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论文摘要:广播电视信号传输和播出手段主要有微波、卫星、光缆3种,本文简述了的广播电视移动接收的制式及技术。
科学技术的飞速发展给各行各业带来了挑战和机遇,随着广播事业的不断发展和进步,移动接收成为发展方向之一。广播电视虽然有很长的历史,但移动接收的进展却不尽人意。即使是调频广播,在汽车高速行驶中的接收也往往遇到困难。电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到解决,所以广播电视的移动接收引起广电界的重视。
一、移动电视
移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响。移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
二、移动接收制式
众所周知,地面数字电视广播系统目前有多种制式,除了国外正在使用的几种标准外,还有我国自己提出的若干种制式。这些制式总体上可以分为单载波方式和多载波方式两类,美国用的ATSC是单载波的,欧洲的DVB-T是多载波的。国外主要有三种数字电视地面广播标准:欧洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美国的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(综合业务数字广播)。
ATSC采用的是单载波调制方式(VSB),抗多径干扰和抗多谱勒效应能力差,难以建立单频网和进行移动接收。ISDB-T虽然支持单频网和移动接收的应用要求,但是该技术应用较少。从世界各地对数字电视地面广播标准的采用情况来看,DVB-T标准较ATSC和ISDB-T更具优势。DVB-T是欧洲DVB系列标准中较新的一个标准(此外还有有线数字电视标准DVB-C,以及卫星数字电视标准DVB-S),也是最复杂的DVB传输系统。此标准是1998年2月批准通过的。DVB-T标准的核心是MPEG-2数字视音频压缩编码,采用编码正交频分复用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)调制方式,适用于大范围多发射机的8k载波方式。为高清晰度电视(HDTV)信号传输提供大于20Mbps的净荷码率,支持简单天线室内固定接收。为标准清晰度电视(SDTV)信号传输提供大于5Mbps的净荷码率,并能在车速移动条件下支持移动接收。具有单频组网能力。目前采用DVB-T标准的国家和地区有德国、西班牙、挪威等欧洲国家及澳大利亚、新加坡等其它国家。其中新加坡和德国等国将移动接收和手持设备作为主要方向。欧洲的DVB-T标准最初是为便携和固定接收而设计,它采用的是COFDM(编码正交频分复用)多载波调制方式,其调制参数(如星座图、编码率、保护间隔等)可调,可提供120种常规模式和1200种分级模式。随后,针对DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移动接收中的不足,人们提出了一种DVB-H的制式专门用于移动接收,而原有的数字音频广播(DAB)也发展到播出多媒体。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准是欧洲的数字电视标准DVB-T的扩展应用。和DVB-T相比,DVB-H终端具有功耗更低、移动接收和抗干扰性更强的特点,因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。也可以说DVB-H标准依托DVB-T传输系统,通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等手持便携设备能够在固定和移动状态下稳定地接收广播电视信号。DVB-H采用时分数字多媒体广播带宽、以脉冲方式发送各频道的数据。一般情况下,除接收所需频道的数据外,调谐器电路在其它时间均处于关闭状态,因此可有效减少耗电。DVB-H的基本商业要求是用电池供电的小的屏幕移动终端。它应该能够在手提式的,移动的和室内的环境中,使用单一天线接收多媒体业务。目前看来,数字移动电视非数字电视地面广播莫属。中国我国地面数字电视传输标准于2006年8月18日颁布(GB20600-2006),并自2007年8月1日起正式实施(国标地面数字电视标准简称为DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。较早时也称为DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。DMB-TH具有自主知识产权,能较好地支持移动接收,高清数字电视广播,单频组网。
三、小结
广播电视的移动接收作为当前的技术热点,尽管它的市场前景和受众分析还有待进一步的研究,但它的技术还在发展中。它还有着信号衰落、多普勒效应、覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题,所以要说哪一种制式最适合移动接收还为时尚早,因为每种制式都会根据市场的需要及时改进其技术,从而改善其移动接收的性能。
参考文献:
[1]都研美,刘峰.浅谈数字电视地面广播技术[J].广西轻工业,2007(05).
图1为键控特技原理示意图。
一.键控特技的分类
1.按键源的性质分
内键
键源与填充(前景)信号是同一个图像信号,即用要填的图像信号一路经过键控信号处理器产生抠像电视信号,另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键也称自键。内键特技以前常用于黑白字幕插入,键源信号通常是在黑底上的白色字符或图形,它的电平只有高低两种,且对应白色部分的电平高,如果填充信号记作A,背景信号记作B,则内键可简述为A抠B填A。这种技术现广泛地应用于色键特技。将叠加的全电视信号经消色电路和放大整形处理后,形成抠像键控信号,从而进行混合叠加。
