數(shù)字電視信號傳輸技術分析

欒柱 孫暉

【摘要】隨著互聯(lián)網(wǎng)科技與信息化技術快速發(fā)展與傳播，數(shù)字化電視逐漸進入更多的家庭，其有效豐富了電視節(jié)目種類，滿足了用戶的多元需求。為保證數(shù)字電視的長久穩(wěn)定運行，就必須保證數(shù)字電視信號傳輸技術一直處于較高水平，這需要相關研究人員進一步探索該項傳輸技術的應用現(xiàn)狀，根據(jù)其存在的問題進行對應的完善與優(yōu)化，使其具備足夠的安全性、穩(wěn)定性與可靠性。文章就數(shù)字電視信號傳輸技術發(fā)展狀況、數(shù)字電視信號傳輸技術、數(shù)字電視信號傳輸過程中的不足及數(shù)字電視信號傳輸技術優(yōu)化策略進行分析與論述。

【關鍵詞】數(shù)字電視信號傳輸技術;不足;優(yōu)化策略

中圖分類號：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.01.011

對比以往所有的虛擬信號技術，數(shù)字電視信號技術在發(fā)射環(huán)節(jié)、傳輸環(huán)節(jié)及接收環(huán)節(jié)皆有著較大的優(yōu)勢，不但損失較小，而且傳輸穩(wěn)定，能夠給予用戶更好的使用體驗，這是數(shù)字電視越來越普及的重要原因之一。但同時數(shù)字電視信號技術的缺點也較為明顯，這對其長遠穩(wěn)定發(fā)展有著不利的影響，在這種情形下，需相關技術人員能夠深化探索數(shù)字電視信號傳輸技術的應用方式，并對其進行有效的完善與優(yōu)化，使其具備更加廣闊的應用空間。

1. 數(shù)字電視信號傳輸技術發(fā)展狀況

國家經(jīng)濟、信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在提升民眾生活水平的同時，讓數(shù)字電視在中國得到迅速普及，其在一定程度上為數(shù)字電視信號傳輸技術的傳播與發(fā)展奠定了基礎。當前階段，在應用數(shù)字電視信號傳輸技術方面，主要包括以下兩種方式：基帶傳輸、頻帶傳輸，前者用于轉(zhuǎn)化處理數(shù)字化電視節(jié)目播出時的各種數(shù)據(jù)信號，保證該技術應用時的具體需求，隨后再通過電纜線路技術組件、光纖線路技術組件、微波管道技術組件完成對應的數(shù)據(jù)傳輸目標，而頻帶傳輸則由解調(diào)技術與調(diào)制技術來實現(xiàn)。

2. 數(shù)字電視信號傳輸技術

2.1 數(shù)字電視信號傳輸衰落干擾

數(shù)字電視信號是當前應用較為廣泛的先進技術，但其在實際應用過程中存在衰落及干擾等問題，這使其傳輸質(zhì)量受到極大的影響，造成這種問題的原因主要源于以下四個方面：

2.1.1 路徑損耗

通常情況下數(shù)字信號選擇以同軸電纜傳輸各種數(shù)據(jù)信號，但也有部分區(qū)域的數(shù)字信號會選擇光纖來進行信號的傳輸。這兩種方式都會對信號有不同程度的損耗，其中比較嚴重的、亦是出現(xiàn)頻率比較高的問題是絕緣漏電，會對導體電阻、傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生程度不一的損害，并會導致高頻數(shù)據(jù)信號在傳輸端顯示出不完整狀態(tài)，若是其周邊環(huán)境處于不穩(wěn)定狀態(tài)，損耗問題會愈發(fā)嚴重，還有可能出現(xiàn)熔接、散射、吸收現(xiàn)象。

2.1.2 脈沖干擾

如果選擇的傳輸設備在使用前未經(jīng)過系統(tǒng)的檢驗，使其本身即攜帶大脈沖功率，會直接損害傳輸信號的質(zhì)量，破壞其完整性，且在嚴重時會造成誤碼、亂碼，從而導致接收對象難以接收到有效的信息。因此要求傳輸設備在使用前，應經(jīng)過仔細調(diào)研，并通過相關試驗來判斷其基本使用性能，保證不會因設備本身對信號產(chǎn)生損害。

