知识普及：未来电视的发展方向 (未来知识图谱)

四、未来电视的发展方向随着数字*压缩技术的不断发展，模糊逻辑的控制技术逐渐成熟，卫星通讯技术及计算机网络的蓬勃发展，多种技术先进的数字电视已成为未来市场发展的必然趋势。1.高清晰度电视追求清晰的图像质量已是电视技术发展的必然方向，是消费者追求的最终目的，也是市场竞争的焦点。正如人眼的分辨能力有限一样，现行电视*的分解力和图像清晰度也是有限的，它必须克服许多技术上的难点才能实现高清晰度。在近两年的时间里，某些国外电子产品厂商，为了占领中国市场，在广告宣传中有不少哗众取宏的成分误导消费者，其中大肆宣传的线清晰度就是一个典型例子。一些外国彩电生产企业，利用一些国人对八、六等数字情有独钟的心情，对销往中国的彩电的清晰度，不管科学不科学，不论能否达到，统统冠以线、线，又在线与线之间取了一个线。这种廉洁无论从理论上，还是从实践上都可以充分地证明纯属是违反科学的欺骗性误导。某些外国公司鼓吹线图像清晰度的一个目的是欺骗、误导消费者购买他们的产品作计算机终端显示器。因为计算机的终端显示器必须是中精密度的，才能分辨清晰的字符和图形；另一个目的是欺骗、误导消费者购买他们的产品享受高清晰度电视的乐趣。实际上普通模拟彩色电视机不可能作计算机终端显示器，也不可能享受高清晰度电视的乐趣。实际上普通模拟彩色电视机不可能作计算机终端显示器，也不可能享受高清晰度电视的乐趣。电视*的分解力直接影响着图像清晰度，要实现高清晰度电视，首先就要解决图像的平方向能分辩的像素数，称为电视*的水平分解力。像素数越多，图像越细腻，越清晰。但像素数越多，图像信号所占频谱越宽，图像通道的通频带也越宽，因此图像通道的通带宽度将限图像水平分解力。图像水平分解力还要受电子束截面积的*。如果电子束直径与垂直条纹宽度相差不多，则*信号接近，具有一定平均分量（代表图像背景亮度）的正弦波（代表图像细节）。电子束直径越小，每行扫描线能分解的黑白条纹数就越多，图像也就越清晰、细腻。但是电子束直径不可能无限减小，电子束直径的减小受两个因素*，一个是图像亮度，一个是彩色显像管的荫罩孔节距。实践证明：水平分解力与垂直分解力相当时，图像质量、电视*的经济性最佳，这就要考虑到光栅的幅型比为4：3或：9。我国现行电视制式标准的幅型比为4：3，场频为Hz，行扫描线数为行，水平方向逆程系数为0.，信号带宽为5.6MHz，因此，我国电视制式中*通道的带宽规定为6Mhz。如果发送：9宽屏幕电视信号，在场频、行扫描线数等条件不变的情况下，则信号带宽为1.5MHz。这就是说我国现有电视标准的条件下，要使：9宽屏幕电视机达到与4：3普通幅型电视*相同的清晰度，它的*带宽必须由5.6MHz提高到.5MHz。然而，事实上我国电视*中的图像、伴音采用共同通道传送，图像、伴音信号必须在8MHz带宽内传送，图像载频与伴音载频之间相差6.5MHz，考虑到伴音干扰图像，图像干扰伴音等因素，现行电视制式仍采用6MHz带宽。在这样的条件下用：9宽屏幕电视机重视6MHz*信号，其水平清晰度只有普通4：3幅型的%。对于：9宽屏幕电视机，由于水平方向被拉长，单位宽度上的*信息减少，图像当然要变粗糙，实际上图像清晰度反而是下降了。因此，在现有国情的条件下，人们津津乐道的：9宽屏幕彩色电视机，并没有真正成为高清晰度电视。彩色电视*的图像清晰度主要取决于电视信号源，即*机的图像分解力，*通道的带宽和彩色显像管的分辨力。