(2)外键
相对于内键特技而言,外键特技的键信号不是由填充(前景)信号或背景信号形成的,而是由第三路视频信号作为键源所形成的,外键的键源信号也是由黑底上的白色字符或图形,填充信号通常为单一色调的彩色信号,因此外键特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信号记作A,背景信号记作B,键源信号记作C,则外键可简述为C抠B填A。
在计算机显示像素时,其RGB像素,一路通过电平合成得到抠像信号,另一路经过D/A变换,编码器编码产生填充信号,如图2所示。其中存储器输出为数字RGB信号(各8位),经D/A变换成模拟RGB,然后经编码器合成成为填充信号,另一路经求和电平处理器产生抠像信号。图2的键控信号叠加器输出为0和1两种状态的电平信号,随着字幕机技术的发展,现已有利用另一8位信号通道产生具有256级电平变化的ALPHA键,从而产生具有半透明渐变的效果(后文详述)。
2.按产生键信号的键源图象成分分
(1)亮度键
它是利用键源图像中亮度成分来形成键信号,亮度键要求键源图像要有较高的亮度反差,即要求键源中作前景的图像部分要亮,其余部分要暗(黑),要形成明显的黑白反差,亮度键又称黑白键。图3为亮度键原理示意图。
(2)色度键
又称色键,它是利用彩色幕布的前景图像(填充信号)的色度成分(主要是色度中的色调,也就是图像的颜色)与其后的彩色幕布的色调(幕布的颜色)差别来形成键信号,用键信号去抠背景图像,再填入彩色幕布的前景图像。色键也是内键的一种形式,所不同的是键信号的形成方式,内键是利用键源信号的黑底和白字符之间的亮度差别来形成键信号,而色键是利用键源信号的彩底(即彩色幕布)和前景图像(如演员图像)之间的色调差别来形成键信号,同时键源信号又作为填充信号。色键要求键源图像信号有较高的色度反差,即要求键源信号中作前景的图像不能含有其后作幕布(背景)的彩调相同或相近的色调,也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开,最好是补色关系,以保证两者之间的色调差别。
在电视制作中为了获得最佳视觉效果,使用色度键时应尽量满足下列要求:
.背景应平坦,照明条件要好,颜色要均匀。
.拍摄物体的照明要好,不能带有被键出的颜色。
.视频必须以分量格式拍摄。
图4为色键原理示意图。
3.按键信号波形分
硬色键
键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号,硬色键合成输出图像的前景和背景的分界处有抖动和突变现象,使人感到生硬和不自然,还存在分界处彩色闪烁和有幕布色镶边等现象。另外,对于自然景物中的半透明物体作为合成图像前景图像时,其后面的背景图像应该是部分地透明,但是硬色键在任何瞬间其键信号所控制的视频切换开关不是接通就是断开,键信号只有两种取值,不是高电平就是低电平,因此硬色键合成图像中前景图像不是全透过就是全不透过其后的背景图像,这与我们日常见到的自然景观是不同的,所以硬色键特技给人缺乏真实效果的感觉。在硬色键中,键信号为高电平时视频开关接通,前景图像全透过其后的背景图像,键信号为低电平时视频开关切断,前景图像全不透过其后的背景图像。
(2)软色键
键信号波形是与前景图像透明度相关的斜坡形(梯形)信号,键信号在上升和下降期间有一定的斜率,软色键能够在很大程度上克服硬色键的上述缺点,软色键中将用于硬色键的脉冲门控混合电路改成了线性混合电路。
目前,在软色键的基础上发展了线性键控特技(也称透明键或ALPHA键),线性键合成图像能线性地与前景图像的透明度成比例地透过背景图像。软色键和线性键扩大了色键特技的应用范围。线性键是具有半透明混合效果的键控特技,其键信号决定合成图像中前景图像(填充信号)后背景图像以什么样的透明度可见,即键信号根据前景图像的透明度而线性地成比例地决定前景信号与背景信号的合成比例或混合程度。线性键的数学模型可用下式表示:
VOUT=VF*K+VB*(1-K)
其中VOUT为前景(填充)信号和背景信号合成后的输出信号,VF为前景信号,VB背景信号,K为键信号,K值取值范围为大于等于0而小于等于1,从该式可知,当K=1时,VOUT=VF,此时线性键的合成输出就是前景(填充)信号,这种情况称为完全叠加。当K=0时,VOUT=VB,此时线性键的合成输出就是背景信号,这种情况称为完全不叠加。当大于0而小于1时,线性键的合成输出为前景(填充)信号VF和背景信号VB按照K值所决定的比例进行合成以后的图像,合成图像看上去是半透明的效果,透过前景可以看到背景,透明度的大小取决于键信号K的值。实际上,当K=0或K=1时,线性键就工作在硬色键方式,但反过来硬色键却不能达到线性键的效果,因为硬色键的键信号K的值只有0(低电平)和1(高电平)两个值,所以硬色键合成输出要么是前景信号,要么是背景信号,不可能出现半透明的混合效果。
图5给出了线性键(ALPHA键)原理示意图。
二.色键技术应用于虚拟演播室
随着数字电视.计算机和多媒体技术的发展,色键已从二维特技发展到三维特技,近几年出现的虚拟演播室技术就是三维色键视频特技的典型应用,它将活动的演播人员图象通过色键方式键入到三维立体动画背景之中。做到真实的演员能深入到虚拟的三维场景中,并能够与其中的虚拟对象实时交互。在虚拟演播室中在一间兰色屏幕代替的真实背景里进行现场表演,三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境,并按照以下程序工作:摄象机采集前景视频信号,同时摄象机上的跟踪定位系统实时提供摄象机移动的信息。这些数据被送至一个实时图形计算机。从计算机的镜头视角再产生一个虚拟环境。以兰色屏幕为背景拍摄的摄象机图象,经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作,并通过数字视频切换台“联合”在一起,实时产生一个组合图象。
