高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應用研究

周瑞林

摘 ?要：目前，我國信息技術(shù)的水平逐步提高，越來越多的科學技術(shù)被廣泛應用于不同的領域中，促使我國進入信息化時代的同時，還為諸多信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸提供了更好的發(fā)展機遇。先進的科學技術(shù)讓我國電視行業(yè)逐漸向高清數(shù)字電視的方向靠攏，從而為我國電視行業(yè)的發(fā)展提供了全新的平臺以及空間。高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)已在我國大范圍普及使用，其取代以往較為落后的衛(wèi)星數(shù)字電視技術(shù)，為人們提供更加清晰、高傳輸速度以及抗干擾能力強的全新高清電視，使人們觀看節(jié)目更加舒心。但是，由于我國高清數(shù)字電視的技術(shù)發(fā)展較晚，高清電視傳輸技術(shù)在發(fā)展的過程中，難免遇到諸多挑戰(zhàn)以及問題。因此，本文將主要圍繞高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)展開研究，從而探索出更多有關高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)的發(fā)展內(nèi)容，促使高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展。

關鍵詞：高清;數(shù)字電視;數(shù)據(jù)傳輸;技術(shù)應用

在信息技術(shù)不斷進步的同時，人民群眾的生活質(zhì)量也在逐漸提高。當今人們已經(jīng)進入科學信息化的時代，以往的模擬電視無法滿足人民群眾更高的生活需求，高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)則應運而生。高清數(shù)字電視融合多重數(shù)據(jù)信息技術(shù)，為人民群眾提供更高像素、多角度的電視圖像內(nèi)容，使大家可以觀看到更加真實、色彩比較豐富的電視內(nèi)容，并為人們提供最新的電視節(jié)目以及新聞消息等。高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)與以往的電視傳輸技術(shù)相比，前者在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢。隨著高清電視的從普及到廣泛入住各家各戶，不知不覺已經(jīng)經(jīng)歷了十多年的發(fā)展歷程，在這一歷程中我國從衛(wèi)星數(shù)字電視逐漸過渡到有線高清數(shù)字電視，并將發(fā)展過程中的諸多難題一一解決，促進電視傳輸技術(shù)的整體發(fā)展。

一、高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的網(wǎng)絡包括地面、衛(wèi)星以及有線這三大高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。地面網(wǎng)絡主要是指電視臺通過發(fā)射無線電視，對電視用戶進行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的覆蓋，讓用戶通過天線接收信號、電視機等方式收看電視節(jié)目。地面網(wǎng)絡是高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)中最基本的信息傳輸模式。當電視數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)無法處置傳輸過程中產(chǎn)生的噪音以及干擾時，人們不得不將天線移到室外進行傳輸，導致諸多公用天線需要設置在樓群中。隨著我國全頻道模擬電視廣播數(shù)據(jù)的光纜寬帶傳輸技術(shù)的進步，很多城市逐漸使用以光纖光纖作為主干、同軸電纜作為分支的樹形光纖數(shù)據(jù)傳播技術(shù)。并且，樹形光纖與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)一同進步，逐漸發(fā)展成脫離地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡系統(tǒng)且單獨存在、發(fā)展的有線網(wǎng)絡，其以獨特的數(shù)據(jù)傳播特點擁有眾多的電視用戶。除此之外，有線傳輸數(shù)據(jù)與地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡的頻率有所不同，有線電視傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)一城一網(wǎng)或者一地一網(wǎng)的傳輸，并通過電視用戶端口將有線機頂盒與電視連接在一起。而衛(wèi)星高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)則是將高清數(shù)字電視中的節(jié)目內(nèi)容進行集中，通過衛(wèi)星地面發(fā)射站的相關設備，利用微波將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵叫l(wèi)星上，通過同步衛(wèi)星發(fā)送到地面，使電視用戶接收到實時的高清數(shù)字電視節(jié)目。

