時間:2023-02-27 11:08:53
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)字技術(shù)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
二、數(shù)字技術(shù)在影視廣告后期中的運(yùn)用
影視廣告相比一般的平面廣告和其它形式的廣告,具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn),能引起人的好奇心,有新穎的表現(xiàn)和獨(dú)特的展現(xiàn)技巧等,往往能在極短的時間內(nèi),展現(xiàn)出企業(yè)特質(zhì)、商品特性。所以,影視廣告的表現(xiàn)形式和展現(xiàn)技巧,在制作過程中,要利用好數(shù)字技術(shù),對影視廣告的技術(shù)要求給予充分滿足。隨著數(shù)字技術(shù)在影視廣告后期制作中的介入,影視廣告所需要展現(xiàn)的藝術(shù)效果能完美呈現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)綜合利用三維影像、特技效果等手段,充分對創(chuàng)作想象進(jìn)行滿足,實(shí)現(xiàn)影視廣告最終所要求的藝術(shù)效果。
(一)影視廣告制作中字幕及片頭的制作對于影視廣告,在后期制作過程中,往往需要根據(jù)商品特性在影視當(dāng)中添加文字字幕或者制作片頭,以滿足影視廣告所要表達(dá)的主題內(nèi)容。影視廣告在進(jìn)行添加文字字幕或者制作片頭的時候,需要使用數(shù)字技術(shù),通過數(shù)字軟件的支持,對所要添加的文字、片頭進(jìn)行設(shè)計,賦予其產(chǎn)品內(nèi)涵。數(shù)字技術(shù)對于影視廣告實(shí)現(xiàn)的最終效果有著重要意義。
(二)廣告內(nèi)容多元展現(xiàn)對于影視廣告,良好的用戶體驗是非常重要的。所以,在影視廣告中,對最終的視覺效果要進(jìn)行充分考慮。影視廣告的拍攝中,往往會因為拍攝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)支持和人員安排等因素,造成影視廣告最終的拍攝效果難以滿足要求。在影視廣告中的圖形、表格的展現(xiàn),需要符合影視廣告的整體效果。所以,在影視廣告制作中,需要利用數(shù)字技術(shù),完成圖形、表格的繪制,以確保圖形、表格在影視廣告中的最終效果,滿足要求。數(shù)字技術(shù),可以充分滿足影視廣告對圖形、表格形式感的追求,能帶給用戶更舒適的觀看體驗。
(三)廣告動畫的制作一個影視廣告要具有吸引力,動態(tài)的畫面展示比靜態(tài)描述對于觀看者來說更具有吸引力。但是,一些廣告創(chuàng)意內(nèi)容通過常規(guī)手法難以完成。借助數(shù)字技術(shù),利用相關(guān)動畫制作軟件,完成廣告動畫的制作。如果沒有數(shù)字技術(shù),一些優(yōu)秀的廣告創(chuàng)意通過現(xiàn)實(shí)環(huán)境很難拍攝完成,就會對優(yōu)秀的廣告創(chuàng)意產(chǎn)生局限。而數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn),對以往的動畫制作方式進(jìn)行了重大變革,僅僅使用相關(guān)數(shù)字設(shè)備,就可以產(chǎn)生逼真的動畫效果,輕松實(shí)現(xiàn)虛擬動畫的動態(tài)效果,對影視廣告高質(zhì)量的制作完成有著極大的促進(jìn)作用。
(四)影視廣告效制作在影視廣告中,有時候為了表現(xiàn)產(chǎn)品特性,常常需要出現(xiàn)特效畫面。在一些影視廣告中,為了展現(xiàn)氣勢恢弘的場面,需要以蒼茫宇宙為背景,進(jìn)行影視廣告的展現(xiàn)。在實(shí)際拍攝中,以宇宙為背景完成的可能性甚至可忽略不計,但是,影視廣告的創(chuàng)意及展示效果,是不能勉強(qiáng)、湊合、打折扣的,所以,使用數(shù)字技術(shù),就顯得非常重要且極有必要。通過使用相關(guān)軟件,對影視廣告的背景進(jìn)行特效處理,以達(dá)到最終目標(biāo)。在一些影視廣告的創(chuàng)意設(shè)計中,會出現(xiàn)不在我們目前認(rèn)知中一些場景和事物,如何實(shí)現(xiàn)這些想象中的場景和事物,依然需要使用數(shù)字技術(shù)來滿足創(chuàng)作人員天馬行空的想象。通過摳圖合成、合成疊加等手段,對真實(shí)場景進(jìn)行改造,以達(dá)到影視廣告所需要的效果。
(五)影視廣告的鏡頭剪接和聲音制作對于一條成功的影視廣告而言,鏡頭內(nèi)容的充分展現(xiàn)是非常重要且必須的。按照創(chuàng)作要求,完成影視廣告初期的素材采集之后,鏡頭的剪接和聲音的配制,關(guān)系到影視廣告最終是否成功,對于影視廣告的實(shí)現(xiàn)來說非常重要。根據(jù)廣告創(chuàng)意,對拍攝的素材按照創(chuàng)作要求進(jìn)行非線性編輯,對影視廣告的聲音制作,按照要求進(jìn)行音頻的混合處理、添加特效聲音等。影視廣告制作中,特殊展現(xiàn)形式的實(shí)現(xiàn),都需要數(shù)字技術(shù)的支持,通過底層計算機(jī)硬件的支持,利用相關(guān)軟件,完成好影視廣告的剪接和聲音制作,實(shí)現(xiàn)視頻與聲音的同步。
(六)影視廣告使用數(shù)字技術(shù)的其它表現(xiàn)有時候,影視廣告所拍攝的素材因為種種原因,影視色彩難以滿足要求,如果重新拍攝,不僅會耗費(fèi)大量的時間,對影視廣告的正常播出造成影響,同時,也會耗費(fèi)人力物力,加大廣告投資。所以,對于影視廣告中色彩不能滿足要求的狀況,可以采用數(shù)字技術(shù)來進(jìn)行處理。通過軟件,對影片的色彩飽和度、色調(diào)等影響影視廣告色彩的因素進(jìn)行調(diào)節(jié),還可以根據(jù)廣告二次創(chuàng)作的精神,加強(qiáng)色彩處理效果,達(dá)到影視廣告視覺沖擊的要求。
1引言
傳統(tǒng)印刷有凸印、平印、凹印、絲印四大印刷,先是凸印一統(tǒng)天下,后來演變?yōu)橐阅z印為主導(dǎo)的情形。膠印固然可以提供良好的質(zhì)量和較短的生產(chǎn)周期,但仍存在很多不令人滿意的地方;而數(shù)字印刷具有個性化強(qiáng)、按需印刷交件快、使用勞動力少、占地面積小、節(jié)約資源等優(yōu)勢。由于在數(shù)字印刷工作流程中無需膠片,甚至無需印版、潤版液及顯影液,所以很大程度上避免了在圖文轉(zhuǎn)移時溶劑的揮發(fā),有效地降低了對環(huán)境的危害程度[1]。
數(shù)字印刷這一新技術(shù)自1995年在DRUPA展覽會上展出后,在世界范圍內(nèi)掀起了熱潮,而我國的數(shù)字印刷近幾年也有了快速的發(fā)展。
2數(shù)字印刷的概念及工作原理
2.1數(shù)字印刷的概念到目前為止,國際上還沒有對數(shù)字印刷(DigitalPrinting)的標(biāo)準(zhǔn)定義,主要存在兩個觀點(diǎn),一個是計算機(jī)行業(yè)的觀點(diǎn),另一個是印刷行業(yè)的觀點(diǎn)。計算機(jī)行業(yè)把由數(shù)據(jù)輸出到紙上的技術(shù)過程均稱為數(shù)字印刷,不管它是黑白的還是彩色的。因此也把這種意義上的數(shù)字印刷機(jī)稱為打印機(jī)(Printer)。而印刷行業(yè)則把由數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù)叫做數(shù)字印刷。
數(shù)字印刷是用數(shù)字信息代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬信息,直接將數(shù)字圖像信息轉(zhuǎn)移到承印物上的印刷技術(shù),它將各種原稿(文字、圖像、電子文件、網(wǎng)絡(luò)文件)輸入到計算機(jī)中進(jìn)行處理后,無需經(jīng)過電分膠片輸出、沖片、打樣、曬PS版等工序和時間,而直接通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紺MYK四色數(shù)字印刷機(jī)上印刷或直接進(jìn)行分色制版的一種新型印刷工藝[2]。
2.2數(shù)字印刷的工作原理數(shù)字印刷系統(tǒng)一般由圖文合一的印前處理系統(tǒng)與數(shù)字印刷機(jī)或照排系統(tǒng)組成。數(shù)字印刷利用印前系統(tǒng),將圖文信息直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字印刷機(jī)上,印刷出彩色印品。操作人員根據(jù)用戶的要求及其所提供的原稿輸入計算機(jī)(印前處理系統(tǒng));在計算機(jī)上進(jìn)行圖文數(shù)據(jù)的處理,對圖像進(jìn)行色彩、階調(diào)、層次等有益的調(diào)整,進(jìn)行能滿足用戶要求的創(chuàng)意、修改以及文字合成等,再將圖文信息進(jìn)行編輯排版,最終將理想的圖案、文字編排成用戶滿意的內(nèi)容和形式。這些數(shù)字化的信息最后經(jīng)過RIP柵格化處理,生成相應(yīng)的單色像素數(shù)字信號,然后將這些數(shù)字信息輸出到電子數(shù)據(jù)控制中心,這樣就可以進(jìn)行分色制版;也可以將數(shù)字信號傳送到印刷機(jī)的激光器上進(jìn)行調(diào)制,發(fā)出相應(yīng)的單色激光對印版滾筒進(jìn)行掃描。由感光材料制成的印版滾筒經(jīng)感光后就能吸附油墨或墨粒,這樣就可把圖文信息轉(zhuǎn)印到呈印物上,完成印刷[3]。
3數(shù)字印刷的關(guān)鍵技術(shù)
3.1靜電成像數(shù)字印刷技術(shù)靜電成像(Electro-photographic)又稱電子照相技術(shù),其基本原理是用激光掃描的方法在光導(dǎo)體上形成靜電潛影,再利用帶電色粉與靜電潛影之間的庫侖作用力實(shí)現(xiàn)潛影的可視化,最后將色粉影像轉(zhuǎn)移到承印物上完成印刷,將小顆粒的粉末附著固定在紙上成像。打印的程序各廠牌雖有不同,原理則大同小異。通常是將打印的資料轉(zhuǎn)換成小點(diǎn)之后,以激光把小點(diǎn)掃描到一個旋轉(zhuǎn)的滾筒上(滾筒用對光高度敏感的材料制成,并帶有正靜電荷,被激光掃描到的部位則轉(zhuǎn)為負(fù)靜電荷);當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)到粉末槽的旁邊,粉末帶正靜電荷,所以立即附著在激光掃描的部位,即是要打印的影像;這時一張帶負(fù)靜電荷的紙在滾筒下方出現(xiàn),所帶電極強(qiáng)度較激光掃描到滾筒上的略大一些,于是滾筒上的粉末就被吸到紙上,加熱固定之后,打印就完成。這一流程單色走一次,彩色要走4次(CMYK四色粉末各走一個滾筒)。成像的粉末非常細(xì)小,通常是固體粉狀[4]。
3.2噴墨成像數(shù)字印刷技術(shù)噴墨打印則采用不同技術(shù),以小滴的墨水滴到紙上,組合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠噴墨頭準(zhǔn)確的精細(xì)移動,用多個不同彩色的墨水匣,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶劑、水能夠快速滲透進(jìn)入承印物,以保證足夠的干燥速度;油墨中的呈色劑能夠盡可能固著在承印物的表面,以保證足夠高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必須與承印物匹配,才能保證良好的印刷質(zhì)量。
按照噴墨的形式把噴墨成像分為連續(xù)噴墨和按需(脈沖)噴墨[5]。連續(xù)噴墨所噴出的墨流是連續(xù)不間斷的,在壓力的作用下通過細(xì)小的噴嘴,在高速下分散成細(xì)小的墨滴。當(dāng)每一滴墨滴離開噴嘴的時候被充以靜電荷,通過改變電場的有或無來實(shí)現(xiàn)在承印物上的印刷。按需噴墨也叫脈沖給墨,它是將計算機(jī)里的圖文信息轉(zhuǎn)化成脈沖的電信號,然后由這些電信號來控制噴墨頭的閉合,即實(shí)現(xiàn)承印物上的圖文區(qū)或是空白區(qū)。其中最有代表性的噴墨技術(shù)要屬壓電陶瓷技術(shù)。
