有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)分析

蔣建華

引言：有線電視從上世紀(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(chēng)為“數(shù)字電視”，本文主要從有線電視傳輸?shù)幕驹怼鬏敺绞胶图夹g(shù)、傳輸中容易出現(xiàn)的問(wèn)題、SDH新技術(shù)的應(yīng)用以及傳輸主要指標(biāo)，來(lái)分析了現(xiàn)在有線電視的傳輸技術(shù)。

有線數(shù)字電視是節(jié)目從攝制到編輯，從發(fā)送到傳輸、存儲(chǔ)，從接收到顯示等環(huán)節(jié)都是采用數(shù)字處理的電視系統(tǒng)，信號(hào)傳輸方式是有線數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)，故稱(chēng)有線數(shù)字電視。具有音頻效果好、清晰度高、抗干擾能力強(qiáng)、頻道數(shù)量多的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)加密、解密功能和信號(hào)儲(chǔ)存功能。

一、有線數(shù)字電視傳輸概述

我國(guó)有線數(shù)字電視是利用數(shù)字音視頻壓縮技術(shù)，在現(xiàn)有的模擬頻道內(nèi)傳輸數(shù)字電視信號(hào)，通過(guò)用戶(hù)終端進(jìn)行接收使用。有線數(shù)字電視傳輸采用的是正交調(diào)幅調(diào)制方式，這種方式包含了信道編碼的功能，很大程度地提高數(shù)字電視信號(hào)在傳輸中的抗干擾能力，還運(yùn)用了誤碼糾正技術(shù)，避免了數(shù)據(jù)在長(zhǎng)距離傳輸中發(fā)生的誤碼。由于我國(guó)傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成形，有線傳輸線路覆蓋面大，在數(shù)字電視工程改造中，利用了傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)，而多數(shù)用戶(hù)終端依然是模擬電視機(jī)，需要采用機(jī)頂盒進(jìn)行接收并通過(guò)信號(hào)解密、解調(diào)和解碼成模擬基帶信號(hào)顯示在電視上。

二、有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)分析

（一）有線數(shù)字電視傳輸?shù)幕驹?/p>

有線數(shù)字電視傳輸由三部分組成，即前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)輸送和用戶(hù)終端，前端系統(tǒng)是數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵模W(wǎng)絡(luò)輸送是系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，用戶(hù)終端是實(shí)現(xiàn)最終的結(jié)果。前端系統(tǒng)是有線電視網(wǎng)絡(luò)信息源、交換中心。數(shù)字電視前端由數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)、解碼器、視頻服務(wù)器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、管理服務(wù)器以及控制網(wǎng)絡(luò)部分組成，可分為信號(hào)輸入、信號(hào)處理、信號(hào)輸出和系統(tǒng)組成四個(gè)部分，每一個(gè)部分都有特定的功能，組成完整的前端系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)輸送是利用有線電視光纖同軸電纜混合網(wǎng)進(jìn)行輸送。用戶(hù)終端是數(shù)字機(jī)頂盒，它能使模擬電視機(jī)從被動(dòng)接收模擬電視轉(zhuǎn)為交互式數(shù)字電視，使用戶(hù)享用數(shù)字電視和數(shù)據(jù)廣播等全方位的信息服務(wù)。

（二）數(shù)字信號(hào)的傳輸方式和傳輸技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字信號(hào)的傳輸方式一般分為基帶傳輸和載波傳輸兩種。把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合傳輸?shù)拇a型，經(jīng)過(guò)濾波器高頻分量、通過(guò)光纖、電纜、雙絞線或微波等進(jìn)行傳輸叫基帶傳輸。載波傳輸則是把基帶信號(hào)調(diào)制到一定的載波上，將載波送入信道去傳輸。比基帶傳輸增加了調(diào)制和解調(diào)的環(huán)節(jié)。其載波傳輸主要調(diào)制技術(shù)是QPSK（四項(xiàng)移相鍵控技術(shù)）和QAM（正交幅度調(diào)制技術(shù)）。

目前，有線數(shù)字電視傳輸使用的技術(shù)是SDH傳輸技術(shù)，SDH中文譯為同步數(shù)字體系，是繼準(zhǔn)同步數(shù)字體系后，新一代的寬帶傳輸體制，主要特點(diǎn)是采用同步復(fù)用的方式和靈活復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，有統(tǒng)一的光接口和強(qiáng)大的管理功能，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸互通。

