數(shù)字電視論文范文

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第1篇

1.1設(shè)計重點

構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的硬盤系統(tǒng)符合當今的技術(shù)發(fā)展潮流，而充分保證播出安全、素材存儲安全、素材交換順暢和擴展便利是硬盤系統(tǒng)設(shè)計努力的方向。在本方案中，整個播出硬盤部分由播出視頻服務(wù)器部分、上載部分和二級存儲等部分構(gòu)成，詳見圖1.系統(tǒng)采用播出視頻服務(wù)器組成的主備鏡像結(jié)構(gòu)，播出主備，錄播分離，支持素材服務(wù)器本地上載和網(wǎng)絡(luò)異地分布式上載、高度可靠的視頻服務(wù)器硬盤播出系統(tǒng)。隨著硬盤播出系統(tǒng)的建立，總編室節(jié)目單的編輯和存檔、素材信息的海量存儲、素材的管理、素材的遷移和存儲、軟件的權(quán)限管理、播后節(jié)目單的統(tǒng)計歸檔等都成為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器所要處理的信息內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)在硬盤播出系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常廣泛的，主要包括大量素材數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)信息的傳輸、視頻服務(wù)器、文件服務(wù)器、各個工作站之間的通訊、網(wǎng)絡(luò)校時、播出控制和播出串聯(lián)單的傳送等。正常情況下，各頻道的廣告、短片、自制欄目、節(jié)目等均由視頻服務(wù)器來承擔播出任務(wù)，同時每個頻道配備應(yīng)急播出錄像機作為特殊情況下的應(yīng)急播出源，即實現(xiàn)可以和硬盤系統(tǒng)組合進行“盤帶”混合播出。在視頻服務(wù)器蕩機的情況下，也可以實現(xiàn)全磁帶播出和手動播出的功能。通過網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和非編網(wǎng)接口，提供軟件接口與非編媒資系統(tǒng)交換的素材和元數(shù)據(jù)。

1.2播出部分

數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)要實現(xiàn)2個頻道的播出，在方案中視頻服務(wù)器播出部分我們嚴格按照視頻服務(wù)器主備冗余結(jié)構(gòu)的方式來設(shè)計，系統(tǒng)的主要組成包括：①采用配置2臺MagiStream3000視頻服務(wù)器互為主備，每臺MagiStream3000服務(wù)器帶1塊硬盤編解碼卡和一塊嵌入式數(shù)字IO卡，每塊輸入通道卡帶嵌入SDI和模擬復(fù)合接口CUE幀輸入、輸出；②系統(tǒng)配置2套互為主備的數(shù)據(jù)庫文件服務(wù)器；③系統(tǒng)配置3臺上載工作站，每臺上載工作站均可帶嵌入式數(shù)字SDI、數(shù)字SDI；④模擬分量、模擬復(fù)合輸入/輸出接口；⑤系統(tǒng)配置編單站點、維護站點；⑥系統(tǒng)每頻道配置數(shù)字字幕機、數(shù)字鍵混等設(shè)備；⑦系統(tǒng)配置同步信號發(fā)生器來保證系統(tǒng)中信號的同步；⑧系統(tǒng)配置GPS時鐘系統(tǒng)，保證全臺時間的統(tǒng)一性。

1.3上載部分

在綜合考慮方便、實用和安全等因素后，設(shè)計的上載系統(tǒng)具有以下特點。可配置上載站整個播出系統(tǒng)中上載工作站可配置3套上載站，每套上載工作站均帶硬件編解碼板卡——根據(jù)電視臺的具體要求，在任何一個部門都可以使用。完成播出素材的上載和審核上載工作站在播出系統(tǒng)中完成播出素材的上載和審核工作。根據(jù)需要，上載方式可以選擇直接上載至播出服務(wù)器或先上載至二級存儲陣列，再自動遷移傳送至播出服務(wù)器這兩種方式。上載至播出服務(wù)器的素材可以直接實時地播出，比如新聞、專題、欄目等實時性播出要求較高的素材；上載至二級存儲陣列的素材，不能直接實時播出，要根據(jù)播出的需要自動地提前遷移傳送至播出服務(wù)器然后再進行播出，例如廣告、電視劇、影片等需要保留較長時間的素材。獨立工作上載工作站支持雙通道，能夠獨立工作，可邊上載邊審看。上載時，審看正在上載或其他已上載的節(jié)目，且審看的畫面為上載數(shù)據(jù)重新解碼后的最終效果，并非上載信號源的回顯。提供技術(shù)審看功能上載工作站提供上載節(jié)目的技術(shù)審看功能，在上載節(jié)目的同時可對上載節(jié)目信號靜幀、黑場、音頻超標等信號源質(zhì)量問題提供及時的警告，確保上載的節(jié)目素材正確無誤。有效避免阻塞上載工作站工作時，提供本地上載緩沖BUFFER，即先將上載的數(shù)據(jù)存放到本地BUFFER，再通過網(wǎng)絡(luò)以FTP的方式將節(jié)目實時上載至二級存儲陣列和視頻服務(wù)器。這樣，有效避免了由于網(wǎng)絡(luò)突發(fā)阻塞造成的影響。