3.3磁成像數(shù)字印刷技術(shù)磁記錄成像技術(shù)與磁帶的記錄技術(shù)采用的是相同的記錄原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁場的作用下定向排列,形成磁性潛影;然后再利用磁性色粉與磁性潛影之間的磁場力的相互作用,完成潛影的可視化;最后將磁性色粉轉(zhuǎn)移到承印物上[6]。磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化鐵,這種材料本身具有很深的顏色,因此,這種方法一般只適合制作黑白影像,不容易實(shí)現(xiàn)彩色影像。
4數(shù)字印刷的應(yīng)用
數(shù)字印刷有著廣泛的應(yīng)用,如商業(yè)印刷、情報印刷、包裝印刷、報紙印刷、卡片印刷、制罐印刷、短版印刷、按需印刷等。由于數(shù)字印刷的特點(diǎn),它已經(jīng)在印刷業(yè)占據(jù)越來越多的份額,尤其在歐美市場,已經(jīng)形成與傳統(tǒng)印刷并駕齊驅(qū)的態(tài)勢。
5結(jié)束語
數(shù)字印刷技術(shù)以其不同于傳統(tǒng)印刷技術(shù)的方式,越來越趨于成熟并引起廣大關(guān)注。同時由于數(shù)字印刷開發(fā)的是以一個新的概念來開發(fā)的市場,與傳統(tǒng)印刷業(yè)務(wù)也有本質(zhì)的區(qū)別,所以隨著我國印刷業(yè)務(wù)朝向短版、快速、個性化發(fā)展的領(lǐng)域進(jìn)軍,數(shù)字印刷將憑借其巨大的市場潛力,在我國得到飛速的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]時永青.數(shù)字印刷及其與傳統(tǒng)印刷之比較[J].印刷雜志,2004(2)
本文作者:孫旭彬李崢工作單位:平煤股份十三礦
Windows正逐漸成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺。在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中,基于微軟技術(shù)開發(fā)的WindowsNT及CE平臺(包括IE)逐步成為了一種標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。當(dāng)前,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)管理領(lǐng)域及其他領(lǐng)域中都得到了廣泛的使用,而且取得了非常良好的效果。在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中,利用計算機(jī)技術(shù)作為依托的圖形化控制界面也成為了一種主流,主要在于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的圖形化控制界面能夠直觀反映信息并且操作也十分簡便,集成度也非常高。因此,基于Windows為依托的工業(yè)電氣自動化控制平臺已經(jīng)逐漸被大家認(rèn)可與使用,它的操作簡便與維護(hù)便利,使得辦公平臺能輕松集成,并且擴(kuò)展性很強(qiáng)。現(xiàn)場總線與分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用。現(xiàn)場總線屬于一種高度數(shù)字化的串行通訊總線,主要負(fù)責(zé)的是自動化系統(tǒng)與智能設(shè)備間的連接,此外還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的雙向傳輸。利用現(xiàn)場總線技術(shù),可以把現(xiàn)場的輸入/輸入站的智能化儀表及低壓斷路器與中央控制室的計算機(jī)進(jìn)行連接,而控制人員即使未能親臨現(xiàn)場,只要在中央控制室也可以收到現(xiàn)場信息反饋,及時對現(xiàn)場的情況提出建議與意見,或下達(dá)命令。數(shù)字技術(shù)在電器工業(yè)自動化中的滲透及前景。由于當(dāng)前市場的需求越來越大,使得數(shù)字技術(shù)和電器工業(yè)自動化的融合變得更加迅速,加上數(shù)字化的電子商務(wù)不斷崛起與發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)了兩者的融合。兩者的融合推動了自動化技術(shù)的重大變革,從目前來看,數(shù)字技術(shù)滲透到工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域主要有以下兩個方面的表現(xiàn):從管理層自上而下的滲透:對于企業(yè)的管理層而言,其必須隨時了解與掌握企業(yè)的生產(chǎn)過程與狀況,在這里便要求業(yè)務(wù)的處理系統(tǒng)需將數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的即時存取。數(shù)字技術(shù)已經(jīng)融入企業(yè)所用電氣自動化設(shè)備中:從目前來看,很多企業(yè)所使用的自動控制產(chǎn)品幾乎都有數(shù)字技術(shù)的影子,其中較為普遍的便是執(zhí)行器與傳感器,此外局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)在工業(yè)電子自動化中的使用空間也越來越廣泛。根據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),企業(yè)的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)或管理便可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人事及財務(wù)的了解與掌握,并能及時給予建議或指導(dǎo)。根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展趨勢及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來看,在未來的工業(yè)電氣自動化中,我們還能充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)處理技術(shù)開發(fā)出更為實(shí)用的圖形化與人機(jī)互動界面控制系統(tǒng)。
從實(shí)踐經(jīng)驗來看,數(shù)字技術(shù)確實(shí)給了工業(yè)電氣自動化很大的幫助,促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展與壯大,可是數(shù)字技術(shù)興起時間很短,加之還存在不成熟,因此在工業(yè)電氣自動化使用時依然存在著缺陷。比如,目前的數(shù)字化技術(shù)缺乏一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),而且缺乏一定的高素質(zhì)技術(shù)人員,此外數(shù)字技術(shù)的智能化程度很低等。因此,對于數(shù)字化在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用而言,還應(yīng)在使用的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。GOOSE虛端子概念的輔助運(yùn)用。傳統(tǒng)的二次回路存在著一定的缺陷,但是GOOSE虛端子概念的提出及其實(shí)際的應(yīng)用表明:改良后的二次回路,不僅更易理解,而且工程調(diào)試更加方便。GOOSE虛端子的輔助應(yīng)用是數(shù)字技術(shù)在設(shè)計與裝置上的一次偉大革命,為數(shù)字技術(shù)的完善提供了一大保障。目前,已經(jīng)將GOOSE技術(shù)推廣到了電氣設(shè)備的測控裝置、保護(hù)裝置以及智能終端間的信息交互中,其工作原理為通過對全站的線路、開關(guān)、母線等加以控制,以此實(shí)現(xiàn)跳合閘的功能,進(jìn)而保護(hù)測控遙控裝置,并且也能更好地使用聯(lián)閉鎖的間隔層。目前,經(jīng)過了大量實(shí)踐使用之后,GOOSE網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)下二次回路,從而實(shí)現(xiàn)了信號管理、溫度測試及檔位調(diào)節(jié)的便捷操控。此外,加之MMS網(wǎng)與之配合,使得結(jié)構(gòu)更加清晰,層次也更加分明,并能集中相關(guān)的接口組屏,有效實(shí)現(xiàn)組合配網(wǎng)與主機(jī)之間的通信管理,進(jìn)而保護(hù)跳閘與側(cè)遙控及聯(lián)閉鎖。將智能終端引入,實(shí)現(xiàn)就地化安裝。如前所述,如采用雙重配置網(wǎng)下的智能化終端與間隔層,在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集時,便可以很好的應(yīng)用光纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和連接,從而更加便捷與迅速。其中,對于第一層的配置而言,主要是為了上傳相關(guān)現(xiàn)場數(shù)據(jù),也有保護(hù)跳閘的作用;而第二層的作用主要在于保護(hù)跳閘。在工業(yè)自動化控制中使用雙重保險的方式,能最大化地降低危險,從而實(shí)現(xiàn)自動化控制的可靠。因此,在大部分的企業(yè)中,為了更好的連接ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng),辦公往往使用的通訊標(biāo)準(zhǔn)為TCP/IP協(xié)議,這樣便能很好地提升計算機(jī)的自動化,同時也使得基于計算機(jī)的管理平臺和自動控制系統(tǒng)之間能夠更好地連接。加強(qiáng)程序化的操作理念。以往的數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化管理中,當(dāng)調(diào)度命令下達(dá)之前,需要先存下審核后的票據(jù),等到實(shí)際操作,還需要進(jìn)行人工干預(yù)界面的設(shè)置,然后才能對閘刀與開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)設(shè)計,最后完善應(yīng)用功能,不斷模擬預(yù)演,才可以實(shí)現(xiàn)自動化的管理。雖然這種方式可以不用工作人員在場,只需要在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行操作,但是它依然有著一定的局限。隨著我國工業(yè)電氣自動化發(fā)展愈加完善,加之開放化、信息化的發(fā)展與壯大,若與時俱進(jìn)不斷完善,相信終有一天可以克服幾乎所有的缺陷。在這以后,數(shù)字技術(shù)中的信息化處理更加綜合,能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完全結(jié)合,徹底實(shí)現(xiàn)全面化與自動化的管控和工作;開放化則指的是在同外界的連接上,能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)一致,使得指示與處理更加準(zhǔn)確、科學(xué)、合理,確保數(shù)字處理的精確度。兩者共同作用,相互協(xié)作,但互不影響,從而更好地服務(wù)于工業(yè)電氣自動化。結(jié)束語數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用越來越普遍,雖然得到了一定的成效,但某些缺陷也逐漸突出,這就需要進(jìn)行必要的改進(jìn)與完善。相信隨著這種發(fā)展趨勢,加之相關(guān)科研人員的不斷改進(jìn)與創(chuàng)新,數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用會更加完善。
