淺談數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

隋成祿

如今數(shù)字電視技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)的模擬電視技術(shù)，成為有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中主流。與模擬電視技術(shù)相比，數(shù)字電視技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸，制作，廣播，接受等方面更加準(zhǔn)確，效率更高，這與它本身采用信道資源組成密不可分的，信道資源使得數(shù)字電視在數(shù)字流轉(zhuǎn)化和信息安全性等方面質(zhì)量提高。數(shù)字電視技術(shù)廣泛應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中去，推動(dòng)了國(guó)家數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

數(shù)字電視技術(shù)，又稱數(shù)碼電視，是指在電視節(jié)目全程制作、攝錄、傳輸、廣播、用戶接收等過程中采用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行的信息傳輸?shù)臄?shù)字系統(tǒng)。隨著電視技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)運(yùn)用也越來越廣泛，它對(duì)人們生活的影響越來越大。

一、我國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展?fàn)顩r

電視視頻信號(hào)數(shù)據(jù)量非常大，如果壓縮傳輸不當(dāng)，易造成數(shù)據(jù)丟失。數(shù)字電視技術(shù)在進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)方面，可以通過信源編碼過程壓縮和改進(jìn)信道編碼進(jìn)行處理，前者是以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的MPEG-2根據(jù)不同層次質(zhì)量的要求電視清晰度的不同進(jìn)行組合的，家庭DVD、衛(wèi)星電視、廣播電視微波傳輸上這一標(biāo)準(zhǔn)都得到廣泛運(yùn)用，MPEG-2支持的電視格式涵括了寬屏和高清晰度的電視頻幕。發(fā)展新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)是改進(jìn)信道編碼的主要方式，新的數(shù)字調(diào)制需要提高單位頻率數(shù)據(jù)傳送速率已達(dá)到有效準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)的效果。例如世界上主要的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)、歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)采用正交相移鍵控調(diào)制（OPSK）和日本的ISDB-T標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)使用的是數(shù)字電視地面?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（DMB-TH）使用正交調(diào)幅調(diào)制（QAM），這些標(biāo)準(zhǔn)之間的技術(shù)原理是基本上一致的，差別在編碼、調(diào)制力式上，在實(shí)際應(yīng)用中也各有不同。

二、有線電視應(yīng)用數(shù)字電視的組成

數(shù)字電視的組成包括五個(gè)主要部分：信源編碼，同時(shí)通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器把原始模擬電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)編碼，即進(jìn)行圖像、廣播信息數(shù)字化。數(shù)字信號(hào)源有三項(xiàng)組成：音頻數(shù)據(jù)流、視頻數(shù)據(jù)流、輔助數(shù)據(jù)流。第二是復(fù)用部分，是將上述三項(xiàng)數(shù)據(jù)流合成一路，分復(fù)方式以“包”為單位，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行一定長(zhǎng)度切割，并做好標(biāo)識(shí)以便區(qū)分。最后把多段流匯合后成為一套節(jié)目流，然后多套節(jié)目流合成傳輸流進(jìn)入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。第三部分為信道編碼和調(diào)制，信道編碼也叫信道適配，主要目的是對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行在編碼處理，實(shí)現(xiàn)在傳輸過程中減少差錯(cuò)，對(duì)誤碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)，把基帶數(shù)據(jù)流放置于高頻波上，實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l帶信號(hào)。第四部分為傳輸信道，包括了HFC、衛(wèi)星、數(shù)字干線、無線等。第五部分為接受機(jī)，即數(shù)字機(jī)頂盒。如今在模擬電視技術(shù)向數(shù)字電視技術(shù)過渡階段，有線電視網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射臺(tái)至各家各戶之間是以數(shù)字電視機(jī)頂盒作為中間媒介的。數(shù)字電視機(jī)頂盒的主要功能，是可以把有發(fā)射臺(tái)接受的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為信息流，接受數(shù)字電視廣播、數(shù)字電視圖文信息等，這個(gè)機(jī)頂盒新設(shè)置了應(yīng)用于付費(fèi)電視、視頻點(diǎn)播和IPIV等方面信息化管理，有別于其他機(jī)頂盒系統(tǒng)，其信號(hào)傳輸介質(zhì)是有線電視傳播采用的全電纜網(wǎng)絡(luò)或光纖/同軸混合網(wǎng)。

三、數(shù)字電視信號(hào)的有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸

區(qū)別于模擬電視的信號(hào)基帶傳輸方式，數(shù)字電視技術(shù)采用HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸，采用AM-VSB頻分復(fù)用方式傳輸，節(jié)目通過不同頻率區(qū)分開來。為了使原有的數(shù)字信號(hào)適應(yīng)現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)要求，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信道編碼，包括碼流的隨機(jī)化;R-S編碼;卷積交織;字節(jié)到字符的映射;差分編碼;基帶成型濾波和QAM調(diào)制，對(duì)于數(shù)字信號(hào)兼容傳輸，信號(hào)之間糾錯(cuò)亂碼調(diào)制，通過差分將流碼分路，防止各種信號(hào)之間干擾。從高頻載波形式上，MPEG-2與HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸模擬信號(hào)一樣，通過混合傳輸，被光鏈路、電纜鏈路傳輸信號(hào)。

四、數(shù)字電視應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

近幾年來，數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展是有線電視發(fā)展的主流毋庸置疑。數(shù)字有線電視系統(tǒng)的節(jié)目源可分為三大類：一是衛(wèi)星電視接收機(jī)直接輸出的數(shù)字視頻流;二是VCD，DVD等原有的模片源經(jīng)過采樣、編碼、旅縮數(shù)字化處理;另一類是處理節(jié)目源的攝、錄、編設(shè)備處理的數(shù)字視頻流，以上三類輸出的數(shù)字流均送入到復(fù)川器，QAM調(diào)制器，以射頻方式在有線電視網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)都是透明的有線電視物理網(wǎng)。

從節(jié)目源、傳輸網(wǎng)絡(luò)和條件接收的分析能看出，我國(guó)數(shù)字電視在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展主要有：改造承載網(wǎng)絡(luò)，把單向的、低質(zhì)的有線電視網(wǎng)絡(luò)改造為可管理、可營(yíng)運(yùn)的優(yōu)質(zhì)雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)需要提供具有條件接收管理的平臺(tái)和發(fā)展數(shù)字電視機(jī)頂盒技術(shù)例如MPEG-2數(shù)碼壓縮技術(shù)，同步數(shù)字體系（SDH）和異步傳輸（ATM）模式的光纜，旨在通過有線電視的“網(wǎng)絡(luò)化帶動(dòng)數(shù)字化”。數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用越來越規(guī)范化和普及化，用戶對(duì)于數(shù)字電視節(jié)目的服務(wù)質(zhì)量要求也越來越高，信道編碼，數(shù)字機(jī)頂盒等信道資源的應(yīng)用也使得數(shù)字電視在信息傳輸，接受等方面的技術(shù)越來越成熟，越來越提高了圖文信息的質(zhì)量，目前，數(shù)字電視技術(shù)以提高其數(shù)據(jù)壓縮傳輸過程中的準(zhǔn)確率，提高傳輸速度，使得數(shù)字流向圖文信息流的轉(zhuǎn)化更加快速準(zhǔn)確，最終讓各家各戶看到高品質(zhì)，數(shù)量更多更豐富的電視節(jié)目，如今數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)家數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要技術(shù)之一，數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也推動(dòng)了有線電視網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)化，信息化。