數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)

鄒鳴

摘要 本文首先對(duì)當(dāng)前的數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)的研究背景進(jìn)行了簡單介紹，然后從系統(tǒng)傳輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了補(bǔ)充，再就數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)的原理進(jìn)行了介紹，最后重點(diǎn)對(duì)數(shù)字地面電視系統(tǒng)OFDM云傳輸技術(shù)進(jìn)行了研究，特別是在頻域信號(hào)消除和時(shí)域疊加方面，云傳輸技術(shù)的優(yōu)越性和消除信道信號(hào)干擾等方面進(jìn)行了相關(guān)的研究，以期對(duì)從事數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)的同行具有一定的利用和參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】地面電視 數(shù)字 云傳輸 技術(shù)研究

江蘇省地面數(shù)字電視依托于無線數(shù)字廣播電視網(wǎng)絡(luò)，致力構(gòu)建公共文化服務(wù)體系，提高廣播電視公共服務(wù)的質(zhì)量和水平，滿足人民群眾日益增長的精神文化，目前己覆蓋江蘇13個(gè)省轄市，可以免費(fèi)收看央視12套、江蘇省臺(tái)8套、及各地市本地節(jié)目。我臺(tái)也于2017年12月28日0點(diǎn)起開始正式試播，作為一名基層臺(tái)站技術(shù)人員，對(duì)今后地面數(shù)字電視發(fā)展作了淺略思考。

隨著當(dāng)今媒體競爭的加劇，運(yùn)用海量信息經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)的梳理加工才能實(shí)現(xiàn)與媒體的共識(shí)，互聯(lián)網(wǎng)和4G時(shí)代的來臨也促使當(dāng)前的新媒體與傳統(tǒng)媒體不斷融合，形成良好的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)，這就要求數(shù)字地面電視系統(tǒng)不斷更新技術(shù)和實(shí)現(xiàn)云傳輸平臺(tái)的建設(shè)，不僅能對(duì)新聞素材和節(jié)目成片的互傳和瀏覽還可以實(shí)時(shí)制作和發(fā)布現(xiàn)場新聞，滿足各個(gè)媒體單位對(duì)新聞節(jié)目的傳輸，這也是當(dāng)前數(shù)字地脈能電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)亟待研究和重點(diǎn)突破的難題。

1 當(dāng)前數(shù)字地面電視系統(tǒng)傳輸?shù)默F(xiàn)狀和問題

當(dāng)前的數(shù)字地面電視系統(tǒng)的傳輸主要包括視頻基帶傳輸、衛(wèi)星傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸和光纖傳輸?shù)刃问?，視頻基帶傳輸是最傳統(tǒng)的傳輸方式，主要用于內(nèi)部的音頻視頻的傳輸，缺點(diǎn)是傳輸距離較短且可擴(kuò)展性較差。衛(wèi)星傳輸雖然可以實(shí)現(xiàn)較大的覆蓋和穩(wěn)定可靠的特性，但是需要上星設(shè)備且操作較為復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)傳輸由于受到寬帶和網(wǎng)速的限值，在大數(shù)據(jù)音頻視頻的傳輸上存在一定的困難。光纖傳輸雖然對(duì)現(xiàn)場直播信號(hào)和高效快速的節(jié)目傳輸要求較高，但是有效傳輸?shù)慕邮拯c(diǎn)有限且操作較為復(fù)雜。無論是IEEE802.22還是LTE上下行均可以采用OFDM方案，甚至在DVB-T2的使用中，OFDM以其良好的性能和廣闊的未來發(fā)展空間，受到廣大實(shí)際應(yīng)用者的廣泛重視。

2 數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)原理介紹

OFDM（Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing）指的是正交頻分復(fù)用技術(shù)，它是多載波調(diào)制德一種，主要是將信道分成若干子信道，然后將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速數(shù)據(jù)流，并將其調(diào)制到子信道上進(jìn)行傳輸。由于子信道上的信號(hào)寬度遠(yuǎn)小于信道德寬度，從而可以有效消除串碼干擾和形成平坦性衰減。正交信號(hào)利用接收端采用相關(guān)技術(shù)分開，有效減少了自信道的互相干擾，這就使得子信道的帶寬大大減小，為信道均衡創(chuàng)造有利條件。

OFDM由于具有頻譜利用率較高和多徑衰落慢的特點(diǎn)，較為容易與其它技術(shù)相結(jié)合，因此被普遍應(yīng)用于無線通信中，云傳輸技術(shù)利用減少數(shù)據(jù)的吞吐量實(shí)現(xiàn)對(duì)抗信道干擾的目的，充分發(fā)揮了頻譜利用率較高的特性，既能提高信息速率又可以可靠地接受有效數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的前提和基礎(chǔ)。

