第一篇:数字调制技术与地面数字电视广播论文
摘要:数字调制技术已经逐渐成为广播电视行业发展的重要技术之一,地面电视广播技术的数字化也是促进数字调制技术的重要行业背景,两者相辅相成。通过阐述数字调制技术的重要性,对其相关技术研究方向进行总结,大致包含单载波调制与多载波调制、半导体的脉冲编码调制PCM、增量调制方式和自适应差值脉码调制ADPCM等。在技术发展的支持下,我国地面数字电视广播行业得到巨大的发展机会,结合政策环境促使技术发展和行业不断发展,为我国地面广播电视发展提供重要推动力。
关键词:数字电视;地面广播;调制技术
1数字调制技术的重要性
地面数字电视广播与数字调制技术有着不可分割的关系,数字调制技术是数字电视广播运行的重要技术之一。数字调制技术能够为数字电视广播信号的传输等过程提供更加重要的保障工作,信号的产生以及发送过程有着严格的要求,保障其发送的准确、适当,是运用调制技术的重要意义。在调制技术的发展过程中,过去使用的并不是数字调制技术,而是模拟调制技术,在数字化逐渐发展的背景下,数字调制技术逐渐替代模拟调制技术,成为数字电视广播的主要运用技术,也为其提供更加严密的信号检测。不同的数字调制技术适应不同的信号传输要求,在数字广播电视信号传输过程中需要对相应技术情况进行了解,以达到更好的信号传输质量。
2数字调制技术实现方式
当今社会发展中使用的数字调频技术有多个研究方向,不同的调制技术也各有利弊,合理运用数字调制技术能够更大限度的提高通讯发展水平,促进数字广播电视和广电工程的发展。2.1单载波调制与多载波调制数字调频技术中从载波方式上来说,可以分成单载波和多载波的方式进行数据传递。两种调制方法在实施之前需要对数据进行映射处理,以对输入的符号进行帧数据的构建。其中根据所用的调制方式可以将数据与载波进行合理的调制以对信号的使用和传播进行检测调制。无论是单载波调制还是多载波调制都能够在满足需要的前提下进行信号完善与调制工作,选用适合的方式能够达到更好的传输效果。2.2半导体的脉冲编码调制PCM半导体的脉冲编码调制是美国贝尔公司研制的一种调制技术,在进行数字调制时可以对信号进行减噪处理,对近距离的噪声处理有很强的效果,是一种具有一定使用意义的调制方法。在进行噪声处理时,PCM使用的脉冲方式将数字通信数据进行编码,将编码形成的8位二进制数据进行再利用,此时的编码后数码率达每秒64kb。对于可视电话会议的信号,要求频带50-7000赫兹,编码后的数码率应提高为每秒128kb。传输数字信号到对端后进行解码,恢复出原来的话音信号[1]。如何衡量噪声处理的结果呢?这里还有一个量化指标,即对传输的打分情况MOS,综合衡量数据清晰、可懂、平均值等对数据和信号进行综合考量。这种半导体的脉冲编码调制对数据的传输效果和传输方式起着重要的改善意义,是在数字电视广播发展中的重要调制技术。2.3增量调制方式数字调制技术中有很多技术方向,其中增量调制技术是其中一种编码方法,用码字表示模拟信号的取样值。增量调制方法与PCM方法的区别便是使用的二进制编码只有1位,而PCM方法为8位二进制码。在技术应用效果方面,增量调制的方法弊端较大,没有PCM方法使用效果强,需要更大的工序才能完成同样的数字调制问题,达到更好的数字电视广播信号效果。2.4自适应差值脉码调制ADPCM在数字调制技术中属于波形编码技术。在同样噪声频率的影响下,较之其他方法会具备更加完美效果的信号和通讯效果。这种调制方法的实现率更高,在同等条件下会实现更高质量的通讯能力,在差值计算不同的情况下,能够适应不同差值的存在达到更好的脉码调制效果。在合理的频率实现下,达到更好的数字调制效果,完成地面数字电视广播的信号运输。这种方法也与上文提到的单载波调制与多载波调制、半导体的脉冲编码调制等方法形成互相补充、共同促进数字调制技术的发展。
3地面数字电视广播与其技术发展前景
202_年我国《地面数字电视广播覆盖网发展规划》出台,这一规划的出台将对数字电视广播的发展具有重要的推动意义。随后更多的针对地面数字电视广播的政策不断完善和出台,增强我国行业发展政策推动力。良好国内发展环境的建设,将扩大地面数字广播电视的受众,极大促进其被使用效率,加速产业发展,促进相关技术使用和研究。3.1地面数字电视广播发展前景在政策支持的环境下,我国的地面数字通信技术将得到长足发展,更多的地面通讯设备更新换代,在未来几年里,数字电视设备的更迭也将为数字电视广播的发展起到重要的推动作用。地面数字电视广播在国内的发展环境更趋向灵活化,地面覆盖的数字电视能够为用户提供更加不受时间空间限制的消费体验,所以在发展中具有重要的优势。发展环境中,地面数字电视广播应该将城市发展作为重点发展对象,但也应充分发掘农村、乡镇等地的通讯潜力,将调制技术与地面数字电视广播充分结合,为我国的通讯发展做出贡献。全国共有50-60个城市建立了地面数字电视移动接收覆盖网[2],在发展拓展的背景下需要进行合理的发展规划,发展的同时注重商业和公益相结合,将公益性融入产业发展方向中,行业发展不能离开公益性的贡献。3.2数字电视广播技术的发展在地面数字电视广播的技术发展过程中,已经由单一的技术发展拓展到了多方向的技术研究,在数字电视广播技术的调控技术方面也如上文所述得到的更多的研究发展结果。