数字电视论文范文
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第1篇
1.1设计重点
夜上海论坛 构建一个网络环境下的硬盘系统符合当今的技术发展潮流，而充分保证播出安全、素材存储安全、素材交换顺畅和扩展便利是硬盘系统设计努力的方向。在本方案中，整个播出硬盘部分由播出视频服务器部分、上载部分和二级存储等部分构成，详见图1.系统采用播出视频服务器组成的主备镜像结构，播出主备，录播分离，支持素材服务器本地上载和网络异地分布式上载、高度可靠的视频服务器硬盘播出系统。随着硬盘播出系统的建立，总编室节目单的编辑和存档、素材信息的海量存储、素材的管理、素材的迁移和存储、软件的权限管理、播后节目单的统计归档等都成为数据库服务器所要处理的信息内容。网络在硬盘播出系统中的应用是非常广泛的，主要包括大量素材数据的传输、数据信息的传输、视频服务器、文件服务器、各个工作站之间的通讯、网络校时、播出控制和播出串联单的传送等。正常情况下，各频道的广告、短片、自制栏目、节目等均由视频服务器来承担播出任务，同时每个频道配备应急播出录像机作为特殊情况下的应急播出源，即实现可以和硬盘系统组合进行“盘带”混合播出。在视频服务器荡机的情况下，也可以实现全磁带播出和手动播出的功能。通过网关服务器和非编网接口，提供软件接口与非编媒资系统交换的素材和元数据。
1.2播出部分
数字硬盘播出系统要实现2个频道的播出，在方案中视频服务器播出部分我们严格按照视频服务器主备冗余结构的方式来设计，系统的主要组成包括：①采用配置2台MagiStream3000视频服务器互为主备，每台MagiStream3000服务器带1块硬盘编解码卡和一块嵌入式数字IO卡，每块输入通道卡带嵌入SDI和模拟复合接口CUE帧输入、输出；②系统配置2套互为主备的数据库文件服务器；③系统配置3台上载工作站，每台上载工作站均可带嵌入式数字SDI、数字SDI；④模拟分量、模拟复合输入/输出接口；⑤系统配置编单站点、维护站点；⑥系统每频道配置数字字幕机、数字键混等设备；⑦系统配置同步信号发生器来保证系统中信号的同步；⑧系统配置GPS时钟系统，保证全台时间的统一性。
1.3上载部分
夜上海论坛 在综合考虑方便、实用和安全等因素后，设计的上载系统具有以下特点。可配置上载站整个播出系统中上载工作站可配置3套上载站，每套上载工作站均带硬件编解码板卡——根据电视台的具体要求，在任何一个部门都可以使用。完成播出素材的上载和审核上载工作站在播出系统中完成播出素材的上载和审核工作。根据需要，上载方式可以选择直接上载至播出服务器或先上载至二级存储阵列，再自动迁移传送至播出服务器这两种方式。上载至播出服务器的素材可以直接实时地播出，比如新闻、专题、栏目等实时性播出要求较高的素材；上载至二级存储阵列的素材，不能直接实时播出，要根据播出的需要自动地提前迁移传送至播出服务器然后再进行播出，例如广告、电视剧、影片等需要保留较长时间的素材。独立工作上载工作站支持双通道，能够独立工作，可边上载边审看。上载时，审看正在上载或其他已上载的节目，且审看的画面为上载数据重新解码后的最终效果，并非上载信号源的回显。提供技术审看功能上载工作站提供上载节目的技术审看功能，在上载节目的同时可对上载节目信号静帧、黑场、音频超标等信号源质量问题提供及时的警告，确保上载的节目素材正确无误。有效避免阻塞上载工作站工作时，提供本地上载缓冲BUFFER，即先将上载的数据存放到本地BUFFER，再通过网络以FTP的方式将节目实时上载至二级存储阵列和视频服务器。这样，有效避免了由于网络突发阻塞造成的影响。
1.4二级存储部分
