電視直播對DTMB地面數字技術的運用

楊寶峰

（內蒙古呼倫貝爾市廣播電視臺，內蒙古 呼倫貝爾 021008）

電視直播對DTMB地面數字技術的運用

楊寶峰

（內蒙古呼倫貝爾市廣播電視臺，內蒙古 呼倫貝爾 021008）

隨著信息化科學技術的不斷發(fā)展，數字信息技術被應用到各行業(yè)中，推動了行業(yè)的快速發(fā)展和經濟效益的不斷提升.中國當前的電視節(jié)目數據信息傳輸播放技術，隨著人們生活水平的提高也在不斷的發(fā)生改變.在眾多的電視節(jié)目中，電視直播節(jié)目對于電視信號傳輸的要求相對較高一些.主要通過對DTMB地面數字技術在電視直播中的應用進行分析，了解DTMB地面數字技術的工作模式及其主要設備，研究其具體應用方法.

電視直播；DTMB地面數字技術；信號傳輸

0 引言：

DTMB地面數字技術主要是對數字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道進行編碼和調研，隨著社會的不斷發(fā)展，數字電視直播越來越受到人們的青睞；在當前由于采用高科技的電視傳輸，技術數字電視廣播（DTTB）的使用范圍越來越廣泛，使其在進行數據信息傳輸的過程中，容量比增大，比如：在80Hz的傳輸信號通道中，可進行20 Mbps以上的數據傳輸，實際工作中，能滿足多臺SDTV的傳輸要求.同時，其信號抗干擾的能力也比較強，針對多徑、多普勒頻移進行有效的抵抗，通過誤碼糾錯以及信號調制技術，促進接受機在不同環(huán)境中都能進行很好的信號接收.針對靜態(tài)、動態(tài)多徑，以及家用電器脈沖的干擾，可采取有效的抵抗.此信號傳輸技術接收干擾既適用于固定地點也適用于便攜式移動，方便人們在外出時，獲得有效及時的信息資源.對于當前的電視直播來說，其對地面數字傳輸技術的應用主要在數字微波傳輸和微博攝像機兩個方面.

1 DTMB地面數字技術在電視直播中的工作模式

DTMB地面數字技術其系統(tǒng)的調制方式為TDS-OFDM，對其技術又包含能進行快速同步，及高效信道估計的PN序列幀頭，低密度的校驗糾錯信道編碼，單載波和雙載波能同時運行，對單頻網應用支持，對系統(tǒng)信息能進行高衰落保護.DTMB地面數字技術設施到現在已經有8年的時間，在這段時間的實踐和發(fā)展中，DTMB地面數字技術的應用范圍應擴散到中國的許多城市中，其技術的成熟度也在實踐探索中不斷提升.在蓬勃發(fā)展的態(tài)勢中，使其內在的配套設備也在逐漸增加，對此，將DTMB地面數字技術應用于電視直播中既是技術的革新，也是發(fā)展的趨勢.針對具體的DTMB模式有330多種，但在電視直播中，比較適用的只有兩種模式.由表1可知，采用DTMB地面數字技術的電視直播模式1中，比較適合于采用MPED-2的編碼方式，其傳輸的圖像為D1圖像，而由模式2的數據可知；其編碼方式采用H.264方式，其傳輸的圖像為720p，1080i.

表1 DTMB地面數字技術在電視直播中的兩種工作模式

2 DTMB地面數字技術內在的設備構造功能

在電視直播中應用DTMB地面數字技術，其內部的設備構造主要為：攝像機掛接式發(fā)射機，車載轉發(fā)式發(fā)射機，信號接收機等設備.每個設備都有自身不同的功能特點，通過將其組合在一起，為電視直播提供系統(tǒng)的基礎技術支持[1].

2.1 攝像機掛接式發(fā)射機

其設備主要模塊包括；DTMB調制，視頻編碼，基帶濾波，D/A，功放，射頻正交調制等，對其外在的結構和攝像機相似，也具有BP型電池陰陽卡口；在進行工作時，可直接將卡安裝于電池卡口中，將電池則安裝于發(fā)射機中，使其電池既能為攝像機供電也能為發(fā)射機供電.采用MPEG-2，H.264視頻編碼標準，視頻輸入接口包括；CVBS，HDMI，SDI等，以此來支持多種圖像格式.通過單片ASIC來進行DTMB地面數字技術的調制.本次實踐應用中，具體的電流輸出功率為1-2 W，通過30 dB數控衰減來對輸出功率進行調整，實踐中工作頻率頻段為300-1 500 MHz，對直播現場電磁頻譜進行預先測試工作，在測試過程中，對比其中的不同頻點的信號強度，比較選擇信號最強的頻點，將其作為工作傳輸信號頻率.采用天線標準結構作為視頻的輸出接口，通過此接口達到與全向鞭狀天線進行連接的作用[2].

