有線數字電視傳輸技術分析

蔣建華

引言：有線電視從上世紀90年代發展至今，數字電視已經取代了模擬頻道電視，已經成為人們生活的一個組成部分，所謂的數字電視并不是指電視機，而是指電視信號的處理、傳輸、發射、接收過程中使用數字信號的電視系統，統稱為“數字電視”，本文主要從有線電視傳輸的基本原理、傳輸方式和技術、傳輸中容易出現的問題、SDH新技術的應用以及傳輸主要指標，來分析了現在有線電視的傳輸技術。

有線數字電視是節目從攝制到編輯，從發送到傳輸、存儲，從接收到顯示等環節都是采用數字處理的電視系統，信號傳輸方式是有線數字電視傳輸系統，故稱有線數字電視。具有音頻效果好、清晰度高、抗干擾能力強、頻道數量多的優勢，實現加密、解密功能和信號儲存功能。

一、有線數字電視傳輸概述

我國有線數字電視是利用數字音視頻壓縮技術，在現有的模擬頻道內傳輸數字電視信號，通過用戶終端進行接收使用。有線數字電視傳輸采用的是正交調幅調制方式，這種方式包含了信道編碼的功能，很大程度地提高數字電視信號在傳輸中的抗干擾能力，還運用了誤碼糾正技術，避免了數據在長距離傳輸中發生的誤碼。由于我國傳統的有線電視網絡技術已經成形，有線傳輸線路覆蓋面大，在數字電視工程改造中，利用了傳統有線電視網絡，而多數用戶終端依然是模擬電視機，需要采用機頂盒進行接收并通過信號解密、解調和解碼成模擬基帶信號顯示在電視上。

二、有線數字電視傳輸技術分析

（一）有線數字電視傳輸的基本原理

有線數字電視傳輸由三部分組成，即前端系統、網絡輸送和用戶終端，前端系統是數字電視傳輸的核心，網絡輸送是系統的基礎平臺，用戶終端是實現最終的結果。前端系統是有線電視網絡信息源、交換中心。數字電視前端由數字衛星接收機、解碼器、視頻服務器、復用器、QAM調制器、管理服務器以及控制網絡部分組成，可分為信號輸入、信號處理、信號輸出和系統組成四個部分，每一個部分都有特定的功能，組成完整的前端系統。網絡輸送是利用有線電視光纖同軸電纜混合網進行輸送。用戶終端是數字機頂盒，它能使模擬電視機從被動接收模擬電視轉為交互式數字電視，使用戶享用數字電視和數據廣播等全方位的信息服務。

（二）數字信號的傳輸方式和傳輸技術的應用

數字信號的傳輸方式一般分為基帶傳輸和載波傳輸兩種。把數字信號轉變為適合傳輸的碼型，經過濾波器高頻分量、通過光纖、電纜、雙絞線或微波等進行傳輸叫基帶傳輸。載波傳輸則是把基帶信號調制到一定的載波上，將載波送入信道去傳輸。比基帶傳輸增加了調制和解調的環節。其載波傳輸主要調制技術是QPSK（四項移相鍵控技術）和QAM（正交幅度調制技術）。

目前，有線數字電視傳輸使用的技術是SDH傳輸技術，SDH中文譯為同步數字體系，是繼準同步數字體系后，新一代的寬帶傳輸體制，主要特點是采用同步復用的方式和靈活復用映射結構，有統一的光接口和強大的管理功能，便于網絡傳輸互通。

（三）有線數字電視傳輸中容易出現的問題

一是容易造成多套節目同時出現劣化現象。由于數字電視幾套節目同時調制在一個寬帶載波上，一個頻道運載著幾套節目，運輸過程中造成的頻道損傷，也就會使所承載的幾套節目出現劣化；二是前端提供的引導信息容易丟失或損傷，造成接收不到節目。機頂盒對數字電視信號解調、解密和解碼必須在前端引導信息下進行，否則，不能獨立完成；三是圖像難以判斷故障性質。數字電視信號的一切劣化在圖像中表現全部是馬賽克或中斷，沒有雪花、網紋現象，所以難以從圖像中判斷故障原因；四是容易受到單頻干擾，外界原因主要是無限通信干擾，分布于固定通信頻段，同時干擾幾套節目，自身原因是設備自激、較強的互調干擾；五是網絡回波反射對傳輸影響大，反射產生的原因就是不匹配，在數字電視整轉轉換前，必須對網絡進行整治，防止問題集中發生。

（四）有線數字電視傳輸的運用的主要新技術

SDH網絡運用的主要新技術是通用成幀規程、動態鏈接容量調制機制和彈性分組環等。一是通用成幀規程技術。是一種將高層的用戶信息流適配到傳輸網絡，在通過SDH網絡傳輸之前，將突發、可變幀長的業務進行適配，是第一層數據分裝機制，也是一種靈活高效的映射方法，它的優勢在于可以提供更強的檢測和糾錯能力，提供比傳統封裝方式更加高德帶寬效率；二是VC虛級聯技術。改變傳統連續級聯，它分別映射各獨立的容器到一個虛的級聯鏈路，可任意編成組，提高能夠更精細的帶寬顆粒度，可以實現業務帶寬與SDH虛容器之間的適配，實現多徑傳輸；三是鏈路容量調制機制。可以根據業務量對所分配的虛容器寬帶進行那個動態調整，在調整的過程中不會對數據的傳輸性有影響，同時，使用這種技術，可以提供一種無損害的調整鏈路容量的控制機制；四是彈性分組環技術，它結合以太網的使用性和SDH光傳輸設備的強大功能，利用空分復用，時分復用和保護環提高寬帶利用率，實現了節點對網絡資源的合理利用，有效地解決城域網現存問題。

（五）有線數字電視傳輸的主要技術指標

有線數字電視網絡傳輸參數指標是構成傳輸系統的好壞的主要因素，包括調制質量參數、信號電平與頻譜參數、圖像質量參數和碼流分析參數四大類。信號電平及頻譜參數類的信號電平、載噪比、噪聲電平和噪聲余量幾個指標是數字電視傳輸的基礎，要首先保證它們的指標，因為他們決定了信號的抗干擾能力、與模擬電視傳輸互不干擾的能力。也決定了網絡中各種失真的情況。頻譜參數中的比特誤差率（BER）決定了用戶接收是否正常解碼，容易受到其他指標的影響，所以，在有線數字電視傳輸中必須保證最后到用戶端的BER指標一定要好。調制質量參數中的調制誤差率、載波抑制、相位抖動、幅度不平衡、PS解碼前誤碼率、正交誤差等式表征整個網絡調制傳輸質量的綜合指標。其中調制誤差率是傳輸系統的一個關鍵指標，它表征了數字信號傳輸信道的好壞，而且直接影響到比特誤差率。

結語

影響到有線數字電視傳輸信號的因素還有很多，比如人為因素、網絡因素、自然干擾因素等，在信號傳輸中應該注意和解決，在前段應該設立網絡設備檢測系統，對網絡設備正常運行進行那個檢測，更好地提高有線數字電視傳輸的穩定性。

參考文獻

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[2]李建，有線電視傳輸干線故障分析及信號干擾，數字技術與應用，2011年06期.

[3]姚貴林，有線數字電視網絡管理軟件及機頂盒故障的綜合分析，現代電視技術，2011年02期.

（作者單位：廣西廣播電視信息網絡股份有限公司玉林分公司）