高清数字电视数据传输技术探索

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摘要：现阶段，高清数字电视以其良好的音质和清晰的画质，逐步成为传媒市场的主流。为确保高清数字电视的品质，应对数据传输技术进行合理运用。基于此，本文从高清数字电视数据传输技术优势分析入手，论述了高清数字电视数据传输技术的运用，期望通过本文的研究能够对促进高清数字电视数据传输技术的发展有所帮助。

关键词：高清数字电视；数据传输；技术运用

1高清数字电视数据传输技术优势

高清数字电视简称HDTV，其所采用的传输方式为数字信号传输，从节目采集、制作、传输到接收的全过程均为数字化，正因如此，使HDTV具有超高的清晰度。HDTV除是电视业务外，还是一种DTV标准，它的信号传播是通过由二进制数字构成的数字流完成的。数据传输技术是HDTV的核心技术，其优势体现在如下几个方面。1.1高效性。现如今，可以观看的电视节目大量增多，节目播出频道也随之增多。对于传统电视机而言，其能够接收的台比较有限，很多类型的台无法接收，由此不但使用户的观看体验受到影响，而且使节目的多样性受限。HDTV的出现使这一问题得到解决，由于它采用的是数据传输技术，所以可接收各种不同类型的节目，这是传统电视无法比拟的优势，经过压缩后的数据和信号可以快速传至HDTV系统中，用户则可根据自己的兴趣爱好对电视节目进行点播和选取，节目源变得更加丰富，用户体验显著提升。1.2高清晰。随着人们生活品质的不断提高，对电视节目画质的清晰度要求也越来越高，很多消费者在选择电视时将清晰度作为主要标准。虽然传统电视机的画质相对比较清晰，但部分细节的处理并不到位。而HDTV采用当前先进的数据传输技术，能够最大限度减轻外界的干扰，避免了数据传输时的干扰累积，不仅画质变得更加清晰，而且杂音也随之消除[1]。1.3兼容性。HDTV采用的数据传输技术具有较大容量，可对模拟信号进行兼容，由此使其具有了兼容性特点。当用户在普通电视机上加装高清数字机顶盒后，便能够接收到数字高清电视信号，从而观看到相应的电视节目。不仅如此，用户购买HDTV的同时，可获得多种服务，进一步优化了观看体验。