1.4二級存儲部分

硬盤播出系統(tǒng)采用上載—存儲—播出的結(jié)構(gòu)，二級存儲的要性不言而喻。本方案中，二級存儲系統(tǒng)由遷移服務(wù)器和二級存儲陣列構(gòu)成，具體配置如下。遷移服務(wù)器1臺遷移服務(wù)器是二級存儲系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔著二級存儲陣列的素材數(shù)據(jù)與服務(wù)器播出系統(tǒng)、上載系統(tǒng)的交互。3臺雙通道節(jié)目上載工作站將上載的節(jié)目通過遷移服務(wù)器送到二級存儲體中，同時遷移服務(wù)器還具有數(shù)據(jù)傳輸自動負載均衡、自動流量均衡的特點。二級存儲陣列1臺二級存儲系統(tǒng)配置1臺BVT300012*750GSATA陣列。

1.5播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)的連接

2個頻道數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)運行后，不但可以和非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無縫對接（比如大洋、DVSTROM、DPS和Avid等多種非編），而且還可以實現(xiàn)真正意義上的資源共享，能使其融入新的數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)中去，成為全新數(shù)字播出系統(tǒng)的一個組成部分，合理地為臺內(nèi)節(jié)省資源。設(shè)計了播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接方案，以供臺內(nèi)參考。連接如圖3所示。從方案圖中可以看出，播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)可以通過百兆、千兆的以太網(wǎng)絡(luò)和媒體網(wǎng)有機的連接，其中媒體網(wǎng)關(guān)這個關(guān)鍵設(shè)備的主要作用是實現(xiàn)播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)的節(jié)目數(shù)據(jù)交換。

2分控視音頻系統(tǒng)設(shè)計

綜合各方面的情況考慮，經(jīng)過反復(fù)論證分析，設(shè)計了如圖4的分控系統(tǒng)方案，分控系統(tǒng)按2個頻道設(shè)計。分控系統(tǒng)圖的設(shè)計思路是所有頻道全部采用“主備切換器＋數(shù)字音頻”處理器（數(shù)字音頻可調(diào)）的結(jié)構(gòu)，這也是我公司為諸多省、市級電視臺搭建的最成熟、性能價格比最高的分控系統(tǒng)。每個頻道的信號源主要為應(yīng)急錄像機信號、主備服務(wù)器信號2路、衛(wèi)星信號2路、模擬外來信號1路、數(shù)字外來信號1路、墊片信號、測試圖信號和延時服務(wù)器輸出的信號。正常情況下，由主播矩陣輸出PGM信號播出；當主視頻服務(wù)器信號出現(xiàn)問題時，播出控制服務(wù)器會自動控制矩陣切換到備播服務(wù)器信號；當主播出矩陣出現(xiàn)問題時，智能應(yīng)急2X1切換開關(guān)切換到備播出矩陣進行播出。系統(tǒng)全面支持網(wǎng)絡(luò)字幕系統(tǒng)的聯(lián)動，實現(xiàn)字幕播出自動化。字幕系統(tǒng)具備獨立的字幕制作網(wǎng)絡(luò)，字幕上位機可提前制作字幕和播表，傳送至字幕播出機，接受播控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，完成自動化播出。