我國在高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸方面的發(fā)展較晚，部分西方發(fā)達國家比我國研發(fā)要早，其在發(fā)展上具有較大的優(yōu)勢。從我國當前的發(fā)展局勢來看我國發(fā)展基礎還是比較不錯的。高清數(shù)字電視的標準分辨率為1080i、720p，并采用5.1的格式的音頻數(shù)字模式?，F(xiàn)階段，我國高清數(shù)字電視的編碼主要適用MPEG-2的格式、電視節(jié)目的寬帶需要22Mbps左右，且國際標準編碼格式為H264、寬帶在7-11Mbps。在發(fā)展高清數(shù)字電視有線傳輸技術(shù)時，其主要的傳輸媒介是雙絞線、同軸電纜以及電纜。這幾種傳輸媒介具有較大的優(yōu)點：投資成本比較小、媒介適應性比較強、擴展性較好以及后期維護操作比較便捷。但是，目前我國與國外的傳輸技術(shù)相比較此種無線傳輸技術(shù)還具有一定的局限性。雖然國外的傳輸技術(shù)不受地域等因素的限制，但其實際操作起來卻比較復雜。因此，孰好孰壞也無法下準確的定論。

二、高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相關應用

（一）ATSC標準

ATSC高清數(shù)字電視的數(shù)據(jù)傳輸標準是由各個分離的多個層級共同組成的，各層級之間具有清晰的圖像畫面，其具有頓譜效率高、功率峰均比低的特點。ATSC數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中最高的層次為圖像層，主要是用來確定電視圖像的形式，通過多種壓縮、復用最后將數(shù)據(jù)傳輸帶不同的壓縮包中，向高清電視進行傳輸。該層次中最低的兩層，需要共同承擔普通數(shù)據(jù)的傳輸，而最高的兩層則在特定的數(shù)據(jù)軸上運行。當前支持ATSO數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的圖像格式一共包括18種，其中有14種選用逐行掃面的方法。雖然ATSC傳輸技術(shù)應用標準中包括了16—VSB的傳輸方法，但國外高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)有線傳播技術(shù)卻是采取相似又不相同的技術(shù)技術(shù)標準。這是由于國外部分電視行業(yè)在選用ATSC傳輸技術(shù)之前，就在高清數(shù)字電視有線傳輸方面投入大量的資金。有線數(shù)據(jù)傳輸作為ATSC中的主要成員之一，其符合了高清數(shù)字電視有線傳輸?shù)南嚓P標準，并在此基礎上協(xié)調(diào)部分標準內(nèi)容。除此之外，高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)標準中包括：當前數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應用的一級圖像格式以及DTV圖像格式，并設定了有線傳輸行業(yè)使用并兼容電視的二級圖像格式。所謂的二級圖像格式其實與ATSC DTV的相關格式相同，二級圖像格式包含HDTV以及SDTV兩種格式。

（二）DVB標準

DVB其實就是數(shù)字電視廣播，DVB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)支持用戶在室內(nèi)進行移動、移動接受等其他需求，共包括了四大系統(tǒng)。DVB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)涉及到的高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸范圍比較廣，像衛(wèi)星傳輸、AMATV、有線網(wǎng)絡傳輸、MMDS以及地面網(wǎng)絡等全部數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)具有覆蓋面較大、節(jié)目內(nèi)容量比較大等傳輸特點。衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳播選用了QPSK（四相移鍵控制）的方法運作，數(shù)據(jù)傳輸過程中的頻率高達11G/12GHz。當選擇MPEG—2MP相關圖像格式時，高清數(shù)字電視使用端口若達到相關演播室內(nèi)圖像的質(zhì)量，則碼率在9Mbps左右，而當質(zhì)量達到PAL相關標準時，碼率大約在5Mbps。此時，一個轉(zhuǎn)發(fā)器（54MHz）傳輸數(shù)據(jù)的碼率為68Mbps，所以在傳輸多套節(jié)目時常選DVB衛(wèi)星傳輸技術(shù)。并且，DVB—S傳輸技術(shù)基本是為全部高清數(shù)字電視衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸體系所提供，當前我國也選用了該傳輸技術(shù)。