二、多元化表達(dá)能力打破了傳統(tǒng)設(shè)計溝通的壁壘
數(shù)字時代使得傳統(tǒng)設(shè)計溝通的界限開始消解,設(shè)計開始采用新的創(chuàng)作手段、新的媒介、新的工具、新的信息傳播方式及新的創(chuàng)作角度。在計算機(jī)為我們提供了CAD、3dsMAX、VRay、SketchUp等具有繪圖、三維動畫功能軟件的基礎(chǔ)上,數(shù)字技術(shù)又將人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互技術(shù)等引入了設(shè)計表現(xiàn)領(lǐng)域。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計與數(shù)字科技領(lǐng)域的交叉,不但廣泛涉及概念方案設(shè)計,更有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究、新媒體技術(shù)的介入。設(shè)計溝通不再局限于圖紙的交涉,轉(zhuǎn)而由計算機(jī)軟件研究、交互式藝術(shù)、計算機(jī)輔助繪制、非語言藝術(shù)、計算機(jī)編程等方式闡釋方案、解答創(chuàng)意。
任何一種邏輯功能都可以設(shè)計出一種相應(yīng)的邏輯電路,從這個意義上講,數(shù)字電路是不可勝數(shù)的。教學(xué)的重點(diǎn)是教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法,而不是死記硬背書本內(nèi)容。就本課程而言,只要能夠根據(jù)需要設(shè)計出符合要求的邏輯電路,也能分析出任何一種給定邏輯電路所具有的邏輯功能即可。因此,組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法是本課程的核心內(nèi)容。
2、三個基礎(chǔ)
為更好地學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事工程技術(shù)工作,數(shù)字電子技術(shù)在教學(xué)實(shí)踐中必須強(qiáng)化理解和掌握數(shù)制和碼制、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、半導(dǎo)體數(shù)字集成電路的工作原理和特性、組合邏輯電路和時序邏輯電路分析方法和設(shè)計方法等基本原理、基本理論和基礎(chǔ)知識。
二、教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)“三個基于”
2.1基于問題的教學(xué)
美國教育家蘇娜丹戴克曾說過:“告訴我,我會忘記,做給我看,我會記住,讓我參加,我就會完全理解。”在教學(xué)實(shí)踐中,就要打破“以知識為本位,以灌輸為特征”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,采取以學(xué)生為中心的問題導(dǎo)向型教學(xué)方法。教師通過實(shí)例、設(shè)疑、示錯等方法導(dǎo)入需要講解的問題,而分析問題和解決問題兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)則由教師引導(dǎo)學(xué)生來完成。學(xué)生通過思考、查閱資料、討論等方式尋求解決問題的方案,教師最后結(jié)合問題系統(tǒng)講授知識點(diǎn),使學(xué)生對相關(guān)知識點(diǎn)有更加深入地理解。同時,學(xué)生的成就感、自信心倍增,學(xué)習(xí)主動性更強(qiáng),從而達(dá)到良性循環(huán)的效果。通過引導(dǎo)、啟發(fā),學(xué)生自己搭建出具有記憶功能的電路—觸發(fā)器。
2.2基于項目的教學(xué)
基于項目的教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)小組合作學(xué)習(xí),教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。實(shí)施步驟分為選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流和活動評價等六個基本步驟。結(jié)合本課程,就是在課程開始階段,以任務(wù)書的形式給學(xué)生下發(fā)一些與課程內(nèi)容結(jié)合緊密的、適合學(xué)生研究的課題,如電子搶答器、數(shù)字電子鐘、交通燈控制器、出組車計價器等,學(xué)生自由選題、自主組合,通過課程的學(xué)習(xí)、查閱相關(guān)資料以及與教師的交流討論,利用軟件仿真或硬件焊接制作出課題作品,期末提交研究成果和設(shè)計報告,并進(jìn)行專題匯報,研究成果作為評定平時成績的重要依據(jù)。
2.3基于資源的教學(xué)
基于資源的教學(xué)是以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動為中心的教育教學(xué)模式,其主要特征是靈活性和自主性。此模式的教學(xué)目標(biāo)是以教會學(xué)生學(xué)習(xí)為主,而不是以傳授知識為主。也就是說,通過基于資源的教學(xué),學(xué)生應(yīng)該學(xué)會確定學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)會查找的資源的手段和方法,學(xué)會如何做讀書筆記,學(xué)會評價信息,學(xué)會與他人合作交流,學(xué)會評價自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展,學(xué)會反映學(xué)習(xí)過程和成果。目前,校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)字電子技術(shù)課程資源較多。通過基于資源的教學(xué),學(xué)會查找資源、利用資源,不僅可以克服課堂教學(xué)的時空限制,更為開展研究性學(xué)習(xí)提供了廣闊的平臺。
在充分分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了一套“板書式”的多媒體教學(xué)課件,實(shí)現(xiàn)了多媒體與教學(xué)思路的同步、與傳統(tǒng)板書的有機(jī)結(jié)合。
所謂“板書式”的多媒體課件,是指根據(jù)教學(xué)思路,將復(fù)雜的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電路原理圖以及時序圖等,按照其內(nèi)在的邏輯關(guān)系、時序關(guān)系,以動畫的形式分層、逐步的出現(xiàn)。這樣,一方面節(jié)省了大量板書畫圖表的時間,提高了教學(xué)效率;另一方面,利用了多媒體形象、動態(tài)、多彩的特點(diǎn),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)板書的不足,使現(xiàn)實(shí)中原本動態(tài)的、立體的內(nèi)容重現(xiàn)其動態(tài)本質(zhì),使教學(xué)生動、直觀,活躍課堂氣氛。通過動畫的剖析,充分展示了教師分析問題、解決問題的思維過程,有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力。
三、EDA技術(shù)的引入
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)主要包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路等。這些內(nèi)容理論難以掌握,但通過一些與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的實(shí)例,用實(shí)驗的方式可以直觀形象地展示電路的功能及特性。如555定時器可構(gòu)成門鈴電路、監(jiān)控電路;觸發(fā)器可組成搶答器;計數(shù)器可以組成數(shù)字電子鐘等。
在理論課教學(xué)中,由于無法接觸到實(shí)物直接用于實(shí)驗實(shí)現(xiàn),我們引入了EDA技術(shù)用于搭建虛擬電子工作平臺,主要是用到EWB軟件。
EWB(E1ectronlcsWorkbench)又稱虛擬電子工作平臺,目前EWB已經(jīng)成為在我國高校電子技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的一種軟件,被譽(yù)為“計算機(jī)里的電子實(shí)驗室”。教師在理論教學(xué)過程中可隨時利用EWB對所講授元器件或電路進(jìn)行仿真和分析,增加學(xué)生對所學(xué)知識的感性認(rèn)識,提高理論教學(xué)效果。學(xué)生也可利用業(yè)余時間自己動手使用EWB分析設(shè)計各種在實(shí)驗教學(xué)中無法實(shí)現(xiàn)的電路,開展各種探索性、研究性實(shí)驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這一切僅需要一臺計算機(jī)和一部EWB軟件,不再受場地、實(shí)驗學(xué)時、設(shè)備等各種客觀條件的限制。
四、EWB在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
在課程講授中,我們結(jié)合多媒體課件,首先提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考,例如,在講授觸發(fā)器章節(jié)內(nèi)容時,先引入了基本RS觸發(fā)器的電路圖,如圖1所示,要求同學(xué)們分析這個電路的真值表,因為通過組合邏輯電路章節(jié)的學(xué)習(xí),這個分析工作他們是能夠勝任的。通過課堂討論,同學(xué)們紛紛表示,這個電路真神奇,用的還是基本的邏輯門電路,但是輸出不僅僅跟當(dāng)時的輸入有關(guān),還跟電路以前的輸出有關(guān)。
引起了同學(xué)們的興趣后,我們又在EWB平臺上進(jìn)行仿真實(shí)驗,驗證了我們分析得到的真值表。通過預(yù)分析和仿真實(shí)驗,學(xué)生們對觸發(fā)器這類電路很感興趣,接下來的內(nèi)容就很容易被大家接受了。如圖2所示。
在講授優(yōu)先編碼器內(nèi)容時,根據(jù)優(yōu)先編碼器的原理,我們設(shè)計了一個8線-3線優(yōu)先編碼器,它具有8個低電平輸入有效的編碼輸入端和1個低電平有效的編碼器片選信號。輸出為3位二進(jìn)制反碼。電路設(shè)計出來我們需要了解其效果,以驗證電路是符合我們的真值表的。在EWB的庫中,74148是一個根據(jù)我們的設(shè)計思路實(shí)現(xiàn)的8線-3線優(yōu)編碼器,其功能表與我們的真值表完全一致,所以用74148代替我們設(shè)計的電路,連線后利用高電平有效的紅色探測器演示輸出信號的高低電平情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)片選信號為低電平并且所有的輸入編碼請求都無效時,顯示輸出編碼結(jié)果三盞燈全亮,說明輸出編碼結(jié)果為“111”,如圖3所示;當(dāng)片選信號為低電平并且輸入編碼端7有效時,不論其它輸入編碼端是否有效,顯示輸出編碼結(jié)果的三盞燈全滅,說明輸出編碼結(jié)果均為“000”,如圖4所示,與真值表一致。
通過EWB的仿真演示,學(xué)生們不僅掌握了優(yōu)先編碼器的功能,還了解了其使用方法,促進(jìn)了他們對組合邏輯電路設(shè)計方法的信任,對自己設(shè)計結(jié)果的信心。
五、結(jié)語
教學(xué)手段的不斷進(jìn)步是課程教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)。從教學(xué)方式上,我們將單一的課堂講授,轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)等多種形式交叉并用的新型教學(xué)方式。注重“教師主導(dǎo)、學(xué)生主學(xué)”的教育思想,在改革教學(xué)方法的同時,將傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進(jìn)的教學(xué)手段相結(jié)合,通過把電子教案、多媒體課件等多種教學(xué)手段引入教學(xué)過程中,極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。
