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[摘 要]目前,随着科学技术的不断进步,数字视音频编解码和电视传输网络更加向着标准化和科学化的方向迈进,本文数字视音频编解码技术进行分析,并介绍了数字电视的不同传输网络,并对我国采用的数字电视地面传输标准进行了深入的探讨。
[关键词]数字视音;计算机技术;传输技术; 压缩技术
中图分类号:TP535 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0222-01
电子技术、信息技术以及信号传输技术的不断发展,促进了音视频信号压缩技术的成熟,逐步建立了相应的标准,本文将对数字视音频编解码及电视传输网络技术进行分析和讨论
1数字视音频编解码技术分析
图像、音频、文字等数据的编码处理也被叫做信源编码,是现在数字传媒技术实现的基础,为信息处理领域内需要首先解决的基本问题。音、视频编码必须依据基础性标准,多媒体数字通讯、数字电视等都应该采用音视频信源编码的标准。和文字等编码的不同之处在于,音视频编码标准应该把视频、音频数据信息进行更大比例的压缩,而音视频的数据存储量是非常大的,比如,PAL4:4:4视频,每秒钟的数据量就可达到200MB,如果是高清电视则需要数据会高达1GB。如此大的数据量对于普通的带宽是很难实现的。对于人们经常应用的电子类产品,应该采用先进的压缩编码技术实现音视频数据的压缩,这就是技术标准需要解决的关键问题。音频的数据量跟视频进行比较来看要少很多,所以主要解决的难题是视频的压缩办法。实现较高压缩率的同时保证图像显示的效果,所以MPEG应用了如下三种压缩处理技术:1)频带压缩处理技术。由于人类的视觉系统针对图像亮度比较敏感,而对于色度的敏感性较差,Y坐标像素值采用全分辨率的方式进行取样,而对于CB、CV像素则进行亚取样,也就是应用近似于4:2:2图像制式,减小了图像编码的所需要的数据量或传输速度,也就实现了频带的压缩。2)有损压缩技术。利用有损压缩的方式来处理掉视频信号所需的空间、时间冗余,多利用自适应量化、运动估计及补偿等技术。3)无失真压缩技术。该种技术应用统计分析的最优化熵值编码方式,应用游程编码或可变长度编码技术。视频编码应该把每秒钟100MB数据量压缩到2MB左右,或者更低的数据量,只有这样视频技术才可以更好推广和应用,上世纪70年代美国一家公司采用离散余弦变换完成的对视频图像的编码处理地,从而为该技术打下了良好基础。到了上世纪90年代,国际电信联盟的H-261的视频编码技术更加推进了视频编解码技术的发展,该技术采用数据帧内的离散余统变换与数据帧相互间的预测编码技术进行结合,优化了在低数据传输条件下的图像编码质量,现在已经发展到H.264编解码标准,仍然采用原来的编码办法,可以实现更高精度、多种方式下的运动预测,容错性和抗误码能力显著提升。
当前世界范围内采用的音、视频编解码主要有两类,也就是国际电信联盟推出的H.26X标准以及G.7音频数字编码标准,在G.728语音编码算法中实现更好的语音信号传输。而国际电工委员会推出的MPEG视频编解码标准在数字电视领域得到了应用。MPGE专家组则每间隔四年召开一次国际性的研讨会议,内容主要是针对多媒体标准的制定和改进。当前已经推出展MPEG4以及H263共用的数据结构。
2数字电视传输网络
数字电视信号传输主要通过卫星、有线以及地面三种方式,利用地面数字信号进行电视信号的传送比较简便,也就是地面上搭建高台天线,从而来发射电视信号,用户采用电视接收天线就可以欣赏到电视节目,这种方式是最初的传输技术。有线电视则采用电缆或光纤来实现电视信号的传送,该种信号传输技术在城市区域内得到了应用,不断的替代了地面数字信号。由于该种方式发送的电视信号较为稳定,应用也比较方便,很多家庭都采用机顶盒设备来对信号进行接受和转换。而卫星数字电视技术利用地面上的发射塔台,把电视信号上传到位于空间轨道中的通信卫星,而卫星再把电视信号传回给更广泛的地面区域,地面家庭利用地面卫星电视信号接收设备就可以方面的进行接收。
