4K 超高清有線電視網(wǎng)傳輸技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)初探

南建強(qiáng)

（浙江省樂清市廣播電視臺(tái)，樂清 325600）

隨著超高清電視越發(fā)的受到現(xiàn)代人們的喜愛，越來越多的人們樂于通過4K 超高清電視進(jìn)行娛樂，這不僅為有線電視帶來了很大的發(fā)展機(jī)遇，同樣也是一種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。有線電視網(wǎng)絡(luò)由于有著強(qiáng)大的市場基礎(chǔ)，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(yīng)對挑戰(zhàn)，并能夠抓住其中的發(fā)展機(jī)遇，促使4K 超高清電視能夠在市場中獲得良性發(fā)展。

1 4 K 超高清有線電視網(wǎng)傳輸?shù)木売?/h2>

現(xiàn)如今在業(yè)界內(nèi)稱之為“超高清電視”指的就是電視屏幕的分辨率達(dá)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(lǐng)域相比全清電視卻有著明顯的優(yōu)勢[1]。

目前，大多數(shù)的有線電視網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用介質(zhì)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?yàn)橥S電纜的主要組成部分是銅線導(dǎo)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(zhì)量的信息，有線電視網(wǎng)絡(luò)可以更好的滿足現(xiàn)代人們的需求[2]。

2 4 K 超高清有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的分類

2.1 4K 顯示技術(shù)

4K 顯示技術(shù)能夠?qū)⑵洳鸱譃閮煞N技術(shù)，一種是2K 轉(zhuǎn)化為4K 的技術(shù)，另一種則是顯示器面板技術(shù)。目前，國內(nèi)外的液晶電視機(jī)的面板設(shè)置通常都使用的是OLED 技術(shù)、LCD 技術(shù)以及LED 技術(shù)這3種技術(shù)，而這三種技術(shù)通過對比，則是各有各的優(yōu)勢：OLED 技術(shù)相比LCD 技術(shù)和LED 技術(shù)在色彩方面的效果要更強(qiáng)，然而這種技術(shù)的電視屏幕卻比較小，發(fā)光的持續(xù)時(shí)間也不是很長，技術(shù)水平也有待完善。而LCD 技術(shù)相比LED 技術(shù)，在發(fā)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(jù)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(jī)的銷量。因此，有些高清電視機(jī)的銷售商為了能夠占據(jù)更大的市場份額，都將常用的2K 技術(shù)轉(zhuǎn)換為了4K 技術(shù)，這樣就使得電視內(nèi)容更加的豐富，電視節(jié)目的畫面質(zhì)量也獲得了顯著的提高[3]。

2.2 HEVC 編碼技術(shù)

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(shù)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(shù)據(jù)量以及幀率都會(huì)獲得十分明顯的改善。所以，信源壓縮過程中的編碼標(biāo)準(zhǔn)就要同時(shí)開展創(chuàng)新和完善，才能夠更好的滿足4K 超高清電視的實(shí)際需求。特別是傳統(tǒng)的MPEC-2已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在信源壓縮的實(shí)際需求。在這種背景下，HEVC 編碼技術(shù)就隨之誕生，這種技術(shù)的壓縮編碼為H.265，通過應(yīng)用該技術(shù)編碼標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效的增強(qiáng)信號壓縮的效率，能夠大幅提升視頻碼率。

2.3 高階調(diào)制技術(shù)

隨著有線數(shù)字電視開展大量的應(yīng)用QAM 調(diào)制技術(shù)，使得有效的電視抵御干擾能力獲得了顯著的提高，其穩(wěn)定性也有了很大的增強(qiáng)。這是因?yàn)镼AM 調(diào)制技術(shù)能夠適用于各種調(diào)制等級，比如8QAM、128QAM、512QAM 等很多的等級，而調(diào)制等級越低，對頻譜使用率也會(huì)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(wǎng)絡(luò)的需求卻沒有隨之變大。而調(diào)制等級越高，對頻譜使用率就會(huì)隨之大幅提高，那么其抗干擾的能力也隨之下降，對網(wǎng)絡(luò)要求也大幅上漲。通常情況下，電視的調(diào)制等級通常都是64QAM，這個(gè)調(diào)制等級能夠使網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與頻譜都處于最佳狀態(tài)[4]。

3 4K 超高清有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的應(yīng)用分析

社會(huì)在發(fā)展，時(shí)代也在進(jìn)步，人類發(fā)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(chǎn)生極大的影響，而電視的分辨率和清晰度也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，隨著4K 超高清電視的誕生，使得電視能夠提供給現(xiàn)代人們更加優(yōu)質(zhì)的觀看體驗(yàn)。

3.1 4K 超高清電視網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的具體要求

由于受到現(xiàn)代寬帶網(wǎng)絡(luò)的影響，有線電視網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?K 超高清電視傳輸信號，而在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號傳輸?shù)倪^程中，就要充分的考慮混合傳輸?shù)膯栴}，并且還要對信號傳輸?shù)膲嚎s方式進(jìn)行合理的選擇。因?yàn)榛旌蟼鬏敳粌H能夠傳輸高清的電視節(jié)目，還能夠傳輸標(biāo)清的電視節(jié)目，所以信號壓縮方式可以選擇H.265，并且現(xiàn)代的信號傳輸終端也要及時(shí)更換，可以更換為滿足H.265的一體機(jī)，這樣就能夠有效的節(jié)省寬帶流量。

3.2 4K 超高清電視網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的理論分析

由于我國各個(gè)城市的等級不同，其使用的有線電視的調(diào)制方式、編碼率以及編碼方式都有著很大的差異。比如，傳統(tǒng)的0.5K標(biāo)清電視常規(guī)編碼率為5Mb/s，編碼方式則是2KMPEC-2，調(diào)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(diào)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(dá)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(diào)制、編碼方式進(jìn)行優(yōu)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(yōu)點(diǎn)就是可以很好的減少網(wǎng)絡(luò)壓力；第二種方案則是H.264編碼融合高階MQAM[5]。

3.3 應(yīng)用實(shí)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(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是通過高清機(jī)頂盒為人們提供4K 視頻，然后將其作為一個(gè)專區(qū)提供給人們進(jìn)行點(diǎn)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(shí)驗(yàn)，主要是為人們播放國內(nèi)外的人文地理、自然風(fēng)光等節(jié)目，每天還會(huì)播放一部電影或一部紀(jì)錄片，然后持續(xù)的進(jìn)行循環(huán)播放。人們只需要用高清機(jī)頂盒就能夠收看4K 超高清節(jié)目，人們逐漸對4K 超高清節(jié)目有了更深的認(rèn)識(shí)，也慢慢地接受了這種電視節(jié)目。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民的物質(zhì)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(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)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(jié)目，其占有率也是與日俱增。所以，在信息時(shí)代的大背景下，4K 超高清電視有著很大的發(fā)展前景，這就需要我們能夠及時(shí)抓住發(fā)展的機(jī)遇，提供給人們優(yōu)質(zhì)的電視信號，從而更好的服務(wù)全國人民。