關(guān)于數(shù)字電視傳輸技術(shù)的探討

李禹娜

（煙臺(tái)市牟平區(qū)廣播電視臺(tái)煙臺(tái)牟平264100）

關(guān)于數(shù)字電視傳輸技術(shù)的探討

李禹娜

（煙臺(tái)市牟平區(qū)廣播電視臺(tái)煙臺(tái)牟平264100）

有線電視從20世紀(jì)90年代發(fā)展至今，數(shù)字電視已經(jīng)取代了模擬頻道電視，已經(jīng)成為人們生活的一個(gè)組成部分，所謂的數(shù)字電視并不是指電視機(jī)，而是指電視信號(hào)的處理、傳輸、發(fā)射、接收過(guò)程中使用數(shù)字信號(hào)的電視系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“數(shù)字電視”，數(shù)字電視更能帶動(dòng)相關(guān)的信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的又一個(gè)飛躍。本文作者結(jié)合多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。

數(shù)字電視；數(shù)字電視信號(hào)；傳輸技術(shù)；傳輸標(biāo)準(zhǔn)

前言

數(shù)字電視越來(lái)越受到人們的支持與認(rèn)可。數(shù)字電視的應(yīng)用，極大地豐富了人們的娛樂(lè)活動(dòng)，越來(lái)越多的電視節(jié)目和增值業(yè)務(wù)，為人們提供了更多多樣化的選擇。數(shù)字電視取代傳統(tǒng)的模擬電視是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

1 簡(jiǎn)述數(shù)字電視的概念

數(shù)字電視是一種電視設(shè)備或電視系統(tǒng)，是指通過(guò)數(shù)字信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的處理、發(fā)射、傳輸和接收，屬于一種端到端的系統(tǒng)，其原理是在傳輸?shù)哪M信號(hào)基礎(chǔ)上通過(guò)編碼來(lái)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，以2進(jìn)制代碼來(lái)進(jìn)行傳輸，利用電視臺(tái)發(fā)出來(lái)的違章和圖像信號(hào)，然后利用數(shù)字壓縮和調(diào)制來(lái)形成數(shù)字信號(hào)后，再利用衛(wèi)星、地面無(wú)線和有線進(jìn)行傳播，最后以數(shù)字電視接收進(jìn)行解碼還原后形成電視節(jié)目。由于數(shù)字信號(hào)傳輸過(guò)程中有效的利用了高效壓縮解碼、數(shù)字調(diào)制技術(shù)和多路數(shù)據(jù)復(fù)用技術(shù)，所以無(wú)論在質(zhì)量上還是節(jié)目的數(shù)量上都有所增加，傳輸?shù)乃俾室哺?，具有高清晰的圖像和高質(zhì)量的音質(zhì)，同時(shí)還具有一些附加功能的信息服務(wù)、點(diǎn)播等功能。

2 簡(jiǎn)介數(shù)字電視的傳輸方式

目前，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的支撐下，數(shù)字電視的傳輸方式也發(fā)生了較大的變化，不僅有地面無(wú)線數(shù)字傳輸和有線數(shù)字傳輸，而且還有衛(wèi)星數(shù)字傳輸和IPTV等傳輸方式。

（1）地面無(wú)線數(shù)字傳輸方式在目前應(yīng)用中具有普遍性，其是利用電視臺(tái)的制高點(diǎn)的天線來(lái)進(jìn)行無(wú)線電波發(fā)射，然后用戶通過(guò)天線和電視機(jī)接收信號(hào)來(lái)進(jìn)行電視節(jié)目的收看，其屬于數(shù)字電視傳輸方式的一種，不僅具有娛樂(lè)、學(xué)習(xí)的作用，而且具有很好的公益性，目前在我國(guó)的車載電視、公交電視和樓宇電視中都得到廣播的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，而且收費(fèi)也較為經(jīng)濟(jì)，在應(yīng)用過(guò)程中具有一定的可控性，所以是目前應(yīng)用較為廣泛的一種數(shù)字電視傳輸方式。但利用地面無(wú)線數(shù)字傳輸方式進(jìn)行電視節(jié)目的傳輸時(shí)，需要建立大量的中轉(zhuǎn)站，而且信號(hào)容易受到地形和天氣的影響，所以在使用過(guò)程中還會(huì)有一定的限制作用。

（2）有線數(shù)字傳輸是通過(guò)光纜和同軸電纜混合方式進(jìn)行傳輸?shù)?，即HFC方式，其是目前我國(guó)城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民收看電視節(jié)目的主要傳輸方式。在實(shí)際傳輸過(guò)程中存在著單向HFC和雙向HFC兩種方式，單向即只能接受到前端的信號(hào)，而雙向方式則不僅能接收到上行信號(hào)，而且還能接收到下行的信號(hào)，所以對(duì)交互式業(yè)務(wù)的發(fā)展具有較大的推動(dòng)作用。有線數(shù)字傳輸方式具較高的信號(hào)質(zhì)量，而且信號(hào)的分配也具合理化，所以會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)占據(jù)我國(guó)數(shù)字電視傳輸?shù)闹鲗?dǎo)位置。