（三）有線數(shù)字電視傳輸中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

一是容易造成多套節(jié)目同時(shí)出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。由于數(shù)字電視幾套節(jié)目同時(shí)調(diào)制在一個(gè)寬帶載波上，一個(gè)頻道運(yùn)載著幾套節(jié)目，運(yùn)輸過(guò)程中造成的頻道損傷，也就會(huì)使所承載的幾套節(jié)目出現(xiàn)劣化；二是前端提供的引導(dǎo)信息容易丟失或損傷，造成接收不到節(jié)目。機(jī)頂盒對(duì)數(shù)字電視信號(hào)解調(diào)、解密和解碼必須在前端引導(dǎo)信息下進(jìn)行，否則，不能獨(dú)立完成；三是圖像難以判斷故障性質(zhì)。數(shù)字電視信號(hào)的一切劣化在圖像中表現(xiàn)全部是馬賽克或中斷，沒(méi)有雪花、網(wǎng)紋現(xiàn)象，所以難以從圖像中判斷故障原因；四是容易受到單頻干擾，外界原因主要是無(wú)限通信干擾，分布于固定通信頻段，同時(shí)干擾幾套節(jié)目，自身原因是設(shè)備自激、較強(qiáng)的互調(diào)干擾；五是網(wǎng)絡(luò)回波反射對(duì)傳輸影響大，反射產(chǎn)生的原因就是不匹配，在數(shù)字電視整轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換前，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整治，防止問(wèn)題集中發(fā)生。

（四）有線數(shù)字電視傳輸?shù)倪\(yùn)用的主要新技術(shù)

SDH網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的主要新技術(shù)是通用成幀規(guī)程、動(dòng)態(tài)鏈接容量調(diào)制機(jī)制和彈性分組環(huán)等。一是通用成幀規(guī)程技術(shù)。是一種將高層的用戶(hù)信息流適配到傳輸網(wǎng)絡(luò)，在通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸之前，將突發(fā)、可變幀長(zhǎng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行適配，是第一層數(shù)據(jù)分裝機(jī)制，也是一種靈活高效的映射方法，它的優(yōu)勢(shì)在于可以提供更強(qiáng)的檢測(cè)和糾錯(cuò)能力，提供比傳統(tǒng)封裝方式更加高德帶寬效率；二是VC虛級(jí)聯(lián)技術(shù)。改變傳統(tǒng)連續(xù)級(jí)聯(lián)，它分別映射各獨(dú)立的容器到一個(gè)虛的級(jí)聯(lián)鏈路，可任意編成組，提高能夠更精細(xì)的帶寬顆粒度，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬與SDH虛容器之間的適配，實(shí)現(xiàn)多徑傳輸；三是鏈路容量調(diào)制機(jī)制。可以根據(jù)業(yè)務(wù)量對(duì)所分配的虛容器寬帶進(jìn)行那個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整，在調(diào)整的過(guò)程中不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸性有影響，同時(shí)，使用這種技術(shù)，可以提供一種無(wú)損害的調(diào)整鏈路容量的控制機(jī)制；四是彈性分組環(huán)技術(shù)，它結(jié)合以太網(wǎng)的使用性和SDH光傳輸設(shè)備的強(qiáng)大功能，利用空分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用和保護(hù)環(huán)提高寬帶利用率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用，有效地解決城域網(wǎng)現(xiàn)存問(wèn)題。

（五）有線數(shù)字電視傳輸?shù)闹饕夹g(shù)指標(biāo)

有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)指標(biāo)是構(gòu)成傳輸系統(tǒng)的好壞的主要因素，包括調(diào)制質(zhì)量參數(shù)、信號(hào)電平與頻譜參數(shù)、圖像質(zhì)量參數(shù)和碼流分析參數(shù)四大類(lèi)。信號(hào)電平及頻譜參數(shù)類(lèi)的信號(hào)電平、載噪比、噪聲電平和噪聲余量幾個(gè)指標(biāo)是數(shù)字電視傳輸?shù)幕A(chǔ)，要首先保證它們的指標(biāo)，因?yàn)樗麄儧Q定了信號(hào)的抗干擾能力、與模擬電視傳輸互不干擾的能力。也決定了網(wǎng)絡(luò)中各種失真的情況。頻譜參數(shù)中的比特誤差率（BER）決定了用戶(hù)接收是否正常解碼，容易受到其他指標(biāo)的影響，所以，在有線數(shù)字電視傳輸中必須保證最后到用戶(hù)端的BER指標(biāo)一定要好。調(diào)制質(zhì)量參數(shù)中的調(diào)制誤差率、載波抑制、相位抖動(dòng)、幅度不平衡、PS解碼前誤碼率、正交誤差等式表征整個(gè)網(wǎng)絡(luò)調(diào)制傳輸質(zhì)量的綜合指標(biāo)。其中調(diào)制誤差率是傳輸系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，它表征了數(shù)字信號(hào)傳輸信道的好壞，而且直接影響到比特誤差率。

結(jié)語(yǔ)

影響到有線數(shù)字電視傳輸信號(hào)的因素還有很多，比如人為因素、網(wǎng)絡(luò)因素、自然干擾因素等，在信號(hào)傳輸中應(yīng)該注意和解決，在前段應(yīng)該設(shè)立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常運(yùn)行進(jìn)行那個(gè)檢測(cè)，更好地提高有線數(shù)字電視傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳松達(dá)，有線數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)研究，信息系統(tǒng)工程，2011年09期.

[2]李建，有線電視傳輸干線故障分析及信號(hào)干擾，數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011年06期.

[3]姚貴林，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)管理軟件及機(jī)頂盒故障的綜合分析，現(xiàn)代電視技術(shù)，2011年02期.

（作者單位：廣西廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司玉林分公司）