图6给出了色键技术应用于虚拟演播室的原理示意图。
传统的色键技术与计算机技术相结合应用于虚拟演播室,成功解决了前景与背景之间的透视关系.比例关系,使合成的图像有了极佳的立体效果,可以达到以假乱真的地步。
三.键控技术应用于电视播出系统
目前键控技术已广泛地应用于各级电视台的播出系统,主要用于台标时钟和字幕信息的叠加,所采用的方式多为并联方式,即只将实现键控特技功能的键控混合器串接于电视播出系统视频通道中,而将台标时钟机与字幕机并接于键混合器,如图7所示。其优点在于简化了电视播出系统视频通道,提高了电视播出系统的可靠性和安全性,降低了故障率和人为差错率,因为播出节目视频信号经过键混合器而不经过台标时钟机和字幕机,而且即使键控混合器出现故障,也因为其具有掉电旁路直通功能而不影响播出节目视频信号的传输。同时,采用键控混合器并接方式也方便了播出设备的维护和检修,当台标时钟机或字幕机出现故障时,可以方便地将其拆下检修,而不会影响视频通道的节目播出,只是暂时无法叠加台标时钟或字幕信息而已。
图8给出了键控混合器的原理示意。作为播出通道的关键设备,其必须具备以下功能:
主信号断电直通功能(BYPASS)。
采用两路外键处理方式,可同时进行底行字幕游动和台标叠加处理。
视频信号通道指标满足规定的要求。
具备各种检测功能。包括主信号在线检测,填充信号与主信号的同步检测。
通过对键控信号的处理,使得键控特技的混合层次灵活可选。
具备手动/遥控功能,作为播出设备,通过相应的遥控接口很容易接入自动播出系统。
键控混合器从使用上说分为两种,即开关键和ALPHA键。开关键即前文提到的硬色键,其核心部分是一高速开关,开关的速度很快,一般在15ns以下,主信号和叠加信号经钳位后分别到达二选一开关一端,键信号产生的控制信号用来控制开关。
自1998年6月中央电视台率先采用半透明台标以来,已有许多地市电视台都选用了新型具有256级透明效果的ALPHA键代替了传统的开关键,使字幕和台标能出现半透明或浮雕等效果。
四.键控特技应用于电视后期制作
在电视节目的后期制作中怎样利用传统的键控技术创造出意想不到的效果,我一直在进行一些尝试。我台成立于1997年,目前台里除了拥有传统的卷编设备外,还拥有Avid及新奥特的非线编设备各一套。由于这两套设备均不是以字幕作为设计目标,因此在节目制作过程中,我们发现字幕的特技和动画一直是困扰我们的一个难点。要想做出字幕的拖尾,碎玻璃,水波纹,双字同时游动,马赛克等效果几乎不可能。通过长期的实践和摸索,我们利用键控特技和现有设备,却可以成功地实现这些效果,大大提高了制作人员的创作热情,增加了节目的可视性。
1.1光纤传输技术特征
由于光纤线路本身传输损耗偏低,可以实现长远距离的干线传输,确保电视信号的基本技术指标;光纤频带宽,也有利于有线电视多路信号能够均衡地传输到每一个光节点上;光纤本身的传输距离长,并且具备一定的抗干扰能力,并且其传输还不仅仅局限于有线电视信号,可以拓展成一个开放的平台来开展综合化业务传输。
1.2HFC网络技术特征
有线电视光纤传输在开展综合业务传输时,提供了一个广阔的开放性平台,这是宽带综合业务网当中一个关键的组成部分。在国内,各个广电部门都在积极地开展传输网络的升级与改造工程,将原本以同轴电缆作为主体的树型结构网络逐渐改造成为传输媒质的HFC网,因为HFC网具备抗干扰能力强、频带宽以及可靠性高等特点,作为双向交互式网络,其应用也非常广泛[2]。
2有线电视光纤传输系统的技术维护措施
科学地、高效地、细致地完成光纤传输技术维护工作,可以保证当光纤传输系统面临故障时,做好相应的判断、处理及修复工作。
2.1管理光纤竣工技术资料
对光纤传输系统而言,其竣工技术资料主要包含了:第一,光纤传输系统改造的技术方案。第二,敷设光纤线路时的分布图,包括活动接头的编号与位置、光缆敷设的方式与用途、每一条光缆的长度、光纤链路的总损耗、接头损耗等内容。第三,光缆尾纤盒或者是光缆尾纤配线架图、台内外光纤传输机房分布图。第四,光端机主要的性能指标、型号、备件库存情况以及生产厂商。第五,光纤传输日常维护与测试的记录表格、日常故障处理登记表格等。
2.2对电视信号光纤传输的日常维护
在有线电视光纤传输的日常维护中,主要是对相应的发射光功率进行测试,同时,对光纤传输系统能否正常的开展工作加以判断。在维护中,我们要随时把握光纤损耗出现的变化情况,同时,对光缆进行定期检测,详细记录被测试的光缆线路的实际损耗,对于每一个测试值竣工记工都需要同测试值进行相互的比较,分析哪一个节点部位没有出现损耗,注意随着季节的变化,光缆损耗值出现的变化,同时,记录好光纤传输的工作状况,如此有利于在发生故障之后,能够及时地判断故障发生的部位,针对故障进行相应的处理[3]。虽然光纤线路发生故障的概率非常低,但是低并不代表就不会发生故障。所以,对光纤线路的抢修也是一个不可能避免的问题。建立一支作风过硬、经验丰富的抢修队伍,才能够在发生光纤事故故障时,及时处理故障,避免对用户的使用带来影响。当然,控制故障的最高境界在于发生事故之前就能够排查隐患,避免对正常的传输产生影响。所以,合理地设置寻线员,配合上日常的检修维护是非常重要的。此外,向社会大众宣传光纤线路传输相应的法律法规知识,也有利于提高有线电视信号光纤线路传输安全性、稳定性及可靠性。
2.3接收端线路侧