2.1.3 抖動與偏移

數(shù)字信號是一種新穎的傳輸方式，其本身有時會出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況，尤其是在瞬間失去穩(wěn)定時，偏差會時大時小，信號極不穩(wěn)定。數(shù)字信號若是長時間偏移而得不到正確的糾正時，會導致后續(xù)傳輸中難以對應位置，進而出現(xiàn)漂移的情況。

2.1.4 反射信號受到影響

當反射信號受到外界的影響時，會發(fā)生傳輸衰落，如干擾或者馬賽克，從而使節(jié)目本身的傳輸效果受到極大的影響。

2.2 傳輸信號基帶傳輸

基帶傳輸是當前階段數(shù)字電視信號傳輸?shù)闹饕绞?，其存在以下六方面的問題：

2.2.1 基帶信號與信道特性

在傳輸基帶信號時，雖然其并不會如同其他信號一般進行調(diào)制，但是按照其基本特性，可能會與部分有效頻帶結(jié)合，且數(shù)字信號種類繁多，各種信號的傳輸方式、傳輸途徑等有著較大的差異化，這就造成在信號傳輸時經(jīng)歷比較復雜的過程。此外，數(shù)字信號一般多會遍布在直流段、低頻段，這在一定程度上限制了基帶信號的高效率傳輸，如此可知，必須拓展信號的傳輸路徑，使其在各個區(qū)間內(nèi)都可具備相應的傳輸速度，才可有效保證其本身的質(zhì)量。同時，因數(shù)字信號在傳輸時會受到各個方面因素的影響，導致其傳輸通道受阻，因此要求在傳輸時組織好傳輸流程，安排好傳輸路徑，掃清傳輸障礙，疏通傳輸通道，并協(xié)調(diào)好各個區(qū)間段內(nèi)的頻譜特性，如此才可保障數(shù)字信號整個過程傳輸?shù)姆€(wěn)定性、持續(xù)性、流暢性、快速性，真正發(fā)呼出數(shù)字信號傳輸?shù)膬?yōu)勢，避免其在傳輸過程中出現(xiàn)比較嚴重的失誤。最后需根據(jù)基帶信號的傳輸特性以及信道的整體特性，嚴格設置，控制好基帶傳輸質(zhì)量，做好前期各項準備工作，按照傳輸要求對數(shù)字信號定向化處理，以此來使其達到信號傳輸?shù)母黜椧蟆?/p>

2.2.2 編碼碼型

基帶數(shù)字信號要想得到滿意的處理結(jié)果，就需對其進行技術改良，實現(xiàn)碼流頻譜的優(yōu)化與完善，使其滿足技術要求，從而能夠進行高效率、高質(zhì)量的傳輸。此外，還應對運行中的各個環(huán)節(jié)進行有效補充，改善該階段的運行條件，將碼流轉(zhuǎn)變成中頻，從而產(chǎn)生較為多元的傳輸碼型。

2.2.3 脈沖波形

數(shù)字通道要想順暢且能夠可持續(xù)使用需要具體的技術來支撐，從其理論方面進行分析，直流分量為0，在對其進行操作時，需使得脈沖波形發(fā)生改變，才可防止產(chǎn)生傳輸亂碼，進而保證其傳輸質(zhì)量。

2.2.4 控制碼流頻譜特性

以隨機序列擾碼的方式，更改變碼流頻率分量，增加冗余，并搭配對應的處理技術來解決碼流最低低頻分量降低進程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸問題。

2.2.5 減少冗余碼

依據(jù)二進制符號個數(shù)等同特性，不斷降低信道傳輸直流分量，最后使其歸零，該種方式能夠避免其對傳輸信號的負面影響，提升信號傳輸穩(wěn)定性

2.2.6 時域均衡器

時域均衡器能夠有效解決各個碼之間存在的干擾問題，降低其相互干擾的概率，保障基帶傳輸系統(tǒng)能夠在一個較好的環(huán)境下運行，從而安全與穩(wěn)定得以保證。

2.3 數(shù)字信號的數(shù)字調(diào)制技術以及載波傳輸

基帶通信技術在傳輸數(shù)字信號時，可能會因外界因素導致其難以負擔低通特性信號傳輸，這種狀況下可通過對應的技術并綜合載波來實現(xiàn)信號的高效傳遞，提升信號傳輸質(zhì)量。在調(diào)制數(shù)字信號時，可針對其相位、載波幅度實施受控處理，讓其可行性不斷提升。在借助對應的基礎操作，利用數(shù)字調(diào)頻、數(shù)字調(diào)相、數(shù)字調(diào)幅來實現(xiàn)整體調(diào)制過程的合理分布。