由于受各种技术条件的*，现行电视*均为6MHz的*带宽、线极限度清晰度设计，因此国外进口彩色电视机号称线清晰度是不现实的，理论上也是荒廖的，不仅在我国现行电视制式下不能实现，在日本、美国、韩国等其他国家和地区现行模拟电视制式下也是无法实现的。[Page]彩色电视*的图像清晰度是电视*的综合指标，与*的每个环节的性能都有关，但目前终端显示设备的极限清晰度决定了电视*的极限清晰度。一般情况下通过电路措施（例如亮/色分离、轮廓校正、电子束速度调制、图像细节校正、动态清晰度控制等）、彩色显像管工作状态调整（例如聚焦电压调整、减小束电流、提高阳极电压等），可以提高图像重视效果，充分发挥彩色显像管的分辨力，但绝不可能超过由节距和电子束孔径决定的极限分解力。自从现行的彩色电视问世以来，人们一直关注着图像经过采集、编码、传输、*、再现等过程后，人眼最终所看到的图像必然包含有各种噪声和干扰等引起的损伤。因此，人们渴望得到的高清晰度电视图像，这是目前高清晰度电视面临的重要研究课题，它必须通过一场新的技术*才能实现。高清晰度电视（HDTV），目前美国已有最终方案，而大多国家尚未确定，但前期技术研究工作非常活跃。全数字化的高清晰度电视能有效克服现行的电视制式的*。因此，高清晰度电视是世纪中的发展方向。未来高清晰度电视的基本要求：1.图像清晰、细腻，全屏扫描线数为行或行，像素数是现行彩电的5倍左右。2.幅型比为:9，更符合人眼的视觉特征，视野宽，临场感强。3.图像、声音、彩色之间串扰减小，保证重显图像清晰稳定。4.利用数字伴音*，可传送多种伴音或立体声信号，提高彩色电视机的音质。我国广播电视如何向高清晰度电视过渡，还有待于广播电视部门与生产部门如何去协调一致。不过发展高清晰度电视已成定局，在不很长的时间里，我国高清晰度彩色电视*也会在全社会得到普及。2.图文电视图文电视业务是处于电视信号结构中的一种数字数据广播业务，主要利用电视信号场消隐期间的某几行传送图方和数据信息，接收端是装备有*的电视*，对数据*后以二维形式显示文字和图形信息：新闻、气象、旅游、市场、金融、股票、交通、体育、文化娱乐、广告、各类通告等。随着电视技术的飞速发展，宽屏幕电视（：9）已经成功地推向市场，这就对图文功能及屏幕显示功能提出了更高的要求。普通标准图文*的基本业务级别为μs内产生个字符/行,图文的页在中间显示,而每边有大的扩张黑框.宽屏幕电视的宽度比同样高度的普通电视宽%,但有效显示时间仍为μs。当这两类电视的像素频率相同时，所显示的字符就过宽了。要实现字符正确的宽高比，就要使像素频率提高%，在μs内产生个字符/行。由于普通的图文电视*的压控振荡器采用单一工作频率，所以缺乏应用于宽屏幕电视的灵活性。宽屏幕电视的“电影扩展”功能能使4：3字符框传输扩展到填满屏幕。为使原来画面A区能清晰显现，扩展产生于*通道，隔行扫描电路也要适当调整，以每行条扫描线为基础的字符组的行图文页将占据线。为了在显示出整页的同时，要保证图文小标题自动落入可视区，不致损失多达4行，通过微*处理，在*的显示存储器内存入被接收的数据，建立页的有效数据包，计算转换量，然后逐字节转换被接收的数据。现行图文电视大多数都采用固定传输格式。可变格式在固定格式基础上可充分发挥CPU及其软件的作用，提高文字传递效率和灵活性。可变格式采用较新的技术，以较高的*换取了较高的纠错能力和灵活性，并确定了高级别的图文显示标准。在图文的显示方式中，就原有的技术而言，同时显示图文页和屏幕显示信息会因为所有显示数据都取自存储器的同一区域而当接收下一次的图文页时又重写屏幕显示信息。