數字電視數據傳輸技術的論述研究

姜秋萍

摘 要：隨著社會的不斷發展，應進一步優化和完善數字電視數據傳輸技術，推動數字電視的快速發展。簡要分析了數字電視數據傳輸方式，闡述了數字電視數據傳輸技術。

關鍵詞：數字電視；數據傳輸技術；數據傳輸方式；傳輸質量

中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.089

數字電視技術與傳統的電視技術相比，具有良好的兼容性、傳輸效率和抗干擾能力，它融合了數據傳輸技術、網絡技術、計算機技術和電子技術等多種現代化科學技術，為人們提供了豐富的電視信息和最新的電視節目。為了滿足人們多樣化的需求，應深入研究數字電視數據傳輸技術，做好技術創新，提高數字電視數據傳輸質量和效率。

1 數字電視數據傳輸方式概述

數字電視數據傳輸網絡有3種傳輸途徑，即衛星、有線和地面，每種傳輸方式有各自的特點。衛星數字電視廣播網絡是當前應用最廣泛的電視數據傳輸方式，它集中了數字電視節目信息，利用微波方式經過衛星地面發射站發射到地球的同步衛星上，再由衛星以微波方式發送回地面，最后用戶可以通過衛星制式機頂盒接收數字電視信號。由于模擬電視傳輸網絡無法解決多徑干擾、噪聲積累等問題，所以，人們需要在室外架設天線，但隨著科學技術的快速發展，逐漸出現了公用天線系統。近年來，模擬電視光纖寬帶數據傳輸技術快速發展，基于光纖傳輸的有線電視、廣播、網絡取得了較大突破，有線電視、廣播、網絡管理和運營更加方便，采用一地一網或者一城一網的方式，用戶可以通過有線制式的機頂盒接收有線電視廣播信號，其應用和發展前景廣闊。地面數字傳輸途徑是數字電視傳播廣播信號最重要的途徑，利用電視臺天線發射無線電視信號，在信號輻射覆蓋范圍內的用戶可以利用天線接收器接收電視信號，收看電視節目，但是，這種傳輸方式的信號覆蓋范圍是有限的。

2 數字電視數據傳輸技術

2.1 電視信號傳輸技術

在數字電視的應用和發展過程中，從制作電視節目到用戶接收電視信號，主要采用的是數字傳輸方式，從而全面實現數字化。數字電視視頻標準為1080i、720p的分辨率，采用5.1數字格式的音頻，電視屏幕的高寬比為9∶16時最佳。近年來，隨著我國數字電視技術的快速發展，一些技術項目已經非常完善了，數字電視節目的編輯、制造和儲存實現了全高清化。在電視臺錄制節目的過程中，采用高清攝像機拍攝，然后將這些拍攝的高清圖像進行專業的編輯、處理，將其轉化為HD-SDI高清數字信號，經過加工處理后完成傳輸。另外，在這個過程中，可以利用編碼器設備對數字信號進行編碼壓縮，使HD-SDI數字信號適用于衛星傳輸或有線網絡傳輸。目前，我國高清數字電視信號編碼主要采用MPEG-2編碼格式，節目寬帶需22 Mbps，而國際標準是H264編碼格式，寬帶為7～11 Mbps，與國際標準相比還存在較大的差距。將H264編碼器技術與ASIC芯片有效結合起來，利用Ambarella公司開發的A系列應用平臺，雖然編碼質量較高，但是，該芯片的開放性較差，難以實現新功能模塊擴展，并且其更新速度較慢。在數字電視信號傳輸之前，要對數字電視信號編碼，之后便可在衛星或有線網絡中無損傳輸。例如，中央電視臺的數字電視節目，電視臺將數字電視節目傳輸到衛星上，各地方電視臺通過無線信號接收器接收中央電視臺的數字電視信號，然后在當地對中央電視臺的數字電視信號進行加擾、EPG插入和復用等處理，最后通過同軸電纜輸送數字電視信號。這時，用戶端可利用機頂盒接收器接收信號，并通過電視機觀看中央電視臺的數字電視信號。

2.2 有線網絡處理技術

當前，數字電視信號都是數字化格式，對有線網絡來說，信號處理相對比較簡單，電視臺向有線運營商傳輸數字電視節目，主要通過2種方式：①衛星覆蓋傳輸模式；②SDH地面傳輸模式。數字電視信號經過編碼處理后轉化為傳輸流格式，由有線前端接收，然后經過VOD、插入、加擾等系統對數字電視信號進行時移和點播處理，再通過QAM調制輸送到有線網絡，最后傳輸到用戶電視。當前，有線數字電視信號編碼處理主要采用MPEG-2編碼格式，例如，我國各個省市的衛視臺和中央電視臺，它們的每個QAM頻點可以配置2套數字電視節目，采用H264編碼格式的數字電視信號，每個頻點可配置4套電視節目。

2.3 數據傳輸中的轉碼技術

近年來，各電視臺的高清數字節目不斷增多，電視VOD業務進一步擴展，有線電視頻點資源日益緊張。傳統MPEG-2編碼格式的數字電視信號占用寬帶大、頻譜利用率低，因此，隨著數字電視數據傳輸中轉碼技術的快速發展，可將MPEG-2編碼格式的數字電視信號轉化為寬帶占有率較低的H264編碼格式的數字電視信號。一般情況下，不同編碼格式的數據模塊是不同的，將MPEG-2編碼格式數據流轉化為H264編碼格式的難度較大。當前，市場上主要有以下3種轉化方案：①碼流壓縮方式，通過碼流控制；②以英特爾CPU和相關軟件系統為基礎實現轉碼，比如TAG MCT編碼器、Envivio C4編碼器等；③利用ASIC芯片編碼，比如H264編碼器。

3 結束語

數據傳輸技術是數字電視系統的關鍵技術之一，它對數字電視的發展有非常重要的影響，同時，它也是保障數字電視信號清晰度和穩定性的基礎。數字電視的普及豐富了人們的日常生活，隨著電子技術和各種信息化、數字化先進科學技術的發展，數字電視數據傳輸技術會日漸完善和成熟，從而進一步推動我國高清數字電視的可持續發展。

參考文獻

[1]陳宣文.探析高清數字電視中的數據傳輸技術[J].信息通信，2013（10）：115.

[2]靳巍.高清數字電視數據傳輸網絡和傳輸標準研究[J].合作經濟與科技，2014（09）：121-122.

[3]李衛.支持多標準的交互式數字電視終端系統[D].成都：電子科技大學，2007.

〔編輯：白潔