3. 數(shù)字電視信號傳輸過程中的不足

3.1 占用頻帶寬

電視信號因其本身的特性決定了其只有經(jīng)過長距離傳輸，才可具備高效的應用，滿足各個用戶不同的接收需求，然而信號在進行長距離運輸時會在不同的距離點發(fā)生弱化，簡而言之即距離對信號本身的穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定的限制，出現(xiàn)不同程度的衰落，這種情況需通過信號放大器來進行解決。這種解決方式主要取決于信號原本的狀態(tài)，在經(jīng)過后期一系列的處理后，能夠明確決定信號的遠距離傳輸問題，在進行相關的操作時需轉(zhuǎn)變數(shù)字信號為二進制形式才可進行問題的有效解決，但是這個轉(zhuǎn)變過程以及后續(xù)的配合操作會消耗掉巨量的頻帶寬，使得成本進一步提升。

3.2 傳輸過程會有一定機率失穩(wěn)

數(shù)字電視信號傳輸過程復雜，涉及多方面因素，比如在信號傳輸過程中，需通過線路進行，線路問題亦會對信號本身穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。若是在傳輸過程中受到電纜以及線路的影響，會有很大機率造成信號中斷，這種情況下線路受損數(shù)字信號傳輸介質(zhì)失效，造成傳輸過程不穩(wěn)定性。

3.3 安全性能不足

信息化技術的快速發(fā)展間接促進了各種收費節(jié)目的不斷涌現(xiàn)，尤其是當前互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時期，數(shù)字電視收費節(jié)目在逐年提升，很多節(jié)目需預先繳費才能收到對應的節(jié)目信息，并需購買對應的線路與機頂盒來訂制相應的節(jié)目。但是這種情況會出現(xiàn)安全性能不足的問題，比如若是技術沒有達標會導致信號失密，外來各種因素直接切斷信號導致難以連接，訂制的付費節(jié)目也看不見，用戶的切身利益就會受損。

3.4 安裝成本高

我國幅員遼闊，數(shù)字電視用戶分布較為稀疏，要安裝數(shù)字電視會產(chǎn)生較高的成本，特別是一些發(fā)展較快的小區(qū)，數(shù)字電視信號需同步在小區(qū)內(nèi)分布，在傳輸線路以點對點或者線對線的連接過程中，會有大量的電纜消耗。且一些企業(yè)沒有進行長遠規(guī)劃，使得其本身難以兼容各種形式的數(shù)字電視，在安裝數(shù)字電視時沒有足夠的統(tǒng)一性，難以進行整體的管理，用戶在裝設其他企業(yè)的數(shù)字電視時還需更換線路與設備，這又會產(chǎn)生較多的成本。

4. 數(shù)字電視信號傳輸技術的優(yōu)化策略

4.1 光纖光纜信號數(shù)字電視信號傳輸

傳統(tǒng)形式的信號傳輸方式主要依賴模擬技術，其在技術新穎性以及安全性能方面有著一定的不足，而要有效提升數(shù)字電視信號傳輸技術的應用效果，應當利用更加先進的光纖光纜信號，借助中繼器的相應功能，以此來解決傳統(tǒng)形式傳輸方式信號傳輸過程中頻帶過渡消耗的問題，并使得頻帶更為暢通。而保持有效絕緣性可應對各種惡劣環(huán)境，使其面對各種低溫、高溫環(huán)境，溫度忍耐力明顯提升。就現(xiàn)階段來說，現(xiàn)行的光纖傳輸系統(tǒng)在規(guī)劃與建設時，需各種技術協(xié)同支撐，以此來基礎來進行光電之間的轉(zhuǎn)換，提升信號本身穩(wěn)定性。光纖傳輸系統(tǒng)廣范圍應用，不但能夠解決以往數(shù)字信號傳輸時信號不穩(wěn)定、質(zhì)量差等問題，還提供了相應的信號轉(zhuǎn)供系統(tǒng)，能夠讓數(shù)字信號直接轉(zhuǎn)化為視頻信號，如此可直接在客戶端呈現(xiàn)對應的視頻信息，使得用戶能有一個更佳的視聽體驗。而在應用光纖傳輸?shù)倪^程中還需滿足以下三項技術指標：

