「电子设备」4K超高清电视有线电视网传输特点的研究

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 楼主| 发表于 2021-2-3 16:06:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
4K家园:
  1 4K超高清有线电视网传输特点与优势

  在电视网络传输中,主要以同轴电缆为主要媒介,可在传输中达到5.6Gpbs速率,传播宽度为1.2GHz,分辨率可达4096×2160,简称4K。由此可见,通过同轴电缆传播有利于获取更多信息承载量,促进传播效率提升。在4K有线电视传播时,大多是通过点对面的形式传播,在传播时可保障画面流畅性,以免出现缓冲、画面暂停等情况。在传播内容方面,可确保内容健康安全,在政府主导下为广大群众营造健康的信息环境。在网络背景下获得众多网路资源支持,可寻找更多正能量的内容,满足人们的精神需求。同时,还提供良好的售后服务,当设备出现故障时,可在所处区域内得到及时的维修,为用户提供基础保障。4K电视网传输的主要优势体现在功能方面,其具有极高的传输速率,内容可承载大量信息,且具有极强的流畅性。一些有线电视网的高清电视节目质量十分优良,能够充分符合当下用户的个性化需求。在运行中,主要利用有线电视网工作,使网路信息安全性与稳定性得到全面提升,且在4K电视应用中,几乎不会出现缓冲或画面暂停等情况,可有效避免全高清电视中存在的漏洞与弊端。

  2 4K超高清有线电视网传输的关键技术

  2.14K显示技术

  该项技术包括两项内容,即显示器平面技术与2K向4K转化技术。在液晶电视生产时,通常涉及多项技术,即LCD、OLED与LED等。其中,OLED技术在画面色彩展现上更加明显,但此类技术的应用时间较短、屏幕较小、技术能力相对较低。与LCD技术相比,LED技术在发光和面板厚度方面具有明显特点。在4K电视上市之初便取得了较大的市场竞争力,在销量方面也十分可喜。生产商为了更好的迎合市场需求,逐渐从2K技术朝着4K技术转变,使电视内容更加多样,节目画面质量与视觉效果也得到显著提升。在后一种技术应用中,可通过关联补偿、单一补偿等方式来体现。其中,前一种方式可将2K画面划分为180万到210万个区间,在两个区间中进行色彩运算,共计涉及4个横向维度,在计算完成后将像素插入其中,确保插入与显示的画面相同,促进4K显示效果的充分提升。与4K效果相比,此种关联模式依旧存在一定缺陷,只有在过渡期才可发挥作用,因此还需要后续不断升级。后一种方式可通过多种像素处理器统一整理,将4个4K分辨率像素点插入后,确保图像处于渲染状态。

  2.2HEVC编码技术

  与全清电视对比来看,4K电视的清晰度是其4倍不止,在对高清电视进行优化时,相关数据值与播放帧率也将随之增加。因此,在压缩信源过程中,可对内部编码标准进行改善。以往的MPEC-2已经很难满足当前压缩信需求,在此基础上,HEVC编码技术应运而生,在压缩中记录编码为H.265,编码标准可促进信源压缩效率提升。与H.265相比来看,可将这一编码技术应用到视频编码中,以此降低编码率。视频编码包括动态帧、视频画面、视频连接等信息,还有些音频信息也需要压缩编码,将两类信息混合起来转化为数据信息,更有助于传输效率提升。

  2.3高阶调制

  在新时期发展中,有线电视中的QAM调制技术得到广泛应用。该技术的适用范围较广,包括256QAM与64QAM等类型,可在多种等级模式下调制。同时,该项技术的调制等级与频谱率之间存在正比关系,当调制等级降低时,频谱率也会随之降低,与之相对的抗干扰能力、抵御能力将随之增强,但对网络要求不够严格。反之,当调制等级提升时,频谱率也会随之增加,这样便会导致抵御能力、抗干扰能力降低。现阶段,数字电视中64QAM调制的应用范围最广,可同时满足射频谱应用与网络质量两项指标。为了适应更大的网络与视频带宽,要求超高清电视不断优化,使256QAM调制技术日益成熟,传输速率得到进一步提升。将视频信息压缩为编码后,应对数据信息进行调制,当前主要采用AQM调制方式。从理论层面来看,可实现不同等级的共同调制,较为常见的等级为8、16、32、128、256与512QAM。在我国的4K电视网中,调制器处理有效码率可通过下式计算:

「电子设备」4K超高清电视有线电视网传输特点的研究-1.jpg



  式中,Q为有效编码率;M为调制等级;g为原编码数值。通过上述调制计算,可使网络质量与频谱更加有效,获得更加理想的编码处理效果。

  2.4传输协议

  在多媒体数据传输中,实时传输协议RTP作为一种新的标准被提出,与之对应的是RFC文档,可对配套协议RTCP进行定义。该协议可以为多媒体数据提供端与端之间的传输服务。在RTCP协议应用中,可传输应用数据流相关控制流,其主要作用是对网络服务质量进行监控,并将结果反馈给服务器,达到多媒体数据同步的目标。RTP实时传输是在HTTP传输的基础上衍生的,与后者相比,前者的优势主要体现在终端可对第一帧数据进行处理和播放,使多媒体实时播放的功能充分展示出来,并具备暂停、快进、快退等功能。

  3 4K超高清有线电视传输的实现

  3.1应用要求

  在信息时代背景下,宽带的价值日益体现出来,4K电视在发展中逐渐认识到有线电视网传输的各种作用。在正式传输之前,对混合传输问题进行综合分析,并合理选择压缩方式。对于混合传输来说,主要是指高清与标清数量规模相对较大的节目传输,如前文所述,H.265压缩模式的应用可达到最佳压缩效果,并通过及时更换,使设备质量能够与当前压缩要求充分相符。

  3.2应用理论

  由于城市等级不尽相同,有线电视的调制方式、编码率与编码形式也有所区别,以2K高清电视为例,其编码方式为H.264,与之相对的编码率为11Mbps;如若是0.5K的常规标清电视,其编码方式为MPEG-2,在调制方式上与2K电视无明显的差别,但其编码率仅为5Mbps。同样,如若将首个压缩模式应用到4K电视中,与之相对的编码率变为40Mbps。

  3.3传输策略

  通常情况下,不同城市的编码方式也不尽相同。在有线电视网传输中,可采用多种组合方式,宽带的产生使传输问题得到有效解决。在传输时,可根据现存问题有效分析和解决。在后续运营中,可对用户所提问题进行上门维修,及时帮助用户解决问题。当前,4K电视发展在传输速率方面的限制已经被打破,主要的障碍在于电视内容,这就要求后续4K技术的核心应放置在内容建设方面,为用户呈现出更好的节目效果。

  3.4具体应用

  以J省为例,该省的有线电视在2014年实现首次4K电视试播,主要由机顶盒来完成,并可通过转区的方式点播。在2018年,CCTV电视台4K高清频道在广州建成,由珠江数码公司有线电视网传输,用户可在4K直播频道中观看。现阶段,4K电视逐渐普及,但与发达国家相比依旧存在差距,要想实现大面积的应用还需要加强技术层面的优化创新。2019年春晚的深圳分会场使4K电视应用有了更大的突破,完成了4K电视5G网络传输测试,同时也是我国首次成功开展5G网的4K传输检测。本次检测由中央电视台、华为公司、中国移动联手举办。在测试过程中,通过对5G网络的实验,实现了分会场4K信号回传到广电总机房的目标,还将总台的4K信号传递到分会场转播车中,使信号能够被实时展示出来。在本次测试成功开展后,我国4K电视的应用可谓是更上一层楼,对有线电视网的优化革新起到极大促进作用,为广大群众带来震撼的视觉体验,使群众的生活品质得到显著提升。

  4 结语

  综上所述,当前4K有线电视传输技术正在如火如荼的开展,越来越多大型运营商都在推广该项技术,对液晶电视产业与传媒产业发展起到极大促进作用。4K电视的发展与推广离不开4K显示技术、HEVC编码技术、高阶调制与传输协议的支持,应不断强化该技术,提高整个电视行业的竞争力,实现更好更快的发展。

  作者:胡剑华

  本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第20期

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发表于 2021-2-3 16:23:12 来自手机 | 显示全部楼层
要顶的啊,楼主辛苦了,谢谢
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发表于 2021-2-3 21:14:33 | 显示全部楼层
太好啦&萬分感謝版主的無私發佈分享%
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发表于 2021-2-4 05:00:06 | 显示全部楼层
淡定,淡定,淡定……
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精华内容,楼主V5!
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发表于 2021-2-5 04:33:15 | 显示全部楼层
多谢分享
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发表于 2021-2-5 04:44:10 来自手机 | 显示全部楼层
看看!!!!!!!!!!!
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