3結(jié)束語

第2篇

在數(shù)字電視系統(tǒng)中，經(jīng)過壓縮編碼器的處理后，各種電視信號（或者音頻廣播信號）成為很多數(shù)據(jù)碼流。在復(fù)用器中，其他數(shù)據(jù)流和這些數(shù)據(jù)流按照統(tǒng)一的協(xié)議進行時分復(fù)用。同時為了便于接收端選擇節(jié)目，在碼流中插入業(yè)務(wù)信息，可以用于提供關(guān)于節(jié)目業(yè)務(wù)的輔助信息。催數(shù)字電視節(jié)目的碼流進行加密處理，以便于實現(xiàn)電視廣播業(yè)務(wù)的付費收視。由于廣播系統(tǒng)采用了不同的傳輸信道，需對基帶碼流信號進行不同的信道調(diào)制或者編碼處理，然后再發(fā)射到信號通道中。用戶的終端系統(tǒng)有數(shù)字電視接收機、數(shù)字衛(wèi)星接收機、家用計算機、數(shù)字機頂盒等設(shè)備。數(shù)字電視在本質(zhì)上和數(shù)字通信是一樣的，只是一個技術(shù)上的變化，她們都是以數(shù)據(jù)的形式傳遞著信息。所以，通信業(yè)務(wù)和計算機多媒體業(yè)務(wù)可以進入電視領(lǐng)域，多種計算機協(xié)議和通信方式在數(shù)字電視系統(tǒng)中能夠得到應(yīng)用。數(shù)字電視硬件系統(tǒng)由許多獨立的板塊構(gòu)成。各板塊具有相對獨立的功能，通常無需軟件來管理其間的通信。這些模塊大致分為信道解調(diào)器、主機編程接口（主控制器）、高頻頭、音頻解碼器、解復(fù)用器、OSD顯示控制、視頻解碼器、視頻編碼器等。另外還有一些較為簡單的模塊。如，LCD顯示、串行通訊端口、面板按鍵控制、紅外遙控等。之所以稱這些模塊為“簡單模塊”，因為他們不直接參與MPEG-2碼流的解碼處理和射頻調(diào)制信號，所以主控制器可以單獨對它們進行編程，相對來說比較簡單。比如，紅外遙控模塊接收外界傳來的紅外控制信號，并利用硬件系統(tǒng)對信號進行譯碼，得到的按鍵碼會被送到主機的編程接口。主機的編程接口處理這個信息，然后控制系統(tǒng)的其他組成部分（如讓解復(fù)用器切換頻道以及控制LCD顯示按鍵符號）。解復(fù)用器和音頻解碼器這些功能相對比較復(fù)雜的板塊，通常被設(shè)計成硬件上的單獨的RISCDSP處理器。這些單獨的RISCDSP處理器，硬件采用了DSP架構(gòu)，軟件采用了微碼驅(qū)動，軟硬件結(jié)合，其中，系統(tǒng)啟動后，微碼由主機編程接口加載。硬件模塊要抽象出一些寄存器來給軟件使用，除非其不想接受上次軟件的控制。但并不是所有的硬件在設(shè)計的時候都要做出來一些寄存器，像FPGA開發(fā)工具設(shè)計出來的數(shù)字系統(tǒng)，就是比較純粹的硬件驅(qū)動。需要注意的是，如果想要硬件具有靈活的功能，寄存器的存在是必不可少的。因此，F(xiàn)PGA的設(shè)計方法被許多數(shù)字電視解碼器芯片內(nèi)部設(shè)計時采用。但當融入到一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)中的時候，為了各部分模塊被軟件進行比較統(tǒng)一的管理，在外部做一些寄存器給軟件使用還是必要的。硬件至少需要提供給軟件一個狀態(tài)寄存器供其讀取，這樣軟件就可以知道它是不是在正常的工作。實際上，軟件可以控制硬件的唯一的借口便是硬件寄存器，硬件提供了大量的寄存器供軟件來使用。

