數字電視信號傳輸技術的研究與分析

譚志遠

（作者單位：遼寧省本溪微波站）

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數字電視信號傳輸技術的研究與分析

譚志遠

（作者單位：遼寧省本溪微波站）

摘 要：數字電視信號傳輸相較于傳統電視的模擬信號傳輸，由于經衛星及地面無線廣播接收時，要對電視臺發出的信號進行數字解調和數字音頻解碼，對圖像及伴音信號進行重現，因此電視臺能夠發射更多的內容給用戶，且用戶所觀看到的節目音質和畫面質量更高。采用有線數字電視信號傳輸技術時，存在著傳輸穩定性難以保障、安全性不足、安裝成本較高和占用頻帶寬等缺陷，本文將就光纖傳輸、無線傳輸及衛星傳輸等技術進行重點闡述。

關鍵詞：數字電視；光纖傳輸；無線傳輸；衛星傳輸

1 有線數字電視信號傳輸技術的缺陷分析

1.1 安全性有待提高

數字電視越來越強調個性化節目的發送，而有線數字傳輸雖然在機頂盒內部安裝了相應的加密裝置來確保用戶付費收看的安全性，但由于通過有型線路來進行連接，因此容易被不法分子進行切斷和重新連接，從而侵害消費者的正常權益。

1.2 傳輸穩定性難以保證

有線數字傳輸的架設線路一般是埋于地下或高空架線，一旦所在地區遭受重大災害（如地震、臺風等），有線電視網絡將被破壞而導致信號傳播無法正常運行。此外，較高的光纖價格使得部分不法分子鋌而走險，偷盜敷設于高空的架設線路進行，這也給信號傳輸的穩定性埋下隱患。

1.3 占用頻帶寬

適用于短距離傳輸的數字信號，當傳輸距離超過一定范圍時，信號會不斷衰減。為了彌補這一缺陷，在模擬信號傳輸過程中，要使用信號放大器，但信號放大器的串聯使用會導致噪音分量的增加和信號的機型。因此，必須對接收到的數字信號進行調節，即使用中繼器來讓接收到的數字信號轉變為0和1的模式，使數字信號占用頻帶較寬。

1.4 安裝成本較高

長距離傳輸時，勢必需要增加電纜的使用量，這在無形中會增加安裝和運維成本；同時，增加了信號傳輸中發生中斷和錯誤的可能性。

2 有線數字電視信號傳輸技術的改進措施

2.1 光纖傳輸技術

相較于有線傳輸，光纖傳輸的優點著重體現在如下幾個方面：一是光纖傳輸的材料密度只有銅的1/4，能夠有助于節約稀有金屬；二是電中性的光纖不容易受電磁感應（如高壓電、電車線等）的影響，且容易對外界光頻段的干擾進行屏蔽；三是因信號衰減比較迅速，同軸電纜線路需要每隔幾公里就設置一個中繼站，而光纖通信則只需要每隔幾十甚至幾百公里才設置一個中繼站；撕撕光纖材料化學穩定性高，防火、防腐蝕及防水能力強，非常適合在危險及惡劣環境中使用；五是光纖通信的頻帶寬，通信容量大。

2.2 移動傳輸技術

作為現代通信中發展迅猛的一種方式，移動傳輸技術已從簡單的廣播和無線對講，逐漸發展為固定、移動相互滲透，有線、無線相互融合的通信移動。普通用戶在使用移動傳輸技術時，主要包括無線局域網系統、衛星系統、廣播系統（如數字廣播、數字視頻廣播）、近距離通信系統（如藍牙）、固定無線接入或無線本地環系統、無繩系統（如數字增強無繩通信）和蜂窩移動無線系統（如3G）等。

未來移動傳輸技術將向著如下幾個方面發展。一是標準化。現階段全球范圍內存在著多種不同的技術體制，為此標準化成為移動傳輸技術發展的當務之急。二是微型化。如研制出質量非常輕的多媒體個人攜帶手機。三是數字化。數字化的關鍵是調制、糾錯編碼和語音編碼方式的確定。

2.3 衛星傳輸技術

類似于有線數字接收機，加密衛星電視接收機的每臺機器都配置了一個正版卡，但正版卡的售價比較高。雖然單純正版卡上的控制字符數據的價格不高，但提供服務的廠家通過各種方式將數據給許多個用戶有償共享使用，進而謀取較高的利潤。

現階段，數字衛星傳輸技術因受到傳輸過程中版權問題的困擾，遲遲無法大規模進行商用，筆者認為，這一問題可以采取如下方式進行解決。

第一，確保機頂盒和智能卡間的安全通訊。一是增加機頂盒安全芯片，保護智能卡到機頂盒解擾電路的安全，使控制字符明文僅在解擾電路內部出現，外部無法獲取；二是對機頂盒與智能卡間的通信設置加密控制字符，確保通訊安全。

第二，縮短控制字符更換速度。受到網絡傳輸時延的限制，非法接受者接收控制字符的速度要慢于正版用戶，因此可以縮短控制字符更換速度，使非法用戶無法接收到連續信號。

第三，對正版版權進行保護。除了在電視視頻的數據流和解碼器之間采用加密傳輸方式，還可以在發射端和接收端隨機產生密匙進行碼流加密。

第四，其他方式。一是限制正版卡讀寫次數，增加共享非法用戶使用服務器的成本；二是通過發送一些木馬病毒或控制字符，運營廠商可以對非法用戶的服務器軟件進行攻擊，使非法用戶的服務器軟件無法正常運行；三是采用數字視頻水印標識，尤其是數字指紋鑒別來解決多用戶共享的問題。

3 結語

有線數字電視信號傳輸技術是通過光纜和同軸電纜混合方式來進行傳輸的，其優勢是信號的分配合理且信號質量較高，因此在較長一段時間內占據我國數字電視信號傳輸的主導位置，但其固有缺陷也影響了進一步發展，因此就如何改善這一問題提出建議，以期促進我國數字電視的快速和穩步發展。