3 數(shù)字地面電視OFDM云傳輸技術(shù)研究

OFDM技術(shù)在DVB和LTE等系統(tǒng)中作為云傳輸系統(tǒng)的主要技術(shù)方案，以其頻譜利用率高和應(yīng)用程度強(qiáng)的特點(diǎn)，在頻域信號(hào)消除和時(shí)域疊加方面具有較強(qiáng)的研究價(jià)值。首先，在頻域信號(hào)消除技術(shù)上，云傳輸系統(tǒng)通過接收機(jī)對(duì)信號(hào)干擾的消除，減小對(duì)下一級(jí)信號(hào)調(diào)節(jié)的噪聲，實(shí)現(xiàn)對(duì)抗同信道干擾的目的，能夠取得較大的信息接受可靠性，接收機(jī)一般采取兩種方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行消除，一種是直接對(duì)調(diào)節(jié)信號(hào)的重新調(diào)制，然后再從混合信號(hào)中消去相關(guān)數(shù)據(jù)，另一種則是對(duì)解碼信號(hào)重新編碼并調(diào)制，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行消除。第一種消除方式的特點(diǎn)是直接對(duì)解調(diào)信號(hào)的重構(gòu)，復(fù)雜性相對(duì)較低，并且可以減小對(duì)信號(hào)消除過程的時(shí)延，但是會(huì)造成相應(yīng)的誤差和增大解碼的門限，效果等同于分級(jí)解調(diào)，解調(diào)的主要功率因子及解調(diào)方式與原層相同。第二種消除方式的重構(gòu)信號(hào)需要經(jīng)過錯(cuò)碼糾正，信息可靠性較高，避免了消除過程中的誤差，該數(shù)據(jù)的解碼性相對(duì)較好，解碼和重新解碼的時(shí)延性較大。

OFDM的時(shí)域疊加技術(shù)一般是在IFFT之后進(jìn)行的疊加，依靠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，在發(fā)射機(jī)中的兩層數(shù)據(jù)一般是相對(duì)獨(dú)立的，在IFFT點(diǎn)數(shù)和導(dǎo)頻位置、時(shí)間上同步，靈活性較高且保護(hù)間隔長度上可以不一致。這些差異導(dǎo)致了接收機(jī)的復(fù)雜性大大增加，與此同時(shí)，兩層數(shù)據(jù)須單獨(dú)信道均衡，而且相互獨(dú)立同步，其引入了更多的信道估計(jì)和解調(diào)誤差，利用解調(diào)信息和消除層信息的重新調(diào)制映射，插入保護(hù)間隔和對(duì)相關(guān)信道參數(shù)的處理，能夠合理有效實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)域疊加的有效控制。

除此之外，從云傳輸技術(shù)的性能方面看，相比于采用分復(fù)用技術(shù)和頻分復(fù)用技術(shù)的傳統(tǒng)傳輸技術(shù)，其在低噪比下能提供較強(qiáng)的移動(dòng)服務(wù)和實(shí)現(xiàn)高噪比下固定服務(wù)的容量，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，云傳輸技術(shù)的時(shí)隙和帶寬的占比都能滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢，可以滿足一定的功率比。云傳輸技術(shù)讓多種服務(wù)的匹配變得更加容易，在獲取相同信息方面實(shí)現(xiàn)了解調(diào)門限的降低，從而讓實(shí)際應(yīng)用變得更加靈活，業(yè)務(wù)覆蓋范圍也獲得長遠(yuǎn)發(fā)展。

最后，云傳輸技術(shù)在接收機(jī)對(duì)抗信號(hào)消除方面具有較大的優(yōu)勢，采用兩種較為實(shí)際的形式來消除信道干擾信號(hào)，能夠有效提高信息接收的可靠性。除了采用直接調(diào)制解調(diào)信號(hào)外，?？梢詫?duì)解碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，再進(jìn)行干擾信號(hào)的消除，這兩種方法都能很好地消除干擾信號(hào)，第一種相對(duì)簡單，能減少過程延遲，但是解調(diào)誤差相對(duì)較大，這樣后期解碼的過程也變得復(fù)雜起來;第二種信息可靠性相對(duì)較高，由于已經(jīng)對(duì)糾錯(cuò)過程進(jìn)行了補(bǔ)充，后期解碼的過程變得容易起來，不足之處是帶來的過程延遲也相對(duì)較大。

4 結(jié)語

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)日益發(fā)達(dá)的今天，快速高效地追求效率和關(guān)注度成為媒體發(fā)展的一大方向，信息制作和發(fā)布的競爭也加速了新媒體之間的沖突和競爭，通過對(duì)數(shù)字地面電視系統(tǒng)云傳輸技術(shù)的研究可以更好地建立云傳輸?shù)钠脚_(tái)，解決媒體信息快速發(fā)布的良好渠道，特別是基于數(shù)字地面電視系統(tǒng)的云傳輸技術(shù)的高速發(fā)展，將更好地推動(dòng)電視節(jié)目的快捷高效地傳輸，為未來電視系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造寬闊的發(fā)展空間。

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