（3）衛(wèi)星傳輸方式是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型的傳輸方式，由于其是對(duì)數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字加工編碼壓縮后，由傳輸系統(tǒng)進(jìn)行處理后發(fā)射到衛(wèi)星，再由地球同步衛(wèi)星將其信號(hào)傳輸?shù)接脩艏抑械慕邮掌魃希缓髮⑿盘?hào)進(jìn)行還原，從而接到高質(zhì)量的電視節(jié)目。衛(wèi)星傳輸方式由于是由地球同步衛(wèi)星面向全球進(jìn)行信號(hào)的全面履蓋，所以其履蓋率較高，而且具有信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量非常高，收視效果非常好。所以衛(wèi)星傳輸方式已成為當(dāng)前數(shù)字電視的重要組成部分。

（4）IPTV是數(shù)字電視的最新表現(xiàn)形式，它是集合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，多媒體技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)等多種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為一體的新型數(shù)字電視模式，它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)IP向用戶提供數(shù)字電視服務(wù)，是未來(lái)數(shù)字電視發(fā)展的一種重要形式。

3 簡(jiǎn)述我國(guó)數(shù)字電視傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)

我國(guó)是一個(gè)人口眾多的大國(guó)，這就需要在傳輸技術(shù)上具有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，所以國(guó)家推動(dòng)了強(qiáng)制性的規(guī)定，即DMB-T標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出，不僅滿足了我國(guó)人民物質(zhì)文化生活的需要，也防范了國(guó)外傳輸技術(shù)上的封鎖。

我國(guó)DMB-T標(biāo)準(zhǔn)制定借鑒了國(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谌肫渲小MB-T既能符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，又能符合我國(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。

DMB-T標(biāo)準(zhǔn)主要有包括三個(gè)突出的技術(shù)：①時(shí)域同步的正交多載波技術(shù)，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。②采用了PN序列填充技術(shù)，能夠更好地應(yīng)用于解決快速系統(tǒng)同步問(wèn)題，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。③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。

4 探討未來(lái)的我國(guó)數(shù)字電視傳輸技術(shù)

4.1 三網(wǎng)融合

DTMB這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，可以說(shuō)我國(guó)地面數(shù)字電視技術(shù)已步入世界的前列，而且在DTMB大力推廣下，其已形成了一條產(chǎn)業(yè)鏈條，目前該標(biāo)準(zhǔn)在大陸及香滿港都得到投入使用，標(biāo)志著我國(guó)地面數(shù)字電視技術(shù)已進(jìn)入了成熟的階段。相對(duì)于地面數(shù)字電視技術(shù)來(lái)講，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)字傳輸技術(shù)的發(fā)展還處于初步階段，在實(shí)施過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，針對(duì)于這些問(wèn)題的存在，未來(lái)數(shù)字電視傳輸技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，移動(dòng)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一是數(shù)字電視傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

4.2 采用高階調(diào)制技術(shù)

目前所研發(fā)的高階調(diào)制技術(shù)針對(duì)當(dāng)前廣電行業(yè)中頻譜使用率低的問(wèn)題具有非常好的效果，但在具體應(yīng)用過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，如履蓋范圍小，而增加履蓋范圍后干擾又隨之增加，而且高階調(diào)制技術(shù)下接收機(jī)對(duì)干擾和噪音更具有敏感性，所以還需要研究人員加大力度，在提高頻譜使用率的同時(shí)還要確保覆蓋率，研制出性能更為優(yōu)越的射頻器件，從而有效的加快高階調(diào)制技術(shù)的發(fā)展。

4.3 滿足3D視覺(jué)效果

目前我們?cè)谟霸嚎措娪皶r(shí)已不再滿足于簡(jiǎn)單的畫面，更需要視覺(jué)上的最佳體驗(yàn)，所以3D電影應(yīng)運(yùn)而生，但由于傳輸技術(shù)還達(dá)不到不戴眼鏡而實(shí)現(xiàn)看3D電影的愿望。雖然戴上眼鏡看3D電影，是滿足了我們?cè)谝曈X(jué)上的需求，但長(zhǎng)時(shí)間的戴眼鏡會(huì)給眼睛帶來(lái)一定的傷害，所以這就迫使當(dāng)前的傳輸技術(shù)需要向3D視覺(jué)的效果方向發(fā)展，從而滿足人們裸眼看電視節(jié)目即可達(dá)到3D的視覺(jué)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了人們物質(zhì)文化水平的提升，在這樣一個(gè)龐大的市場(chǎng)下，當(dāng)前我國(guó)數(shù)字電視行業(yè)得以快速發(fā)展，為了更加合理的對(duì)這個(gè)市場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用，確保人民群眾都能看上優(yōu)質(zhì)的電視節(jié)目，在現(xiàn)有的地面無(wú)線傳輸、有線傳輸和衛(wèi)星傳輸?shù)葌鬏敺绞较?，還需要加大科研的力度，從而使更多的新技術(shù)得到開(kāi)發(fā)和研制出來(lái)，使其更好的為人民服務(wù)，有效的推動(dòng)廣播電視行業(yè)的快速發(fā)展，加快我國(guó)邁入數(shù)字化時(shí)代速度。

[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）.

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2016-10-10