当显示一些特殊的屏幕显示信息符号时，时常发现缺少了信号同步，难以保证获得稳定的屏幕显示信息。由于微处理控制*和大规模集成电路技术的进步，扩展图文显示发生器就较好地改善了上述存在的问题，适应了屏幕的显示要求。图文显示发生器能产生全屏图文内容，若*为二极显示方式，则能实现高质量屏幕显示。当用于宽屏幕电视时，如图文显示限于μs（以避免屏幕侧边出现影响清晰度问题），则与普通的图文电视机（4：3）显示的个字符相比，具有扩展图文显示器的宽屏幕电视机（：9）就能显示具有理想宽高比的个字符。[Page]为适应宽屏幕电视机的推广，对图文功能所提出的要求必须是：图文显示属性要提高，高级别的图文显示标准要推广，图文显示方式要扩展。为了满足这些要求，荷兰菲利浦公司最先推出了SAA型图文电视*。我国部分电视机生产厂于年相继推出了不同品牌型号的图文电视*，一些电视台也随之开始了图文电视广播，如中央台、山东台等。因此，未来的世纪中，图文电视也是一个重要的发展方向，并且将是一种应用于宽屏幕电视的具有屏幕显示功能的新技术。3.*在当今的社会生活中，电视起着非常重要的作用，为了组织好节目源，全世界都在向卫星方向发展，已逐步形成卫星网结构。然后通过有线电视分配网络送给千家万户。自从年我国利用通信卫星传播电视节目起，*接收站大量普及。但是，在同台建站，以及接收站建在微波路径附近时，地面站常受到同频段微波干扰，致使许多电视接收站不能正常工作，给建站工作带来很大困难。随着地面站的普及和微波站的发展，怎么维修微波对*接收站的干扰成为很重要的问题。到目前为止，世界上绝大多数国家或地区，利用卫星传送的电视节目为模拟制，因为卫星信道质量相对地面广播要好得多，同时覆盖面大，无需中继（除洲际传输外），特别适合节目分配和广播，因此得到广泛的应用。但是，模拟制方式传送电视节目占用频带宽，即一个MHz的卫星转发器只能传送一路模拟电视信号，信道利用率不高，且卫星租金昂贵，除了那些需要覆盖全国的电视节目外，一般不采用卫星广播。近二三年，由于数字*码率压缩技术的迅速发展和超大规模集成电路的研制成功，使利用卫星传送数字广播电视节目变成了现实。采用现代的数字*压缩技术和信道调制技术，可实现在一路模拟电视信号占用带宽内传送4-6路数字压缩电视节目，大大提高信道利用率，降低每路节目的传输费用。在卫星广播电视*中采用数字压缩技术，是当今世界广播电视领域的发展趋势，也是我国广播电视技术“九五”规划的发展方向。因此，未来世纪的电视技术将是卫星数字电视技术。目前我国福建福日电视机厂已有*开发成功，并进入国外市场。其他一些电视机生产厂也在积极开发之中。卫星数字电视技术的主要优点是：1.能克服模拟电视*的固有*。例如性能良好的数字滤波器可以实现各种复杂的线性相频特征，能够进行诸如亮/色分离等各种提高电视图像质量的信号处理功能。2.抗干扰能力强，信噪比较高。电视信号经过二进制数字编码之后，比原始模拟信号具有较强的抗干扰能力，即使经过长距离地传输和反复记录，通过误码纠错等，仍可无失真地复原。3.增加电视的功能。数字电视信号易于存储在半导体器件中，能够进行一维、二维以至包括帧在内的三维处理，利用行存储器或帧存储器可以对电视信号进行各种时基处理，实现不同步信号源之间的同步转换，对电视画面实现压缩、扩大、冻结、慢放等各种*特技效果。4.积小，容易调整，设备稳定性、可靠性提高。