2.2 信號接收機

其接收機的結構組成主要包括高頻頭、視頻解碼等設備.使用過程中，為了加強接收機的接收效果，可進行分集接收.同攝像機連接式發(fā)射機相似，DTMB解調也是通過單片ASIC來進行控制，且視頻輸出接口與視頻輸入接口相同，包括CVBS，HDMI，SDI等，在工作中，為保障在轉發(fā)的過程中，避免進行一次視頻編解碼時，所造成圖像質量問題，我們采取了未解碼ASI碼流輸出功能，通過此方法可使視頻的轉發(fā)更加方便快捷，同時保證了圖像的質量.

2.3 車載轉發(fā)式發(fā)射機

其發(fā)射機的具體結構和掛接式基本相似，其不同主要表現在：車載轉發(fā)式發(fā)射機擁有ASI碼流輸入功能，使其在進行轉發(fā)時，無需進行視頻的解碼，直接對DTMB地面數字技術進行控制調整，保障圖像不會因解碼而發(fā)生過多的失真問題.車載轉發(fā)式發(fā)射機的工作用電為12 V直流供電模式，輸入功能選擇視頻輸入、ASI輸入，以此來保留視頻編碼單元，使發(fā)射機和車載攝像機相互接駁.車載轉發(fā)式發(fā)射機的輸出功率為10-20 W，N型接頭，線路采用直接連接饋線.車載發(fā)射機在使用時需要和掛接式發(fā)射機保持相應的頻距，同時，還要在其上安裝信號濾波器，以此來避免在進行信號傳輸時干擾情況，提升信號傳輸質量[3].

3 DTMB地面數字技術在電視直播系統(tǒng)中的應用

針對實際的電視直播應用DTMB地面數字技術中，主要的應用方式有：車載轉發(fā)應用，移動轉發(fā)應用及衛(wèi)星轉發(fā)應用.

實際工作中，衛(wèi)星轉發(fā)應用主要是電視攝像師通過采用與發(fā)射機相互掛接的攝像進行直播現場畫面的拍攝，在拍攝過程中，將所拍到的音頻和視頻信號傳輸到掛接式發(fā)射機中，在其中進行DTMB調制，將其變?yōu)镈TMB信號后，再經射頻頻率發(fā)射到衛(wèi)星轉播車上，衛(wèi)星轉播車位置在直播現場附近，在其上安裝DTMB接收機；收到信號后將其變?yōu)锳SI碼流或音視頻信號，然后通過信號傳輸渠道傳輸到衛(wèi)星發(fā)射機上，再經過衛(wèi)星轉發(fā)到電視臺中，最后經過剪輯制作后再播放到電視熒幕上.掛接式發(fā)射機傳輸距離，如果在視距下為2 km左右，而如果在有遮擋情況下，傳輸距離在100 m左右.在進行電視直播前，應針對掛接式發(fā)射機傳輸鏈路進行調試，保證衛(wèi)星轉播車與直播現場距離在傳輸距離以內，盡量保證衛(wèi)星轉播車的停放位置附近沒有太過高大的遮擋性建筑物；攝像師在直播現場進行走動拍攝時，要保證各處拍攝畫面均能傳輸到轉播車上，且畫面質量要高，若發(fā)生圖像中斷現象時，需調整轉播車位置直到圖像恢復正常.針對數字電視信號傳輸在此處的優(yōu)點主要體現在正常傳輸圖像接收質量與編碼輸出時一致[4].