硬盘播出系统采用上载—存储—播出的结构，二级存储的要性不言而喻。本方案中，二级存储系统由迁移服务器和二级存储阵列构成，具体配置如下。迁移服务器1台迁移服务器是二级存储系统中重要的组成部分，它承担着二级存储阵列的素材数据与服务器播出系统、上载系统的交互。3台双通道节目上载工作站将上载的节目通过迁移服务器送到二级存储体中，同时迁移服务器还具有数据传输自动负载均衡、自动流量均衡的特点。二级存储阵列1台二级存储系统配置1台BVT300012*750GSATA阵列。
1.5播出系统、非编制作网络和媒资系统的连接
夜上海论坛 2个频道数字硬盘播出系统运行后，不但可以和非编制作网络系统无缝对接（比如大洋、DVSTROM、DPS和Avid等多种非编），而且还可以实现真正意义上的资源共享，能使其融入新的数字硬盘播出系统中去，成为全新数字播出系统的一个组成部分，合理地为台内节省资源。设计了播出系统、非编制作网络和媒资管理系统的连接方案，以供台内参考。连接如图3所示。从方案图中可以看出，播出系统、非编制作网络和媒资系统可以通过百兆、千兆的以太网络和媒体网有机的连接，其中媒体网关这个关键设备的主要作用是实现播出系统、非编制作网络系统和媒资管理系统的节目数据交换。
2分控视音频系统设计
夜上海论坛 综合各方面的情况考虑，经过反复论证分析，设计了如图4的分控系统方案，分控系统按2个频道设计。分控系统图的设计思路是所有频道全部采用“主备切换器＋数字音频”处理器（数字音频可调）的结构，这也是我公司为诸多省、市级电视台搭建的最成熟、性能价格比最高的分控系统。每个频道的信号源主要为应急录像机信号、主备服务器信号2路、卫星信号2路、模拟外来信号1路、数字外来信号1路、垫片信号、测试图信号和延时服务器输出的信号。正常情况下，由主播矩阵输出PGM信号播出；当主视频服务器信号出现问题时，播出控制服务器会自动控制矩阵切换到备播服务器信号；当主播出矩阵出现问题时，智能应急2X1切换开关切换到备播出矩阵进行播出。系统全面支持网络字幕系统的联动，实现字幕播出自动化。字幕系统具备独立的字幕制作网络，字幕上位机可提前制作字幕和播表，传送至字幕播出机，接受播控系统的统一控制，完成自动化播出。
3结束语
第2篇
在数字电视系统中，经过压缩编码器的处理后，各种电视信号（或者音频广播信号）成为很多数据码流。在复用器中，其他数据流和这些数据流按照统一的协议进行时分复用。同时为了便于接收端选择节目，在码流中插入业务信息，可以用于提供关于节目业务的辅助信息。催数字电视节目的码流进行加密处理，以便于实现电视广播业务的付费收视。由于广播系统采用了不同的传输信道，需对基带码流信号进行不同的信道调制或者编码处理，然后再发射到信号通道中。用户的终端系统有数字电视接收机、数字卫星接收机、家用计算机、数字机顶盒等设备。数字电视在本质上和数字通信是一样的，只是一个技术上的变化，她们都是以数据的形式传递着信息。所以，通信业务和计算机多媒体业务可以进入电视领域，多种计算机协议和通信方式在数字电视系统中能够得到应用。数字电视硬件系统由许多独立的板块构成。各板块具有相对独立的功能，通常无需软件来管理其间的通信。这些模块大致分为信道解调器、主机编程接口（主控制器）、高频头、音频解码器、解复用器、OSD显示控制、视频解码器、视频编码器等。另外还有一些较为简单的模块。如，LCD显示、串行通讯端口、面板按键控制、红外遥控等。之所以称这些模块为“简单模块”，因为他们不直接参与MPEG-2码流的解码处理和射频调制信号，所以主控制器可以单独对它们进行编程，相对来说比较简单。比如，红外遥控模块接收外界传来的红外控制信号，并利用硬件系统对信号进行译码，得到的按键码会被送到主机的编程接口。主机的编程接口处理这个信息，然后控制系统的其他组成部分（如让解复用器切换频道以及控制LCD显示按键符号）。解复用器和音频解码器这些功能相对比较复杂的板块，通常被设计成硬件上的单独的RISCDSP处理器。这些单独的RISCDSP处理器，硬件采用了DSP架构，软件采用了微码驱动，软硬件结合，其中，系统启动后，微码由主机编程接口加载。硬件模块要抽象出一些寄存器来给软件使用，除非其不想接受上次软件的控制。