而通過課堂上的仿真實(shí)例,不僅讓學(xué)生了解EDA技術(shù),而且也幫助學(xué)生加深對抽象概念的理解,增加授課的生動性和靈活性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大提高教與學(xué)的效率,達(dá)到了事半功倍的效果。
【摘要】《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是通信、電科、自動控制等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。將理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗教學(xué)無縫銜接一直是電子技術(shù)教學(xué)過程中需要著重解決的問題。本文擬將EDA軟件帶入數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)中,以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革
參考文獻(xiàn):
1數(shù)字電視概念
1.1數(shù)字電視定義
數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。數(shù)字電視是一個系統(tǒng),是指從電視節(jié)目采集、制作、編輯、播出、傳輸、用戶端接收、顯示等全過程的數(shù)字化,換句話說就是系統(tǒng)所有過程信號全是由O、1組成的數(shù)字流。
數(shù)字電視已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電視,而是能提供包括圖像、數(shù)據(jù)、語音等全方位的服務(wù),是3C融合的一個典范,是計算機(jī)、傳輸平臺、消費(fèi)電子三個環(huán)節(jié)的聚焦點(diǎn)。
1.2數(shù)字電視與模擬電視的對比
數(shù)字電視采用的技術(shù)與原模擬電視有著很大的不同。其技術(shù)比較見下表。
1.3數(shù)字電視的優(yōu)勢
1)現(xiàn)有模擬電視頻道帶寬為8MHz,只能傳送一套普通的模擬電視節(jié)目。采用數(shù)字電視后一個頻道內(nèi)就傳送1—8套數(shù)字電視節(jié)目(隨著編碼技術(shù)的改進(jìn),傳送數(shù)量還會進(jìn)一步提高),電視頻道利用率大大提高。
數(shù)字電視與模擬電視的技術(shù)比較
模擬電視
數(shù)字電視
描述
采用模擬信號傳輸電視圖像、伴音、
附加功能等信號
采用數(shù)字信號傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號
信源編解碼
因為信號數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題
電視信號數(shù)字化后,其信號的數(shù)據(jù)傳輸率很高。須具有良好的數(shù)據(jù)編碼壓縮技術(shù)
復(fù)用
無夏用器,視頻、音頻信號分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流,使數(shù)字電視具備了可擴(kuò)展性、分級性、交互性、與網(wǎng)絡(luò)的互通性
信道編解碼調(diào)制解調(diào)
圖像信號按行、場排列,并具有行、
場同步信號、前后均衡脈沖等,并對
視頻信號有補(bǔ)償處理。調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅
有壓縮及復(fù)用,傳送時的信號不再有模擬電視場、行標(biāo)志及概念。通過
糾錯、均衡來提高信號抗干擾能力,調(diào)鍘采用QAM、COFDM等新方法。
且隨著調(diào)制方法技術(shù)的改進(jìn)。傳輸效率會進(jìn)一步提高
特點(diǎn)
信號數(shù)據(jù)量少,技術(shù)成熟.價格便宜
信號不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數(shù)字電視信號可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸,與計算機(jī)具有良好接口。
2)清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強(qiáng)。在同樣覆蓋范圍內(nèi),數(shù)字電視的發(fā)射功率要比模擬電視小一個數(shù)量級。
3)可以實(shí)現(xiàn)移動接收、便攜接收及各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播等各種互動電視業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費(fèi)業(yè)務(wù)。
4)系統(tǒng)采用了開放的中間件技術(shù),能實(shí)現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,可與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等的互通互連。
5)易于實(shí)現(xiàn)信號存儲,而且存儲時間與信號的特性無關(guān),易于開展多種增值業(yè)務(wù)。
6)由于保留了現(xiàn)有模擬電視視頻格式,用戶端僅需加裝數(shù)字電視機(jī)頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目,利于系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡,減少消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
1.4數(shù)字電視的應(yīng)用范圍
1)基本業(yè)務(wù):只要節(jié)目源許可,用戶可以收看數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目,以及幾十套調(diào)頻廣播節(jié)目和數(shù)字音頻廣播(DAB)節(jié)目。
2)擴(kuò)展業(yè)務(wù):可提供如圖文電視、電視會議、數(shù)據(jù)信息廣播、加密電視、視頻點(diǎn)播等。
3)增值業(yè)務(wù):可通過雙向傳輸系統(tǒng)進(jìn)行交互式的多功能應(yīng)用,如互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子郵件、計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通訊、家庭保安監(jiān)控等多媒體信息服務(wù)。
1.5數(shù)字電視的弱點(diǎn)
數(shù)字電視并不是完美無缺的,它同樣存在著一些弱點(diǎn)。例如在取樣的過程、量化誤差、壓縮編碼所帶來的信號損傷,在節(jié)目制作及傳輸過程中貫通延遲。有些損傷可以修復(fù),并不影響圖像的最終質(zhì)量,而有些損傷只能通過一些補(bǔ)償措施削弱它的影響,但這并不能影響電視領(lǐng)域向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。與電視信號數(shù)字化后所帶來的好處相比,這些影響往往會被忽略。
2數(shù)字電視分類
2.1按信號傳輸方式可分為:地面無線傳輸數(shù)字電視(地面數(shù)字電視);衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視(衛(wèi)星數(shù)字電視);有線傳輸數(shù)字電視(有線數(shù)字電視)。
2.2按圖像清晰度可分為三大類
1)數(shù)字高清晰度電視(HDTV):需至少720線逐行或1080線隔行掃描、屏幕寬高比應(yīng)為16:9、采用杜比數(shù)字音響,能將高清晰格式轉(zhuǎn)化為其他格式并能接收并顯示較低格式的信號,圖像質(zhì)量可達(dá)到或接近35mm寬銀幕電影的水平。
2)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV):必須達(dá)到480線逐行掃描,能將720逐行、1080隔行等格式變?yōu)?80逐行輸出,采用杜比數(shù)字音響。對應(yīng)現(xiàn)有電視的分辨率,其圖像質(zhì)量為演播室水平。
3)數(shù)字普通清晰度電視(LDTV):顯示掃描格式低于標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視,即低于480線逐行掃描的標(biāo)準(zhǔn)。對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率。
2.3按照產(chǎn)品類型可分為
數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體化數(shù)字電視接收機(jī);
2.4按顯示屏幕幅型比分類
數(shù)字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類型。
3數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn),以下幾項技術(shù)是關(guān)鍵:
3.1數(shù)字電視的信源(視頻、音頻)編解碼技術(shù)在1920x1080顯示格式下,數(shù)字化后信號的數(shù)碼率在傳輸中高達(dá)995Mbit/s,這比現(xiàn)行模擬電視的傳輸信息量大得多,因此必須去除圖像信號中的多余信息,將數(shù)碼率壓縮到能在一個8MHz模擬電視信道中傳送。視頻編碼技術(shù)主要功能是完成圖像的壓縮,使數(shù)字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國際組織已經(jīng)制定了對圖像進(jìn)行壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)有JPEG(靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-2(運(yùn)動圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))等。音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。對伴音進(jìn)行壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG伴音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)、AC-3等。
3.2數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)
數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)從發(fā)送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(shù)據(jù)比特流,經(jīng)處理復(fù)合成單路串行的比特流,送給信遭編碼及調(diào)制。接受端與此過程相反。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面,美國、歐洲、日本都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。
3.3數(shù)字電視的信道編解碼及調(diào)制解調(diào)