第一,如果发射的光功率正常,但是接收端线路侧的接受光功率要远远低于原始记录值,或者是直接为零,就说明光纤线路出现损耗增大或者是中断等故障现象,这时对光纤线路可以利用光时域反射仪(OTDR)进行判断与测试。对于这一类型故障发生的原因有:第一,光纤活动接头处出现了故障、光缆断裂、光纤熔接点故障。外部引起的故障发生的原因有架空光缆、直埋光缆以及管道光缆出现损伤性故障,这一类型故障一般是在非接头的部位出现。另外,光缆传输损耗值过大也是原因之一,主要是因为光缆本身质量有所欠缺、光缆出现了弯曲变形的情况、光缆温度特性偏低,最终导致光缆损耗增大的现象发生。第二,如果接收端路侧接受光功率属于正常状态,但是接收机工作状态却不正常,使用药棉蘸酒精对光纤活动接头端面进行轻轻擦拭之后,依然无法满足光接收机的正常工作要求,则可能是因为光接收机本身出现了故障,这时可以利用一个备用的光接收机来做出相应的判断与试验,而故障机最好能够送到指定维修点进行检修或者是更换,严禁出现随意调试或维修后,又使用到光纤传输系统之中。
3结束语
在传统电视节目的包装过程中,应用字幕制作技术难以对高级特效进行处理,很多节目的播放由此受到了限制,对画面不能进行有效渲染,也不能够实现多个节目窗口共同播放的效果,缺少叠加节目窗口的播放功能,音频轨道也较为单一,两个音频共同播放基本上不能实现。采用在线包装技术能够克服上述不足,能够实现多个叠加节目画面共同播放的效果,并且每一个窗口播放的内容可以有差异,画面可以不同,基本上实现了一个屏幕呈现出不同节目画面效果的目标,这样能够使电视新闻节目更加直观的体现在观众面前。在线包装不仅可以做到将多个画面呈现在一个屏幕的效果,还可以对屏幕上的节目窗口的大小进行自动调整,放大或者是缩小都可以实现。此外,在线包装技术还能够对节目中的音频进行处理和加工,可以对声音的大小进行调整,为了节目需要,也可以在一个节目中呈现出不同的声音,比如,国外一家新闻节目在播放关于地震消息的新闻时,会在屏幕的某个位置出现字幕并伴有提示声,以此提醒观众加强对此条信息的关注。
二、在线包装在电视新闻节目中的应用
1.在节目直播过程中的应用
因为信息的传播要能够具有非常强的时效性才能及时被人们获取到,并且时间有限,过了一段时间以后可能就失去了作为信息的意义。为此,在电视节目组获取到了最新的新闻以后,就要以最快的速度对图片、声音、视频等进行处理和编辑,在编辑结束以后,按照一定的顺序播放出来。在线包装借助自身优势实现对新闻的最快编辑。比如,在新闻播报中,实时通讯插播会经常出现,驻外记者会将通讯信息在第一时间传到电视台,电视节目组的工作人员在获得了通讯信息后马上应用3D效果编辑文字,在文字编辑完成以后,按照一定的顺序播放到屏幕中的适当位置。例如,在播放一起交通事故新闻过程中,为了表现画面的真实效果,使观众更能真切的感受到当时的场景,会运用3D动画演示出车祸的整个过程,再配合上主持人细致以及富有情感的讲解,使整个过程演示的更加完美、真实。此外,应用在线包装还能够在屏幕中插播文字信息、图片信息以及视频信息等,以此来增加新闻的画面观和视觉冲击感。比如,在播放我国经济发展相关的新闻时,在讲述GDP增长时,会以一组柱状图表现上升的趋势。使人们感受到国家在不断的进步和发展,人们生活水平在不断提高。又如,在分析房屋价格持续上升的新闻时,可以播放一组价格折线图或者是季度股票价格。这一类的新闻观众往往只停留在听的表面,对很多专业性的名词都不明白,对其缺少深入的了解,但是看到了相关的图片信息时,能够引导观众更深层次的了解新闻,新闻收视率也能够更高。
2.在线包装演播室的应用
在新闻节目的包装过程中,很多的文字、图像以及字幕都是应用模块套用进行的便捷和加工,可以说是包装技术的基础。但是模块的设计较为复杂也比较辛苦,要符合电视栏目的风格,还要满足播放时的需要。为此,电视栏目组中的各级人员要充分沟通和协作,在相互的配合下才能制作出质量高的节目。为了使模块设计工作更有效率,可以在确定动画方式前对画面进行设计,在拿到计算机中进行微调,因为设计的重点突出了模块,模块又有固定效果,为此,非常有利于完善包装的整体风格,还能够提高电视制作的工作效率。
三、结语
【摘要】:网络技术迅猛发展,广播电视朝着移动接收方向发展。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了,但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,移动接收所遇到的问题之一就是衰落。移动接收中的关键技术是OFDM,OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。还有地面数字电视广播系统的多种制式问题,各种制式都有它的优点和缺点。解决了这些问题,应该就解决了移动电视的接收问题。
随着数字网络技术的迅猛发展,无线传播领域正在引发一场深刻的技术革命,就在这一两年间,无线数字媒体的类型骤然丰富,除传统媒体之外,手机电视、车载移动电视,楼宇分类电视,多媒体信息亭、地铁多媒体信息系统等新兴媒体纷纷涌现,移动接收是个热点,尤其是广播电视的移动接收,成为发展方向之一。现阶段,广播的移动接收算是在一定程度上解决了。但是电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到很好解决。但我觉得,已经快接近目标。
一、数字电视地面广播(DTTB)
在现代通信中,通信传输手段主要是光纤、卫星、数字微波等,加上地面无线电视广播电视发射构成信息主体。目前在我国数字电视按信号传输方式可以分为地面无线传输数字电视、卫星传输数字电视、有线传输数字电视三类。而移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响;数字电视地面广播通过电视台制高点天线发射无线电波,覆盖电视用户,用户通过接收天线和电视机收看电视节目,主要的受众也是针对本地区的。完善的数字电视地面广播系统所具备的蜂窝单频网功能,不仅提高了频谱的利用率,而且可应用与宽带无线接入市场;而移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会"信息到人"的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
二、移动接收所遇到的主要问题