数字电视广播技术发展能够获得当今的发展水平有政策环境的支持也有技术环境不断发展的环境力量。目前在技术发展的进程中,存在一些问题。技术发展方向受用户资源影响,目前的产业发展主要针对用户需求进行,用户资源缺少或需求导向发生偏离,将会对技术的发展起到一定的制约作用。所以在地面数字电视广播的技术拓展过程中需要紧抓用户需求心理,提高技术发展的针对性。另外,在推动技术进步时需要注重地面数字电视广播产业的独特优势,运用行业优势吸引技术人才,将相关技术融入更具针对性的数字广播电视行业中,为普及地面广电做出应有的贡献。争取更全面的覆盖用户群的需求,更加准确的触及广播电视的根本推动力。
4结论
我国地面数字电视广播正处于发展期间,在政策环境支持和商业背景发展良好的情况下,应抓住机会推进产业发展。地面数字电视广播的发展离不开强大的技术支持,其中数字调制技术是重要的信号传递和运输的监测技术,能够在通讯过程中完善信号效果,对广电通讯信号质量改善起着重要的作用。数字调制技术分为几个不同的技术研究方向,不同的方向具有不同的技术优势,进行数字调控时可以根据现实进行技术调整。我国地面数字电视广播产业发展应相应政治号召,积极进行商业发展与公益想结合。
参考文献
[1]黄庚年.数字调制技术的进展[J].数字通信,1996(2):7-8.[2]冯景锋,李国松,代明.地面数字电视的现状及展望[J].中国数字电视,202_(1):25-27.
第二篇:地面数字电视广播覆盖研究论文
摘要:在诸多应用领域当中,地面数字电视广播独具优势,但因受经济及相关设备的影响,地面数字电视广播的发展也存在一定局限性。文章围绕地面数字电视广播覆盖展开了一系列讨论。
关键词:数字电视广播;模拟电视;单频网
1数字化
1.1数字化的基本特征
数字化基本特征主要有两点:第一,在对数据实施传输、拷贝及存储操作时,不易受外界干扰;可与其他数字化数据进行叠加使用;数据易于处理和管理。第二,可对所使用信号数据进行压缩并纠正数据错误;整理和管理信息内容;在对数字信号进行过载时若数据丢失则无法恢复;若误码率过高且超出系统纠错能力范围时,数据信息也会丢失;加密数字信号会出现一定延时[1]。
1.2地面数字电视的优势
相比于传统的模拟电视,地面数字电视有着诸多优势:第一,具强抗干扰能力。传统的模拟电视因受外界干扰较大,不可避免地会出现重影问题,而地面数字电视可通过利用信道编码、正交频分复用等方式来增强抗干扰能力,从而弥补模拟电视的这一缺陷。第二,单频网。单频网是数字电视广播的特殊产物,是指在同一个网络当中,具相同频率的多台发射机可同时发射相同的节目。单频网的使用一方面大大节省了频率资源,另一方面可降低发射机的发射功率,有效减少电磁污染。第三,接收方式多元化。地面数字电视不仅支持固定接收,而且还可依照不同的业务需求提供便携式接收和车载移动接收,相比于传统的有线电视或是卫星广播,地面数字电视的接收方式更加多样。第四,高频谱利用率。数据压缩技术的不断成熟使得地面数字电视的频谱利用率也逐渐提高。现同一电视频道可传输4~6套标清电视节目。第五,具不同信号损伤表现。因信道的复杂多变,无线广播电视信号在进行传输时会出现各程度的损伤。相比于传统模拟电视因信号损伤而表现出来的图像质量下降,数字电视的表现更加明显,其可能会突然从接收良好直接转至无法接收。第六,明确的覆盖区域定义。因传统模拟电视的覆盖边缘变化相对较慢,所以其对覆盖区域定义相对模糊。但是数字电视的质量变化则比较快,在这种情况下,地面数字电视就需有明确的覆盖区域定义。
1.3地面数字电视的标准及技术要求
地面数字电视在进行运行时所使用的技术主要有采样和量化。其中采样是指系统在进行运行的过程当中每隔一段时间便会对音频信号的幅度进行自动读取;而量化是指系统会将采样过程当中所获取的音频信号的幅度转变为具体的数字值。从根本上来说,采样就是信号在时间方面的数字化,而量化则是信号在幅度方面的数字化。采样频率是采样的重要指标之一,是指在对模拟声波实施数字化处理时,系统每秒采集声波幅度样本的次数。采样频率对经数字化处理后的模拟信号的频带宽度及瞬时特性起决定性作用。
2地面数字电视广播覆盖
2.1地面数字电视广播覆盖的业务
无线覆盖是地面数字电视广播的主要信号接收方式。据统计,我国利用模拟无线方式进行电视信号接收的用户约占全国地面数字电视广播用户的2/3。全国3.5亿户家庭当中有1.26亿户是利用有线进行电视信号接收,而利用无线进行电视信号接收的则高于2亿户,且其多为城郊及农村家庭,这些用户急需更为稳定的电视信号[2],以接收更多、更优质的电视节目,而提供这些服务便也成了地面数字电视广播的主要业务。
2.2地面数字电视广播覆盖的特征
在数字化技术的基础上,地面电视广播覆盖呈现出以下特征:第一,投资成本低、见效快,通常无需架设大批线路。第二,具强移动性,可打破时间、空间的局限性,这是有线电视无法实现的。第三,具强抗灾害能力,一般来说,地面数字电视广播覆盖很少受各种外界因素影响,包括建筑施工或是自然灾害等。第四,有效提高频谱利用率,使无线频率资源得到充分使用。第五,覆盖范围广且接收便携,可有效扩大用户量。