為了提高傳輸?shù)念l帶利用率,通過調(diào)制把傳輸信號放在載波或脈沖串上,為發(fā)射做好準(zhǔn)備。數(shù)字電視采用多進(jìn)制調(diào)制方法,例如:殘留邊帶調(diào)制(VSB);正交振幅調(diào)制(QAM);四相相移鍵控調(diào)制(QPSK);差動四相相移鍵控調(diào)制(DQPSK);編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制(COFDM)等。
為了提高數(shù)字電視傳輸?shù)目煽啃裕ㄟ^糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),提高信號的抗干擾能力,方法如:里德一索羅門碼、卷積碼、交織、格狀編碼調(diào)制等。美國、歐洲、日本數(shù)字電視的制式、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,主要是指在該方面的不同。
4數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)是指數(shù)字電視采用的視音頻采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務(wù)信息格式等的規(guī)定。目前投入使用的有三種:
美國的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會);歐洲的DVB(數(shù)字視頻廣播);日本的ISDB(綜合服務(wù)數(shù)字廣播)。
每一種標(biāo)準(zhǔn)對于信源的處理、畫面格式及傳輸方式等方面均有一些差別。每一種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)又可分為衛(wèi)星傳輸、電纜傳輸和地面?zhèn)鬏敺绞健?/p>
4.1美國ATSC標(biāo)準(zhǔn)
ATSC標(biāo)準(zhǔn)由四個層級組成,最高為圖像層,確定圖像的形式,包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層。再下來是系統(tǒng)復(fù)用層,特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中。最后是傳輸層,確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。下面兩層共同承擔(dān)普通數(shù)據(jù)的傳輸。上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上運(yùn)行的特定配置,如HDTV或SDTV;還確定ATSC標(biāo)準(zhǔn)支持的具體圖像格式。
另外,ATSC還開發(fā)并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。
ATSC成員30個,其中有美國國內(nèi)成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學(xué)研究院也參加了ATSC組織。
ATSC標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式
支持室內(nèi)接收、移動接收等需求,包括4個系統(tǒng)。
1)DVB傳輸系統(tǒng):涉及衛(wèi)星、有線電視、地面、SMATV、MMDS等所有傳輸媒體。
DVB-S數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點(diǎn)。
DVB-C數(shù)字有線電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號。
pWB-T數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。本地區(qū)覆蓋最好。傳輸質(zhì)量高,但接收費(fèi)用也高。
DVB-SMATV是數(shù)字衛(wèi)星共用天線電視(SMATV)廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MS高于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MC低于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
2)DVB基帶附加信息系統(tǒng):可傳送接收IRD調(diào)諧、節(jié)目指南及圖文、字幕、圖標(biāo)等信息。
DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式
DVB-SI數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-TXT數(shù)字圖文廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于固定格式圖文電視的傳送。
DVB-SUB為數(shù)字廣播字幕系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于字幕及圖標(biāo)的傳送。
3)DVB交互業(yè)務(wù)服務(wù):對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有:DVB—NIP、DVB-R.CC和DVB-R.CT。
4)DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn):條件接收是付費(fèi)電視廣播的基本部分。DVB數(shù)字廣播系統(tǒng)與其他電信網(wǎng)絡(luò)(如SDH、ATM等)連接,可實(shí)現(xiàn)DVB向電信網(wǎng)絡(luò)的過渡。標(biāo)準(zhǔn)包括:DVB-C11DVB-PDH,DVB-SDH,DVB—ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。
DVB成員已經(jīng)達(dá)到265個(來自35個國家和地區(qū)),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國的廣播科學(xué)研究院和TCL電子集團(tuán)也在其中。
4.3日本ISDB標(biāo)準(zhǔn)
日本數(shù)字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道,采用QPSK調(diào)制。并在1999年了數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(數(shù)字廣播專家組)制訂的數(shù)字廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),它利用一種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號,同時已經(jīng)復(fù)用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴(kuò)展性、共通性等特點(diǎn),可以靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
頻編碼
4.4三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的對比
無論哪一種制式,它們的視頻壓縮技術(shù)都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn),但是由于美國和歐洲等在模擬電視的制式的差別,為了兼容性,它們的視頻采樣格式也存在差別,主要體現(xiàn)在行和列的分辨率及場頻等。
在數(shù)字電視信號的傳輸中,衛(wèi)星傳輸一般采用QPSK調(diào)制技術(shù),電纜傳輸一般采用QAM調(diào)制技術(shù),但地面?zhèn)鬏敳捎玫募夹g(shù)則在不同的制式中存在很大差別,如美國的ATSC采用的是VSB調(diào)制技術(shù),而歐洲的DVB和日本的ISDB則使用oFDM調(diào)制技術(shù)。
服務(wù)信息是指在數(shù)字電視中開展增值服務(wù)所用的數(shù)據(jù),美國ATSC制式中的PSIP部分和歐洲D(zhuǎn)VB制式中的SI部分分別規(guī)定了各自數(shù)字電視中的服務(wù)信息格式。
ATScATV優(yōu)點(diǎn):頻譜效率高、功率峰均比低,明顯地減少了脈沖干擾。可將與原模擬NTSC信號的同頻和鄰頻干擾減至最小。缺點(diǎn)是不能抵抗多徑干擾,不支持移動接收。
DVB-T優(yōu)點(diǎn):在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機(jī),每一個均覆蓋一個較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡(luò)來說,DVB是一三種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的比較
種最佳選擇。同時提供了良好的移動接收性能。缺點(diǎn)是:其載/噪比低于8-VBS,并且限制了信號的有效傳輸距離,對來自于電機(jī)的脈沖干擾較敏感,較高的峰/均值比,并且需要較高功率的發(fā)射機(jī),保護(hù)間隔降低了頻譜效率并明顯減少帶寬的比特/赫茲率。
ISDB-T和DVB-T非常類似,根據(jù)分層和窄帶接收同時實(shí)現(xiàn)固定、移動和便攜接收,是日本制式的特點(diǎn);與DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能。
5中國的數(shù)字電視
早在1996年,我國便開始了數(shù)字電視的研究工作,數(shù)字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目,并成立了數(shù)字高清晰度電視的總體組。1999年10月,高清晰度方案被成功用于國慶50周年大典的數(shù)字電視現(xiàn)場直播。后國家將數(shù)字電視發(fā)展計劃納入“十五”高新技術(shù)的12個重大專項之列,數(shù)字電視研究工作全面啟動。
5.1中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1)信源編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
中國的數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)工作組制定了面向數(shù)字電視和高清激光視盤播放機(jī)的AVS標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)完全兼容,也可以兼容MPEG-4AVC/H.264國際標(biāo)準(zhǔn)基本層,其壓縮水平可達(dá)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的2-3倍。
2)信道傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中國的衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)采用歐洲D(zhuǎn)VB—S標(biāo)準(zhǔn)。
中國有線數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還在報批過程中,大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在試播。
中國的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案目前還在制定過程之中。
3)條件接收系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(CA)、用戶管理系統(tǒng)(SMC)已制定完成。
5.2數(shù)字電視現(xiàn)狀及發(fā)展:
1)中國數(shù)字電視規(guī)劃:
國家廣電總局制定了《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表>。
2003年數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)出臺(未按期實(shí)現(xiàn))。