移动接收采用的方式是无线数字信号发射、地面接收。因此,移动接收所遇到的问题之一就是衰落,这是所有无线通信系统都会遇到的问题。对于固定接收可以采用分集接收等方法予以克服,但对于移动接收而言分集接收的方法显然不实用,因此衰落问题尤为突出。电波在沿地表传播中会受到各种阻碍物的反射、散射和吸收,实际到达收信天线处的电波除了来自发射天线的直接波外,还存在来自各种物体(包括地面)的反射波和散射波。反射波和散射波在收信天线处形成干涉场,此外,在移动通信中,还存在因移动台(天线)的快速移动而划过颠簸的波节和波幅的驻播现象及由于多普勒效应而造成的相移,凡此种种原因,就使得实际移动台接收到的场强在振幅和相位上均随时随地在急骤变化,使信号很不稳定,这就是无线电波的衰落现象。衰落的严重程度通常随频率或路径长度的增加而增大。目前还无法对衰落进行精确的预测,但区分绕射衰落和多径衰落两种不同类型的衰落是十分重要的。前者为慢衰落,短期信号中值电平在长期中的起伏;后者为快衰落,即瞬时信号电平在短期中的起伏。这两种衰落的表现和影响是不同的。另外,与其他无线通信系统不同的是,移动接收的关键点是移动。因此,移动接收还存在一个其他无线通信不会遇到的问题,这就是多普勒效应。
在日常生活中,我们会注意到远处迎面驶来发出警报声的警车在离你越近时,汽笛声的音调越高。从警车到达你所在位置开始,音调开始降低,而当警车离开你后,听到的音调会越来越低,这种现象就称为多普勒效应。奥地利物理学家多普勒是这样解释这种现象的:朝你驶来的警车发出的声波对你而言稍微压缩从而相对集中,这时你听到的声音波长短于该声源静止时的波,而短波音调是高的。相反,离你而去的声源的声波稍微扩散,这时你听到的波长比该声源静止时的波长长,长波音调是低的,这样的效应对电磁波同样适用。比如一个趋近我们的天线发出的信号,它的频率高于该天线相对于我们静止时的频率,波长相对变短;相反,一个离我们远去的天线发出的信号,其频率则会低于该天线在相对我们静止时相对于我们的频率,波长相对变长。同时波长的位移量与天线的运动速度存在正比关系,即速度越快,则波长移动越大。以上现象就是多普勒效应(Doppler)。系统方面,移动接收还要考虑覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题。从基本原理考虑,模拟广播电视信号是不宜实现移动接收的。为了解决移动接收中遇到的问题,广播电视信号必须首先实现数字化。利用数字技术无线接收,可有效解决以上问题。只要在信号有效覆盖范围内,所有移动交通工具,只要配有接收设备,都可以接收数字移动电视信号。
三、移动接收中的关键技术--OFDM
OFDM是正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)的缩写,是在严重电磁干扰的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施。OFDM的基本原理是:高速信息数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干子信道中传输,每个子信道中的符号周期相对增加,这样可减少因无线信道多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的码间干扰。另外,由于引入保护间隔,在保护间隔大于最大多径时延扩展的情况下,可以最大限度地消除多径带来的符号间干扰。如果用循环前缀作为保护间隔,还可避免多径带来的信道间干扰。OFDM的特点是各子载波相互正交,扩频调制后的频谱可相互重叠,不但减少了子载波间的相互干扰,还大大提高了频谱利用率。主要技术特点如下:1)可有效对抗信号波形间的干扰,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输;2)通过各子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力;3)各子信道的正交调制和解调可通过离散傅利叶反变换和离散傅利叶变换实现;OFDM能够有效地对抗衰落和多普勒现象带来的负面影响,使受到干扰的信号能够可靠地接收。OFDM码率低,又加入了时间保护间隔,具有极强的抗干扰能力。其多径时延小于保护间隔,所以系统不受码间干扰的困扰。在有关移动接收的几种标准的制定过程中,都采用OFDM作为其核心技术。
四、移动接收制式
【关键词】广播电视技术;维护管理
随着人民物质生活水平的逐渐提高,人民对休闲娱乐等方面的精神生活也有越来越多的追求,广播电视行业发展也越来越快,例如随着私家车在国内的普及,车载广播逐渐成为热门的信息传播手段。受众的增多也就要求广播电视需要提供更好的服务,这也对广播电视技术的维护管理工作提出了新的挑战。本文将从广播电视技术维护管理的必要性,广播电视技术维护管理的特点以及广播电视技术维护管理的工作方法三方面提出笔者的看法。
1广播电视技术维护管理的必要性
传统的广播电视传输技术在准确性以及安全性上已经无法满足社会的需要,传输技术的更新是必然的,因此需要做好技术设备的更换以及维护工作,保证传输信号。广播电视节目不同与其他的传媒手段,通常情况下广播电视节目都是24h不间断地,而这些节目都是采用模拟信号的方式通过技术设备自动控制,同时模拟信号可以对传输线路进行监控,因此需要对这些设备进行检修、养护,检测出老化部件、破损部件,并在不影响广播电视设备正常工作的情况下完成更换,进而不影响节目的正常播放。广播电视技术维护工作的好坏直接决定了设备的工作寿命与效率,检修与维护需要按照规范的程序进行,对出现的问题要提出合理的解决方案,并根据方案做记录,供日后查阅。广播电视技术维护必须被重视,因为一个细小差错便可能为用户带来很大不便,比如一位听众喜欢在开车的时候听“Mus-icRadio”广播,但有一次出现了杂音,听众不得不换台,这影响了用户体验。
2广播电视技术维护管理的特点
2.1广播电视技术系统规模庞大