2.3地面数字电视广播覆盖的需求
2.3.1地面数字电视广播覆盖的基本需求
地面数字电视广播的基本需求主要有五点:第一,功率大,面积大且可实现一点到多点和连续播出的需求;第二,充分考虑同频道和邻频道,存在模拟或数字干扰时的需求;第三,数字电视是在当前模拟电视的基础上进行数字化转变,为此还要充分考虑模拟电视发射需求,包括发射位置、设备及条件等;第四,频谱规划,其中最重要的是覆盖范围及效果;第五,支持单频网且移动接收速度超过250km/h。
2.3.2地面数字电视广播覆盖的技术需求
在数字电视的协助下,地面电视的节目传输容量将会更大,频谱的利用率也会更高,如在数字电视的帮助下,利用数字化信号,地面电视的每个信道可以传送2套高清电视节目或是10套标清电视节目,同时服务模式也会变得更加灵活,不仅可为用户提供标清电视节目,而且还可为用户提供高清电视节目,同时借助相关科技设备还可为用户提供高速移动及手持接收等地面电视服务。另在数字电视的协助下,地面电视广播还可能实现大区域范围内的单频组网,如利用移动设备实现移动电视、填缝发射、利用小功率发射机进行组网等,从而改变地面电视广播的运作方式。此外,依照地面数字当前的运行状况,利用数字电视还可有效提高城居民的文化素质。通过观看各类具文化意义的电视节目,居民的文化素质得到了明显提高[3]。
3影响地面数字电视广播覆盖的因素
影响地面数字电视广播覆盖的因素有很多。在此,重点讨论具选择能力的因素。第一,发射参数,包括发射机的输出功率、发射天线的高度和增益、馈线损耗。通常来说,发射机的输出功率、发射天线的高度和增益越大,地面数字电视广播的覆盖范围也越大;而馈线损耗则与覆盖范围成反比。第二,发射频率。因发射频率越大,电磁波的穿透能力及绕身能力就越弱,这就会使得覆盖阴影衰落加大,进而导致接收效果差;高发射频率还会使得多数无线数字信号被水、湿地或是树林等吸收,最终传送至用户处的无线数字信号就越弱;再者,越高的发射频率就地产生越大的多普勒频移,不利于高速移动接收,为此,地面数字电视广播覆盖的发射频率应保持较低,一般保持在550~700MHz即可。第三,极化方式。地面数字电视广播覆盖的极化方式主要有水平极化和垂直极化。水平极化的远区场强分布较好,覆盖范围更广,因此发射天线多选择水平极化天线。而垂直极化具强环绕效应,且易于实现,另垂直极化天线还可有效抵抗雨雪天气信号接收能力差的缺陷,且车载安装方便,为此在移动接收当中多选择垂直级化天线。第四,接收参数。通常来说,接收灵敏度、接收天线的高度及增益与接收效果之间成正比,接收效果越好,地面数字电视广播覆盖的面积就越大。第五,信道调制参数。基于多载波传输的地面数字电视广播覆盖系统当中,载波的数目会对单频网的组建大小及接收速度产生影响。调制方式及编码率会对接收效果及节目数量产生影响,一般节目数量越大,接收效果就会越差。此外,单频网的规模会受载波模式及保护间隔的影响,因此在实施单频网的同步传输时务必要充分考虑这一点。
4地面数字电视广播覆盖的关键技术
4.1发射系统
地面数字电视发射系统主要由3部分构成:地面数字电视信源前段、传输网络和地面数字电视发射前段。其中传输网络的主要工作是负责ASI码流的传输,包括其内容和格式;地面数字电视信源前段主要的工作是负责给码流配备相应的单频网;而地面数字电视发射前段的主要工作是负责调配码流分路及节目码流。
4.2组网方式
地面数字电视广播的组网方式及传输方式包括单频网和多频网两种。以单频网为组网方式的地面数字电视广播系统中的各发射点是利用同一频率将相同的数据码流进行同时发射。节目的分配则是利用各种先进科学技术实现的,如直连光纤、SDH、微波等,并利用调制器将其进行同步处理之后转变为射频信号进行传输[4]。基于上述单频网的工作流程,以单频网为组网方式的地面数字电视广播系统在对信号频率进行调整时务必要尽量减少运行范围内各发射点的相互干扰或是信号覆盖。在此,信号覆盖区域主要是指两个或超过两个发射点的信号或是频率能同时达到的区域,这样就会形成信号覆盖。简单来说,要想尽量避免信号的相互干扰或是覆盖就要尽量缩小信号覆盖区域的面积,为此可以采取缩短延时长度和降低信道存在强度的方法。
5结语
地面数字电视广播是数字化技术应用的表现之一,也是现数字电视广播覆盖的主要方式。但因经济基础及相关设备有限,现地面数字电视广播覆盖仍存在部分问题。本文就这些问题进行了详细的研究分析,望能给相关工作人员以借鉴。
参考文献:
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第三篇:数字电视信号传输技术探讨论文
摘要:随着互联网信息技术的发展和应用,数字化电视在当下得到了较为广泛地应用,数字化电视能够为人们带来更多的电视节目,从而满足人们观看电视的需求。数字化电视信号传输技术的发展和应用,是保证数字化电视节目质量的关键。加强数字电视信号传输技术的应用,切实保证数字电视信号传输的质量性和可靠性,成为当下数字化电视发展过程中必须把握的一个重要议题。本文在对数字电视信号传输技术研究过程中,对数字电视信号传输技术发展现状进行了分析,并就现阶段数字电视信号传输过程中存在的问题进行了阐述,并提出了相应的解决对策。最后,就数字电视信号传输技术未来发展趋势进行了阐述。