圖1 DTMB應用于電視直播中的衛(wèi)星轉發(fā)應用模式

圖2 DTMB應用于電視直播中的車載轉發(fā)應用模式

圖3 DTMB應用于電視直播中的移動轉發(fā)應用模式

此模式和衛(wèi)星轉發(fā)應用相似，主要區(qū)別在于直播現場攝像機將畫面圖像以數據信號的形式通過掛接式發(fā)射機發(fā)出，其接收轉發(fā)對象不是衛(wèi)星發(fā)射機，而是車載發(fā)射機；為保障收發(fā)兩種信號的有效隔離，在接收天線和DTMB接收機以及發(fā)射天線和車載發(fā)射機之間安裝信號收發(fā)濾波器，使其頻率錯開提升其精準度.視距下車載發(fā)射機傳輸距離>20 km，遮擋下傳輸距離為6-10 km之間.在電視直播前，對其車載發(fā)射機的信號轉發(fā)線路進行調試，將衛(wèi)星轉播車停放合適位置，使其和電視臺之間沒有太高的遮擋建筑；如果信號的接收和傳輸效果不好，可使用升降桿來加高發(fā)射天線的高度[5].在進行信號發(fā)射時，車載發(fā)射機要采用最大功率，盡量保持電視臺接收天線的位置在最高，同時還要保證其與發(fā)射天線錯開，這種錯開既是距離上的，也是頻率上的.車載發(fā)射機的轉發(fā)鏈路調試完成后，通過逐漸降低其發(fā)射機功率，來使信號轉發(fā)傳輸線路接近臨界點，以此來算出此信號轉發(fā)線路的功率量度.通過實踐應用得出，車載發(fā)射機在進行信號傳輸轉發(fā)時，保障其信號正常傳輸的最小功率為6 dB.采用上述方法，對其掛接式發(fā)射機的傳輸線路進行調試，為保障前調試好的信號轉發(fā)線路穩(wěn)定，應保證轉播車位置固定不動.若車載發(fā)射機影響掛接式發(fā)射機的信號轉發(fā)效果，采取調整轉播車上的收發(fā)天線的高度來解決.

此模式當前主要應用于體育比賽項目的電視直播.攝影師在拍攝的過程中，需要攜帶掛接式發(fā)射機，在此應用模式中掛接式發(fā)射機始終保持移動狀態(tài)，而轉發(fā)式發(fā)射機則為固定和移動雙重狀態(tài)，通過增強DTMB系統(tǒng)抗多徑功能來加強其此模式的應用效果.

4 結束語

電視信息技術的不斷革新，推動了電視產業(yè)的不斷發(fā)展.在人們生活水平日益提升的今天，人們對于電視節(jié)目的質量要求在不斷提升，對電視畫面要求在不斷增加.對此，采用DTMB地面數字技術對電視直播信號進行優(yōu)化管理，能夠加強電視信號的傳輸效率和傳輸質量.通過對DTMB地面數字電視技術在電視直播中的實際應用分析，使我們知道其技術的外在結構和內在系統(tǒng)設備，通過各個環(huán)節(jié)的相互配合，在不同的電視直播應用模式中都得到了較好的應用效果.在未來電視信息技術不斷發(fā)展中，DTMB地面數字技術還會不斷的革新，為電視直播提供更好的應用保障.

[1]GY/T236—2008，地面數字電視廣播傳輸系統(tǒng)實施指南[S].2006.

[2]龍海，李遠新，周曉東.衡陽九運會電子火炬啟動電視直播系統(tǒng)設計[J].電視技術，2012，36（4）：51-53.

[3]蔡新國.地面數字電視同頻干擾的研究[J].電視技術，2009，33（10）：92-95.

[4]GB20600—2006.數字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制[S].2006.

[5]陳上，吳德生.廣州亞運火炬?zhèn)鬟f佛山站信號傳輸方案[J].電視技術，2011，35（10）：24-25.

（責任編輯 李健飛）

Application of TV Live in DTMB Digital Terrestrial TV Broadcast

YANG Bao-feng
（Broadcasting&TV Station of Hulunbeir City，Hulunbeir，Inner Mongolia 021008，China）

With the continuous development of information science and technology，digital information technology has been applied to various industries，promoting the rapid development of the industry and the increase of economic benefits.With the growth of people's living standard，China's current television program broadcast data transmission technology is constantly changing.Among the many TV shows，the requirement of live TV for signals transmission is relatively high.In this paper，through the DTMB terrestrial digital technology in live TV，analyzes the application of DTMB terrestrial digital technology in live TV to understand its major equipment operating mode，and study its specific application methods.

TV live；DTMB terrestrial digital technology；signal transmission

TN943.2

A

1673-1972（2015）03-0059-03

2014-07-01

楊寶峰（1971-），男，內蒙古呼倫貝爾人，高級工程師，主要從事廣播電視技術研究.