目前我国广播电视技术的信号覆盖主要才有发射、调频、短波等手段,这些技术有体型大、耗能高、效率低并且维修不便等缺陷,使得广播电视技术维修工作任务重,并且发生故障风险大。因此国内很多广播电视已经引进固体化设备技术,有着高效。低耗、易维护的特点,但是在一些县级以及便宜地区尚未引入此技术。规模大的另一点体现广播电视节目的百花齐放,广播电视节目越做越细、数量越来越多,并且是全时段全天候播放,这就要求广播电视维护需要24h进行。
2.2广播电视技术系统逐渐复杂
同传统的单频不同,现在的广播技术是由系统集成与总控制室相互结合的复杂播控系统。这种系统包括同步电机、格式转化器等辅助设备,同时因为网络技术发展的影响,系统越来越智能化,因此在日常系统维护中,除了硬件技术的维护,又出现了网络技术维护的问题,这也是同传统广电技术维护不同的地方。
3广播电视技术维护管理的工作方法
3.1提高维护人员的整体素质
维护工作需要人来完成,一方面需要从硬件技术和软件技术两个方面对维护人员进行培训,提高其职业技能,另一方面需要加强其思想教育,热爱工作,具备高度的责任感和使命感,细心维护广播电视技术设备,这是进行广电技术维护工作的前提。
3.2了解工作原理
如上文所说广播电视技术有着规模大、操作复杂以及原理精深等特点,这需要维护人员切实了解电路特征、信号发射流程以及技术设备工作原理等,如果发生了技术故障,需要第一时间判断是软件问题还是设备问题,如果是设备问题那么应该在较短的时间内确定故障原因以及大致部位,从工作原理出发,利用仪表仪器等辅助设备,尽快完成修理。
3.3掌握设备的出场验收报告和技术资料
对于广电技术维修工人来说,首先需要掌握设备出厂时的状态以及验收报告、技术资料,在了解设备原理的基础之上,建立设备档案;其次要对设备进行定时检查,了解设备工作状态并做维护记录。一旦出现设备故障的问题,便可以把设备状态同出厂状态以及之前的维护状态做对比,这样可以快速查找技术故障所在。
3.4做好定期检修工作
这里的定期检修同上文的定时检查不同,上文提到的是检测、记录设备状体,而这里指的是需要对设备硬件的每一部分都做出故障排查。因为广电技术设备常年运作,一些受温度影响较大的配件需要做好除尘工作,保证设备的散热功能。电源、风冷等设备也是故障常出的地方,需要重点检查。
3.5出现故障后应避免主观臆断
通常可以独立负责广播电视技术维护管理工作的人员都有了较长时间的工作经验,对各种常见故障都了如指掌,这种优势对日常的工作有着很大帮助,但是也会滋生出经验主义的问题,在排除故障的时候靠着以往同样故障现象的解决方式来解决本次问题,很可能造成失误,导致设备受损,观众受到影响。
以上便是我对广播电视技术维护工作的思考。①认识指导实践,必须认识到维护管理工作的重要性才能提高责任心;②中国的广电技术维护有自己的特点,特别是不同级别、不同地方的广电技术管理都有各自的特点,需要去认识、了解;③只有掌握了科学的方法,才能做好广播电视技术维护管理工作,需要做到用心、负责并且实事求是。
作者:马艳良 单位:河北省唐山市迁西县广播电视台
近些年来,已经占领电视传播技术核心舞台的信息传输工艺系把图形和语音等相关信息依托模拟信号实施传输的操作过程。此类传播模式很难保证传输质量的稳定,所以,此种原始的影像传播技术已远远落后于现今时代人们对TV视觉效果的需求。网络数字化技术是对信息化传输工艺的突破。电视影像播放所依赖的信号传播一改由过去的模拟信号而转换成了数字信号,大大地改善了信息资料的传播模式,其能够给电视观众带来更好的功能服务,并且优化影像品质,增强顾客的多维立体声感受。基于这些,于现时阶段,网络数字型TV信息传播工艺已开拓出了极大的运用空间,且越来越站稳了行业市场。此项工艺系把网络功能当做运行平台,其对TV信号实施数字型调控,并且依托数字型的独特优势使电视播放质量跨入了一个崭新的时代。
2网络数字型广播TV的优越特征
2.1网络数字型TV的独特品质
(1)数字型的利用趋势
依托信息工艺技术的持续创新,TV信息传播技术亦从以往的模拟化模式转向了数字化模式。数字型技术,其所依托的信息传播方式和信息品质均存在着极大的强势要素。它是科学技术高度发展的新型产物,其技术给电视播放带来的高质量及高效果是当今时期人们所有目共睹的。数字型信号依托其独到的品质而显示出奇特的信号传播稳定性,即指其对周边事物和其他信号显示出明显的无关联性。也就是说它对外界信号有很好的屏蔽作用。所以,本着满足观众对优异品质、高传播效率、精彩逼真TV影像渴望的目的,我们必须大力发展具有优秀品质和高超效能的数字型广播电视工艺技术。
(2)网络型的运用方向
网络型IT技术在我国近几年各个领域中获取了极为普遍的运用,人们已经完全适应于网络世界给他们生活、学习等各方面带所来的舒适、快捷、高效的感受,不管是人手具备的移动通讯,还是汽车等交通工具的定位导航功能,无一不是网络技术带来的高科技成果。收看电视节目播放,它已成为人们精神生活的重要组成部分和主要生活方式。同时它还是人们获取生存技术和其他相关资料的主要渠道。另外,它还担负着充当政府口舌、宣传党和国家的重要方针政策、实施社会讯息大交流、开展信息共享等重要职能。所以,现在我们非常有必要把这一具有迅捷、平稳功能的网络IT平台运用到TV传输技术之中,把无处不在、无时不有的网络系统当做TV信息传输的有力载体,它可以大力推动TV技术的拓展进程,进一步扩大TV节目的覆盖面积。另外,网络传播平台的有效运用,能够给消费者带来更优质的精彩节目信息,提升国民的生活品位。
2.2网络数字型TV工艺技术的利用优势
(1)信息资源的高效获取和共同享用
网络数字型TV工艺技术能够完全依托网络独特优越功能,把最新的讯息凭借IT网络传递,之后再依托TV影像、声响工艺技术及时、清晰地转传给观众的视觉、听觉感受之中。从而使观众收取到最新的价值信息,切实地实现社会信息的高效共享及广泛的利用,体现了快捷高效的时代脉搏。
(2)信息资源的整合提炼