关键词:数字电视信号;传输技术;发展趋势
数字电视信号传输技术的发展,成为当下数字化电视发展的一个重要支柱,其技术手段的进步,能够在很大程度上满足数字化电视的需要,为人们提供更加清晰的电视节目。数字电视在应用过程中,从演播现场到发射端,再到传输过程,利用了数值信号,通过采样和量化再到编码,以二进制数字流实现电视节目播放。数字电视系统在应用过程中,能够有效地实现软件下载和网络互动,可以更好地满足人们的实际需要。数字电视的发展,在很大程度上满足了人们观看电视节目的需要,这一过程中,就需要对数字电视信号传输技术进行较好把握,从而更好地提升数字电视的发展和应用。
1数字电视信号传输技术相关概述
1.1数字电视信号传输技术发展现状
数字电视信号传输技术的发展,得益于数字电视的快速发展。据互联网一份调查数据显示,截止到202_年,我国数字电视用户比例达到了68.9%,从202_~202_年期间,每年的增长率超过了15%。同时,数字电视在发展过程中,卫星电视也呈现出大幅度上升趋势。202_年,数字电视在我国的覆盖规模超过了3亿用户,占到了电视用户总量的80%以上。数字电视在发展过程中,得到了政策的支持,并且随着相关技术手段的提升,数字电视的成本不断下降,能够为人们带来更好地服务,这样一来,数字电视在未来发展过程中,势必会实现100%的普及。数字电视的发展,促进了数字电视信号传输技术的发展,目前,数字电视信号传输技术应用过程中,主要以基带传输和频带传输方式为主。基带传输主要是指将数字化信号进行转化,使之符合数字电视传输需要,之后利用光纤、电缆或是微波管道,实现对数据信息的有效传输。基带传输是一种二进制的矩形脉冲信号,在进行数据信息传输过程中,具有较高的稳定性和安全性。频带传输技术在应用过程中,主要应用了调制、解调技术对数据信息进行传输。基带传输和频带传输方式的有效结合,能够更好地实现数据信息的传输,从而使数字电视传输技术得到更好地应用[1]。
1.2数字电视传输技术特点
本文在对数字电视传输技术特点分析过程中,注重对其技术特征和技术优势进行了分析和研究。关于数字电视传输技术的特点,我们可以从以下两点进行了解:
1.2.1数字电视传输技术的特点
数字电视传输技术在应用过程中,其在进行信号传输时,特征如下:①信号传输的可靠性较高,在对信号进行抽样、量化和编码处理后,能够有效降低信号干扰,使接受设备能够对信号进行有效接收,这样一来,在进行电视节目播放过程中,可以保证画面更加清晰,节目质量更高;②在利用数字电视传输技术过程中,可以对信息进行较好的存储[2]。同时,信息存储过程中,与信号传输时间、大小关联性较小,不会对信号质量产生影响。例如信号存储设备中,帧存储器能够实现帧同步和信号转化,并且在对图像特技效果存储过程中,能够实现时分多路的目的,从而对信道容量进行较好的应用,更好地实现对节目的转播;③在进行信号传输过程中,有效性较高。数字信号传输过程中,更加倾向于“单频网络”技术方向发展,这样一来,能够节约信息量空间,保证信息传输更好地满足电视节目发展需要。例如在利用6MHz模拟电视频道在进行电视节目转播过程中,通过利用通信网络同步传播的模式,能够更好地实现服务动态组合,这样一来,有效地提升信号传输的有效性[3]。
1.2.2数字电视传输技术的优势
数字电视传输技术的应用,其优势主要体现在以下几点:①具有较快的传播速度,能够保证数字电视设备对信号进行更快的接受,并且信号接收频率较为广泛;②数字电视传播技术应用过程中,能够保证信号具有较高的质量,并且具有较好的占频效果,从而满足用户对电视节目的观看需要;③数字电视传播技术更好地实现了更多视频接收设备的普及,从而实现了数字电视节目的“移动性”,人们可以利用手机、平板、电脑等设备,实现对节目的观看;④通过利用传输设备,能够对信号更好地进行存储,并且能够根据实际情况,设置相应的存储期限,以满足人们的实际需要[4]。
2数字电视信号传输过程中存在的问题
数字电视信号传输技术在应用过程中,由于现阶段技术手段并不成熟,在实际应用时,势必会存在一定的问题。这样一来,为了更好地促进数字电视信号传输技术的发展和进步,必须有针对性的进行解决。关于数字电视信号传输过程中存在的问题,主要涉及到了以下几点:
2.1传输信道可靠性存在缺陷
数字电视信号传输技术在应用过程中,仍需要借助于电缆线等辅助设备,这样一来,若是电缆线在应用过程中,出现故障,将会对数字电视信号传输的可靠性带来不利影响。电缆线采取了半空架设、利用无线信道架设或是地下掩埋的方式,这就可能导致电缆线在进行信号传输过程中,出现故障问题。同时,一些不法分子为了谋利,偷挖电缆线的情况时有发生,这就导致传输信道的可靠性存在较大的问题。
2.2网络安全问题较大
数字电视的发展,需要借助于网络技术,并且需要支付一定的费用。电视观众用户在使用数字电视时,会链接传输网络,这就使得一些电视用户的信息被盗取,从而给用户带来了一定的经济损失。
2.3设备具有较高的安装成本
