數字電視信號傳播技術發展問題研究

吉永春

[摘 要]數字電視系統從傳輸方式上來看大致分為有線數字電視、衛星數字電視以及地面數字電視系統。隨著通信網、電視網和計算機網的相互滲透和融合，數字電視必將得到迅猛的發展。電視業務將延伸到更廣闊的領域，數字電視傳輸的過程也隨之更加趨于復雜化和多樣化。

[關鍵詞]電視信號 傳播技術 數字電視

中圖分類號：TP317 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）17-0069-01

1 數字電視傳播技術

數字電視系統從傳輸方式上來看大致分為有線數字電視、衛星數字電視以及地面數字電視系統。有線數字電視系統相對成熟，現在已經形成相對完善的運營模式和發展思路，但整套系統的推廣費用比較高：衛星數字電視受到技術和管理因素的限制，大范圍商用和本地化有難度；地面數字電視雖然沒有技術和管理的限制，但由于發展政策的影響，一直沒有得到大規模推廣。近期隨著國家相關部門和廣電總局的政策傾斜以及地面數字電視標準的出臺地面數字電視產業也終將迎來發展的高峰。廣義的地面數字電視包括了已經開始推廣的 MMDS，移動數字電視系統以及手機數字電視等各種利用無線信道傳輸的數字電視系統，它以數字電視技術為基礎，借助廣播電視產業鏈，充分利用無線通道來實現數字電視以及相關業務的無線傳播。與其他系統相比，地面數字電視系統具備建設成本低，接收方便，容易普及等特點，特別在移動接收以及便攜式接收等領域地面數字電視還擁有有線、衛星數字電視所不具備的優勢。只要適當推廣地面數字電視系統完全可以成為數字電視產業化的重要一環。數字電

視信號的傳輸是指經過信源編碼和系統復接后生成的傳輸碼流的傳輸，或者說是由數字“0”或“1”組成的攜帶有電視信息的數據流的傳輸。數字電視信號的傳輸需要某種傳輸媒介來實現。傳輸媒介又稱為傳輸信道。一般情況下，傳輸碼流是不能或不適合直接通過傳輸信道進行傳輸的，必須經過某種處理，使之變成適合在規定信道中傳輸的形式。與信源編碼相對應，這種處理稱為信道編碼。信道編碼的任務就是提高信息傳輸的可靠性。目前，從傳輸的信道不同來分，可分為有線數字電視傳輸、衛星數字電視傳輸及地面數字電視傳輸。數字電視信號的傳輸方式可分為基帶傳輸與調制傳輸兩種。數字電信號經過信源編碼后，得到由一系列二進制數據代表的樣值信息。為了便于傳輸，還需要進一步用一組有限的離散電脈沖波形來表示，這些離散電脈沖波形稱為碼型。由于電脈沖信號所占據的頻帶通常從直流或低頻開始，因而又稱其為數字基帶信號。這些信號在某些有線信道中，特別是傳輸距離不太遠的情況下，可以直接進行傳輸。這種傳輸方式叫做數字信號的基帶傳輸。

基帶信號是數字信號傳輸中的基本信號，在傳輸信道中，一般都是從基帶信號開始，經過各種變換最后恢復為基帶信號。基帶傳輸的特點是有較強的低頻能量。在傳輸距離較遠時，需借助連續載波調制進行頻率搬移，將數字基帶信號調制在高頻上上，變換成適合信道傳輸的數字頻帶信號后才能在信道中傳輸，此時稱為數字信號的調制傳輸或載波傳輸。載波傳輸采用數字調制，根據調制參量的不同，分別有幅度鍵控（ASK）、相移鍵控（PSK）和頻率鍵控（FAK），而由這些基本類型出發，還可以組成各種各樣的派生形式，如廣泛使用的正交幅度調制（QAM）等。

數字電視不同的傳輸系統具有不同的特點，為了獲得高質量的傳輸效果，必須結合各自的特點采用不同的調制方式。就數字電視整體而言，各國的信源編碼部分普遍采用 MPEG2系列標準，信道編碼方案也大體相似，但在調制方式上存在著不同的選擇。

衛星數字電視傳輸利用地球同步衛星做中繼，將地球上行站發射的信號轉發回地球。其特點是傳輸距離遠、覆蓋面廣、信號質量較好、頻譜資源相對富裕。衛星數字電視傳輸，一般采用四相絕對移相鍵控（QPSK）調制。這種調制方法抗干擾能力較強，但頻譜利用系數較低。

有線數字電視傳輸是利用同軸電纜、光纜或混合光纖同軸電纜（HFC）以閉路傳輸方式傳送電視信號。其特點是傳輸條件好，信號質量高、雜波干擾小，頻譜資源豐富、節目容量大。有線數字電視大多采用正交振幅（QAM）調制方式，這種調制方法頻譜利用系數較高，而抗干擾能力次于QPSK。

目前，世界上共有4個主要數字電視標準，包括美國的ATSC、歐洲的 DVB、日本的ISDB和中國的DTMB。美國的ATSC和歐洲的DVB標準用的較為廣泛，特別是DVB已經成為世界數字電視傳輸的主流標準。2012年2月，我國地面數字電視傳輸標準DTMB得到國際電信聯盟（ITU）的通過，正式成為繼美、歐、日之后的一個數字電視國際標準。和歐、日同類標準采用 RS+卷積碼的級聯糾錯編碼相比，在相同傳輸碼率條件下，中國 DTMB 可以信號發射功率更低、覆蓋性能更好，有利于低碳環境，降低電磁污染。

2 影響數字電視發展的因素及對策

2.1 電視內容匾乏

電視節目數字化極大的豐富了電視節目的頻道，徹底打破了傳統模擬信號對頻道數量的限制。大量的電視節目頻道需要不同類型的電視節目類型，由于觀看電視的用戶數量和時間是有限的，為了吸引更多的用戶，電視節目內容的選擇需要花費大量的時間和精力，電視產業市場也逐漸有賣方市場向買方市場轉換。電視節目內容匾乏是數字電視發展過程中遇到的第一個問題。

2.2 數字設備兼容性較差

數字電視在發展過程中以市縣為單位，各自為政，分開經營。用戶使用機頂盒接收相應的數字信號時需要購買不同市縣生產的網卡，嚴重阻礙了數字電視在全國范圍內的推廣。廣電總局雖然采用了機卡合一的數字電視推廣模式，但是由于不同地區數字電視信號采用的標準不同，機頂盒的兼容性較差，不能夠接收到所有數字電視信號。

2.3 缺乏統一的傳輸標準

數字信號可以采用地面無線、有線和衛星三種方式傳送到用戶的電視機，但是這三種方式都沒有指定比較統一的標準。某大學曾經就有線傳輸標準進行了研究，但是其標準的成熟度不夠，目前大部分數字信號有線傳輸過程中仍然采用廣電總局制定的行業標準。衛星標準中應用比較多的是DVB-S標準，該標準是歐洲國家制定的一種衛星傳輸標準。由于傳輸標準的缺少，使我國數字電視產業的發展面臨著巨大的風險，同時各項設備的生產也難以形成規模，造成數字電視的運行成本較高。

參考文獻

[1]周長慶.地面數字電視的發展優勢[J].衛星電視與寬帶多媒體，2012（19）.

[2]樓昶，林宏波，邱琦.數字電視平臺改造：從傳統模式走向 IP 化[J].中國數字電視，2012（8）.