高清數字電視數據傳輸技術的應用研究

周瑞林

摘 ?要：目前，我國信息技術的水平逐步提高，越來越多的科學技術被廣泛應用于不同的領域中，促使我國進入信息化時代的同時，還為諸多信息技術、數據傳輸提供了更好的發展機遇。先進的科學技術讓我國電視行業逐漸向高清數字電視的方向靠攏，從而為我國電視行業的發展提供了全新的平臺以及空間。高清數字電視數據傳輸技術已在我國大范圍普及使用，其取代以往較為落后的衛星數字電視技術，為人們提供更加清晰、高傳輸速度以及抗干擾能力強的全新高清電視，使人們觀看節目更加舒心。但是，由于我國高清數字電視的技術發展較晚，高清電視傳輸技術在發展的過程中，難免遇到諸多挑戰以及問題。因此，本文將主要圍繞高清數字電視傳輸技術展開研究，從而探索出更多有關高清數字電視傳輸技術的發展內容，促使高清數字電視傳輸技術的不斷發展。

關鍵詞：高清;數字電視;數據傳輸;技術應用

在信息技術不斷進步的同時，人民群眾的生活質量也在逐漸提高。當今人們已經進入科學信息化的時代，以往的模擬電視無法滿足人民群眾更高的生活需求，高清數字電視傳輸技術則應運而生。高清數字電視融合多重數據信息技術，為人民群眾提供更高像素、多角度的電視圖像內容，使大家可以觀看到更加真實、色彩比較豐富的電視內容，并為人們提供最新的電視節目以及新聞消息等。高清數字電視傳輸技術與以往的電視傳輸技術相比，前者在技術上具有明顯的優勢。隨著高清電視的從普及到廣泛入住各家各戶，不知不覺已經經歷了十多年的發展歷程，在這一歷程中我國從衛星數字電視逐漸過渡到有線高清數字電視，并將發展過程中的諸多難題一一解決，促進電視傳輸技術的整體發展。

一、高清數字電視數據傳輸技術

高清數字電視數據傳輸技術的網絡包括地面、衛星以及有線這三大高清數字電視數據傳輸網絡。地面網絡主要是指電視臺通過發射無線電視，對電視用戶進行數據網絡的覆蓋，讓用戶通過天線接收信號、電視機等方式收看電視節目。地面網絡是高清數字電視傳輸技術中最基本的信息傳輸模式。當電視數據傳輸系統無法處置傳輸過程中產生的噪音以及干擾時，人們不得不將天線移到室外進行傳輸，導致諸多公用天線需要設置在樓群中。隨著我國全頻道模擬電視廣播數據的光纜寬帶傳輸技術的進步，很多城市逐漸使用以光纖光纖作為主干、同軸電纜作為分支的樹形光纖數據傳播技術。并且，樹形光纖與數據傳輸技術一同進步，逐漸發展成脫離地面傳輸網絡系統且單獨存在、發展的有線網絡，其以獨特的數據傳播特點擁有眾多的電視用戶。除此之外，有線傳輸數據與地面傳輸網絡的頻率有所不同，有線電視傳輸能夠實現一城一網或者一地一網的傳輸，并通過電視用戶端口將有線機頂盒與電視連接在一起。而衛星高清數字電視傳輸技術則是將高清數字電視中的節目內容進行集中，通過衛星地面發射站的相關設備，利用微波將數據傳輸到同步衛星上，通過同步衛星發送到地面，使電視用戶接收到實時的高清數字電視節目。

我國在高清數字電視數據傳輸方面的發展較晚，部分西方發達國家比我國研發要早，其在發展上具有較大的優勢。從我國當前的發展局勢來看我國發展基礎還是比較不錯的。高清數字電視的標準分辨率為1080i、720p，并采用5.1的格式的音頻數字模式。現階段，我國高清數字電視的編碼主要適用MPEG-2的格式、電視節目的寬帶需要22Mbps左右，且國際標準編碼格式為H264、寬帶在7-11Mbps。在發展高清數字電視有線傳輸技術時，其主要的傳輸媒介是雙絞線、同軸電纜以及電纜。這幾種傳輸媒介具有較大的優點：投資成本比較小、媒介適應性比較強、擴展性較好以及后期維護操作比較便捷。但是，目前我國與國外的傳輸技術相比較此種無線傳輸技術還具有一定的局限性。雖然國外的傳輸技術不受地域等因素的限制，但其實際操作起來卻比較復雜。因此，孰好孰壞也無法下準確的定論。

二、高清數字電視數據傳輸技術相關應用

（一）ATSC標準

ATSC高清數字電視的數據傳輸標準是由各個分離的多個層級共同組成的，各層級之間具有清晰的圖像畫面，其具有頓譜效率高、功率峰均比低的特點。ATSC數據傳輸技術中最高的層次為圖像層，主要是用來確定電視圖像的形式，通過多種壓縮、復用最后將數據傳輸帶不同的壓縮包中，向高清電視進行傳輸。該層次中最低的兩層，需要共同承擔普通數據的傳輸，而最高的兩層則在特定的數據軸上運行。當前支持ATSO數據傳輸技術的圖像格式一共包括18種，其中有14種選用逐行掃面的方法。雖然ATSC傳輸技術應用標準中包括了16—VSB的傳輸方法，但國外高清數字電視數據有線傳播技術卻是采取相似又不相同的技術技術標準。這是由于國外部分電視行業在選用ATSC傳輸技術之前，就在高清數字電視有線傳輸方面投入大量的資金。有線數據傳輸作為ATSC中的主要成員之一，其符合了高清數字電視有線傳輸的相關標準，并在此基礎上協調部分標準內容。除此之外，高清數字電視數據傳輸技術標準中包括：當前數據傳輸技術應用的一級圖像格式以及DTV圖像格式，并設定了有線傳輸行業使用并兼容電視的二級圖像格式。所謂的二級圖像格式其實與ATSC DTV的相關格式相同，二級圖像格式包含HDTV以及SDTV兩種格式。

