當前高清數字電視數據傳輸技術

文丨楊錫鋒

（諸暨市廣播電視臺，浙江諸暨311800）

1 介紹高清數字電視數據的傳輸網絡

高清數字電視一般采用歐洲的DVB-C標準，利用數字音頻壓縮技術傳遞信息，其中，高清數字電視數據傳輸的網絡中，傳輸的是數字信號。在傳輸網絡過程中包含有地面傳輸網絡、有線傳輸網絡和衛星傳輸網絡這三個途徑。

地面傳輸網絡是高清數字方式傳輸的電視廣播網絡的最基本表達方式，因為這種地面傳輸網絡是利用電視臺地面設置的制高點天線，接受模擬信號然后再來發射無線電信號，可以廣泛地覆蓋所有的電視用戶，是每戶能夠接收無線信號來收看電視目。但是，在地面傳輸過程中一些模擬電視傳輸網絡信號，會受到噪聲積累和干擾的影響，只能將接受信號的天線架到室外的制高點，這就提高了公用的天線系統在居民樓房中的使用。

隨著社會科技的進步，使地面傳輸網絡技術不斷進步，并在光纜寬帶傳輸網絡技術方面和模擬電視廣播信號數據方面的發展下，將有線電視廣播網絡發展起來了。對有限電視廣播網絡與地面廣播網絡相比較，兩種廣播網絡在相同頻率下的傳播方式不同。其中，地面廣播網絡受限于無線發射頻點的許可，而有線廣播網絡有一定的優勢，它能夠利用一個地區一個網絡信號的排列方式將信號聯系起來，具有很好的發展趨勢。

與地面和有線傳輸信號不同的是，衛星傳輸網絡對高清數字電視的廣播有較大的優勢，它可以將高清數字電視接收的節目信號進行集中，運用自身的傳輸方式進行傳遞。即：首先將收集的信號整體采用微波方式傳遞到地面發射站；然后，地面發射站將信號傳遞到人造地球衛星上，再利用人造衛星作為中轉站將信號用微波信號形式傳送到地面；最后，高清數字信號電視通過小型的接收天線（衛星制式的機頂盒）來接收來自人造衛星上面的信號，來收看電視節目。

2 關于地面高清數字電視數據傳輸的三個標準

目前，全球共有三套國際數字電視地面傳輸標準。第一，1996年由美國高級電視系統委員會(ATSC) 研發的，即：ATSC系統標準；第二，1997年由歐洲提出的，即：DVB系統標準；第三，1999年由日本提出的，即：ISDB系統標準。對這三種系統標準來講，使用受限于系統當時的環境和硬件的支持能力；從其系統的設計技術方面看，設計方向和技術水平均沒有體現出系統應有的發展潛力。

2.1 美國的ATSC標準

美國ATSC系統是為了傳輸高質量視頻和音頻以及輔助數據而設計的，用于地面廣播系統。該系統標準具有較高的頻譜效率和較低的功率峰均比，能夠可靠地傳輸數據，它由四個相對分開的階級組成，并且每段階級界面之間傳輸的畫面非常清晰。這個系統分為三層，第一層是圖像層，該層是由能夠確定圖像形式的幅型比、幀頻和像素陣列三個元素組成的；第二層是圖像的壓縮層，該層能夠傳輸大齡容量和實現串行數據流MPEG-2 的主要標準技術進行壓縮形成的；第三層是系統的復用層，它是把將特定不同的的數據信號容納到指定的壓縮包，然后再利用用MPEG-2標準技術來進行壓縮；最后一層是傳輸層，該層的最主要作用是在傳輸過程中對數據信號進行調制和確定采用的信號編碼方案。這就是ATSC-DTV 標準在被FCC通過之前，美國在數字有線電視技術方面投入了大量資金的原因。美國的科技技術相較于其他國家一直處于領先地位，所以美國的數字有線電視采用的并不是該標準，而是與此標準相近其他標準。ATSC傳輸系統具較好的性能，對ATSC系統標準來講具有很好的應用前景。目前，許多有線數字電視系統工程行業已經將美國有線電視行業的ATSC-DTV標準和部分電視系統現用標準作為數字信號優先電視的系統標準。