由于历史的TV技术属于凭借模拟信号实施传播,此类传播工艺较严重的先天性缺陷即为它的模拟信号强度无法通过人工实施合理的调控,没有恰当的办法对其进行剪裁。然而,数字型TV技术即可完全依托数字型控制。在实施TV节目播放以前,运用IT网络工艺提取出所需要的相关讯息,尔后,依托数字型工艺技术对其实施整合及提炼,从而取得最有意义的资讯。再有,还能够进行最大限度的整理已编辑的讯息,优化视频品质,完善视频效果。
3网络数字型TV工艺技术的运用过程
该项先进的讯息数字型传播过程,其基本是在依托网络IT技术平台的基础上,对所收集到的各类相关讯息实施数字型整合、提炼处理,之后以数字型的模式进行网络传播,最终达到数字型TV的播放结果。详细的操作过程为:于网络服务器内部编制本身自有的服务器网点,再于网络的站点中设置TV服务器,切实保证TV在实施网络数字型运行时能够在很大程度上改善传播效果。而后再对TV服务器实施远程设置,包括一些使用和娱乐需求。之后,依托体系检测过程,实现信息的传递功能。另外,给每个需求设置出高效的链接,加大链接的速率。还可依托终端的软件挑选对照所需放映需要,在传播数字型讯息时,参照传播帧速度实施恰当判别,周密考量传输的数字量。远程服务器给对应需求以回应响应,把观众需要的讯息以数字化方式处理好后再优质地传递到终端TV中。
4结语
【关键词】广播电视无线发射技术创新分析
广播电视(Radioandtelevision),它主要是利用无线的电波或导线来向广大地区进行图像节目、音响播送等传播性的媒介,统称广播。而只进行声音播送的则称之为有声音广播。既可播送声音,又播送图像的则称之为电视广播。在一定程度上,虽然自媒体时代下,对于我国广播电视业带来了巨大的发展性冲击,我国的广播电视业也深受打击急需寻求新的突破性发展路径。但是,无论自媒体如何引领新时代的发展浪潮,人们对于广播电视业的热衷也不曾削减,广播电视一直都是人们所热衷的媒介。那么,对于我国广播电视业来说,要想不被自媒体所淘汰,不负众望寻求新的发展性突破,就必须提高对无线发射性技术的重视程度,对该项技术予以深度的分析,研究出其最佳的应用路径,以通过无线发射性技术新的创新发展,来引领我国广播媒体开辟发展蹊径。
1技术概述
广播电视中无线的发射技术,其具有着便捷性的接收、较为的成本投入、较为简洁化的技术操作、较广大辐射范围等特征。目前,在我国一些较为偏远的乡村地区应用的较为普遍,是偏远地区广播电视主要的应用方式。在一定程度上,伴随着我国广播电视中无线的发射技术日新月异的发展,可谓是给广大偏远地区人们带来了众多的福利,他们能够在遥远的山区就可观看到丰富多彩的广播电视节目,为我国广播电视业服务网全覆盖性发展目标的实现奠定了重要的基础,重要性较为突出。同时,通过无线发射性技术在我国广播电视业当中有效的应用,还能够极大的减轻广大广播电视人的工作量,可实现人工智能化的广播电视相关信息数据的传输及接收,为广播电视业的全智能化操控及发展奠定了重要基础,让我国的广播电视业能够为受众提供最具现代化的服务。
2技术创新研究
2.1注重感知性无线电高新技术的研发
在广播电视中无线的发射技术,其主要强调的是期间各类频谱性资源的有效性利用。但是,从广播电视中无线的发射技术实际应用情况来看,无线的电频谱的查找存在着较大的难度性,且会对于广播电视相关信息数据的传输产生一定的阻碍性作用,不利于我国广播电视业为广大受众提供高质量的服务。那么,针对这一问题就需要我国广播电视业在进行无线发射性技术实际应用期间,注重感知性无线电高新技术的研发。在一定程度上,通过对感知性无线电高新技术的研发,就能够通过感知性无线电技术进行广播电视相关信息数据的查询,还可进行闲置性无线电相应频谱的合理连接,大大提升了无线电其频谱性资料实际的利用效率,可有针对性的处理有效性频率的连接性问题,提高广播电视中无线的发射技术智能性及灵活性,让我国的广播电视业为广大受众提供全方位的服务。
2.2注重无线电空中技术的开发
无线电空中技术,其早期主要应用军事作战当中。那么,伴随着我国无线电空中技术日新月异的发展,无线电空中技术也被各高端行业及领域当中实现了有效性应用。而对于我国广播电视业来说,也可适当向着无线电空中技术的方向进行有效性的开发及研究,以进一步提升我国广播电视中无线的发射技术创新发展,保证广播电视信号的稳定性,提供广播电视相关信息数据传输的效率及质量,为广播电视的广大受众提供更为高质量的服务。
2.3科学设置高空光缆架设的高度
在一定程度上,广播电视的信号传输其主要是依靠于高空的光缆,它是广播电视的信号传输基础,更是信号实现高速发射的根本保证。那么,我国的广播电视业要想进一步提高无线发射性技术的应用效果,就应当科学设置高空光缆架设的高度,以为无线发射性技术的有效性应用奠定重要基础,保证在利用无线发射性技术进行广播电视的信号传输时,可以高质量的完成,尽最大可能地保证广播电视的信号传输效率。
2.4注重防雷设施的合理化设置
对于广播电视业来说,防雷设施的合理化设备,也是提升无线发射性技术的应用效果的创新举措之一,也可进一步提升无线发射性技术实际应用过程中的安全性及可靠性。因而,这就需要我国的广播电视业应当尤为注重防雷设施的合理化设置。(1)进行避雷带网与避雷针等这些传统避雷设施的合理化设置。在设置期间,应当注意天线与避雷针之间间距的控制。通常情况下,通信的天性应当安装于避雷针的外线1.5个波长之外,为天线与避雷针所处位置的主置之中;(2)进行无线防雷覆盖性接地,设置好接地网。应当严格按照国家的相关要求,避雷针的接地性电阻应当小于10Ω,且不超过4Ω设备的地网性电阻;(3)将发射性信号线防护的相关工作做好。在信号线位置上进行避雷针的安装,以实现对所有信号线的屏蔽,避免其与外界发生接触情况。从而进一步提升广播电视中无线的发射技术应用的安全性及稳定性,保障广播电视中无线的发射技术实际应用效果。
3结语
