數(shù)字電視信號傳輸技術的研究與分析

譚志遠

（作者單位：遼寧省本溪微波站）

?

數(shù)字電視信號傳輸技術的研究與分析

譚志遠

（作者單位：遼寧省本溪微波站）

摘 要：數(shù)字電視信號傳輸相較于傳統(tǒng)電視的模擬信號傳輸，由于經(jīng)衛(wèi)星及地面無線廣播接收時，要對電視臺發(fā)出的信號進行數(shù)字解調(diào)和數(shù)字音頻解碼，對圖像及伴音信號進行重現(xiàn)，因此電視臺能夠發(fā)射更多的內(nèi)容給用戶，且用戶所觀看到的節(jié)目音質(zhì)和畫面質(zhì)量更高。采用有線數(shù)字電視信號傳輸技術時，存在著傳輸穩(wěn)定性難以保障、安全性不足、安裝成本較高和占用頻帶寬等缺陷，本文將就光纖傳輸、無線傳輸及衛(wèi)星傳輸?shù)燃夹g進行重點闡述。

關鍵詞：數(shù)字電視；光纖傳輸；無線傳輸；衛(wèi)星傳輸

1 有線數(shù)字電視信號傳輸技術的缺陷分析

1.1 安全性有待提高

數(shù)字電視越來越強調(diào)個性化節(jié)目的發(fā)送，而有線數(shù)字傳輸雖然在機頂盒內(nèi)部安裝了相應的加密裝置來確保用戶付費收看的安全性，但由于通過有型線路來進行連接，因此容易被不法分子進行切斷和重新連接，從而侵害消費者的正常權益。

1.2 傳輸穩(wěn)定性難以保證

有線數(shù)字傳輸?shù)募茉O線路一般是埋于地下或高空架線，一旦所在地區(qū)遭受重大災害（如地震、臺風等），有線電視網(wǎng)絡將被破壞而導致信號傳播無法正常運行。此外，較高的光纖價格使得部分不法分子鋌而走險，偷盜敷設于高空的架設線路進行，這也給信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性埋下隱患。

1.3 占用頻帶寬

適用于短距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，當傳輸距離超過一定范圍時，信號會不斷衰減。為了彌補這一缺陷，在模擬信號傳輸過程中，要使用信號放大器，但信號放大器的串聯(lián)使用會導致噪音分量的增加和信號的機型。因此，必須對接收到的數(shù)字信號進行調(diào)節(jié)，即使用中繼器來讓接收到的數(shù)字信號轉變?yōu)?和1的模式，使數(shù)字信號占用頻帶較寬。

1.4 安裝成本較高

長距離傳輸時，勢必需要增加電纜的使用量，這在無形中會增加安裝和運維成本；同時，增加了信號傳輸中發(fā)生中斷和錯誤的可能性。

2 有線數(shù)字電視信號傳輸技術的改進措施

2.1 光纖傳輸技術

相較于有線傳輸，光纖傳輸?shù)膬?yōu)點著重體現(xiàn)在如下幾個方面：一是光纖傳輸?shù)牟牧厦芏戎挥秀~的1/4，能夠有助于節(jié)約稀有金屬；二是電中性的光纖不容易受電磁感應（如高壓電、電車線等）的影響，且容易對外界光頻段的干擾進行屏蔽；三是因信號衰減比較迅速，同軸電纜線路需要每隔幾公里就設置一個中繼站，而光纖通信則只需要每隔幾十甚至幾百公里才設置一個中繼站；撕撕光纖材料化學穩(wěn)定性高，防火、防腐蝕及防水能力強，非常適合在危險及惡劣環(huán)境中使用；五是光纖通信的頻帶寬，通信容量大。

2.2 移動傳輸技術

作為現(xiàn)代通信中發(fā)展迅猛的一種方式，移動傳輸技術已從簡單的廣播和無線對講，逐漸發(fā)展為固定、移動相互滲透，有線、無線相互融合的通信移動。普通用戶在使用移動傳輸技術時，主要包括無線局域網(wǎng)系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)（如數(shù)字廣播、數(shù)字視頻廣播）、近距離通信系統(tǒng)（如藍牙）、固定無線接入或無線本地環(huán)系統(tǒng)、無繩系統(tǒng)（如數(shù)字增強無繩通信）和蜂窩移動無線系統(tǒng)（如3G）等。

未來移動傳輸技術將向著如下幾個方面發(fā)展。一是標準化?，F(xiàn)階段全球范圍內(nèi)存在著多種不同的技術體制，為此標準化成為移動傳輸技術發(fā)展的當務之急。二是微型化。如研制出質(zhì)量非常輕的多媒體個人攜帶手機。三是數(shù)字化。數(shù)字化的關鍵是調(diào)制、糾錯編碼和語音編碼方式的確定。

2.3 衛(wèi)星傳輸技術

類似于有線數(shù)字接收機，加密衛(wèi)星電視接收機的每臺機器都配置了一個正版卡，但正版卡的售價比較高。雖然單純正版卡上的控制字符數(shù)據(jù)的價格不高，但提供服務的廠家通過各種方式將數(shù)據(jù)給許多個用戶有償共享使用，進而謀取較高的利潤。

現(xiàn)階段，數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術因受到傳輸過程中版權問題的困擾，遲遲無法大規(guī)模進行商用，筆者認為，這一問題可以采取如下方式進行解決。

第一，確保機頂盒和智能卡間的安全通訊。一是增加機頂盒安全芯片，保護智能卡到機頂盒解擾電路的安全，使控制字符明文僅在解擾電路內(nèi)部出現(xiàn)，外部無法獲??；二是對機頂盒與智能卡間的通信設置加密控制字符，確保通訊安全。

第二，縮短控制字符更換速度。受到網(wǎng)絡傳輸時延的限制，非法接受者接收控制字符的速度要慢于正版用戶，因此可以縮短控制字符更換速度，使非法用戶無法接收到連續(xù)信號。

第三，對正版版權進行保護。除了在電視視頻的數(shù)據(jù)流和解碼器之間采用加密傳輸方式，還可以在發(fā)射端和接收端隨機產(chǎn)生密匙進行碼流加密。

第四，其他方式。一是限制正版卡讀寫次數(shù)，增加共享非法用戶使用服務器的成本；二是通過發(fā)送一些木馬病毒或控制字符，運營廠商可以對非法用戶的服務器軟件進行攻擊，使非法用戶的服務器軟件無法正常運行；三是采用數(shù)字視頻水印標識，尤其是數(shù)字指紋鑒別來解決多用戶共享的問題。

3 結語

有線數(shù)字電視信號傳輸技術是通過光纜和同軸電纜混合方式來進行傳輸?shù)?，其?yōu)勢是信號的分配合理且信號質(zhì)量較高，因此在較長一段時間內(nèi)占據(jù)我國數(shù)字電視信號傳輸?shù)闹鲗恢?，但其固有缺陷也影響了進一步發(fā)展，因此就如何改善這一問題提出建議，以期促進我國數(shù)字電視的快速和穩(wěn)步發(fā)展。