4K 超高清有線電視網傳輸技術的研究與實現初探

南建強

（浙江省樂清市廣播電視臺，樂清 325600）

隨著超高清電視越發的受到現代人們的喜愛，越來越多的人們樂于通過4K 超高清電視進行娛樂，這不僅為有線電視帶來了很大的發展機遇，同樣也是一種嚴峻的挑戰。有線電視網絡由于有著強大的市場基礎，這就為普及4K 超高清電視提供了有效的幫助，這就需要我們能夠積極的應對挑戰，并能夠抓住其中的發展機遇，促使4K 超高清電視能夠在市場中獲得良性發展。

1 4 K 超高清有線電視網傳輸的緣由

現如今在業界內稱之為“超高清電視”指的就是電視屏幕的分辨率達到4K×2K（3840×2160），所以超高清電視就被稱作是4K 電視。4K 電視的分辨率雖然很高，但是其無法兼容3D，然而在其他的領域相比全清電視卻有著明顯的優勢[1]。

目前，大多數的有線電視網絡的應用介質屬于同軸電纜，而同軸電纜則可以分為寬帶電纜和基帶電纜這兩類。因為同軸電纜的主要組成部分是銅線導體，所以可以承載更多的信息。這就使得在線電視的播放畫面流暢性要更高，能夠傳輸高質量的信息，有線電視網絡可以更好的滿足現代人們的需求[2]。

2 4 K 超高清有線電視網絡傳輸技術的分類

2.1 4K 顯示技術

4K 顯示技術能夠將其拆分為兩種技術，一種是2K 轉化為4K 的技術，另一種則是顯示器面板技術。目前，國內外的液晶電視機的面板設置通常都使用的是OLED 技術、LCD 技術以及LED 技術這3種技術，而這三種技術通過對比，則是各有各的優勢：OLED 技術相比LCD 技術和LED 技術在色彩方面的效果要更強，然而這種技術的電視屏幕卻比較小，發光的持續時間也不是很長，技術水平也有待完善。而LCD 技術相比LED 技術，在發光效果以及面板厚度上均處于劣勢。而有研究資料顯示，在“十二五”期間，占據電視市場份額最大的就是4K 電視，這有效的提高了高清電視機的銷量。因此，有些高清電視機的銷售商為了能夠占據更大的市場份額，都將常用的2K 技術轉換為了4K 技術，這樣就使得電視內容更加的豐富，電視節目的畫面質量也獲得了顯著的提高[3]。

2.2 HEVC 編碼技術

4K 超高清電視和全清電視最大的差距就是清晰度，兩者在清晰度方面所存倍數差距是4。而且，4K 超高清電視的清晰度不僅有明顯的提升，其數據量以及幀率都會獲得十分明顯的改善。所以，信源壓縮過程中的編碼標準就要同時開展創新和完善，才能夠更好的滿足4K 超高清電視的實際需求。特別是傳統的MPEC-2已經不能滿足現在信源壓縮的實際需求。在這種背景下，HEVC 編碼技術就隨之誕生，這種技術的壓縮編碼為H.265，通過應用該技術編碼標準，能夠有效的增強信號壓縮的效率，能夠大幅提升視頻碼率。

2.3 高階調制技術

隨著有線數字電視開展大量的應用QAM 調制技術，使得有效的電視抵御干擾能力獲得了顯著的提高，其穩定性也有了很大的增強。這是因為QAM 調制技術能夠適用于各種調制等級，比如8QAM、128QAM、512QAM 等很多的等級，而調制等級越低，對頻譜使用率也會隨之不斷的下降，其抗干擾的能力也就隨之獲得了很大的提高，但是對網絡的需求卻沒有隨之變大。而調制等級越高，對頻譜使用率就會隨之大幅提高，那么其抗干擾的能力也隨之下降，對網絡要求也大幅上漲。通常情況下，電視的調制等級通常都是64QAM，這個調制等級能夠使網絡質量與頻譜都處于最佳狀態[4]。

3 4K 超高清有線電視網絡傳輸技術的應用分析

社會在發展，時代也在進步，人類發展的腳步從來就沒有停下過。而電視作為人們娛樂和生活的重要工具，對人們產生極大的影響，而電視的分辨率和清晰度也在不斷的發展和進步，隨著4K 超高清電視的誕生，使得電視能夠提供給現代人們更加優質的觀看體驗。

3.1 4K 超高清電視網絡傳輸技術的具體要求

由于受到現代寬帶網絡的影響，有線電視網絡能夠對4K 超高清電視傳輸信號，而在網絡進行信號傳輸的過程中，就要充分的考慮混合傳輸的問題，并且還要對信號傳輸的壓縮方式進行合理的選擇。因為混合傳輸不僅能夠傳輸高清的電視節目，還能夠傳輸標清的電視節目，所以信號壓縮方式可以選擇H.265，并且現代的信號傳輸終端也要及時更換，可以更換為滿足H.265的一體機，這樣就能夠有效的節省寬帶流量。

3.2 4K 超高清電視網絡傳輸技術的理論分析

由于我國各個城市的等級不同，其使用的有線電視的調制方式、編碼率以及編碼方式都有著很大的差異。比如，傳統的0.5K標清電視常規編碼率為5Mb/s，編碼方式則是2KMPEC-2，調制器的等級為64；高清電視通常編碼率為10Mb/s，編碼的方式都是H.265，調制器的等級也是64。而4K 超高清電視則采用的是第二種方式，所以其編碼率就要達到40Mb/s（4×10）。那么通過分析我們就能夠在理論上得出兩種傳輸方案，也就是采用不同的調制、編碼方式進行優化組合。那么第一種方案就是H.265編碼融合64QAM，這種方案的優點就是可以很好的減少網絡壓力；第二種方案則是H.264編碼融合高階MQAM[5]。

3.3 應用實例

4K 超高清電視最早是由江蘇有線電視于2014年開始了第一次試驗，該實驗是通過高清機頂盒為人們提供4K 視頻，然后將其作為一個專區提供給人們進行點播。隨后，大連有線電視也積極的模仿江蘇有線電視開始了4K 超高清電視實驗，主要是為人們播放國內外的人文地理、自然風光等節目，每天還會播放一部電影或一部紀錄片，然后持續的進行循環播放。人們只需要用高清機頂盒就能夠收看4K 超高清節目，人們逐漸對4K 超高清節目有了更深的認識，也慢慢地接受了這種電視節目。

4 結束語

總而言之，隨著我國社會經濟的迅猛發展，人民的物質生活水平也得了顯著的提高，人們對精神娛樂的需求也有了更高的要求，這就促使了有線電視網絡的迅猛發展，現如今我國越來越多的人們都開始使用4K 超高清電視觀看電視節目，其占有率也是與日俱增。所以，在信息時代的大背景下，4K 超高清電視有著很大的發展前景，這就需要我們能夠及時抓住發展的機遇，提供給人們優質的電視信號，從而更好的服務全國人民。