2005年進(jìn)行數(shù)字電視的商業(yè)播出,有線數(shù)字電視用戶超過3000萬戶,直轄市、東部地區(qū)地(市)級以上城市、中部地區(qū)省會市和部分地(市)級城市、西部地區(qū)部分省會市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。
2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播奧運(yùn)會,東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級城市和大分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市)級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視,中部地區(qū)縣級城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2015年停播模擬信號,西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2)數(shù)字電視現(xiàn)實(shí)的困難:
2)數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用。我們已經(jīng)知道,數(shù)字電視能夠?qū)鹘y(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)抽樣后轉(zhuǎn)化成以二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字信號,該信號經(jīng)計算機(jī)等處理之后能夠形成一種可以用于監(jiān)控的數(shù)字化廣播系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中采用這種技術(shù),可以達(dá)到許多意想不到的功能,科學(xué)家將該技術(shù)有機(jī)的融入到當(dāng)代生活中,推廣了它的應(yīng)用功能。比如,采用數(shù)字技術(shù)可以使電視擁有比原始模擬電視更高級的功能和性能,電視圖像的質(zhì)量大大提升,甚至達(dá)到演播室的效果。其次,數(shù)字技術(shù)還有雙向互動的功能,將觀眾很好地帶入到電視的情形之中,增加了他們的感染力。另外,數(shù)字電視技術(shù)還被廣泛地應(yīng)用到國外的許多數(shù)字技術(shù)中,將電視技術(shù)推向一個嶄新的時代。
2數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
當(dāng)今社會,信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為科技發(fā)展的主流,它們的迅猛發(fā)展引導(dǎo)著整個技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步,而數(shù)字技術(shù)作為這一改變的主旨,對其發(fā)展有著更重要的作用。伴隨著世界電視廣播的大眾化,數(shù)字電視在結(jié)合傳統(tǒng)電視的功能后逐漸成為人們生活中必不可少的獲取信息的主要工具。然而,根據(jù)2006年有關(guān)居民使用數(shù)字電視的調(diào)查結(jié)果顯示,目前已有數(shù)千萬人將數(shù)字電視應(yīng)用到自己的日常生活中,但是他們提出了許多數(shù)字電視的不足之處,這引起了廣大業(yè)內(nèi)人士的重視。以下是科研人員對當(dāng)代我國數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)存問題分析:
1)由于我國數(shù)字技術(shù)起步較晚,而且整個國家處于發(fā)展中狀態(tài),這些國情都表現(xiàn)了我國的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)不可能一步到位。眾所周知,數(shù)字化技術(shù)的開展需要大量資金的投入,目前我國還沒有足夠的資金供該領(lǐng)域使用,這就導(dǎo)致在對原先電臺設(shè)備進(jìn)行更換時進(jìn)程受阻,電視節(jié)目資源緊張的局面也不免會發(fā)生。
2)數(shù)字電視本質(zhì)上屬于雙向電視網(wǎng)絡(luò),而將現(xiàn)有的單項網(wǎng)絡(luò)改為雙項網(wǎng)絡(luò)的成本較高,并且難度過大,我國目前技術(shù)還未成熟,實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視技術(shù)仍存在較大困難。
3)我國各方面技術(shù)仍未成熟,數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還未被很好的定位,科研人員在生產(chǎn)過程中無法把握數(shù)字電視的進(jìn)程和發(fā)展方向。另外,國內(nèi)有關(guān)數(shù)字電視研究的工作人員不夠?qū)I(yè)同樣影響著數(shù)字電視的發(fā)展。
3改進(jìn)電視數(shù)字技術(shù)的有效措施
數(shù)字電視在人們的日常生活中占有舉足輕重的作用,面對我國當(dāng)代數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展中存在的諸多不足,相關(guān)管理部門必須加大管理力度,爭取改變這種落后狀態(tài),以提高國家的綜合國力。以下是針對上面陳述的問題提出的幾點(diǎn)建議。
1)提高我國的整體經(jīng)濟(jì)水平,為數(shù)字電視技術(shù)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)決定上層建筑。數(shù)字電視技術(shù)要想得到快速發(fā)展,首先必須要擁有雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),這樣才能保障發(fā)展過程中設(shè)備和技術(shù)的更新不會受阻。國家在日常工作中要合理安排集體財產(chǎn),盡量避免不必要的開銷,將更多的資金投入到數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展中,以提高我國的科學(xué)技術(shù)水平,使人們的生活得到保障。
2)提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)。工作人員是否擁有較高的專業(yè)素質(zhì)這很大程度上決定了產(chǎn)品的好壞。數(shù)字電視也不例外,操作人員高超的技術(shù)會大大提高數(shù)字技術(shù)的功能,并使其質(zhì)量得到很好的保障。因此,相關(guān)工作部門必須在平時的工作中加強(qiáng)對業(yè)內(nèi)人士專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),多開展有關(guān)數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的講座和活動,增加他們自身的工作意識,以此來提高數(shù)字電視的技術(shù),使我國的數(shù)字化水平得以提高。
1數(shù)字電視概念
1.1數(shù)字電視定義
數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。數(shù)字電視是一個系統(tǒng),是指從電視節(jié)目采集、制作、編輯、播出、傳輸、用戶端接收、顯示等全過程的數(shù)字化,換句話說就是系統(tǒng)所有過程信號全是由O、1組成的數(shù)字流。
數(shù)字電視已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電視,而是能提供包括圖像、數(shù)據(jù)、語音等全方位的服務(wù),是3C融合的一個典范,是計算機(jī)、傳輸平臺、消費(fèi)電子三個環(huán)節(jié)的聚焦點(diǎn)。
1.2數(shù)字電視與模擬電視的對比
數(shù)字電視采用的技術(shù)與原模擬電視有著很大的不同。其技術(shù)比較見下表。
1.3數(shù)字電視的優(yōu)勢
1)現(xiàn)有模擬電視頻道帶寬為8MHz,只能傳送一套普通的模擬電視節(jié)目。采用數(shù)字電視后一個頻道內(nèi)就傳送1—8套數(shù)字電視節(jié)目(隨著編碼技術(shù)的改進(jìn),傳送數(shù)量還會進(jìn)一步提高),電視頻道利用率大大提高。
數(shù)字電視與模擬電視的技術(shù)比較
模擬電視
數(shù)字電視
描述
采用模擬信號傳輸電視圖像、伴音、
附加功能等信號
采用數(shù)字信號傳輸電視圖像、伴音、附加功能等信號
信源編解碼
因為信號數(shù)據(jù)量不大。所以不存在信息編碼壓縮問題
電視信號數(shù)字化后,其信號的數(shù)據(jù)傳輸率很高。須具有良好的數(shù)據(jù)編碼壓縮技術(shù)
復(fù)用
無夏用器,視頻、音頻信號分別傳輸
將編碼后的視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)信號分別打包后復(fù)合成單路串行的比特流,使數(shù)字電視具備了可擴(kuò)展性、分級性、交互性、與網(wǎng)絡(luò)的互通性
信道編解碼調(diào)制解調(diào)
圖像信號按行、場排列,并具有行、
場同步信號、前后均衡脈沖等,并對
視頻信號有補(bǔ)償處理。調(diào)制方式一般采用調(diào)頻或調(diào)幅
有壓縮及復(fù)用,傳送時的信號不再有模擬電視場、行標(biāo)志及概念。通過
糾錯、均衡來提高信號抗干擾能力,調(diào)鍘采用QAM、COFDM等新方法。
且隨著調(diào)制方法技術(shù)的改進(jìn)。傳輸效率會進(jìn)一步提高
特點(diǎn)
信號數(shù)據(jù)量少,技術(shù)成熟.價格便宜
信號不易在傳輸中失真,清晰度高,占用頻帶窄。數(shù)字電視信號可方便地在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中傳輸,與計算機(jī)具有良好接口。
2)清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強(qiáng)。在同樣覆蓋范圍內(nèi),數(shù)字電視的發(fā)射功率要比模擬電視小一個數(shù)量級。
3)可以實(shí)現(xiàn)移動接收、便攜接收及各種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播等各種互動電視業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾功能,保證通信的隱秘性及收費(fèi)業(yè)務(wù)。
4)系統(tǒng)采用了開放的中間件技術(shù),能實(shí)現(xiàn)各種交互式應(yīng)用,可與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)等的互通互連。
5)易于實(shí)現(xiàn)信號存儲,而且存儲時間與信號的特性無關(guān),易于開展多種增值業(yè)務(wù)。
6)由于保留了現(xiàn)有模擬電視視頻格式,用戶端僅需加裝數(shù)字電視機(jī)頂盒即可接收數(shù)字電視節(jié)目,利于系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡,減少消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
1.4數(shù)字電視的應(yīng)用范圍
1)基本業(yè)務(wù):只要節(jié)目源許可,用戶可以收看數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目,以及幾十套調(diào)頻廣播節(jié)目和數(shù)字音頻廣播(DAB)節(jié)目。
2)擴(kuò)展業(yè)務(wù):可提供如圖文電視、電視會議、數(shù)據(jù)信息廣播、加密電視、視頻點(diǎn)播等。