（二）DVB標準

DVB其實就是數字電視廣播，DVB數據傳輸技術支持用戶在室內進行移動、移動接受等其他需求，共包括了四大系統。DVB數據傳輸系統涉及到的高清數字電視數據傳輸范圍比較廣，像衛星傳輸、AMATV、有線網絡傳輸、MMDS以及地面網絡等全部數據傳輸技術。衛星數據傳輸技術具有覆蓋面較大、節目內容量比較大等傳輸特點。衛星數據傳播選用了QPSK（四相移鍵控制）的方法運作，數據傳輸過程中的頻率高達11G/12GHz。當選擇MPEG—2MP相關圖像格式時，高清數字電視使用端口若達到相關演播室內圖像的質量，則碼率在9Mbps左右，而當質量達到PAL相關標準時，碼率大約在5Mbps。此時，一個轉發器（54MHz）傳輸數據的碼率為68Mbps，所以在傳輸多套節目時常選DVB衛星傳輸技術。并且，DVB—S傳輸技術基本是為全部高清數字電視衛星數據傳輸體系所提供，當前我國也選用了該傳輸技術。

DVB高清數字電視有線傳輸技術系統包括三種不同的調制方法，且這三種應用方法的頻率均在10GHz以下。高清數字電視在選用正交振幅調制時，單個PAL通道傳輸數據的碼率為41.34Mbps，其可用于多個電視節目的復用中。DVB—C系統的前段可以接收到衛星與地面之間發射的相關數據，但用戶端需配置相關電纜機頂盒方可。高清電視數據傳輸技術中的DVB—T

是DVB技術中最復雜的傳輸技術。理論上來講，高清數字電視數據傳輸技術中的地面傳輸技術與有線傳輸技術是相同的，且覆蓋性比較好。電視行業常采用編碼正交頻分復用的調制方法，利用8MHz頻率的寬帶傳輸四套電視節目內容。DVB—T數據傳輸技術傳輸的圖像質量較高，但傳輸費用相對也比較高。此外，DVB技術除了可以傳輸視頻、音頻等相關數據，還可以傳輸、接收TRD的調制協調，包括節目指南、節目圖文以及圖標等更多數據信息內容。比如，數字廣播業務信息傳輸技術、常用于傳輸固定圖像格式的DVB—TEL技術以及傳輸電視字幕與圖標的DVB—SUB技術等。DVB數據傳輸技術還可以根據實際需求，為其提供相關交互的業務服務項目。通常能夠構成交互業務的內容包括：與其他國際性兼容產生的業務獨立協議、傳送交互業務中相關內容以及控制信號的傳信通道等。和交互業務相對應的DVB技術包括：DVB—NP、DVB—RCT以及DVB—RCC。與此同時，DVB數據傳輸技術還包括部分業務傳送加擾的條件內容等，通過接收條件的通用端口，能讓IRD解除部分加擾算法的加擾數據信息內容。條件接受不僅是付費電視、廣播的根本部分，還決定著是高清數字電視是否成功運行。DVB中的數字廣播系統以及其他電信網絡端口的連接，像SDH、ATM燈技術，從而拓展DVB數據傳輸技術的使用范圍，最終實現DVB過渡成電信網絡的目標。此外，DVB還有助于連接高清數字電視的專業設備以及ISD的端口，這些連接端口的傳輸技術包含DVB—CI、DVB—ATM、DVB—PDH以及DVB—SDH等接口。

（三）ISDB標準

當前日本選用的的ISDB數據傳輸技術，是一種在標準化基礎上的復用方法之一，也就是利用單個普通的數據傳輸信號道，發送多個不同的信號內容，并通過多種不同的傳輸信道發送復用數據信號內容。ISDB傳輸技術具有柔韌性、共通性以及擴展性的特點，能夠靈活收集、傳輸多套節目內容以及相關數據業務。

結束語：

綜上所述，隨著我國科學技術的迅速發展，高清電視數據傳輸技術逐漸成為時代發展的必然趨勢。雖然，現階段我國還面臨諸多挑戰，但高清電視傳輸技術的發展空間還是較大的。高清電視傳輸技術不光是為了滿足新時代人們的需求，其更是科學信息技術時代下發展的必然趨勢。眾所周知，電視清晰度不斷進步，越來越清晰的數字電視，是依靠數據傳輸技術得以進步、發展的，數據傳輸技術更是決定高清電視清洗程度以及兼容性的核心部分。我國加大在高清電視傳輸技術的研究、探索力度，讓更多的科研人員掌握核心技術部分，才是推動我國高清電視發展的關鍵。

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