综上所述,当前是我国广播电视业实现突破性发展的关键时期。为了能够进一步推动我国广播电视业的快速发展,就需要对广播电视中无线的发射技术,进行综合性的分析及研究,探索出广播电视中无线的发射技术在新时期突破创新的有效性路径。从而能够不断提升广播电视中无线的发射技术综合水准,以实现广播电视中无线发射性技术的创新优化,为我国广播电视业在新时期的蓬勃性发展提供重要的技术保障。
参考文献
由于现代互联网技术的进步,使得宽带网络建设也随之得以迅猛发展,尤其是在近些年,宽带上网与共享互联网中丰富的声音、视频等信息资源逐渐成为人们学习、生活、生活活动及工作的新时尚。然而,在看到宽带上网带给我们好处的同时,也应该看到在互联网发展及建设过程中所存在的问题,即:为了抢占地盘,很多接入运营商恶搞互联网“圈地”运动,最后导致资金的严重浪费,重复建设,工程维护及建设费用难以收回。还有很多接入商为节省接入费用,通常会在对2M端口租用后,就开始实施运营,由此就形成窄带在外,宽带在内的情况,导致宽带宽不起来,在运用时形同虚设。此外,还有很多接入商直接在接入网中应用以太网中所包含的局域网技术,由此就会有比较高的系统接入成本,需要重新布线才能得以应用,且在用户信息安全及管理方面也有不少问题。
二、有线电视接入网技术发展趋势
(一)融合与统一
从根本上说,融合与统一是有线电视接入网发展的必然趋势。由DOCSIS逐渐升级为DOCSIS3.1,由EPOC+EPON逐渐升级为Epoc,EPOC又和DOCSIS3.1中的PHY不断融合与统一。科学技术的迅猛发展对其融合与统一具有促进作用,例如SDR,促使本来极为困难或者说几乎是不可能的互通与融合——各个技术简单化融合。很多厂商与网络运营商都希望统一与同和,这对成本与风险的降低、市场的扩大极为有利,其成本也包括运维成本与设备成本。然而,以往技术通常难以实现统一化,所以急需一种统一架构。统一架构设想:前端多种技术本身属于一个集成统一平台,而CCAP就是其中最为典型的一个例子;基本能够统一光节点中所含的光电转换装置,即:EPOC中继架构与C-DOCSIS2.0中所含PHY架构、C-DOCSIS2.0在OFDM参数与编码调制方式方面具有相近或者一致性,且从设备与芯片生产应用视角来看有完全统一的可能性。
(二)最需要的架构
一般系统速率等级均为下小上大,该系统具体到接入网,始终希望接入网局端设备速率比设备终端大。且各级速率总容量始终为下大上小,将其收敛、汇聚的特点充分体现出来,FCU一方面起到电与光之间相互转换的作用,另一方面还起到1G-10G相互转换的作用。在已知网络条件下,FCU中各个支路能够频率复用,由此EPOC频谱需求就能够得到完全解决。此外,EPOC局端并未设1G阶段,而无法规模部署10GEPON的重中之重就是ONU光模块有着过高的价格,10GEPOC同样会出现类似性问题,所以10G与1G之间的转换具有必要性。一般由若干个64MHZ的子信道共同组成1GEPOC,这样不仅能够对FBC技术予以采用,同时还能够通过绑定技术实现,而且子信道带宽是终端速率的标准。
(三)逆向思维的EPOC
就现阶段来说,实现EPOC的关键与难点是可变速率和固定频谱的同轴怎样与固定速率光纤相匹配。逆向思维:与固定速率条件相满足,通过可变频谱同轴,同时和同轴信道相适应所导致的速率与调制效率的改变。无线通信与模拟通信是固定频谱信道主要来源,对无线电的感知,势必需要与可变频谱相适应。同轴本身属于一种处于封闭状态的本地信道,能够对频谱进行充分挖掘与灵活配置。数字化,尤其是在进一步深入光纤后,以太网中的同轴信道能且应换一种思路,确保以太网频谱、速率具有可变性,而TDO则在可变频谱更为适用。所有FCU均与一个调制简表相对应:统一对下行进行调制,下行调制后保证速率固定,且匹配于10GEPON速率,根据该FCU应用场景最差的情况对频谱进行配置。如果宽带有多余,可作他用,例如:低等级、非实时的应用。由此光纤段与同轴段相同,均为固定码率,而频谱宽带与调制指数两者可有所不同。在准动态或者静态对上下行宽带进行配置的情况下,FDO和TDD也无根本性差别。基于FTTB(光纤到楼),除一些频段高端损耗比较大或者有干扰外,设计SNR的指标可超过45dB,能够为调制率最高要求提供有利保障。就算是有太大损耗的频谱,若未受到干扰,那么其信噪比是相对较为平稳的,只是无法上升至调制率要求最高值,然而,基本上调制率处于稳定状态。所以,频谱需求一般不会有特别大的改变。对OLT进行进一步扩展:其中一部分与10GEPON相对应,其速率从头到尾处于固定状态;另一部分则对可变速率技术予以绑定且扩展,像HPAV或者HiNoc。在调制后具有不恒定速率的条件下,同轴段由信道频谱中将(10GEPON)速率通道划分出来,此为固定通道,其余为可变通道。由此能够与EOC演进相适应,同时与前后代技术两者具有兼容性与共存性。一般由OAM统一调度频谱资源。
(四)高度分散与高度集中
由于存储容量、计算能力及传输宽带的不断增大,控制、调度及业务平台逐渐向云端集中,且应用处理与选择也逐渐向终端分散,其中间逐渐简约化,层次也逐渐变少,仅仅剩透明管道。此为有线电视接入网技术高度分散与高度集中的必然发展趋势。首先,接入网部分会出现高度集成,即:功能下降大约2个数量级,基层度上升大约2个数量级,其成本同样会相应下降。某企业在CCBN领域所展出CCAP板卡容量为64(频点)×50(IPQAM)+32(频点)×50Mbit/s×8(DOCSIS3.0端口)=16Gbit/s。如果根据户均静态宽带计算,那么一块板卡就能够支持1301户。如果一个机架有80块板卡的容量,那么一个机架就能够支持大约10万户。就算是静态宽带箱100Mbit/s升级,一个机架也能够支持1万户,这样计算得出,一个10m2的计算机房间能够支持大约10万户。若根据20%的静态宽带渗透率计算,如果一个机架能够为5万户地区服务,那么一个面积为10m2左右的机房就能够为50万户地区服务。由于以太网高度集中带来业务平台与技术平台的不断统一与融合、高度分散所引发的终端融合具有其发展必然性。
三、有线电视接入网技术发展目标