3)增值業(yè)務(wù):可通過雙向傳輸系統(tǒng)進(jìn)行交互式的多功能應(yīng)用,如互聯(lián)網(wǎng)接入、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子郵件、計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通訊、家庭保安監(jiān)控等多媒體信息服務(wù)。
1.5數(shù)字電視的弱點(diǎn)
數(shù)字電視并不是完美無缺的,它同樣存在著一些弱點(diǎn)。例如在取樣的過程、量化誤差、壓縮編碼所帶來的信號損傷,在節(jié)目制作及傳輸過程中貫通延遲。有些損傷可以修復(fù),并不影響圖像的最終質(zhì)量,而有些損傷只能通過一些補(bǔ)償措施削弱它的影響,但這并不能影響電視領(lǐng)域向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。與電視信號數(shù)字化后所帶來的好處相比,這些影響往往會被忽略。
2數(shù)字電視分類
2.1按信號傳輸方式可分為:地面無線傳輸數(shù)字電視(地面數(shù)字電視);衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視(衛(wèi)星數(shù)字電視);有線傳輸數(shù)字電視(有線數(shù)字電視)。
2.2按圖像清晰度可分為三大類
1)數(shù)字高清晰度電視(HDTV):需至少720線逐行或1080線隔行掃描、屏幕寬高比應(yīng)為16:9、采用杜比數(shù)字音響,能將高清晰格式轉(zhuǎn)化為其他格式并能接收并顯示較低格式的信號,圖像質(zhì)量可達(dá)到或接近35mm寬銀幕電影的水平。
2)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV):必須達(dá)到480線逐行掃描,能將720逐行、1080隔行等格式變?yōu)?80逐行輸出,采用杜比數(shù)字音響。對應(yīng)現(xiàn)有電視的分辨率,其圖像質(zhì)量為演播室水平。
3)數(shù)字普通清晰度電視(LDTV):顯示掃描格式低于標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視,即低于480線逐行掃描的標(biāo)準(zhǔn)。對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率。
2.3按照產(chǎn)品類型可分為
數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體化數(shù)字電視接收機(jī);
2.4按顯示屏幕幅型比分類
數(shù)字電視可分為4:3和16:9幅型比兩種類型。
3數(shù)字電視技術(shù)
數(shù)字電視的實(shí)現(xiàn),以下幾項技術(shù)是關(guān)鍵:
3.1數(shù)字電視的信源(視頻、音頻)編解碼技術(shù)在1920x1080顯示格式下,數(shù)字化后信號的數(shù)碼率在傳輸中高達(dá)995Mbit/s,這比現(xiàn)行模擬電視的傳輸信息量大得多,因此必須去除圖像信號中的多余信息,將數(shù)碼率壓縮到能在一個8MHz模擬電視信道中傳送。視頻編碼技術(shù)主要功能是完成圖像的壓縮,使數(shù)字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20Mbit/s~30Mbit/s。國際組織已經(jīng)制定了對圖像進(jìn)行壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)有JPEG(靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))、MPEG-2(運(yùn)動圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn))等。音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。對伴音進(jìn)行壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG伴音壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)、AC-3等。
3.2數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)
數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)從發(fā)送端信息的流向來看,它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(shù)據(jù)比特流,經(jīng)處理復(fù)合成單路串行的比特流,送給信遭編碼及調(diào)制。接受端與此過程相反。在HDTV復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)方面,美國、歐洲、日本都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。
3.3數(shù)字電視的信道編解碼及調(diào)制解調(diào)
為了提高傳輸?shù)念l帶利用率,通過調(diào)制把傳輸信號放在載波或脈沖串上,為發(fā)射做好準(zhǔn)備。數(shù)字電視采用多進(jìn)制調(diào)制方法,例如:殘留邊帶調(diào)制(VSB);正交振幅調(diào)制(QAM);四相相移鍵控調(diào)制(QPSK);差動四相相移鍵控調(diào)制(DQPSK);編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制(COFDM)等。
為了提高數(shù)字電視傳輸?shù)目煽啃裕ㄟ^糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、均衡等技術(shù),提高信號的抗干擾能力,方法如:里德一索羅門碼、卷積碼、交織、格狀編碼調(diào)制等。美國、歐洲、日本數(shù)字電視的制式、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,主要是指在該方面的不同。
數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)是指數(shù)字電視采用的視音頻采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務(wù)信息格式等的規(guī)定。目前投入使用的有三種:
美國的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會);歐洲的DVB(數(shù)字視頻廣播);日本的ISDB(綜合服務(wù)數(shù)字廣播)。
每一種標(biāo)準(zhǔn)對于信源的處理、畫面格式及傳輸方式等方面均有一些差別。每一種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)又可分為衛(wèi)星傳輸、電纜傳輸和地面?zhèn)鬏敺绞健?/p>
4.1美國ATSC標(biāo)準(zhǔn)
ATSC標(biāo)準(zhǔn)由四個層級組成,最高為圖像層,確定圖像的形式,包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層。再下來是系統(tǒng)復(fù)用層,特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中。最后是傳輸層,確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。下面兩層共同承擔(dān)普通數(shù)據(jù)的傳輸。上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上運(yùn)行的特定配置,如HDTV或SDTV;還確定ATSC標(biāo)準(zhǔn)支持的具體圖像格式。
另外,ATSC還開發(fā)并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。
ATSC成員30個,其中有美國國內(nèi)成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個,中國的廣播科學(xué)研究院也參加了ATSC組織。
4.2歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)
支持室內(nèi)接收、移動接收等需求,包括4個系統(tǒng)。
1)DVB傳輸系統(tǒng):涉及衛(wèi)星、有線電視、地面、SMATV、MMDS等所有傳輸媒體。
DVB-S數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點(diǎn)。
DVB-C數(shù)字有線電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號。
pWB-T數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。本地區(qū)覆蓋最好。傳輸質(zhì)量高,但接收費(fèi)用也高。
DVB-SMATV是數(shù)字衛(wèi)星共用天線電視(SMATV)廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MS高于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-MC低于10GHz的數(shù)字廣播MMDS分配系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
2)DVB基帶附加信息系統(tǒng):可傳送接收IRD調(diào)諧、節(jié)目指南及圖文、字幕、圖標(biāo)等信息。
DVB標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式
DVB-SI數(shù)字廣播業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
DVB-TXT數(shù)字圖文廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于固定格式圖文電視的傳送。
DVB-SUB為數(shù)字廣播字幕系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),用于字幕及圖標(biāo)的傳送。
3)DVB交互業(yè)務(wù)服務(wù):對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有:DVB—NIP、DVB-R.CC和DVB-R.CT。
4)DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn):條件接收是付費(fèi)電視廣播的基本部分。DVB數(shù)字廣播系統(tǒng)與其他電信網(wǎng)絡(luò)(如SDH、ATM等)連接,可實(shí)現(xiàn)DVB向電信網(wǎng)絡(luò)的過渡。標(biāo)準(zhǔn)包括:DVB-C11DVB-PDH,DVB-SDH,DVB—ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。
DVB成員已經(jīng)達(dá)到265個(來自35個國家和地區(qū)),主要集中在歐洲并遍及世界各地,我國的廣播科學(xué)研究院和TCL電子集團(tuán)也在其中。
4.3日本ISDB標(biāo)準(zhǔn)