二、硬件編程模型

在系統(tǒng)啟動后，應(yīng)用程序通過調(diào)用設(shè)備驅(qū)動程序，首先對硬件進行了初始化處理，此時，硬件寄存器被應(yīng)用程序直接進行了寫操作，這種方式被稱為阻塞式通信方式或者稱之為同步通信方式，它的特點是：軟件在硬件寄存器被正確寫入后返回。但這不是應(yīng)用程序控制硬件的唯一的方式，另一種方式為異步通信方式，或者稱之為緩沖式通信方式，這種方式是通過寄存器操作后通過回調(diào)函數(shù)來通知應(yīng)用程序。系統(tǒng)正常啟動運行后，通過異步通信方式，應(yīng)用程序?qū)τ布M行操作，比如，通過驅(qū)動任務(wù)，來完成關(guān)于EPROM2的讀寫操作觸發(fā)硬件中斷的原因可能是硬件產(chǎn)生異常，或者是上層軟件需要處理時，此時需要調(diào)用中斷處理函數(shù)。硬件終端函數(shù)需要找出中斷產(chǎn)生的原因，即先判斷中斷源，然后再進行一些較為簡單的處理。隨后，它把信息發(fā)送到了驅(qū)動程序任務(wù)的信息隊列中，或通過調(diào)用回調(diào)函數(shù)交給應(yīng)用程序處理。幾乎所有的中斷處理函數(shù)都需要通過直接或者間接地向應(yīng)用程序發(fā)送信息。通過采用單獨的嵌入式處理器，主機編程接口對系統(tǒng)作整體控制，在Conexant數(shù)字電視解決方案中采用了ARM7架構(gòu)的CPU核。系統(tǒng)啟動時，系統(tǒng)中的各個模塊被主編程接口進行了初始化，在啟動完成后，系統(tǒng)便進入了工作狀態(tài)，主機編程接口收到了來自各個模塊的消息，然后進行處理，對相應(yīng)的模塊進行處理。圖1圖片為數(shù)字電視的簡單的硬件編程模型。圖中每個版塊都是編程得來的。應(yīng)用程序?qū)χ鳈C編程接口進行了控制，而驅(qū)動程序控制其他的硬件模塊。此外，像音頻解碼器、視頻解碼器、解復(fù)用器等專門的DSP固件來控制。信道解調(diào)器是在數(shù)字狀態(tài)下工作的，但是由高頻頭輸出的查分信號為模擬信號，所以在信道解調(diào)器的內(nèi)部要對差分信號進行變換，根據(jù)信號不同的調(diào)制方式，衛(wèi)星信號采用QPSK方式進行解調(diào)，有線信號則采用QAM方式進行解調(diào)。這個功能是通過一個數(shù)字匹配濾波器實現(xiàn)的，接下來解調(diào)器還要進行信號的糾錯解碼。此后，解調(diào)器輸出便是基帶的MPEG-2傳輸流，可通過并行或串行的方式輸出到解復(fù)用器當中。數(shù)字電視解碼器的OSD模塊事實上是一個比較強大的圖形處理器。軟件對它進行編程操作時，可直接控制硬件，比如，控制調(diào)色板和顯示控制器內(nèi)存等。軟件在寫顯示控制器內(nèi)存時，由于程序指令速度過慢出現(xiàn)圖形顯示不流暢現(xiàn)象，因此，有些圖形處理器常借助圖形加速協(xié)處理器，使用硬件直接寫顯存，此操作成為硬件blitter。目前為止，在大多數(shù)場合下，數(shù)字電視還是通過使用模擬電視的AV輸入來收看，所以數(shù)字電視解碼器必須將音頻、視頻等圖文信息，在模擬電視制式的基礎(chǔ)上進行視頻編碼。視頻編碼器接受現(xiàn)實控制器模塊所輸出的視頻圖像信息，并進行視頻編碼根據(jù)具體的電視制式，最終輸出特殊接收終端所需要的分量視頻信號或復(fù)合視頻信號。音頻輸出可直接從音頻解碼器中獲得。

三、數(shù)字機頂盒硬件系統(tǒng)分析

數(shù)字電視機頂盒能夠接收MPEG-2數(shù)字電視傳輸流和各種數(shù)據(jù)信息，通過解調(diào)、解復(fù)用、解碼和視音頻編碼，在模擬彩色電視機上觀看數(shù)字電視節(jié)目和各種數(shù)據(jù)信息。目前，數(shù)字電視機頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能。數(shù)字電視機頂盒硬件組成有很多。一是網(wǎng)絡(luò)接口模塊（NIM）：網(wǎng)絡(luò)接口模塊完成信道解調(diào)和信道解碼功能，送出包含視音頻和其他數(shù)據(jù)信息的傳輸流（TS）。二是信源數(shù)據(jù)傳輸流解復(fù)用器：傳送流中一般包含多個音視頻流及一些數(shù)據(jù)信息，傳輸流解復(fù)用器用來區(qū)分不同的節(jié)目，提取相應(yīng)的音視頻流和數(shù)據(jù)流，送入視音頻解碼器和相應(yīng)的解析軟件。三是條件接收模塊：對于付費電視，條件接收模塊還對音視頻流實施解擾，并采用含有識別用戶和記憶功能的智能卡，保證合法用戶正常收看。四是視音頻解碼器和后處理：MPEG-2解碼器完成對音視頻信號的解壓縮，經(jīng)視頻編碼器和音頻D/A變換，還原出模擬音視頻信號，在模擬電視機上顯示高質(zhì)量圖像，并提供多聲道立體聲節(jié)目。五是嵌入式CPU與存儲器模塊和接口電路：嵌入式CPU是數(shù)字電視機頂盒的心臟，它與存儲器模塊用來存儲和運行軟件系統(tǒng)，并對各個硬件模塊進行控制。接口電路提供豐富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太網(wǎng)接口及RS232，模擬、數(shù)字視音頻接口，數(shù)據(jù)接口等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字電視的發(fā)展，數(shù)字電視機頂盒的各項功能將更加完善，尤其是單片PC技術(shù)的發(fā)展將會在物理結(jié)構(gòu)上促進電視機頂盒各部分硬件的高度集成，形成STB核心芯片,從而降低成本，減小體積，提高性能。外部接口更加豐富，可以通過USB接口與數(shù)碼相機連接，也可以通過IDE接口掛接硬盤實現(xiàn)節(jié)目存儲。交互式機頂盒將會成為數(shù)字電視機機頂盒的主流，用戶在模擬彩色電視機上不僅能夠收看數(shù)字電視，還能實現(xiàn)娛樂和上網(wǎng)等功能。