数字电视的发展,需要借助于相关设备,并且从我国国情来看,要想实现数字电视的普及,需要加大投入,提升数字电视信号传输距离,这就需要敷设更多的电缆和光纤,从而使得数字电视信号运营公司的成本不断增加[5]。同时,随着数字电视信号传输范围的不断扩大,信号传输过程中将会面临更多的误差或是信号干扰问题,从而使运营公司需要加强维修投入,这也在无形中加大了运营公司成本。而从现阶段数字电视发展情况来看,采取了补贴和用户自行支付费用的发展模式,这样一来,用户也会承担一定的费用负担。但由于一些地区的交通条件以及经济发展水平较为落后,对数字电视信号传输质量产生了较为不利的影响,从而影响到了数字电视在这一地区的普及和应用。
3数字电视信号传输技术发展对策研究
数字电视的应用,在未来发展过程中呈现出一种不可逆的发展趋势,这样一来如何采取有效措施对数字电视信号传输过程中存在的问题进行解决,成为当下必须考虑的一个重点内容。对此,我们可以从以下几点进行考虑:
3.1对光纤传输信号进行应用
利用光纤进行信号传输,能够有效地满足模拟信号和数字信号的传输需要,并且能够保证视频在传输过程中,具有较高的质量。同时,光纤传输信号的应用,其传输速率能够达到上千Mbps,可以有效地满足信号传输需要。通过对光纤传输信号方式的应用,能够有效地扩大信号传输范围,并且能够实现低损耗、可靠性较高的信号传输目标。光纤传输信号技术的发展和进步,使得这一技术手段得到了推广和应用,并且能够在很大程度上促进数字电视信号传输技术的进步,更好地推进数字电视的发展[6]。
3.2利用数字信号卫星进行信息传输
数字信号卫星的传输方式,能够很好地满足数字电视信号传输的需要。这一传播模式在应用过程中,通过利用卫星将信号传输到指定区域,并能够对信号传输卫星进行远程操控,从而更好地实现数字电视信号传输技术需要。
4我国数字电视信号传输技术未来发展趋势分析
随着互联网技术的快速发展,以及人们对数字电视信号传输技术的广泛关注,这对于促进数字电视信号传输技术的发展和进步来说,起到了至关重要的作用。在未来发展过程中,随着“三网融合”技术的不断成熟,广播电视网、互联网、通信网的有机结合,需要对数字电视信号传输技术进行改进,使其能够更好地满足“三网融合”发展需要。这样一来,数字电视的覆盖率将持续增加,并且数字电视原来的机顶盒将被内部数字电视调谐器取代[7]。同时,数字电视能够有效地实现双向传输技术,不单单能够满足人们观看电视节目的需要,还能够使数字电视的功能得到极大程度的拓展,更好地提升人们的生活水平。
5结束语
结合本文的分析,我们可以看出,数字电视在当下得到了较好的发展,并且数字电视在人们生活中的普及率也不断提升。基于这一发展形式,数字电视在未来发展过程中,必须要注重对数字电视信号传输技术水平进行不断提升,使之能够满足数字电视的发展需要,并且通过技术革新,更好地适应未来的发展。因此,数字电视信号传输技术在发展过程中,要注重加强技术革新,能够结合当下信息技术发展特点,更好地与“三网融合”发展形势保持一致性,从而使数字电视信号传输技术得到更加广泛的应用,使数字电视能够真正得到普及,满足人们多元化的需要。
参考文献:
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第四篇:数字出版技术论文资料
数字水印技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息,可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。作为数字技术基本上具有下面几个方面的特点:
----安全性:数字水印的信息应是安全的,难以篡改或伪造,同时,应当有较低的误检测率,当原内容发生变化时,数字水印应当发生变化,从而可以检测原始数据的变更;当然数字水印同样对重复添加有很强的抵抗性
----隐蔽性:数字水印应是不可知觉的,而且应不影响被保护数据的正常使用;不会降质;
----鲁棒性:是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。主要用于版权保护的数字水印易损水印(Fragile
Watermarking),主要用于完整性保护,这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。当内容发生改变时,这些水印信息会发生相应的改变,从而可以鉴定原始数据是否被篡改。
----水印容量:是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息,或购买者的序列号,这样有利于解决版权纠纷,保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性,对水印的容量需求很大。按特性划分