数字电视采用二值电平的数字器件，使数字设备比模拟设备具有更大的设计灵活性，特别是微处理软件的引入，使生产的自动调试和运行的自动控制成为可能，并能作为计算机的终端显示器而进入现代信息网。数字*的应用开辟了*广播的新时代，在电视领域将发挥越来越大的作用。利用卫星传送多路数字电视节目，可大大扩大电视广播的覆盖范围，尤其可使山区和边远地区收视电视节目难的问题得以根本解决，电视质量也能得到提高，而且还能降低每路电视广播节目的费用。因此，利用数字压缩技术，进行卫星数字电视广播具有广阔的前景。4.有线电视随着*技术的飞速发展，地区有线电视网的开通，许多单位积极创办用于教育、宣传和娱乐的自办节目，为此，电*道越来越多，怎样将这些来源不同的电视信号高质量地传送到千家万户，是当前人们最关心的事情，也是不同规模有线电视*所面临的问题。过去普遍采用的所谓全频道共同天线*，不论是频道容量还是可靠性方面，实践证明远远不能满足上述要求。因此，采用邻频传输技术对旧*进行改造，是未来世纪有线电视的主攻方向。[Page]所谓邻频传输，是相对于隔频传输而言的，是指两个以上相邻的电*道信号在同一根同轴电缆里传输而不产生肉眼可见的干扰。其特点是*容量大，但技术复杂。在*选择传输方式中，和须了解各种传输方式的基本原理、优点和缺点，才有可能选择地正确采用有线电视的传输方式。在有线电视中普遍有一次变频、二次变频、邻频三种传输方式。一次变频是将甲频率的电视信号变为乙频率的电视信号。例如将UHF频段变到VHF频段的某频道，频道变为9频道或9频道变为频道。其优点是设备简单、投资少。缺点是因属于直接变频，频道与频道间的频带较宽，无法控制频率的漂移，这样会干扰相邻的频道，造成重影等*效果。这种方式只能适应小型的公共天线*，而不能满足中型的有线电视*。二次变频是将某频率的电视信号进行二次频率变换。例如将甲频道变为中频（IF：.9MHz），再从中频变为乙频道。如频道变为中频，再由中频变为3频道。其优点是因采用中频为接口，使频道互换有很大的方便。更主要的是在中频范围内干扰噪波少，其声表面波滤波器可以做得很窄，控制了频率的漂移，为诸邻频道带来的干扰给予极大的抑制作用，确保了信号的稳定。缺点是虽然控制了频率的漂移，但只能隔频道传输，给多套节目（几套到十几套节目）的传输带来难题，所以不适应中型的*，无法满足*的发展要求。邻频传输技术吸取了二次变频的优点，解决了一二次变频在传输中不能用邻频道传输的缺点，满足远距离传输的中型有线电视*。邻频传输技术的前端是整个*的核心，它包括调制器、频道处理器及主放大器等三个部分。有线电视的实现，主要依赖于传输电缆及分支分配器，传输电缆通常使用藕芯电缆。藕芯电缆因其介质含量减少，故比实芯电缆的损耗低许多。但是经过数年使用后，发现损耗会有不同程度的增加。究其原因，是由于电缆纵孔进水、潮湿，使介质损耗加大所致。所以，藕芯电缆的使用寿命较短。一种新型低损耗物理高发泡电缆使用寿命较长，它的绝缘介质中，空气占有量为%-，因此传播速度更快、介质损耗更低。由于采用具有大量微孔的聚乙烯构成介质，微孔间彼此封闭，所以水与潮气不会浸入。还有一种竹节式电缆也与物理高发泡电缆具有相同的优点，在其介质中所占的比例比较多，已接近理想的空气介质。在相同直径及同频率下，传播速度要比物理高发泡电缆高%，损耗更小，但因这种电缆的转弯半径要求较大，所以多用于干线传输。当前有线电视事业在我国城乡正如火如茶地飞速发展，其发展势头及规模正愈来愈受到国际同业人员的瞩目。