3我国数字电视地面传输标准
国内数字电视地面传输标准应用了DMB-T传输标准,使用了自主研发技术和多项发明专利,和其它国家采用的标准进行比较来看,有着很好的整体性能,该标准主要采用了如下几种技术:1)时域同步正交多载波技术。在地面上实现宽带无线电视信号的传送存在的难题是频率选择性衰落,而该技术可以有效的防止出现该问题。子载波相互间的正交性问题对于同步性提出了更高的要求。该持术对时域以及频域进行了混合处理,较为便利的完成了迅速码字采集以及稳定的同步跟踪,形成了自主知识产权的技术。2)保护间隔的PN填充技术。为了有效的防止在径时信道中出现码间串扰的问题,应用了可以进行循环填充的时间保护,信号的传输效率会减小。而以PN序列扩充频率技术为基础的信号同步技术,可以把系统频谱效率提升10%左右,同时具备超过20dB以上的增益。3)快速信道估计技术。由于地面数字电视信号传输标准中的信道迭代时间比较长,采用自主的信道估计技术,可以傅立叶变换和正交相关进行快速而准确的估测,有效的提升了传输系统具备的移动信号接收能力。4)经销对时间同步数据帧结构。我国采用电视信号传输协议采用了和绝对时间进地同步的框架结构,可以设置成自动唤醒功能,可以有效的节省用电量,可以采用便捷式的接收方式,和绝对时间进行同步可以促进频网同步信号的控制,应用单频网同步技術更易于实现。5)系统数字信息的传送。由于采用的电视信号传输协议,对长度为500纳秒的数据帧设置了特殊的帧头,可以更好实现电视信号的分离和识别,而且具备结合多种广播方式的结合基础。该数据帧拥有的识别能力还为双向互动提供了技术条件。
4结束语
综上所述,由于科学技术的进步是没有止境的,数字视音频编码技术和电视传输网络技术需要科研人员不断进行深入的研究和探索,从而更好的为人们的工作和生活进行服务。
参考文献
[1]李强.数字视音编解码与电视传输网络技术应用研究[J].科技与创新,2016(05):130.
[2]冯锐.有线高清数字机顶盒的设计与实现[D].大连海事大学,2012.
作者简介
姓名:朱家龙,性别:男,民族:汉族,籍贯:天津市,出生年月:1984年1月,文化程度:大学本科,现有职称:工程师,就业单位:天津广播电视台,研究方向:音频卫星传输的编码方式。
[关键词]数字视音;计算机技术;传输技术; 压缩技术
中图分类号:TP535 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0222-01
电子技术、信息技术以及信号传输技术的不断发展,促进了音视频信号压缩技术的成熟,逐步建立了相应的标准,本文将对数字视音频编解码及电视传输网络技术进行分析和讨论
1数字视音频编解码技术分析
图像、音频、文字等数据的编码处理也被叫做信源编码,是现在数字传媒技术实现的基础,为信息处理领域内需要首先解决的基本问题。音、视频编码必须依据基础性标准,多媒体数字通讯、数字电视等都应该采用音视频信源编码的标准。和文字等编码的不同之处在于,音视频编码标准应该把视频、音频数据信息进行更大比例的压缩,而音视频的数据存储量是非常大的,比如,PAL4:4:4视频,每秒钟的数据量就可达到200MB,如果是高清电视则需要数据会高达1GB。如此大的数据量对于普通的带宽是很难实现的。对于人们经常应用的电子类产品,应该采用先进的压缩编码技术实现音视频数据的压缩,这就是技术标准需要解决的关键问题。音频的数据量跟视频进行比较来看要少很多,所以主要解决的难题是视频的压缩办法。实现较高压缩率的同时保证图像显示的效果,所以MPEG应用了如下三种压缩处理技术:1)频带压缩处理技术。由于人类的视觉系统针对图像亮度比较敏感,而对于色度的敏感性较差,Y坐标像素值采用全分辨率的方式进行取样,而对于CB、CV像素则进行亚取样,也就是应用近似于4:2:2图像制式,减小了图像编码的所需要的数据量或传输速度,也就实现了频带的压缩。2)有损压缩技术。利用有损压缩的方式来处理掉视频信号所需的空间、时间冗余,多利用自适应量化、运动估计及补偿等技术。3)无失真压缩技术。该种技术应用统计分析的最优化熵值编码方式,应用游程编码或可变长度编码技术。