----按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和易损数字水印两类。鲁棒数字水印主要用于在数字作品中标识著作权信息,利用这种水印技术在多媒体内容的数据中嵌入创建者、所有者的标示信息,或者嵌入购买者的标示(即序列号)。在发生版权纠纷时,创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者,而序列号用于追踪违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户。用于版权保护的数字水印要求有很强的鲁棒性和安全性,除了要求在一般图像处理(如:滤波、加噪声、替换、压缩等)中生存外,还需能抵抗一些恶意攻击。
----易损水印(Fragile Watermarking),与鲁棒水印的要求相反,易损数字水印主要用于完整性保护,这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。当内容发生改变时,这些水印信息会发生相应的改变,从而可以鉴定原始数据是否被篡改。易损水印应对一般图像处理(如:滤波、加噪声、替换、压缩等)有较强的免疫能力(鲁棒性),同时又要求有较强的敏感性,即:既允许一定程度的失真,又要能将失真情况探测出来。
必须对信号的改动很敏感,人们根据易损水印的状态就可以判断数据是否被篡改过。
按水印所附载的媒体划分
----按水印所附载的媒体,我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。随着数字技术的发展,会有更多种类的数字媒体出现,同时也会产生相应的水印技术。
按检测过程划分
----按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据,而盲水印的检测只需要密钥,不需要原始数据。一般来说,明文水印的鲁棒性比较强,但其应用受到存储成本的限制。目前学术界研究的数字水印大多数是盲水印。
按内容划分
----按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像(如商标图像)或数字音频片段的编码;无意义水印则只对应于一个序列号。有意义水印的优势在于,如果由于受到攻击或其他原因致使解码后的水印破损,人们仍然可以通过视觉观察确认是否有水印。但对于无意义水印来说,如果解码后的水印序列有若干码元错误,则只能通过统计决策来确定信号中是否含有水印。按用途划分
----不同的应用需求造就了不同的水印技术。按水印的用途,我们可以将数字水印划分为票证防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。
----票证防伪水印是一类比较特殊的水印,主要用于打印票据和电子票据、各种证件的防伪。一般来说,伪币的制造者不可能对票据图像进行过多的修改,所以,诸如尺度变换等信号编辑操作是不用考虑的。但另一方面,人们必须考虑票据破损、图案模糊等情形,而且考虑到快速检测的要求,用于票证防伪的数字水印算法不能太复杂。
----版权标识水印是目前研究最多的一类数字水印。数字作品既是商品又是知识作品,这种双重性决定了版权标识水印主要强调隐蔽性和鲁棒性,而对数据量的要求相对较小。
----篡改提示水印是一种脆弱水印,其目的是标识原文件信号的完整性和真实性。
----隐蔽标识水印的目的是将保密数据的重要标注隐藏起来,限制非法用户对保密数据的使用。
按水印隐藏的位置划分
----按数字水印的隐藏位置,我们可以将其划分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。
----时(空)域数字水印是直接在信号空间上叠加水印信息,而频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印则分别是在DCT变换域、时/ 频变换域和小波变换域上隐藏水印。
----随着数字水印技术的发展,各种水印算法层出不穷,水印的隐藏位置也不再局限于上述四种。应该说,只要构成一种信号变换,就有可能在其变换空间上隐藏水印。
数字版权保护(Digital Right Management,DRM)是目前对网络中传播的数字作品进行版权保护的主要手段。DRM是由美国出版商协会来定义的:“在数字内容交易过程中对知识产权进行保护的技术,工具和处理过程”。DRM是采取信息安全技术手段在内的系统解决方案,在保证合法的、具有权限的用户对数字信息(如数字图像、音频、视频等)正常使用的同时,保护数字信息创作者和拥有者的版权,根据版权信息获得合法收益,并在版权受到侵害时能够鉴别数字信息的版权归属及版权信息的真伪。数字版权保护技术就是对各类数字内容的知识产权进行保护的一系列软硬件技术,用以保证数字内容在整个生命周期内的合法使用,平衡数字内容价值链中各个角色的利益和需求,促进整个数字化市场的发展和信息的传播。具体来说,包括对数字资产各种形式的使用进行描述、识别、交易、保护、监控和跟踪等各个过程。数字版权保护技术贯穿数字内容从产生到分发、从销售到使用的整个内容流通过程,涉及整个数字内容价值链。
数字版权管理是针对网络环境下的数字版权保护而提出的一种新技术,一般具有以下六大功能:
(1)数字媒体加密:打包加密原始数字媒体,以便于进行安全可靠的网络传输。