其一，避免有光纖損耗。光纖光波雖然具備較快的傳輸速度，但不可避免的會在各個傳輸流程中損耗較多的能量，這種損耗是持續(xù)性的，分布在傳輸過程的各個極端，若要解決該項問題，要求技術人員能夠綜合各項文獻資料，并客觀分析光纖光波傳輸過程，明確其能量損耗點，發(fā)掘其導致能量損耗的主要因素，并以此為導向來具體問題的具體解決，提前制定并落實各項防護措施，避免該項問題造成損失的進一步擴大。此外，光纖不但會吸收過量的光，亦會對光本身產(chǎn)生影響，比如部門光纖材料，會對其產(chǎn)生一定的損壞，而若是光纖材料本身的質(zhì)量不過關，會導致在其傳輸數(shù)字信號時不斷損耗能量;其二，光纖色散。該種損耗模式包括兩種：模內(nèi)色散、模間色散，若是有色散出現(xiàn)，直接導致傳輸?shù)男盘柺д?，且在此過程中光波極不穩(wěn)定，該種情況只有降低傳輸速度，才可在根源上處理好模間色散的系列問題，保障信號具備一定的穩(wěn)定性。在各種模式光的傳播過程中會有很大機率出現(xiàn)模間色散的問題，只有應用數(shù)字電視信號進行單模光纖傳輸，才可避免較多問題的出現(xiàn)，提升傳播的時效;其三，數(shù)值孔徑。應在整體范圍內(nèi)進行參數(shù)控制，使得孔徑處于0.1與0.6之間，經(jīng)角度控制在33°以內(nèi)，但最低值不能小于9°。

4.2 數(shù)字信號無線中的傳輸技術

當前各種形式的技術皆可進行數(shù)字傳輸，因此無線傳輸技術也可實現(xiàn)在數(shù)字電視信號傳輸中的應用，使得短距離視距傳輸?shù)玫接行ПＷC。但是該種傳輸方式受該區(qū)域地形地貌的較大影響，地形不同，其信號傳輸質(zhì)量也會出現(xiàn)較大的差異，信號穩(wěn)定性也會不同。在進行具體的操作時，需技術人員把握好具體的技術應用以發(fā)揮出無線通道的具體效用，然后對其進行科學的改進，使其能夠更加穩(wěn)定的運行。還需合理控制距離，使其可進行等距傳輸，且需改善接收點位置的電波傳輸條件，保證其在路徑傳輸過程中不會有較大的損耗。

4.3 數(shù)字信號衛(wèi)星傳輸技術

衛(wèi)星技術在經(jīng)過多年的發(fā)展與完善之后，在數(shù)字信號處理與傳輸方面表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，對比其他數(shù)字信號傳輸方式來說，更加先進、效率更高。該項傳輸技術的基本應用方式為：以衛(wèi)星空間轉(zhuǎn)播站為核心，會將數(shù)字電視信號傳輸?shù)叫l(wèi)星，并在中轉(zhuǎn)站中出現(xiàn)，中轉(zhuǎn)站再將信號處理之后傳輸?shù)降孛娼邮罩行?，在地面計算機界面客戶端產(chǎn)生影像，以這種先進、科學的方式可較大程度提升傳輸?shù)恼w質(zhì)量，并最大程度的避免外界因素的干擾。此外，還應針對衛(wèi)星共享CW與網(wǎng)絡共享CW，進行系統(tǒng)性的分析，探索其具體的接收設計優(yōu)化方式，不但可拓展其通訊功能，還可豐富其各項傳輸功能，并提升其整體安全性能。

數(shù)字電視是當前在市場得到廣泛應用的一種視聽系統(tǒng)，在各種先進技術的推動下，本身的創(chuàng)新性得到不斷的提升，已經(jīng)能夠逐漸滿足各種用戶的不同需求，且有全面取代傳統(tǒng)形式模擬信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)内厔?。在此情形下，要進一步保障數(shù)字電視信號傳輸技術的穩(wěn)定使用與發(fā)展，還需有效提升其本身的技術能力，解決其應用過程中出現(xiàn)的誤碼、傳輸失真等問題，推進數(shù)字電視朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，給予用戶更好的視聽體驗。

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