DVB高清數(shù)字電視有線傳輸技術(shù)系統(tǒng)包括三種不同的調(diào)制方法，且這三種應用方法的頻率均在10GHz以下。高清數(shù)字電視在選用正交振幅調(diào)制時，單個PAL通道傳輸數(shù)據(jù)的碼率為41.34Mbps，其可用于多個電視節(jié)目的復用中。DVB—C系統(tǒng)的前段可以接收到衛(wèi)星與地面之間發(fā)射的相關數(shù)據(jù)，但用戶端需配置相關電纜機頂盒方可。高清電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的DVB—T

是DVB技術(shù)中最復雜的傳輸技術(shù)。理論上來講，高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的地面?zhèn)鬏敿夹g(shù)與有線傳輸技術(shù)是相同的，且覆蓋性比較好。電視行業(yè)常采用編碼正交頻分復用的調(diào)制方法，利用8MHz頻率的寬帶傳輸四套電視節(jié)目內(nèi)容。DVB—T數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)傳輸?shù)膱D像質(zhì)量較高，但傳輸費用相對也比較高。此外，DVB技術(shù)除了可以傳輸視頻、音頻等相關數(shù)據(jù)，還可以傳輸、接收TRD的調(diào)制協(xié)調(diào)，包括節(jié)目指南、節(jié)目圖文以及圖標等更多數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。比如，數(shù)字廣播業(yè)務信息傳輸技術(shù)、常用于傳輸固定圖像格式的DVB—TEL技術(shù)以及傳輸電視字幕與圖標的DVB—SUB技術(shù)等。DVB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)還可以根據(jù)實際需求，為其提供相關交互的業(yè)務服務項目。通常能夠構(gòu)成交互業(yè)務的內(nèi)容包括：與其他國際性兼容產(chǎn)生的業(yè)務獨立協(xié)議、傳送交互業(yè)務中相關內(nèi)容以及控制信號的傳信通道等。和交互業(yè)務相對應的DVB技術(shù)包括：DVB—NP、DVB—RCT以及DVB—RCC。與此同時，DVB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)還包括部分業(yè)務傳送加擾的條件內(nèi)容等，通過接收條件的通用端口，能讓IRD解除部分加擾算法的加擾數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。條件接受不僅是付費電視、廣播的根本部分，還決定著是高清數(shù)字電視是否成功運行。DVB中的數(shù)字廣播系統(tǒng)以及其他電信網(wǎng)絡端口的連接，像SDH、ATM燈技術(shù)，從而拓展DVB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的使用范圍，最終實現(xiàn)DVB過渡成電信網(wǎng)絡的目標。此外，DVB還有助于連接高清數(shù)字電視的專業(yè)設備以及ISD的端口，這些連接端口的傳輸技術(shù)包含DVB—CI、DVB—ATM、DVB—PDH以及DVB—SDH等接口。

（三）ISDB標準

當前日本選用的的ISDB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，是一種在標準化基礎上的復用方法之一，也就是利用單個普通的數(shù)據(jù)傳輸信號道，發(fā)送多個不同的信號內(nèi)容，并通過多種不同的傳輸信道發(fā)送復用數(shù)據(jù)信號內(nèi)容。ISDB傳輸技術(shù)具有柔韌性、共通性以及擴展性的特點，能夠靈活收集、傳輸多套節(jié)目內(nèi)容以及相關數(shù)據(jù)業(yè)務。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我國科學技術(shù)的迅速發(fā)展，高清電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)逐漸成為時代發(fā)展的必然趨勢。雖然，現(xiàn)階段我國還面臨諸多挑戰(zhàn)，但高清電視傳輸技術(shù)的發(fā)展空間還是較大的。高清電視傳輸技術(shù)不光是為了滿足新時代人們的需求，其更是科學信息技術(shù)時代下發(fā)展的必然趨勢。眾所周知，電視清晰度不斷進步，越來越清晰的數(shù)字電視，是依靠數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)得以進步、發(fā)展的，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)更是決定高清電視清洗程度以及兼容性的核心部分。我國加大在高清電視傳輸技術(shù)的研究、探索力度，讓更多的科研人員掌握核心技術(shù)部分，才是推動我國高清電視發(fā)展的關鍵。

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