但并不是所有的硬件在设计的时候都要做出来一些寄存器，像FPGA开发工具设计出来的数字系统，就是比较纯粹的硬件驱动。需要注意的是，如果想要硬件具有灵活的功能，寄存器的存在是必不可少的。因此，FPGA的设计方法被许多数字电视解码器芯片内部设计时采用。但当融入到一个较为复杂的系统中的时候，为了各部分模块被软件进行比较统一的管理，在外部做一些寄存器给软件使用还是必要的。硬件至少需要提供给软件一个状态寄存器供其读取，这样软件就可以知道它是不是在正常的工作。实际上，软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软件来使用。
夜上海论坛 二、硬件编程模型
在系统启动后，应用程序通过调用设备驱动程序，首先对硬件进行了初始化处理，此时，硬件寄存器被应用程序直接进行了写操作，这种方式被称为阻塞式通信方式或者称之为同步通信方式，它的特点是：软件在硬件寄存器被正确写入后返回。但这不是应用程序控制硬件的唯一的方式，另一种方式为异步通信方式，或者称之为缓冲式通信方式，这种方式是通过寄存器操作后通过回调函数来通知应用程序。系统正常启动运行后，通过异步通信方式，应用程序对硬件进行操作，比如，通过驱动任务，来完成关于EPROM2的读写操作触发硬件中断的原因可能是硬件产生异常，或者是上层软件需要处理时，此时需要调用中断处理函数。硬件终端函数需要找出中断产生的原因，即先判断中断源，然后再进行一些较为简单的处理。随后，它把信息发送到了驱动程序任务的信息队列中，或通过调用回调函数交给应用程序处理。几乎所有的中断处理函数都需要通过直接或者间接地向应用程序发送信息。通过采用单独的嵌入式处理器，主机编程接口对系统作整体控制，在Conexant数字电视解决方案中采用了ARM7架构的CPU核。系统启动时，系统中的各个模块被主编程接口进行了初始化，在启动完成后，系统便进入了工作状态，主机编程接口收到了来自各个模块的消息，然后进行处理，对相应的模块进行处理。图1图片为数字电视的简单的硬件编程模型。图中每个版块都是编程得来的。应用程序对主机编程接口进行了控制，而驱动程序控制其他的硬件模块。此外，像音频解码器、视频解码器、解复用器等专门的DSP固件来控制。信道解调器是在数字状态下工作的，但是由高频头输出的查分信号为模拟信号，所以在信道解调器的内部要对差分信号进行变换，根据信号不同的调制方式，卫星信号采用QPSK方式进行解调，有线信号则采用QAM方式进行解调。这个功能是通过一个数字匹配滤波器实现的，接下来解调器还要进行信号的纠错解码。此后，解调器输出便是基带的MPEG-2传输流，可通过并行或串行的方式输出到解复用器当中。数字电视解码器的OSD模块事实上是一个比较强大的图形处理器。软件对它进行编程操作时，可直接控制硬件，比如，控制调色板和显示控制器内存等。软件在写显示控制器内存时，由于程序指令速度过慢出现图形显示不流畅现象，因此，有些图形处理器常借助图形加速协处理器，使用硬件直接写显存，此操作成为硬件blitter。目前为止，在大多数场合下，数字电视还是通过使用模拟电视的AV输入来收看，所以数字电视解码器必须将音频、视频等图文信息，在模拟电视制式的基础上进行视频编码。视频编码器接受现实控制器模块所输出的视频图像信息，并进行视频编码根据具体的电视制式，最终输出特殊接收终端所需要的分量视频信号或复合视频信号。音频输出可直接从音频解码器中获得。
三、数字机顶盒硬件系统分析
