数字电视数据传输技术研究

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1数字电视数据传输方式概述

数字电视数据传输网络有3种传输途径，即卫星、有线和地面，每种传输方式有各自的特点。卫星数字电视广播网络是当前应用最广泛的电视数据传输方式，它集中了数字电视节目信息，利用微波方式经过卫星地面发射站发射到地球的同步卫星上，再由卫星以微波方式发送回地面，最后用户可以通过卫星制式机顶盒接收数字电视信号。由于模拟电视传输网络无法解决多径干扰、噪声积累等问题，所以，人们需要在室外架设天线，但随着科学技术的快速发展，逐渐出现了公用天线系统。近年来，模拟电视光纤宽带数据传输技术快速发展，基于光纤传输的有线电视、广播、网络取得了较大突破，有线电视、广播、网络管理和运营更加方便，采用一地一网或者一城一网的方式，用户可以通过有线制式的机顶盒接收有线电视广播信号，其应用和发展前景广阔。地面数字传输途径是数字电视传播广播信号最重要的途径，利用电视台天线发射无线电视信号，在信号辐射覆盖范围内的用户可以利用天线接收器接收电视信号，收看电视节目，但是，这种传输方式的信号覆盖范围是有限的。

2数字电视数据传输技术

2.1电视信号传输技术

在数字电视的应用和发展过程中，从制作电视节目到用户接收电视信号，主要采用的是数字传输方式，从而全面实现数字化。数字电视视频标准为1080i、720p的分辨率，采用5.1数字格式的音频，电视屏幕的高宽比为9∶16时最佳。近年来，随着我国数字电视技术的快速发展，一些技术项目已经非常完善了，数字电视节目的编辑、制造和储存实现了全高清化。在电视台录制节目的过程中，采用高清摄像机拍摄，然后将这些拍摄的高清图像进行专业的编辑、处理，将其转化为HD-SDI高清数字信号，经过加工处理后完成传输。另外，在这个过程中，可以利用编码器设备对数字信号进行编码压缩，使HD-SDI数字信号适用于卫星传输或有线网络传输。目前，我国高清数字电视信号编码主要采用MPEG-2编码格式，节目宽带需22Mbps，而国际标准是H264编码格式，宽带为7～11Mbps，与国际标准相比还存在较大的差距。将H264编码器技术与ASIC芯片有效结合起来，利用Ambarella公司开发的A系列应用平台，虽然编码质量较高，但是，该芯片的开放性较差，难以实现新功能模块扩展，并且其更新速度较慢。在数字电视信号传输之前，要对数字电视信号编码，之后便可在卫星或有线网络中无损传输。例如，中央电视台的数字电视节目，电视台将数字电视节目传输到卫星上，各地方电视台通过无线信号接收器接收中央电视台的数字电视信号，然后在当地对中央电视台的数字电视信号进行加扰、EPG插入和复用等处理，最后通过同轴电缆输送数字电视信号。这时，用户端可利用机顶盒接收器接收信号，并通过电视机观看中央电视台的数字电视信号。

2.2有线网络处理技术

当前，数字电视信号都是数字化格式，对有线网络来说，信号处理相对比较简单，电视台向有线运营商传输数字电视节目，主要通过2种方式：①卫星覆盖传输模式；②SDH地面传输模式。数字电视信号经过编码处理后转化为传输流格式，由有线前端接收，然后经过VOD、插入、加扰等系统对数字电视信号进行时移和点播处理，再通过QAM调制输送到有线网络，最后传输到用户电视。当前，有线数字电视信号编码处理主要采用MPEG-2编码格式，例如，我国各个省市的卫视台和中央电视台，它们的每个QAM频点可以配置2套数字电视节目，采用H264编码格式的数字电视信号，每个频点可配置4套电视节目。

2.3数据传输中的转码技术

近年来，各电视台的高清数字节目不断增多，电视VOD业务进一步扩展，有线电视频点资源日益紧张。传统MPEG-2编码格式的数字电视信号占用宽带大、频谱利用率低，因此，随着数字电视数据传输中转码技术的快速发展，可将MPEG-2编码格式的数字电视信号转化为宽带占有率较低的H264编码格式的数字电视信号。一般情况下，不同编码格式的数据模块是不同的，将MPEG-2编码格式数据流转化为H264编码格式的难度较大。当前，市场上主要有以下3种转化方案：①码流压缩方式，通过码流控制；②以英特尔CPU和相关软件系统为基础实现转码，比如TAGMCT编码器、EnvivioC4编码器等；③利用ASIC芯片编码，比如H264编码器。

3结束语

数据传输技术是数字电视系统的关键技术之一，它对数字电视的发展有非常重要的影响，同时，它也是保障数字电视信号清晰度和稳定性的基础。数字电视的普及丰富了人们的日常生活，随着电子技术和各种信息化、数字化先进科学技术的发展，数字电视数据传输技术会日渐完善和成熟，从而进一步推动我国高清数字电视的可持续发展。

作者:姜秋萍 单位:滨海县五汛镇文化广电服务中心