2高清数字电视数据传输技术的运用

2.1数据传输网络的运用。HDTV可以借助网络对数字信号进行传输，电视节目源是以数据流的方式经网络传送至用户终端，在传输前，数据流形成能够被网络传输的码流，由于码流无法在传输信道中直接传输，所以需要进行数据处理，在此基础上，形成了三种数据传播方式，分别为有线传输、地面传输和卫星传输。2.1.1有线传输网络。有线高清数字电视传输网络的核心是光纤传输技术，通过该技术能够使高清电视节目数字信号在光纤中进行网络传输。光纤传输网络的速率可以达到2.5GB，由此使其具备了较大的信息容量，同时，光纤对各种电磁噪声具有较大的阻抗，能够避免噪声干扰，可以使数字信号的传输质量获得进一步提升。光纤本身的频带能够达到1.0GHz以上，图像的带宽大约在8MHz左右，所以用单芯光纤便可满一个通道的图像传输要求，不仅如此，光纤在音频信号的传输中也有一定的优势。通过有线传输网络能够实现一地一网的目标，用户只需要借助机顶盒便可以收看到高清数字电视节目[2]。2.1.2地面传输网络。地面传输网络是国内HDTV数据信号传输的主要方式之一，它的优势体现在画质好、基本不会受到干扰、可提高无线频谱的利用效率等方面。地面传输网络系统的信号发送端能够在较短时间内将输入的数据码流转换为可供信道传输的信号，这种传输方式主要是借助架设在电视台高点的天线，发射无线电信号覆盖电视用户，而用户通过接收天线和终端设备便可收看高清数字电视节目。同时，为满足不同的数据传输要求，地面传输网络采用了星座映射方式，该方式可将携带数字信息的比特序列映射为适用于传输的符号序列，星座图和点映射是其中的关键要素，前者为输出符号全部取值的集合，其中的某个点对应输出符号的一种取值，后者代表的是输出比特与星座点之间的映射关系。QAM（正交振幅调制）是星座映射的主要方法，该方法是利用振幅与相位联合完成信号调制，具体而言，就是将已经调制好的信号振幅与相位随数字基带信号变化而变化。2.1.3卫星传输网络。这是目前应用最广泛的HDTV传输方式，通过卫星传输网络可以将制作好的电视信号集中在一个卫星发射站内，利用微波技术对信号进行发射，空中的卫星则会对这些信号进行实时接收，再以微波技术将信号传输给用户，而用户只需要打开信号接收器，便可获取电视信号，进而收看到高清电视节目[3]。在卫星传输网络中，微波通信是核心技术，该技术应用的频段有L、S、C和X，因微波本身的频率非常高，且波长短，在空中的传播特性为直线前进，当遇到阻碍时会被反射，所以需要设置中继站，以此对电波进行放大转发。2.2数据传输标准的运用。在HDTV数据传输中应用的传输标准有三种，分别为DVB标准、ISDB标准和ATSC标准。下面对这三种标准的具体运用情况进行分析。2.2.1DVB标准的应用。这种数据传输标准能够满足如下需求：移动接收和室内接收，整个标准由传输系统、交互业务系统、接收条件和接口四个部分组成。传输系统中运用的标准相对较多，如DVB-S标准、DVB-C标准以及DVB-T标准，等等。每种标准均有自己的特点，其中，DVB-S标准的传输覆盖面积非常大，并且容量也较大，应用范围广；DVB-C标准的工频在10GHz以下，前端能够从卫星及地面发射站获得相关的高清数字电视信号，用户利用高清机顶盒可以获取相应的电视节目；DVB-T标准是这几种传输标准中最复杂的一种，它的覆盖效果、传输质量均为最佳，也是所有标准中收费最高的。交互业务系统的主要作用是满足用户对高清电视节目的收看需要，它是一种服务，采用的是控制信号回传信道，能够与其他标准兼容；条件接收与接口是针对付费的高清电视节目，由于此类节目通常会采用加密的方式，解密时需要通过IRD运行解密算法，获得数据信息。DVB标准之所以在HDTV数据传输中得到广泛应用，除与其能够传输音视频信号和接收图文字幕等信息有关外，还因为在DVB-TET下，可按照不同的信息选取不同数据传输标准[4]。2.2.2ISDB标准。该标准最大的特点是能够通过普通信道对各种不同类型的信号进行传输，不仅如此，还可以利用不同的传输信道对复用信号进行发送。可将ISDB标准的应用优势归纳为以下几方面：共同性、灵活性、可扩展性。目前，越来越多的HDTV系统开始应用这种标准，由此实现了多数据业务和多节目信息的传输。2.2.3ATSC标准。频谱效率高、功率峰均比低是ATSC标准最突出的应用优势，该标准由若干个分离层级组合而成，各个层级均有不同的作用。例如：图像层可对图像的形式加以选择，复用层可对数据进行压缩处理，传输层能够对信道编码方案进行确定。2.3数据传输技术的运用。在HDTV数据传输中，应用较广泛的技术有以下几种：信号传输技术、转码技术、数据处理技术等。下面对这几种技术在HDTV中的运用进行分析。2.3.1信号传输技术的运用。HDTV现已实现全程数字化，因此，通过数据传输便可完成信号的收发。在对高清数字电视节目进行制作的过程中，可以应用高清摄像机进行图像采集，通过数据处理后，便可使采集到的图像转化为高清HS-SDI信号，再利用编码器进行压缩，就能获得TS信号，最后借助相关的传输网络，如有线传输网络、卫星传输网络便可将高清数字信号传输出去，用户使用终端设备对信号进行接收后，可观看高清数字电视节目。2.3.2转码技术的运用。在HDTV数据传输中，转码是较关键的环节之一，常用的转码方式有两种，一种是借助软件和CPU完成信号转码，另一种是码流压缩。转码技术的运用，解决了高清数字信号传输带宽占用大的问题，弥补了MPEG-2的不足。在对转码技术进行具体应用时，可采用性能完备的ASIC芯片，实现MPEG-2传输流转换，并在码流和分辨率一定的前提条件下，对H-264图像进行快速编码处理。该技术不仅便捷性高，而且经济成本较低。通过实际应用发现，转码技术在图像还原中借助Windows系统进行浮点运算，由此使图像还原效果获得大幅度提升，从而使该技术不仅能够在HDTV中进行应用，还能在IPTV中应用[5]。2.3.3数据处理技术。当高清数字信号经编码后，可被前端快速接收，经过信号处理之后，便可在传输网络中进行传输，用户接收到的信号，能够直接转换为相应的高清电视节目。数据处理技术的应用，主要是对信号进行转换。

3结语

在高清数字电视中，数据传输是核心技术，是保证节目音质和画质的关键。为此，应对数据传输技术进行合理运用。在未来一段时期，业内的专家学者应加大对数据传输技术的研究力度，除对现有的技术进行完善外，还应开发一些新的技术，从而使其能够更好地为高清数字电视发展服务。

参考文献：

[1]陈铁梅.高清电视技术在电视台机房高清播出技术革新中的价值研究[J].西部广播电视,2018(12):184.

[2]郑颖.高清电视技术的发展现状及存在的问题[J].传媒论坛,2018(6):22,24.

[3]李晶晶,王梓怡.高清数字电视信号数据传输技术与监测方法探析[J].电视指南,2018(4):243.

[4]范成军.超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势[J].电子测试,2017(24):133-134.

[5]梅湘婷.高清数字电视数据传输技术创新路径研究[J].中国管理信息化,2017(16):140-141.

作者:刘冬咏 单位:江苏有线网络发展有限责任公司兴化分公司