2.2 歐洲的DVB標準

歐洲DVB系統標準是歐洲數字電視廣播系列中數字地面電視廣播的系統標準。其中，最復雜就是DVB系統標準。該標準能夠很好地接收室內和移動信號，并對一些導頻信號完成系統的同步、載波的恢復信道估計等要求。該系統標準包括了四個系統。第一，DVB 傳輸系統。該系統在地面、有線、衛星、SMATV、MMDS 等所有的電視信號傳輸系統均有涉及。其中，DVB 傳輸系統包括了DVB-T 數字地面廣播系統、DVB-C 數字有線電視廣播系統以及DVB-S 數字衛星廣播系統這三個DVB 標準系統，我國采用的DVB系統中DVB-S 數字衛星標準系統。第二，DVB 基帶附加信息系統。對DVB 基帶附加信息系統來講，在視頻、音頻、圖行、數字、信號、標注等方面的信號傳輸比較流行，并且在該DVB基帶附加信息系統的基礎上，將能夠運用到字幕、圖形、標注和固定格式的文章的標準數字信號系統分為廣播信號系統（DVBSI）、數字圖文信號系統（DVBTET）、字幕數字信號系統（DVBSUB）三個標準。第三，DVB交互業務系統。該系統是通過快速集成平臺在有線電視數據網絡信號系統的基礎上，并根據需要提供時移、VOD、廣播、網絡錄像等多個方面提供交互式的視頻業務。交互業務系統形成的主要因素有：與其他國家標準的交互式網絡相互兼容的獨立協議、交互式過程命令的傳送、信號回傳的控制等幾種因素。第四，DVB條件接收及接口標準。它不但是付費電視的基本組成部分，還是保證高清數字信號系統電視運行良好的標準。

DVB系統標準，有利于模擬電視和數字共存，在模擬電視混合傳輸信號方面，不需要經過優化就可以對干擾信號進行屏蔽，在移動接收上可以抵抗多晶失真的能力，具有較大優勢。DVB 數字信號系統與ATM和SDH等其他電信網絡信號的連接，能夠塔高DVB標準技術的適用領域，進而達到DVB標準向電信網絡的過渡。DVB系統標準因其具有的靈活性使得在澳大利亞、拉丁美洲、香港等地區受到廣泛的應用。

2.3 日本的ISDB標準

日本的ISDB系統是采用MPEG-2傳送比特的復用方案和OFDM調制的方式，在普通的信號傳輸道上發送不同的信號。與此同時，并利用各種不同的信號傳輸道對接受器發送復用信號。ISDB系統標準具有較強的柔韌度、較大的擴展范圍以及較廣的通用性等特點，能夠靈活地將電視節目和其他數據業務的信號集結起來，并為滿足不同業務上的需求提供了較好的使用條件。

3 高清數字電視數據傳輸技術的發展方向

目前，根據對高清數字電視數據傳輸技術運用的調查結果來講，美國的 ATSC系統標準被5個國家及地區采用過，但是有兩家已經退出。歐洲的DVB系統標準有33個國家和地區正在使用。另外，隨著經濟技術的快速發展，人們對物質文化生活水平的要求有所提高，因此大量單位企業要求對高清數字電視信號系統加大力度的進行研究。其中，多載波技術（OFDM）是目前無線寬帶傳輸網絡技術發展的方向，在高清數字電視傳輸方面不但被多個國家采用，并且該方向已經成為一種新興的主流發展技術。

4 總結

數據傳輸信號系統作為高清數字電視的主要核心，不但作為提高數字電視的清晰度和改善信號兼容性的核心技術，而且還確保了對數據信號系統的完全接收。高清數字信號系統電視的發展，在一定程度上滿足了消費者的使用條件，并能夠更進一步的對標準系統進行完善。在提高對高清數字電視數據信號傳輸技術方面的研究和加大資金投入的前提下，確保完全掌握高清數字電視數據的傳輸。

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