(2)阻止非法内容注册:防止非法数字媒体获得合法注册从而进入网络流通领域。
(3)用户环境检测:检测用户主机硬件信息等行为环境,从而进入用户合法性认证。
(4)用户行为监控:对用户的操作行为进行实时跟踪监控,防止非法操作。
(5)认证机制:对合法用户的鉴别并授权对数字媒体的行为权限。
(6)付费机制和存储管理:包括数字媒体本身及打包文件、元数据(密钥、许可证)和其他数据信息(例如数字水印和指纹信息)的存储管理。
DRM技术无疑可以为数字媒体的版权提供足够的安全保障。
DRM技术的工作原理是,首先建立数字节目授权中心。编码压缩后的数字节目内容,可以利用密钥(Key)进行加密保护(lock),加密的数字节目头部存放着KeyID和节目授权中心的URL。用户在点播时,根据节目头部的KeyID和URL信息,就可以通过数字节目授权中心的验证授权后送出相关的密钥解密(unlock),节目方可播放。
需要保护的节目被加密,即使被用户下载保存,没有得到数字节目授权中心的验证授权也无法播放,从而严密地保护了节目的版权。
密钥一般有两把,一把公钥(public key),一把私钥(private key)。公钥用于加密节目内容本身,私钥用于解密节目,私钥还可以防止当节目头部有被改动或破坏的情况,利用密钥就可以判断出来,从而阻止节目被非法使用。上述这种加密的方法,有一个明显的缺陷,就是当解密的密钥在发送给用户时,一旦被黑客获得密钥,即可方便解密节目,从而不能真正确保节目内容提供商的实际版权利益。另一种更加安全的加密方法是使用三把密钥,即把密钥分成两把,一把存放在用户的Pc机上,另一把放在验证站(access ticket)。要解密数字节目,必须同时具备这两把密钥,方能解开数字节目。
毫无疑问,加密保护技术在开发电子商务系统中正起着重要的防盗版作用。比如,在互联网上传输音乐或视频节目等内容,这些内容很容易被拷贝复制。为了避免这些风险,节目内容在互联网上传输过程中一般都要经过加密保护。也就是说,收到加密的数字节目的人必须有一把密钥(key)才能打开数字节目并播放收看。因此,传送密钥的工作必须紧跟在加密节目传输之后。
对内容提供商而言,必须意识到传送密钥工作的重要性,要严防密钥在传送时被窃取。互联网上的黑客总是喜欢钻这些漏洞。因此我们需要一种安全的严密的方式传送密钥,以保证全面实现安全保护机制。
现在市场上比较多应用的是微软的 DRM 技术.DRM分为两类,一类是多媒体保护,例如加密电影、音乐、音视频、流媒体文件。
另外一类是加密文档,例如Word, Excel, PDF等。
DRM主要通过技术手段来保护文档、电影、音乐不被盗版。
这项技术通过对数字内容进行加密和附加使用规则对数字内容进行保护,其中,使用规则可以断定用户是否符合播放。
数字内容与传统实物产品的最大不同,在于可以接近零成本地复制和传播。如果是这样,就没有人愿意为获取数字内容而付费,从而破坏整个数字内容产业链。因此对于现在和未来的数字内容产业来说,一个关键问题是如何通过技术手段保护数字内
容免遭非法复制、传播。DRM(Digital Rights Management),即数字版权保护技术正是为此而生。DRM技术的核心主要是两项:一是数字加密;二是权限控制。前者阻止了数字内容的非法传播;后者则限制了使用数字内容的方式,如使用期限,可否打印,能否从电脑拷贝到手机上等。DRM主要功能模块:
1、内容保护。主要是通过加密技术来实现,以防止非授权的访问。
2、完整性保护。通常使用数字签名技术或数字水印技术,防止原作品遭到纂改。
3、身份认证。身份认证是PKI体制提供的一项关键服务,它主要通过可信赖的CA认证机构签发数字证书来实现。
4、安全传输。可以通过加密信道来实现,目前主要有SSL与IPSec,它们都可以用来建立安全的虚拟专网(VPN)。如果数字内容本身已经可靠地加密,则可在公开信道上传输。
5、权限管理。目前主流的实现手段是采用数字权利表达语言(DREL),如ODRL、XrML等来对与数字资源相关的权利进行定义。这是DRM技术的核心。
6、安全支付。当前电子商务支付平台主要基于SSL或者SET。SSL内嵌于浏览器中,应用较早,但只涉及到C/S双方的认证。SET在SSL的基础上进行了改进,可以包含多方认证机制,同时提供对交易各方的隐私信息的保护。
7、内容发现。读者的随意浏览对其决定是否购买该内容起着重要的作用。通过描述性元数据标识数字内容的标题、作者、关键词、出版机构、摘要等特征事项,并通过支持有限预览功能向用户提供一定的内容发现机制。
目前,DRM技术主要应于在电子书、电子文件、音频与视频流媒体、图形图像、移动多媒体等五个方面。国内外均已开发出一系列较为成熟的DRM软件产品或构件,如应用于音视频播放的Marlin DRM 工具集,应用于音频视频流媒体的微软Windows Media DRM,在Realplay上开发的 Helix DRM,苹果公司的FairPlay系统;应用于电子书和电子文件的Adobe Content Server,国内方正Apabi,书生SEP技术;在DRM标准方面,Marlin标准和OMA DRM V2.0标准(Nokia 6220手机支持)是广为接受的业界标准,主要应用于音视频保护领域,Marlin 正在开发面向电子书产品的标准,并已被KNO电子课本所采纳。
