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影音與功能全進化

類比無線廣播已經沿用數十年,進行數位化的考量,收視品質是其中關鍵之一。而且除了典型影音節目內容,亦可以規劃作為語音廣播,提供天氣之類即時資訊,甚至是線上購物等互動式內容應用。

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▲數位電視提供電子節目表,方便收視戶查詢各頻道播放節目與時間。

數位體驗贏在穩定

類比訊號受到干擾而衰竭,電視畫面通常會出現雪花、閃爍、鬼影,以及聲音不清楚、有雜音等狀況。這類景象大家可能記憶猶新,收訊品質不佳除了影響觀看爽度,有時對眼睛和耳朵也是個負擔,而讓人忍不住動手敲打電視。

雖然數位傳輸同樣存在接收品質的變因,但是具有懸崖效應(Cliff Effect)特性,無論訊號強度再弱,都能維持一致的畫面品質。當訊號低於一定電場強度,就會完全無法接收畫面,不會像類比系統有上述各項特徵。特別是音量幾乎不會忽大忽小的暴衝,讓人在調整天線時嚇一跳,一翻兩瞪眼的結果不拖泥帶水。

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▲無線數位廣播電視,訊號發送前置處理,以及傳遞與接收架構示意圖。

抗干擾能力提升多

訊號雜訊比(Signal To Noise Ratio,SNR)在傳輸品質中占有關鍵性角色,類比傳輸除了抗干擾能力低,被干擾污染的訊號也難以復原,而且具有累積加重劣化的特性。再加上缺乏相對應的糾正機制,因此得提高各環節設備的訊噪比要求,才能維持訊號品質。

反觀數位訊號是由單純二進位編碼組成,只要訊號處理迴路能夠辨識出0與1電平即可,就能夠經由訊號再生動作清除一般雜波干擾。換言之就是電平寬容度較高,而且雜波量超過某一額定電平幅度時,仍然可以透過數位系統獨具的錯誤更正碼修正,維持正常標準的訊號雜訊比。

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▲訊號薄弱時,數位電視畫面只會出現破碎圖像,甚至是完全沒有畫面的結果。

高畫質大門伴隨開啟

除了提升改善收視品質,數位電視另一個重要里程碑,是大家期待已久的高畫質內容。還記得吧,在多元的數位電視應用中,包含無線電視廣播系統這個環節。電視系統標準是電視機廠商,設計產品內建調諧器規格的重要依據,由於HDTV改採用數位傳輸訊號,所以成為數位電視應用的一環。

HDTV(High Definition Television,高畫質電視)是新一代電視廣播系統標準的統稱,用以接替舊有美規NTSC,還有歐規PAL等類比系統。除了數位訊號因素,系統設計規劃出SDTV(Standard TV,標準畫質),以及HDTV(High Definition TV,高畫質)傳送規格,因此也是數位電視重要的高畫質內容來源。

數位派系三分鼎立

HDTV概念的成形可以回溯到80年代之前,日本NHK實驗室率先推出類比高畫質電視廣播服務,在當年為影音玩家津津樂道。有鑑於類比廣播系統已經沿用數十年,數位化不僅是未來趨勢,提供高畫質內容也是必要的演進,許多國家也陸續投入研擬新一代電視系統標準的工作。如同現類比電視系統,HDTV發展也出現數個陣營,其中日本獨樹一格的使用ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)標準。

延續類比世代的戰場,美規(ATSC)和歐規(DVB)系統,為全球多國廣為採用的標準,亦各具有優缺點。ATSC採用8VSB(8 Level Vestigial Side Band)訊號調變方式,和歐規系統相同發射功率條件下,廣播涵蓋範圍多出50%,可減少發射台建置與營運維護成本。不過罩門是多路徑干擾(Multipath)問題較為嚴重,導致室內收訊品質不盡理想,得使用戶外型天線才能獲得改善。

