数字电视前端新技术发展与应用初探

THE APPLICATION
应用
摘 要：南通广播电视台高清频道于 2016 年年底顺利开播，实现了新闻综合频道高标清同播。本文简要介绍南通广播电视台 高标清同播下高清播总控系统的设计原则、系统构架以及运行流程和特点。 关键词：高清播总控系统；视频服务器；视音频系统
随着高清晰度电视的推广和普及， 高清化已然成为电视发展的必然趋势， 高清节目以高分辨率的图像、16 ∶ 9 的 画面、5.1 环绕声，极大地满足了观众对 电视节目视听效果的需求，其市场价值 日益突显。为了增强南通广播电视台的 核心竞争力，南通广播电视台启动了新 闻综合频道高清播出系统的搭建。高清 系统建成后，无论是播出节目质量还是 台内信息化水平都将得到进一步提升。 １ 高清播总控系统设计原则 由于技术指标直接影响播出质量， 因此系统设计要采用国际通行的技术标 准，总体达到广播级甲级标准。高清播 总控系统设计应遵循以下原则。（1）安 全性。系统设计首先考虑的就是要安全 可靠，必须建立完善的冗余备份和安全 防范体系，具有多重安全防护，无单一 崩溃点，应急手段丰富、操作简单。（2） 实用性。做到一切面向应用，从实际需 求出发，在网络带宽、存储容量、主机 配置、软件等各个方面对播出系统进行 量化，设计出实用的系统。（3）兼容性。 播出网络系统必须具备开放性和兼容性， 以便将来实现与全台网的互联互通，满 足与全台媒资系统、主干交换平台以及 其他业务无缝链接的需求。 （4） 可扩展性。 为了适应未来发展的需求，系统必须具 备可扩展性，增加播出频道而不影响现 有系统的正常使用。 ２ 高清总控系统 高清总控系统是高清播出系统 的 核 心 枢 纽， 担 负 着 新 闻 综 合 频 道 制 作、播出所需信号的处理，设计采用了 MirandaCR6464-HD 矩阵作为总控的核心 设备来实现台内外所有信号的灵活调度。
数字电视前端新技术发展与应用初探
杨学军
（作者单位：宁夏广播电视网络有限公司传输中心）
摘 要：计算机信息技术的发展促进了数字电视技术的进步，尤其是在“三网融合”的趋势下，数字电视在我国已经得到大 范围的推广。如何创新和提高数字电视前端技术，给用户提供高质量的服务是当前数字电视技术发展的主要问题。本文对数字电 视前端系统进行简单分析，并对新一代的数字电视前端技术进行阐述。 关键词：数字电视；前端新技术；应用
连接一个传输流，很大程度上限制了有 线运营商业务的开展。除此之外，ASI 的 连接状态是静态的，很难对其进行扩展。 对于信号的获取是数字电视影视播放整 个过程中的第一步，也是十分重要的环 节。在这一模块中，不仅要接收不同格 式的信号源，通过解调视频的传输流， 进而对节目进行解扰，并将传输流以 IP 格式进行打包。如果节目源的格式不同， 需要对这些节目源进行编码处理再进行 利用。编码技术是数字电视传输技术的 重要组成部分，通过采用 MPEG-2 技术 或 MPEG-4 AVC 技术对节目源进行编码 处理，使节目源的格式统一 。在信号 处理方面，将通过 MPEG 处理过的节目 进行打包并传输给有线用户，通过 MPEG 处理过的 MPTS 可以转成 IP 格式。数字 电视使用的数字调制技术可以有效提高 频谱的利用率，同时还能有效增强信号 的抗干扰能力，进而提高数字电视的清 晰度。在数字电视中运用比较广泛的调 制技术是正交幅调制技术，在提高频谱 利用率的基础上， 提高信号的传输码率 [3]。 ２ ＡＶＳ＋ 技术 AVS+ 技 术 在 数 字 电 视 中 的 主 要 作 用是增强数字电视的 3D 效果，提高数字 电视的清晰度，同时还能有效降低运营 成 本。AVS+ 是 在 AVS 标 准 的 基 础 上 发 展起来的，并对 AVS 技术进行了创新和 优化，被广泛地应用于地面数字技术和 IPTV 领域。AVS+ 技术满足数字电视飞 速发展的对于画面质量和信号传输效率 的需求，提高了数字电视的硬件性能。 AVS+ 与 AVS 两者的内能 够 兼 容 AVS， 同 时 有 效提高了编码的效率。 ３ Ｈ．２６５ 编码技术 ３．１ H.265 技术的出现 目前，我国数字电视技术发展迅速， 在这种背景下 H.264 由于其自身的局限性 已经明显不能满足数字电视发展的需求， 特别是 4K 数字电视技术对于视频编码的 要求比较高，急需对现有的编码技术进行 升级，研究出更为先进的编码技术。4 K 数字电视的分辨率极高，相对于传统的像 素分辨率来说，4 K 提供的清晰度是传统 像素分辨率的 4 倍以上，相应也就需要更 大的储存空间，这增加了在传输过程中的 负担，同时导致传输速度减缓。 ３．２ H.265 编码技术 H.265 技术的应用主要是为了在保证 视频质量的前提下，提高视频编码的效 率，满足数字点数发展过程中的高分辨 率、高帧率和高压缩率的要求，相对于 H.264 技术的压缩性能而言，H.265 技术 提高了近 40%，H.265 技术应用了许多全 新的技术，使其编码结构更加灵活，效 率更高。 ３．３ H.265 技术的核心 尽管 H.265 技术的编码结构以及编 码方式的主要方法基本相同，但是由于 H.265 技 术 将 宏 块 原 来 的 16×16 变 成 64×64，不仅减少了宏块内容的参数信 息，同时还减少了宏块的数量，进而提 高了数字视频的分辨率和压缩率，并且 H.265 技术的编码结构更加灵活。传统 的广播电视中 SAO 在 Deblock 的后面， （下转第228页） 205
数字电视不仅具有传统电视观看节 目的功能，还能根据自己的爱好进行视 频点播、信息查询等服务，同时还可以 玩游戏，使广播电视节目的功能越来越 丰富，但是为了加强数字电视的服务质 量，提高数字电视的分辨率及稳定性， 还需要对数字电视前端技术进行研究。 １ ＩＰ 数字前端技术 １．１ IP 数字前端技术的产生 进入 20 世纪，互联网信息技术以及 电信技术得到充分发展，“三网融合” 成为当前主要的发展趋势，在这种形式 下，广播电视作为主要制作者和播出者 面临着巨大的挑战，同时也是一种前所 未有的发展机遇。随着推出了“三网融 合”的发展目标，促进了广播电视网络 运行的发展，推动了广播电视工作的创 新和优化，广播电视整体的运营结构以 及服务方式发生了翻天覆地的变化。为 了顺应时代的发展，建立 IP 数字前端技 术，从单一的服务向模块化的方向迈进。 随着 IP 协议在互联网中的运用，其主要 作用是实现各个系统之间的资源共享， 同时还能进行应用拓展，特别是随着数 字电视技术的发展，IP 协议在广播电视 中也被广泛应用。 １．２ IP 数字前端技术的构建 在“三网融合”的背景下，需要通 过 IP 数字前端技术实现数字电视多元化 的业务。其具体的规划原则是以 IP 协议 为基本的协议，并以此为核心网络，组 建系统，实现网络资源的共享，进而开 展多元化的业务 [1]。由于 ASI 的码率比较 小，通过 ASI 来连接设备，一个线只能