第五篇:数字技术与电影艺术
数字技术与电影艺术
——技术更新对电影产业的影响
姓名 学号 院系
从1985年电影诞生算起,百年世界电影史上的三次重大变革,都与科学技术的发展有着直接联系。换言之,正是由于科学技术的发展,才促成了电影艺术的重大变革。
世界电影史上的第一次大变革是电影从无声到有声,第二次是电影从黑白到彩色,这两次变革并未在电影产业化上产生太大影响,其影响是针对于电影艺术的。
1927年,美国摄制并公映的第一部有声片《爵士歌王》,标志着电影史上一个新时代的开始,使得电影真正成为视听综合艺术,促成了好莱坞戏剧化电影美学的诞生,也预示了默片时代的终结。但是这一次变革也引发了反对的声音,当中的代表人物便是默片大师查尔斯·斯宾塞·卓别林,以及第一位系统研究电影视觉表现的格式塔派心理学家鲁道夫·阿恩海姆。
20世纪30年代,尽管电影在世界各国已经相当普及,而且这门新兴艺术已经引起一批欧洲先锋派艺术家的兴趣与重视,但在当时仍有许多人固执地认为电影只不过是机械的再现现实,鲁道夫·阿恩海姆详细分析了电影艺术表现手段的特点,紧紧抓住电影影像与现实形象之间的根本差别,论述了如何利用这些差别来进行电影独特的艺术创造。阿恩海姆在其著作《电影作为艺术》里对无声电影和黑白电影进行了精彩的论述,并对无声电影的特殊艺术手段进行了精辟的分析,给予了很高的评价。他对于无声电影的理论总结具有十分重要的意义。然而他认为无声电影艺术上的优点是由其技术上的缺点所造成的,从而完全拒绝和排斥电影技术方面的进步。但这些反对的声音并未影响电影产业的发展,即使是默片大师卓别林,也在1940年推出其第一部有声片——《大独裁者》。
1935年,世界上第一部彩色电影《浮华世家》在美国诞生色彩造型成为电影又一个强有力的表现手段,似的银幕上的世界同现实生活中的世界一样多姿多彩、五彩缤纷,大大增加了电影的艺术表现力。而阿恩海姆反对一切可以使电影更加逼真地反映现实的技术进步,他极力反对有声电影和彩色电影,认为如此可以保持电影的艺术地位,以防止电影陷于自然主义,避免电影变成抄袭生活的工具。他的结论是错误的,自然主义是一种创作方法,绝不仅仅在于技术手段,有声电影和彩色电影也完全可以避免自然主义的创作方法。而且,电影艺术美学特性中逼真性与假定性之间具有辩证统一的关系,电影离不开艺术创造的假定性,同样也离不开反映现实的逼真性。
技术的发展与更新带来了电影留声机和彩色电影胶片,从而引发的这两次电影产业的变革与第三次相比只是序曲,环境音响和对白带给电影的影响增加了电影反映现实的逼真性,真正影响到电影产业化的,还是数字技术发展带来的第三次变革。
世界电影史上的第三次大变革,如果从美国导演乔治·卢卡斯1977年首先将数字技术和计算机技术制作的特技效果成功运用到《星球大战》中算起,这场影响深远的重大变革目前正在进行中。从一定意义上讲,数字技术的出现完全颠覆了传统电影的制作方式与美学观念,为电影产业开辟了一个新纪元。尤其是20世纪90年代以来,现代高科技以极其逼真的技术手段和虚拟现实的表现手法,极大地增强了电影产业的魅力与生命力。
从《侏罗纪公园》里栩栩如生的恐龙健步飞跑到《真实的谎言》中庞大的战斗机在摩天大楼之间横冲直撞,再到《泰坦尼克号》中巨轮倾覆在冰冷的海面上,这些震撼场面无不归功于数字技术,特别是202_年获得奥斯卡11项大奖的《指环王:王者归来》,更是用数字技术创造出了无法复制的效果。“视觉娱乐影像制作的技术和艺术正在发生着一场革命。这场革命给我们制作电影和制作其他视觉媒体节目的方式带来了如此深刻的变化,以至于我们只能用出现了一场数字化文艺复兴运动来描述它……”①
从某种意义上来说,数字技术的发展可以说是保住了电影产业。早在20世纪下半夜,由于电视业和录像业的迅猛发展,许多人宁可在家里看电视或录像,而不愿到影院去,这造成了电影票房的萎缩。正是高科技技术的更新与运用拯救了电影产业。技术更新带来的震撼效果,只有在影院中才能深刻体会。
“数字技术对电影产业的影响,既涉及技术层面,也涉及艺术层面;既涉及发行制作,也涉及特技效果;既涉及电影本体,也涉及虚拟现实;既涉及电影创作,也涉及电影美学。” ②总体看来,数字技术的更新与运用改变了电影的制作、发行和放映方式;同时,数字技术创造出电影的虚拟影像,创造出极具视听冲击力的影片;数字技术还带来了影视艺术的普及与融合。数字技术对电影产业的影响是多方位和多领域的,除了影片的制作外,数字技术对影片的传播方式、发行渠道、接收方式,乃至美学观念也产生了巨大影响。
当代电影产业正在发生着前所未有的变化,我们必须认识到,这种变化还在继续,技术的更新与发展带给电影产业的影响,是无法想象的。
注释:
①《数字化电影制片》 【美】托马斯.A.奥汉年
迈克尔.E.菲利浦斯
中国电影出版社1998年版,第22页 ②《影视美学》 【中】彭吉象
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