淺談數字電視技術在有線電視網絡中的應用

隋成祿

如今數字電視技術逐漸替代傳統的模擬電視技術，成為有線電視網絡應用中主流。與模擬電視技術相比，數字電視技術在數據傳輸，制作，廣播，接受等方面更加準確，效率更高，這與它本身采用信道資源組成密不可分的，信道資源使得數字電視在數字流轉化和信息安全性等方面質量提高。數字電視技術廣泛應用于有線電視網絡技術中去，推動了國家數字電視產業發展。

數字電視技術，又稱數碼電視，是指在電視節目全程制作、攝錄、傳輸、廣播、用戶接收等過程中采用數字化技術進行的信息傳輸的數字系統。隨著電視技術的發展，數字電視技術運用也越來越廣泛，它對人們生活的影響越來越大。

一、我國數字電視的發展狀況

電視視頻信號數據量非常大，如果壓縮傳輸不當，易造成數據丟失。數字電視技術在進行數據壓縮技術方面，可以通過信源編碼過程壓縮和改進信道編碼進行處理，前者是以國際標準制定的MPEG-2根據不同層次質量的要求電視清晰度的不同進行組合的，家庭DVD、衛星電視、廣播電視微波傳輸上這一標準都得到廣泛運用，MPEG-2支持的電視格式涵括了寬屏和高清晰度的電視頻幕。發展新的數字調制技術是改進信道編碼的主要方式，新的數字調制需要提高單位頻率數據傳送速率已達到有效準確傳輸數據的效果。例如世界上主要的數字電視標準有美國的ATSC標準、歐洲的DVB-T標準采用正交相移鍵控調制（OPSK）和日本的ISDB-T標準。中國使用的是數字電視地面傳播系統國家標準（DMB-TH）使用正交調幅調制（QAM），這些標準之間的技術原理是基本上一致的，差別在編碼、調制力式上，在實際應用中也各有不同。

二、有線電視應用數字電視的組成

數字電視的組成包括五個主要部分：信源編碼，同時通過系統轉換器把原始模擬電視信號轉換成數據編碼，即進行圖像、廣播信息數字化。數字信號源有三項組成：音頻數據流、視頻數據流、輔助數據流。第二是復用部分，是將上述三項數據流合成一路，分復方式以“包”為單位，對數據流進行一定長度切割，并做好標識以便區分。最后把多段流匯合后成為一套節目流，然后多套節目流合成傳輸流進入轉化系統。第三部分為信道編碼和調制，信道編碼也叫信道適配，主要目的是對數據流進行在編碼處理，實現在傳輸過程中減少差錯，對誤碼檢錯和糾錯，把基帶數據流放置于高頻波上，實現基帶信號轉變為頻帶信號。第四部分為傳輸信道，包括了HFC、衛星、數字干線、無線等。第五部分為接受機，即數字機頂盒。如今在模擬電視技術向數字電視技術過渡階段，有線電視網絡中發射臺至各家各戶之間是以數字電視機頂盒作為中間媒介的。數字電視機頂盒的主要功能，是可以把有發射臺接受的數字信號轉化為信息流，接受數字電視廣播、數字電視圖文信息等，這個機頂盒新設置了應用于付費電視、視頻點播和IPIV等方面信息化管理，有別于其他機頂盒系統，其信號傳輸介質是有線電視傳播采用的全電纜網絡或光纖/同軸混合網。

三、數字電視信號的有線電視網絡傳輸

區別于模擬電視的信號基帶傳輸方式，數字電視技術采用HFC網絡傳輸，采用AM-VSB頻分復用方式傳輸，節目通過不同頻率區分開來。為了使原有的數字信號適應現有的HFC網絡要求，對數字信號進行信道編碼，包括碼流的隨機化;R-S編碼;卷積交織;字節到字符的映射;差分編碼;基帶成型濾波和QAM調制，對于數字信號兼容傳輸，信號之間糾錯亂碼調制，通過差分將流碼分路，防止各種信號之間干擾。從高頻載波形式上，MPEG-2與HFC網絡傳輸模擬信號一樣，通過混合傳輸，被光鏈路、電纜鏈路傳輸信號。

四、數字電視應用于有線電視網絡的發展

近幾年來，數字電視技術的發展是有線電視發展的主流毋庸置疑。數字有線電視系統的節目源可分為三大類：一是衛星電視接收機直接輸出的數字視頻流;二是VCD，DVD等原有的模片源經過采樣、編碼、旅縮數字化處理;另一類是處理節目源的攝、錄、編設備處理的數字視頻流，以上三類輸出的數字流均送入到復川器，QAM調制器，以射頻方式在有線電視網絡，傳輸的網絡都是透明的有線電視物理網。

從節目源、傳輸網絡和條件接收的分析能看出，我國數字電視在有線電視網絡中的發展主要有：改造承載網絡，把單向的、低質的有線電視網絡改造為可管理、可營運的優質雙向HFC網絡，同時需要提供具有條件接收管理的平臺和發展數字電視機頂盒技術例如MPEG-2數碼壓縮技術，同步數字體系（SDH）和異步傳輸（ATM）模式的光纜，旨在通過有線電視的“網絡化帶動數字化”。數字電視技術在有線電視網絡中應用越來越規范化和普及化，用戶對于數字電視節目的服務質量要求也越來越高，信道編碼，數字機頂盒等信道資源的應用也使得數字電視在信息傳輸，接受等方面的技術越來越成熟，越來越提高了圖文信息的質量，目前，數字電視技術以提高其數據壓縮傳輸過程中的準確率，提高傳輸速度，使得數字流向圖文信息流的轉化更加快速準確，最終讓各家各戶看到高品質，數量更多更豐富的電視節目，如今數字電視技術已經成為國家數字化產業鏈發展的重要技術之一，數字電視技術的發展同時也推動了有線電視網絡的市場化，信息化。