自从年研制出高度线性的分布反馈（DFB）激光器，并将其运于CATV中以残留边带调幅（AM-VSB）方式同时传输几十路电视信号以来，光纤传输由于具有传输距离远、频带宽、抗干扰性强、稳定可靠及图像质量好等无可比拟的优越性正逐渐取代同轴电缆干线，将来有完全取代同轴电缆的可能。光纤联网的升级改造是未来世纪的发展方向。目前有线电视网不仅在大、中、小城镇已经开通，而且农村有线电视网也正在兴起。然而，农村有线电视的发展走什么路子却是一个很值得考虑的问题，是乡镇*建网，还是与县联网，这是乡镇有线电视网建设中如何规划、设计的重要事情。作为广播电视工作者必须高度重视。如果乡镇*建网，一是不可能成为信息传输的广域网，二是高技术准备的CATV网络，乡镇一级很难有力量建设和维护。实践证明，分散*的小片网是没有前途的，只有把乡镇*分散的小片网连成大网，才能形成*优势。风格越大，信息量越多，服务功能越多，也就越能适应现代社会的需要。自从年美国提出建立“信息高速公路”以来，世界各国不断作出反应，许多发达国家已纷纷制定了发展和试验“信息高速公路”的计划。我国对此也非常重视，组织有关专家进行论证并研究对策。根据中国国情，提出了称之为“高速信息网”计划。在未来的世纪，有线电视将是一个与信息网络结合起来的，采用光纤链路的传输网络。[Page]5.多媒体电视多媒体技术是一门综合的高新技术，它把微电子、通信和数字化声像等技术融为一体，利用计算机对文字、声音、数据、图像等各种信息进行综合处理、存储与传输，目前已广泛应用于商业、教育、电子出版等*。在影视文艺创作领域，由于该技术的涉入，不仅会改变影视工作者传统的工作条件与工作方式，而且会引起节目制作的一场*。由于科学技术的不断发展，信息传播媒介也在飞速发展。按照其服务对象和传播方式大致可分为：大从性传播媒介和专业性传播媒介。大众性传播媒介主要有：广播电视、图文电视、有线电视、电缆图文电视（正程图文电视等）。专业性传播媒介主要有：可视图文（图文检索）、各种专业计算机网络、数据广播等。前者以广播方式为主，覆盖面双较宽，但信息内容以大众所关心的信息为主，更新速度快，但信息量有限；后者则以交互式双向传输为主，并具有检索功能，覆盖面小，但信息大。未来世纪中，家用广播电视*将与计算机和信息网络配合，作为多媒体的终端显示器，那时电视机不仅能接收广播电视信号、有线电视信号、*信号，而且可以作为计算机的终端显示器，并与交互式信息传播网络相连，成为信息高速公路的终端显示设备，从而庳展它的应用范围，真正做到足不出户，便可通晓古今中外各信息。为此今后生产的彩色电视机将安置芯插座或RGB插孔，以便更方便地扩*电的应用范围。在未来的世纪，发展与新型显示器件相关联的配套技术将为主攻方向，今后电视图像信号的显示器件要向大屏幕化、超薄化、轻量化发展，背投式CRT型、液晶显示和等离子显示技术将变得越来越重要，与其相关联的技术有高压技术，自动会聚技术，画面质量较正技术等。这一切都将为多媒体图像终端显示提供高质量的物质基础。随着多媒体技术的发展，图、文、声、像一体化，信号的采集、处理、存储与传输等已普遍数字化，特别是动态图像的引入，使当前信息的存储和传输技术感到*为力。多媒体技术在当今电视节目制作中通过支持模拟和数字两种编辑方式，一方面可使用户继续使用廉价的磁带作为存储媒体而不必牺牲非线性编辑提供的方便；另一方面，它把现在模拟时代与未来数字时代之间的鸿沟连接了起来。据笔者了解，数字电视与模拟电视兼容的研究目前已有了突破性进展。6.