数字电视机顶盒能够接收MPEG-2数字电视传输流和各种数据信息，通过解调、解复用、解码和视音频编码，在模拟彩色电视机上观看数字电视节目和各种数据信息。目前，数字电视机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，同时具有所有广播和交互式多媒体应用功能。数字电视机顶盒硬件组成有很多。一是网络接口模块（NIM）：网络接口模块完成信道解调和信道解码功能，送出包含视音频和其他数据信息的传输流（TS）。二是信源数据传输流解复用器：传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息，传输流解复用器用来区分不同的节目，提取相应的音视频流和数据流，送入视音频解码器和相应的解析软件。三是条件接收模块：对于付费电视，条件接收模块还对音视频流实施解扰，并采用含有识别用户和记忆功能的智能卡，保证合法用户正常收看。四是视音频解码器和后处理：MPEG-2解码器完成对音视频信号的解压缩，经视频编码器和音频D/A变换，还原出模拟音视频信号，在模拟电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。五是嵌入式CPU与存储器模块和接口电路：嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，它与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个硬件模块进行控制。接口电路提供丰富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太网接口及RS232，模拟、数字视音频接口，数据接口等。随着网络技术和数字电视的发展，数字电视机顶盒的各项功能将更加完善，尤其是单片PC技术的发展将会在物理结构上促进电视机顶盒各部分硬件的高度集成，形成STB核心芯片,从而降低成本，减小体积，提高性能。外部接口更加丰富，可以通过USB接口与数码相机连接，也可以通过IDE接口挂接硬盘实现节目存储。交互式机顶盒将会成为数字电视机机顶盒的主流，用户在模拟彩色电视机上不仅能够收看数字电视，还能实现娱乐和上网等功能。
夜上海论坛 四、结束语
第3篇
夜上海论坛 地面数字电视发生天线选址的基本要求是定位在高处，通常都将地面数字电视发射天线选定在高山或高层建筑之上，在选定发射天线地址时应该首先考虑到天气的因素，一般来讲在雷雨天气时，地面数字电视天线会自动选择水平极化，这会因地形和潮湿的原因导致地面数字电视信号的下降；选定地面数字电视天线地址时还应该考虑到地形的因素，要对地面数字电视天线覆盖面积内的区域做到完全覆盖，尽量避免因选址而大面积地面数字电视信号死角的出现；地面数字电视天线选址时还要注意地面数字电视塔的建设成本，要做到地面数字电视塔的经济性，避免出现大面积的重叠，如果出现重叠将会出现经济上的浪费和地面数字电视信号上的相互干扰。
2发射频率的确定
地面数字电视信号质量还取决于发射频率，虽然现在看来数字电视在实验范围很小，但是它对频率还是有要求的。现在地面数字电视发射机大多采用LDMOS功放模块,为了获得较大的线性动态范围,基本都选择工作频率在UHF频段内。目前数字电视信道解调的FFT依赖于速度有限的芯片完成,其效果不好，处理效果不明显，处理多径信号的时间延长的多，解决的就相对慢一点；移动接收在频率高时，多普勒频移就大，综上所述，移动接收要求频率低才可以高效的实现数字信号的应用。水、湿地、树林等对无线数字信号的接收,随着频率的增高而增大。目前电磁对UHF频段的低端干扰较严重。据国外有关专家的意见与建议，对于开展以移动接收为主要业务的地面数字电视广播，它的工作频率在550～700MHz间是较为适宜的，尤其是在水、湿地、树林较多的地区,数字移动电视广播的开展以工作频率偏低端为宜。
夜上海论坛 3发射场强的确定
场强决定着地面数字电视信号的能量与载噪比，无论是在以往的模拟信号技术还是现在的数字信号技术。在应用新的数字信号的时候，场强的建设就很重要，想要覆盖性好，就需要高的场强。和传统模拟信号相比，数字信号的应用还需要考虑载噪比。据研究称，载噪比就是能量的转换的一种体现，那同时能量也可以向载噪比转换，这是提高地面数字电视信号质量的突破口。
4结语
