數(shù)字電視傳輸技術(shù)

李 燕

江都廣播電視臺(tái),江蘇揚(yáng)州 225200

1 數(shù)字電視傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)

1.1 地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)

地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)模式相對(duì)于其他兩種模式而言更為流行通用，這種模式是依靠處于制高點(diǎn)位置的天線來(lái)發(fā)射信號(hào)，受眾必須要通過(guò)天線來(lái)接收電視臺(tái)發(fā)射的電視信號(hào)。通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?hào)覆蓋面更廣，適用性更好，還有著較強(qiáng)的可控制性和抗打擊性。尤其是在人口相對(duì)較少的農(nóng)村地區(qū)，地面?zhèn)鬏敻荏w現(xiàn)出其快捷性，通過(guò)這種方式信號(hào)可以傳遞到更多的受眾。但是地面?zhèn)鬏敱旧硪泊嬖谥恍﹩?wèn)題，就是因?yàn)榈孛鎮(zhèn)鬏斝诺垒^長(zhǎng)，比較容易受到噪聲影響、脈沖干擾等，因此接收天線只有放在室外才能較好地接收信號(hào)。

1.2 有線傳輸網(wǎng)絡(luò)

有線傳輸網(wǎng)絡(luò)主要以光纖和同軸電纜作為傳遞媒介，這種傳輸方式不需要與地面?zhèn)鬏斈菢訉?duì)同一頻率做出不同的規(guī)劃，也就不需要規(guī)定全國(guó)性的信號(hào)傳輸波段，其而其可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)地區(qū)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，意味著每一個(gè)地區(qū)可以根據(jù)自身的特點(diǎn)構(gòu)建與之相適應(yīng)的傳輸系統(tǒng)，因而這種傳輸方式的靈活性更強(qiáng)，更容易實(shí)現(xiàn)企業(yè)化經(jīng)營(yíng)，用戶則必須要使用有線制式機(jī)頂盒來(lái)接收數(shù)字電視信號(hào)。這種傳輸方式已經(jīng)得到了很多國(guó)家的廣泛使用，目前采用的是DVB-C標(biāo)準(zhǔn)，但是隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展其已經(jīng)出現(xiàn)了不適應(yīng)，因而DVB已經(jīng)研發(fā)了DVB-C2這一新標(biāo)準(zhǔn)，其可以將現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸容量利用效率提高[1]。

1.3 衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)

衛(wèi)星傳輸首先是將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)化為微波的形式，然后再發(fā)送到通信衛(wèi)星，最后通過(guò)衛(wèi)星將這些經(jīng)轉(zhuǎn)化的信號(hào)傳遞給廣大地區(qū)受眾。用戶要接收這些經(jīng)轉(zhuǎn)化的信號(hào)必須使用衛(wèi)星制式機(jī)頂盒和衛(wèi)星信號(hào)接收天線。我國(guó)有著廣闊的農(nóng)村地區(qū)及地形復(fù)雜的偏遠(yuǎn)地區(qū)，僅僅通過(guò)地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)難以滿足這些廣大地區(qū)的用戶需求，是因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋到這些地區(qū)，而衛(wèi)星傳輸方式正好彌補(bǔ)了這些不足，這是由于衛(wèi)星傳輸?shù)母采w面非常廣，傳輸效率高的特點(diǎn)決定的。目前世界上通用的仍是1994年頒布的DVB-S，但是隨著通訊業(yè)務(wù)的發(fā)展，DVB-S出現(xiàn)了短板，因此在2004年頒布了功能更強(qiáng)的DVB-S2，其傳輸性能以及業(yè)務(wù)支持能力都有著明顯的提升，目前正越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。

2 我國(guó)數(shù)字電視傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)

我國(guó)使用的數(shù)字電視信號(hào)傳輸方式是地面?zhèn)鬏?，一直都是我?guó)無(wú)線領(lǐng)域眾人關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是對(duì)其采用的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家更是做出了強(qiáng)制性規(guī)定，即DMB-T標(biāo)準(zhǔn)。政府制定這樣一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是因?yàn)槲覈?guó)是一個(gè)人口眾多的消費(fèi)大國(guó)，數(shù)字傳輸技術(shù)必須要有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這樣既能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需要，更能防止國(guó)外對(duì)我國(guó)技術(shù)的封鎖。