视频编码应该把每秒钟100MB数据量压缩到2MB左右,或者更低的数据量,只有这样视频技术才可以更好推广和应用,上世纪70年代美国一家公司采用离散余弦变换完成的对视频图像的编码处理地,从而为该技术打下了良好基础。到了上世纪90年代,国际电信联盟的H-261的视频编码技术更加推进了视频编解码技术的发展,该技术采用数据帧内的离散余统变换与数据帧相互间的预测编码技术进行结合,优化了在低数据传输条件下的图像编码质量,现在已经发展到H.264编解码标准,仍然采用原来的编码办法,可以实现更高精度、多种方式下的运动预测,容错性和抗误码能力显著提升。
当前世界范围内采用的音、视频编解码主要有两类,也就是国际电信联盟推出的H.26X标准以及G.7音频数字编码标准,在G.728语音编码算法中实现更好的语音信号传输。而国际电工委员会推出的MPEG视频编解码标准在数字电视领域得到了应用。MPGE专家组则每间隔四年召开一次国际性的研讨会议,内容主要是针对多媒体标准的制定和改进。当前已经推出展MPEG4以及H263共用的数据结构。
2数字电视传输网络
数字电视信号传输主要通过卫星、有线以及地面三种方式,利用地面数字信号进行电视信号的传送比较简便,也就是地面上搭建高台天线,从而来发射电视信号,用户采用电视接收天线就可以欣赏到电视节目,这种方式是最初的传输技术。有线电视则采用电缆或光纤来实现电视信号的传送,该种信号传输技术在城市区域内得到了应用,不断的替代了地面数字信号。由于该种方式发送的电视信号较为稳定,应用也比较方便,很多家庭都采用机顶盒设备来对信号进行接受和转换。而卫星数字电视技术利用地面上的发射塔台,把电视信号上传到位于空间轨道中的通信卫星,而卫星再把电视信号传回给更广泛的地面区域,地面家庭利用地面卫星电视信号接收设备就可以方面的进行接收。
3我国数字电视地面传输标准
国内数字电视地面传输标准应用了DMB-T传输标准,使用了自主研发技术和多项发明专利,和其它国家采用的标准进行比较来看,有着很好的整体性能,该标准主要采用了如下几种技术:1)时域同步正交多载波技术。在地面上实现宽带无线电视信号的传送存在的难题是频率选择性衰落,而该技术可以有效的防止出现该问题。子载波相互间的正交性问题对于同步性提出了更高的要求。该持术对时域以及频域进行了混合处理,较为便利的完成了迅速码字采集以及稳定的同步跟踪,形成了自主知识产权的技术。2)保护间隔的PN填充技术。为了有效的防止在径时信道中出现码间串扰的问题,应用了可以进行循环填充的时间保护,信号的传输效率会减小。而以PN序列扩充频率技术为基础的信号同步技术,可以把系统频谱效率提升10%左右,同时具备超过20dB以上的增益。3)快速信道估计技术。由于地面数字电视信号传输标准中的信道迭代时间比较长,采用自主的信道估计技术,可以傅立叶变换和正交相关进行快速而准确的估测,有效的提升了传输系统具备的移动信号接收能力。4)经销对时间同步数据帧结构。我国采用电视信号传输协议采用了和绝对时间进地同步的框架结构,可以设置成自动唤醒功能,可以有效的节省用电量,可以采用便捷式的接收方式,和绝对时间进行同步可以促进频网同步信号的控制,应用单频网同步技術更易于实现。5)系统数字信息的传送。由于采用的电视信号传输协议,对长度为500纳秒的数据帧设置了特殊的帧头,可以更好实现电视信号的分离和识别,而且具备结合多种广播方式的结合基础。该数据帧拥有的识别能力还为双向互动提供了技术条件。
4结束语
综上所述,由于科学技术的进步是没有止境的,数字视音频编码技术和电视传输网络技术需要科研人员不断进行深入的研究和探索,从而更好的为人们的工作和生活进行服务。
参考文献
[1]李强.数字视音编解码与电视传输网络技术应用研究[J].科技与创新,2016(05):130.
[2]冯锐.有线高清数字机顶盒的设计与实现[D].大连海事大学,2012.
作者简介
姓名:朱家龙,性别:男,民族:汉族,籍贯:天津市,出生年月:1984年1月,文化程度:大学本科,现有职称:工程师,就业单位:天津广播电视台,研究方向:音频卫星传输的编码方式。