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在香港时间11月30日晚上11时59分,这座国际都市正式宣告结束模拟电视广播的历史,并于次日12月1日全面迈入数字化电视广播的新纪元。这一历史性时刻,不仅标志着香港电视技术的飞跃,也与国家广播电视总局于今年7月发布的《关于按规划关停地面模拟电视有关工作安排的通知》紧密相连。该通知明确指出,全国范围内的中央台节目地面模拟电视信号需在8月31日前完成关停,而地方节目的地面模拟电视信号则需在12月31日前全部停止传输,特殊情况下最迟不超过2021年3月31日。
回想起那些曾经占据客厅中央、体型硕大的显像管电视机,或许许多家庭仍保留着这份怀旧的记忆。十几年前,显像管电视机几乎成为每个家庭的标配,家家户户至少拥有一台。然而,随着液晶电视以其轻薄外形和智能化功能的崭露头角,显像管电视机逐渐在市场竞争中黯然退场。值得注意的是,绝大多数显像管电视机采用4:3的屏幕比例,这也导致当时的电视节目多以4:3的标清格式播出。对于少数至今仍坚守老式电视机的家庭而言,尽管可以通过电视机顶盒接收电视台全面播放的数字信号,但清晰度和分辨率与液晶电视机相比仍存在明显差距。
此外,一个有趣的现象或许引起了大家的关注:央视的《新闻联播》节目在以往与其他节目不同,采用了4:3的模式,而其他节目则采用16:9的模式以适应液晶电视机的屏幕。这一差异背后的原因,据称是为了照顾经济欠发达地区居民的电视收看需求,毕竟在这些地区,仍有一定数量的4:3模式老式显像管电视机。随着国民经济水平的提升和国民收入的持续增长,按照目前老式电视机的市场占有比例,已经没有必要再继续推送4:3格式的电视节目。从2020年7月18日起,《新闻联播》的片头画面宽高比已从4:3调整为16:9,并开始显示“高清”字样。这一具有42年历史的节目全新改版,更换为N01演播室,正式踏上数字高清化的发展道路。
从模拟到数字,不仅是电视技术的一次重大革新,更是历史发展的必然趋势。在全面进入数字电视时代之际,模拟电视将正式退出历史舞台。数字电视相较于模拟电视,究竟有哪些优势?而模拟电视全面退场后,空余的频谱信号又将如何发挥其潜在价值?这些问题值得我们深入探讨。

数字编码技术实现更高传输效率
模拟信号是指通过连续变化的物理量来传递信息的一种信号形式,其幅度、频率或相位会随着时间的推移而连续变化。在模拟信号传输过程中,需要将信息信号转换成几乎完全一致的波动电信号(因此被称为模拟信号),然后通过有线或无线方式传输出去,接收设备在接收到电信号后,即可将其还原为原始的信息信号。
模拟信号的广泛应用始于20世纪初期,在当时的电话系统中,声音信号被转化为电信号,然后沿着导线传输出去,被另一端的接收设备检测和解析。在这个过程中,传输距离越远,电信号就会变得越弱,加上线路中的噪音干扰,会导致通话质量大幅下降。
那么,模拟电视信号与数字电视信号之间又存在哪些差异呢?
模拟电视信号主要由图像信号和伴音信号组成,通过调幅和调频方式调制在射频载波上,接收机在分离接收信号后,分别将图像信号和伴音信号放大,最后通过显像管和扬声器进行解码转换,呈现出我们所看到的电视节目。
而数字电视信号则从信源开始,将图像画面的每一个像素、伴音的每一个音节都通过二进制数进行编码,经过信源压缩编码和信道编码后,以比特率的形式进行发射和传输,接收端在解码后即可复原图像和声音。
本质上,在有限的带宽条件下,数字信号能够传输比模拟信号更多的信息。传输效率和频谱利用率更高。传输的信息量增加了,电视的声音和画面质量自然也就得到了提升。
模拟电视屏幕上常见的“雪花”现象,或许是许多人童年记忆的一部分。这些“雪花”的学名叫“噪点”。当电视机的天线在接收信号时,会意外拾取外界的电子噪声和辐射电磁噪声,在屏幕上显示为流动的随机像素点,同时伴随着刺耳的噪声。而地面数字电视则不会出现模拟电视中常见的“雪花”现象,因为它的编码传输方式更加可靠,抗干扰能力更强,接收灵敏度更高,因而能够提供更高清晰度的电视节目。数字电视信号的传输方式主要分为有线传输、地面传输和卫星传输三种。对于数字电视信号来说,有线传输方式的衰减率相对较低,而地面信号传输或卫星信号传输到达室内后,会存在一定的穿透损失,导致信号严重衰减。
从模拟电视过渡到数字电视,不仅是技术的革新,更是数字化浪潮下的必然选择。早在1999年我国建国50周年的大阅兵仪式上,现场直播就采用了全高清数字电视技术。数字电视的相关技术出现较早,但模拟电视的淘汰和数字电视的规模化、商业化应用是一个渐进的过程。因此,目前我国正在大规模推进5G网络的改造和推广,这将大大加速电视广播数字化与5G通信网络一体化的进程。届时,大家将能够享受到更加清晰、稳定的数字电视画面。
参考来源:科技日报 科普中国 搜狐网