日本數(shù)字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道,采用QPSK調(diào)制。并在1999年了數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(數(shù)字廣播專家組)制訂的數(shù)字廣播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),它利用一種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號,同時已經(jīng)復(fù)用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴(kuò)展性、共通性等特點(diǎn),可以靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
ISDB籌劃指導(dǎo)委員會委員17個,其他成員23個,其成員均為日本國內(nèi)電子公司和廣播ISDB標(biāo)準(zhǔn)定義的畫面格式三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)對比機(jī)構(gòu)。
4.4三種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的對比
無論哪一種制式,它們的視頻壓縮技術(shù)都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn),但是由于美國和歐洲等在模擬電視的制式的差別,為了兼容性,它們的視頻采樣格式也存在差別,主要體現(xiàn)在行和列的分辨率及場頻等。
在數(shù)字電視信號的傳輸中,衛(wèi)星傳輸一般采用QPSK調(diào)制技術(shù),電纜傳輸一般采用QAM調(diào)制技術(shù),但地面?zhèn)鬏敳捎玫募夹g(shù)則在不同的制式中存在很大差別,如美國的ATSC采用的是VSB調(diào)制技術(shù),而歐洲的DVB和日本的ISDB則使用oFDM調(diào)制技術(shù)。
服務(wù)信息是指在數(shù)字電視中開展增值服務(wù)所用的數(shù)據(jù),美國ATSC制式中的PSIP部分和歐洲D(zhuǎn)VB制式中的SI部分分別規(guī)定了各自數(shù)字電視中的服務(wù)信息格式。
ATScATV優(yōu)點(diǎn):頻譜效率高、功率峰均比低,明顯地減少了脈沖干擾。可將與原模擬NTSC信號的同頻和鄰頻干擾減至最小。缺點(diǎn)是不能抵抗多徑干擾,不支持移動接收。
DVB-T優(yōu)點(diǎn):在基于大量小功率、工作在同一頻道的眾多發(fā)射機(jī),每一個均覆蓋一個較小的區(qū)域的這樣一種單頻網(wǎng)絡(luò)來說,DVB是一三種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的比較
種最佳選擇。同時提供了良好的移動接收性能。缺點(diǎn)是:其載/噪比低于8-VBS,并且限制了信號的有效傳輸距離,對來自于電機(jī)的脈沖干擾較敏感,較高的峰/均值比,并且需要較高功率的發(fā)射機(jī),保護(hù)間隔降低了頻譜效率并明顯減少帶寬的比特/赫茲率。
ISDB-T和DVB-T非常類似,根據(jù)分層和窄帶接收同時實(shí)現(xiàn)固定、移動和便攜接收,是日本制式的特點(diǎn);與DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分層傳輸功能。
5中國的數(shù)字電視
早在1996年,我國便開始了數(shù)字電視的研究工作,數(shù)字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目,并成立了數(shù)字高清晰度電視的總體組。1999年10月,高清晰度方案被成功用于國慶50周年大典的數(shù)字電視現(xiàn)場直播。后國家將數(shù)字電視發(fā)展計劃納入“十五”高新技術(shù)的12個重大專項之列,數(shù)字電視研究工作全面啟動。
5.1中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
1)信源編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
中國的數(shù)字音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)工作組制定了面向數(shù)字電視和高清激光視盤播放機(jī)的AVS標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)完全兼容,也可以兼容MPEG-4AVC/H.264國際標(biāo)準(zhǔn)基本層,其壓縮水平可達(dá)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的2-3倍。
2)信道傳輸技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
中國的衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)采用歐洲D(zhuǎn)VB—S標(biāo)準(zhǔn)。
中國有線數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)還在報批過程中,大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在試播。
中國的地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)方案目前還在制定過程之中。
3)條件接收系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(CA)、用戶管理系統(tǒng)(SMC)已制定完成。
5.2數(shù)字電視現(xiàn)狀及發(fā)展:
1)中國數(shù)字電視規(guī)劃:
國家廣電總局制定了《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表>。
2003年數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)出臺(未按期實(shí)現(xiàn))。
2005年進(jìn)行數(shù)字電視的商業(yè)播出,有線數(shù)字電視用戶超過3000萬戶,直轄市、東部地區(qū)地(市)級以上城市、中部地區(qū)省會市和部分地(市)級城市、西部地區(qū)部分省會市的有線電視完成向數(shù)字化過渡。
2008年用數(shù)字電視轉(zhuǎn)播奧運(yùn)會,東部地區(qū)縣以上城市、中部地區(qū)地(市)級城市和大分縣級城市、西部地區(qū)部分地(市)級以上城市和少數(shù)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視,中部地區(qū)縣級城市、西部地區(qū)大部分縣以上城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2015年停播模擬信號,西部地區(qū)縣級城市的有線電視基本完成向數(shù)字化過渡。
2)數(shù)字電視現(xiàn)實(shí)的困難:
在數(shù)字媒體技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,在現(xiàn)代觀念的影響下,新媒體藝術(shù)設(shè)計雖然得到了空前發(fā)展,但設(shè)計者更關(guān)注這種藝術(shù)設(shè)計的商業(yè)價值,設(shè)計者為了更好地突出這種藝術(shù)品的商業(yè)價值,忽略了這種藝術(shù)本身應(yīng)經(jīng)具有的審美價值。新媒體藝術(shù)設(shè)計體現(xiàn)了藝術(shù)家們的商業(yè)性與功利性,但由于其缺乏對藝術(shù)設(shè)計本身的藝術(shù)思考,沒有進(jìn)行藝術(shù)性創(chuàng)新,這種藝術(shù)設(shè)計帶給人們的審美震撼并不強(qiáng)烈,設(shè)計者要考慮如何使新媒體藝術(shù)設(shè)計成為真正的藝術(shù)品,不僅要考慮利用新媒體手段,更要重視藝術(shù)設(shè)計規(guī)律的應(yīng)用,要重視藝術(shù)設(shè)計的審美功用,只有這樣,才能真正促進(jìn)新媒體藝術(shù)設(shè)計的發(fā)展。
(二)要充分認(rèn)識到新媒體藝術(shù)設(shè)計的重要性
在現(xiàn)階段,很多藝術(shù)家只認(rèn)可傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計的理念和設(shè)計方法,對新媒體藝術(shù)設(shè)計的重要性還認(rèn)識不足,他們很排斥新媒體藝術(shù)設(shè)計在藝術(shù)設(shè)計中的應(yīng)用。認(rèn)為這種藝術(shù)設(shè)計不符合藝術(shù)設(shè)計的審美標(biāo)準(zhǔn),是不合格的藝術(shù)設(shè)計作品。他們認(rèn)為這種高新技產(chǎn)品不能滿足人們的審美需要,對新媒體藝術(shù)設(shè)計持有很強(qiáng)的抵觸情緒。這種態(tài)度就制約了新媒體藝術(shù)設(shè)計發(fā)展。其實(shí),任何形式的藝術(shù)設(shè)計只要能夠得到大眾的認(rèn)可,符合時展的需要,能夠帶給人們身體體驗和審美感悟,能夠獲得大眾喜愛都應(yīng)該是審美藝術(shù)產(chǎn)品,都應(yīng)該得到藝術(shù)設(shè)計者的重視,況且,新媒體藝術(shù)一經(jīng)產(chǎn)生就得到廣泛的流傳,是一種很時尚的藝術(shù)產(chǎn)品,藝術(shù)設(shè)計與高技術(shù)的結(jié)合能夠更好地體現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計的新思路,能夠不斷拓寬藝術(shù)設(shè)計的新領(lǐng)域,更應(yīng)該得到藝術(shù)設(shè)計者的認(rèn)可。作為藝術(shù)設(shè)計者,要重視這種藝術(shù)設(shè)計形式,能夠積極面對這種藝術(shù)形式在發(fā)展中的問題,站在藝術(shù)的高度不斷完善新媒體藝術(shù),這樣,才能促進(jìn)新媒體藝術(shù)的不斷發(fā)展。
(三)加強(qiáng)對新媒體藝術(shù)設(shè)計專業(yè)人才的培養(yǎng)
新媒體藝術(shù)是一種新型的時尚的藝術(shù)設(shè)計形式,這種藝術(shù)設(shè)計形式目前還處于發(fā)展的初期,還存在很多問題,需要專業(yè)人士的解決。而現(xiàn)在,我國很缺乏新媒體藝術(shù)設(shè)計的專業(yè)人才,很多藝術(shù)家缺乏對新媒體藝術(shù)的全面了解,他們沒有接受過系統(tǒng)的培訓(xùn)學(xué)習(xí),只是對新媒體藝術(shù)有個籠統(tǒng)的了解,就一味地利用新技術(shù)進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計,這種藝術(shù)設(shè)計作品的審美價值不高,缺乏深厚的思想內(nèi)涵,導(dǎo)致新媒體藝術(shù)設(shè)計不能得到有效的發(fā)展和傳播。當(dāng)今,我們需要特別重視對新媒體藝術(shù)設(shè)計專業(yè)人才的培養(yǎng),能夠通過引導(dǎo)設(shè)計者進(jìn)行數(shù)字技術(shù)等高新技術(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使他們能夠掌握在設(shè)計過程中所應(yīng)用的一些軟件,同時,也需要對設(shè)計人員進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計方面的培訓(xùn),使他們能夠掌握藝術(shù)設(shè)計的規(guī)律和技巧,能夠提高新媒體藝術(shù)設(shè)計者的審美能力和藝術(shù)設(shè)計能力,使新媒體藝術(shù)設(shè)計者能夠按照藝術(shù)規(guī)律利用新技術(shù),進(jìn)行藝術(shù)作品的設(shè)計與創(chuàng)新,不斷提高新媒體藝術(shù)設(shè)計品的品味。這樣,通過有效培養(yǎng)新媒體藝術(shù)設(shè)計專業(yè)人才,才能促進(jìn)新媒體藝術(shù)設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。