其居住的附近山上可以找到對應的信號接收點。具體來看,在用戶住址和廣播電視信號接收點距離在100~200 m時,可以采用八木天線接收點來解決該問題[5]。此外,還可以通過安裝供電放大器來放大廣播電視信號的方式解決該問題。但需要注意的是,實踐應用過程中,工作人員在安裝天線時應將信號接收天線安裝在位置相對較低的地方,并同時做好接收天線的防雷、防火工作,以確保廣播電視信號的正常接收。
在廣播電視無線信號覆蓋中應用數(shù)字技術的關鍵之一就是對信號傳輸頻率的科學掌控。對此,可以從以下兩方面入手進行操作:第一,對信號在傳輸過程中可能遇到的影響因素進行分析,并通過降低信號傳輸頻率,降低信號束縛等方式來進行優(yōu)化,以降低外界因素對信號傳輸?shù)挠绊?,擴大信號的覆蓋范圍,保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定;第二,還應對信號接收端的用戶進行分類管理,并結合用戶的具體情況來采取具有針對性的措施處理信號接收裝置,如對于獨立用戶,可以結合用戶的具體情況來進行相關設備的安裝工作,以滿足用戶的需求。
信號在傳輸過程中出現(xiàn)損耗是影響廣播電視節(jié)目質量的一個主要原因,但這也是無可避免的一個問題,只能通過技術手段來盡量降低信號傳輸過程中的損耗[6]。對此主要有兩種不同的方式:一方面,對造成信號損耗原因的類型進行分析,并結合具體的原因來制訂相應的解決方案;另一方面,在搭設基站點之前還應對信號的傳輸線路環(huán)境進行系統(tǒng)的考察,綜合考慮地形、氣候環(huán)境等因素影響,并據(jù)此進行傳輸線路設計,應盡量避開復雜的地形,以免造成多余的信號損耗。
基站作為廣播電視無線信號傳輸過程中的一個重要基礎設備,要想保證信號傳輸質量,就需要工作人員在對其進行選址時綜合考慮信號傳輸過程中的反射、接收等多方面影響因素,并同時結合設備的發(fā)射頻率來確定具體的位置。此外,待完成基站的建設后,還應及時地調整基站信號的發(fā)射與接收,并同時對信號傳輸效果進行監(jiān)測,以做到盡可能地延伸信號的覆蓋范圍。
無線數(shù)字化覆蓋工程是我國廣播電視惠民服務工程的一項重大戰(zhàn)略任務。本文就以遼寧省搭建中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋項目為例,對數(shù)字技術在廣播電視中的實踐應用進行分析。該系統(tǒng)架構主要分為地面電視和廣播覆蓋兩方面的內(nèi)容,可以劃分為前端、傳輸鏈路和地面覆蓋網(wǎng)三部分,具體的框架結構如下圖1所示。
圖1 地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)架構圖
由此圖可以看出,中央廣播電視無線數(shù)字化覆蓋系統(tǒng)主要是由發(fā)射系統(tǒng)、天饋系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、節(jié)傳系統(tǒng)等部分構成,其中天饋線系統(tǒng)是地面數(shù)字電視發(fā)射天線,節(jié)傳系統(tǒng)是多級衛(wèi)星接收天線,檢測監(jiān)控系統(tǒng)主要負責對電視節(jié)目安全播出的監(jiān)測。
數(shù)字技術在廣播電視無線覆蓋中的應用不僅可以有效增強信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性,同時還能夠提升電視節(jié)目的質量,為用戶帶來更加良好的使用體驗。對此,就需要工作人員在應用數(shù)字技術過程中對存在的問題有一個全面且深入的認知,并據(jù)此來制定對應的優(yōu)化策略,以不斷提升廣播電視無線覆蓋的范圍和電視節(jié)目質量,推動我國廣播電視行業(yè)的健康發(fā)展。