我國(guó)DMB-T標(biāo)準(zhǔn)制定也借鑒了國(guó)外已經(jīng)成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)淖钚卵芯砍晒谌肫渲?。DMB-T可以說(shuō)既能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，又符合我國(guó)特殊的國(guó)情，DMB-T的投入使用使我國(guó)成為了世界上僅次于歐洲、美國(guó)和日本擁有自己的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家。以往的技術(shù)都是使用OFDM系統(tǒng)保護(hù)間隔時(shí)域，而國(guó)標(biāo)則用PN序列時(shí)域取代了它的位置實(shí)現(xiàn)同步正交分復(fù)用技術(shù)，并將最新的前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)融合其中，更好地處理分級(jí)調(diào)制和編碼。DMB-T標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際上的三大標(biāo)準(zhǔn)相比具有自身的應(yīng)用特色以及優(yōu)良的整體性能，最重要的是采用了自主研發(fā)的技術(shù)獲得了清晰的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

DMB-T標(biāo)準(zhǔn)主要有包括3個(gè)突出的技術(shù)，其一是時(shí)域同步的正交多載波技術(shù)，其可以解決困擾地面?zhèn)鬏數(shù)亩鄰筋l率選擇性衰落問(wèn)題，主要是充分利用了TDS-OFDM能將時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合在一起，從而更好地控制信號(hào)以達(dá)到穩(wěn)健同步跟蹤性能，這種方法不再使用歐洲復(fù)雜的迭代算法和強(qiáng)功率技術(shù)，更好地解決了系統(tǒng)同步與信道估計(jì)問(wèn)題，其二是采用了PN序列填充技術(shù)[2]，能夠更好地應(yīng)用于解決快速系統(tǒng)同步問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)頻率同步等，還可以一定程度上解決多徑干擾問(wèn)題，提高頻譜的利用效率。其三是采用了前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)信的系統(tǒng)級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)內(nèi)碼和最小歐式距離最大化解決了多載波COFDM技術(shù)存在的問(wèn)題，性能也比ATSC更加穩(wěn)定。

3 我國(guó)數(shù)字電視傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 三網(wǎng)融合

目前我國(guó)正在大力進(jìn)行DTMB的推廣宣傳，使其已經(jīng)形成了一條產(chǎn)業(yè)鏈條，香港特區(qū)政府在2007年也認(rèn)同了DTMB這一標(biāo)準(zhǔn)并投入使用[3]，這也標(biāo)志著我國(guó)地面數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)步入成熟階段，但是我國(guó)的移動(dòng)數(shù)字電視技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視傳輸技術(shù)仍然還處于起步階段，在技術(shù)和業(yè)務(wù)上都還存在著很多問(wèn)題，例如國(guó)內(nèi)的大型網(wǎng)絡(luò)企業(yè)各自為政，造成了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)，浪費(fèi)了國(guó)家資源，因此移動(dòng)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)線網(wǎng)這三網(wǎng)融合是一個(gè)必然的趨勢(shì)。

3.2 采用高階調(diào)制技術(shù)

廣電行業(yè)的頻譜使用率低是一個(gè)世界性的問(wèn)題，未來(lái)的努力方向應(yīng)該是充分運(yùn)用各種技術(shù)來(lái)提高頻譜的使用率。高階調(diào)制技術(shù)是解決這一問(wèn)題的有效方法，但是在解決問(wèn)題的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些其他的小問(wèn)題，比如在相同的發(fā)射功率下，接收機(jī)工作門限的上升會(huì)使得覆蓋范圍變小， 雖然利用單頻網(wǎng)可以增加覆蓋范圍，但是這同時(shí)也會(huì)增加干擾，同時(shí)在高階調(diào)制下，接收機(jī)的性能對(duì)于干擾、噪聲會(huì)表現(xiàn)得更為敏感，這對(duì)高階調(diào)制技術(shù)提出了一個(gè)新的挑戰(zhàn)，就是要在提高使用效率的同時(shí)確保覆蓋率。另外在高階調(diào)制下RF損傷更容易對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)帶來(lái)負(fù)面影響，因而這就要求能夠研發(fā)性能更強(qiáng)的射頻器件，會(huì)使得高階調(diào)制技術(shù)的成本上升。

3.3 滿足3D視覺(jué)效果

目前雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的數(shù)字傳輸，但是其還不能給人們帶來(lái)視覺(jué)上的最佳體驗(yàn)。3D電影已經(jīng)成為人們視覺(jué)體驗(yàn)的潮流，但是當(dāng)前的傳輸技術(shù)觀看3D電影還是需要戴眼鏡，而長(zhǎng)時(shí)間戴眼鏡對(duì)眼睛造成傷害，這就必然使得數(shù)字傳輸技術(shù)向著滿足裸眼欣賞3D視覺(jué)效果的方向發(fā)展。

[1]肖科.淺談數(shù)字電視傳輸技術(shù)的發(fā)展及趨勢(shì)[J].中國(guó)對(duì)外貿(mào)易，2011(20).

[2]蔡亞芳.王飛.數(shù)字電視傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(4).

[3]畢國(guó)輝.數(shù)字電視傳輸技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].華章，2011(12).