四、結(jié)束語

第3篇

地面數(shù)字電視發(fā)生天線選址的基本要求是定位在高處，通常都將地面數(shù)字電視發(fā)射天線選定在高山或高層建筑之上，在選定發(fā)射天線地址時應(yīng)該首先考慮到天氣的因素，一般來講在雷雨天氣時，地面數(shù)字電視天線會自動選擇水平極化，這會因地形和潮濕的原因?qū)е碌孛鏀?shù)字電視信號的下降；選定地面數(shù)字電視天線地址時還應(yīng)該考慮到地形的因素，要對地面數(shù)字電視天線覆蓋面積內(nèi)的區(qū)域做到完全覆蓋，盡量避免因選址而大面積地面數(shù)字電視信號死角的出現(xiàn)；地面數(shù)字電視天線選址時還要注意地面數(shù)字電視塔的建設(shè)成本，要做到地面數(shù)字電視塔的經(jīng)濟性，避免出現(xiàn)大面積的重疊，如果出現(xiàn)重疊將會出現(xiàn)經(jīng)濟上的浪費和地面數(shù)字電視信號上的相互干擾。

2發(fā)射頻率的確定

地面數(shù)字電視信號質(zhì)量還取決于發(fā)射頻率，雖然現(xiàn)在看來數(shù)字電視在實驗范圍很小，但是它對頻率還是有要求的?，F(xiàn)在地面數(shù)字電視發(fā)射機大多采用LDMOS功放模塊,為了獲得較大的線性動態(tài)范圍,基本都選擇工作頻率在UHF頻段內(nèi)。目前數(shù)字電視信道解調(diào)的FFT依賴于速度有限的芯片完成,其效果不好，處理效果不明顯，處理多徑信號的時間延長的多，解決的就相對慢一點；移動接收在頻率高時，多普勒頻移就大，綜上所述，移動接收要求頻率低才可以高效的實現(xiàn)數(shù)字信號的應(yīng)用。水、濕地、樹林等對無線數(shù)字信號的接收,隨著頻率的增高而增大。目前電磁對UHF頻段的低端干擾較嚴重。據(jù)國外有關(guān)專家的意見與建議，對于開展以移動接收為主要業(yè)務(wù)的地面數(shù)字電視廣播，它的工作頻率在550～700MHz間是較為適宜的，尤其是在水、濕地、樹林較多的地區(qū),數(shù)字移動電視廣播的開展以工作頻率偏低端為宜。

3發(fā)射場強的確定

場強決定著地面數(shù)字電視信號的能量與載噪比，無論是在以往的模擬信號技術(shù)還是現(xiàn)在的數(shù)字信號技術(shù)。在應(yīng)用新的數(shù)字信號的時候，場強的建設(shè)就很重要，想要覆蓋性好，就需要高的場強。和傳統(tǒng)模擬信號相比，數(shù)字信號的應(yīng)用還需要考慮載噪比。據(jù)研究稱，載噪比就是能量的轉(zhuǎn)換的一種體現(xiàn)，那同時能量也可以向載噪比轉(zhuǎn)換，這是提高地面數(shù)字電視信號質(zhì)量的突破口。

4結(jié)語