多路徑干擾白話點來說,無線電波遇到牆面之類障礙物,通常會穿透或是反彈,以致原始單一訊號源切分成多個。這些延遲性不一的訊號,容易出現重疊現像,會導致接收器混淆,無法正確處理接收到的資訊。如果必需重新傳送與接收訊號,整體效率相對就會被影響到,最終呈現在電視畫面上的,可能是破圖、影音不同步等結果。

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▲數位電視和傳統類比相同,訊號強度除了取決於接收端與發射站之間的距離、方位角度,也會受到山、高樓等地形干擾影響。

歐規系統可行動收視

而採用COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing,編碼正交頻分調變方式)調變方式的DVB標準,不僅這方面問題較小,其傳輸頻寬與速率也都高於ATSC。除此之外,更能提供行動接收的應用,保守理論時速達100公里仍然可以正常收視。其標準又區分為地面數位視訊廣播(DVB-Terrestrial,DVB-T),以及手持式數位視訊廣播(DVB-Handheld,DVB-H)等多種。

台灣的電視系統數位化發展過程中,早先研議採用美規ATSC標準。多山區等不利地形條件,導致測試表現結果不佳,隨後開放轉向採用歐規DVB-T系統標準。歐規系統具備行動接收能力,倒是很貼近台灣風土民情,能夠輕易在車輛上建置收視系統。

SD與HD規格有別

數位化和大家息息相關的,影音規格自然是其中重點之一。以大氣為介質的無線廣播,實際可用的資料傳輸頻寬其實有限,無論ATSC或DVB-T系統,都採用了影音資料壓縮傳輸技術,以提高頻寬利用率。數位架構更能夠妥善利用寶貴的頻段資源,節目頻道可以配置為3個以上的SDTV,或是SDTV與HDTV頻道各一個共存。

台灣所採用歐規DVB-T系統,使用的COFDM調變技術,其設計頻寬為8MHz,具有23.5Mbps理論資料傳輸速率。SDTV節目頻道為480i規格,720 x 480解析度的掃描線約為600~800條,顯示畫面為傳統4:3比例。其影像以MPEG-2格式壓縮,音源訊號則是同樣技術的MPEG規格,理論影音品質和DVD相當。

至於高達1920 x 1080的高畫質頻道,則屬於1080i解析度16:9比例規格,具有800~1000條掃描線。由於資料流量龐大,故改採用影像壓縮效率與品質較佳的H.264格式,以及HE-AAC音效格式編碼。不過因為傳輸調變設定的差異,對於接收端的性能要求相對嚴格些。

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▲數位電視與傳統類比電視廣播服務比較,數位具有的優點完全壓倒類比系統。

(後面還有:輕鬆看數位電視)

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3.  linjie0701 (發表於 2012年6月22日 13:37)
請問下,那個dvb-t接收器接在舊電視可以嗎??
音樂自備
4.  音樂自備 (發表於 2012年6月22日 14:42)
※ 引述《linjie0701》的留言:
> 請問下,那個dvb-t接收器接在舊電視可以嗎??

如果是機上盒的話,可以
路過
6.  路過 (發表於 2012年6月22日 17:50)
看要不要下次來一篇數位天線DIY的文阿?
01上面有人分享過,想看看小編更專業的版本
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8.  阿堯 (發表於 2012年6月25日 15:08)
※ 引述《chen》的留言:
> 題外話想問一下
> 有人知道表格中的字型名稱嗎(≧▽≦)

微軟正黑體 嗎???
zinklink
9.  zinklink (發表於 2012年6月25日 21:12)
數位電視不等級高畫質電視,作者能把這兩者各位獨立出來嗎?
數位化了並不等於HD化,但作者在HD部份著墨並不多
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10.  binchi (發表於 2012年6月25日 21:58)
幾時才能用有線電視看到Hi-HD(1080i)品質的「康熙來了」阿??
chen
11.  chen (發表於 2012年6月29日 00:12)
※ 引述《阿堯》的留言:
> ※ 引述《chen》的留言:
> > 題外話想問一下
> > 有人知道表格中的字型名稱嗎(≧▽≦)
>
> 微軟正黑體 嗎???

我指的是第三頁
數位電視頻道資訊 這張圖得字型

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