交互式电视交互式电视是一种受观念控制的现代高新技术电视，在节目间和节目内观众能够作出选择和决定，是一种非对称双工形式的新型电视技术，是在数字技术、网络技术、计算机技术等十分完善的基础上构想而成的。交互式电视和多媒体电视的一个重要区别是前者的信息传输采用了不对称模式，交互式电视*和人类间直接通信的信息*一样，数据的发送和接收量有很大的差别，人的眼睛和大脑结合可以迅速地接收非常多的信息，而*作键盘和定位设备的手就要慢好几个数量级。使用*的交互式电视*，目前需要以秒兆位的速度传送家用质量的电视，而从*到机盒只是每分钟几位的数量级。这种不对称相对多媒体通信、分布式多媒体*以及计算机风格*来说是一个新概念，多媒体*两个方向的传输路径肯有相同的传输率，数据交换是处于计算机之间而不是人和机器之间。交互式电视*通信对像是人和机器，所以它把传输通路分成节目通路和返回通路。节目通路也称下行通路，它流向用户，把*信息传送到用户。例如，一个交互式电视用户坐在家里的交互式电视机旁，考虑今天想看的节目，当他拿起非常简单的单键*时，一系列小的矩形菜单出现在电视机屏幕的顶部。假设想看一部电影，于是他把单键*（具有激光指标器）指向菜单的“电影”框，这时菜单向下扩展，把电影分成几组，如：浪漫传奇片、动作惊险片、经典著作片、科学幻想片及滑稽喜剧片等。用户选择了“滑稽喜剧片”，于是一系列电影片名中选择了“卓别林”。当选完电影片名后用户感到饿了，于是点购食物，几种*的烧饼出现在屏幕上，用户选中了某一种，然后屏幕通知用户在按键选择后分钟内烧饼将送到，否则免费。用户不必告诉烧饼送到哪儿，因为*知道用户的关资料。接下来选择饮料，选定后，完整的食物订单显示在屏幕上以使确认。同时还出现了一些电影的节选镜头，使用户确认这是他想要看的电影。当用户有被告知*后，电影就真正开始了，从开始选择到播放电影大约花两分钟时间。电影播放不到半小时，送烧饼和饮料的人来了，但这时用户不必付钱，因为交互式电视*通过您在网上的帐户已经把钱付给饼店及饮料店了。用户只需到厨房取些餐具接过食品即可，然后付给送货人一点小费，回来接着看电影。然而，有一个问题却出现了，用户错过了几分钟最好的情节，但交互式电视*会帮助您，这时可拿起*，大屏幕上立即出现了十几个小屏幕，每个都放着同一部电影，但开始时间不同，用户选择了他刚刚看过后的一个，用户就可从刚才被打断的地方接着观看。[Page]交互式电视于年诞生在美国。这它主要由美国电话公司和有线电视公司合作开发。有线公司（CATV）拥有用户为万个家庭的大容量的光纤网络，用以传输各种图像、*、音频及计算机数据，并具有播出多种电视节目的经验。现在全世界已有个国家正在开发或提供交互式电视的试验和服务。交互式电视具有较好的应用前景和经济效益，目前正处在蓬勃发展的初期。美国已经有美国电话公司点播电视（TELOVOD）*、有线电视公司点播电视（CATVVOD）*、峰窝电视点播*及宾馆点播*。在交互式电视*中，关键设备是：*服务器，ATM通信设备、机顶盒以及节目选择和收费计算机，然而这些技术正随着计算机技术、通信技术、多媒体技术以及半导体技术的发展而不断更新换代。交互式电视产业在未来的世纪必将飞速发展。综上所述，读者对什么是数字电视，由此而引发的技术*，不难有一个清楚的了解。一切新的电视*，都必须是建立在高度发展的数字编码压缩、模糊逻辑思维、卫星有线以及计算机网络传输等诸多高新技术的*工程上，否则，什么线清晰度、电视购物等，都是不能成立的。