數字電視數據傳輸技術(shù)研究論文
1數字電視數據傳輸方式概述
數字電視數據傳輸網(wǎng)絡(luò )有3種傳輸途徑，即衛星、有線(xiàn)和地面，每種傳輸方式有各自的特點(diǎn)。衛星數字電視廣播網(wǎng)絡(luò )是當前應用最廣泛的電視數據傳輸方式，它集中了數字電視節目信息，利用微波方式經(jīng)過(guò)衛星地面發(fā)射站發(fā)射到地球的同步衛星上，再由衛星以微波方式發(fā)送回地面，最后用戶(hù)可以通過(guò)衛星制式機頂盒接收數字電視信號。由于模擬電視傳輸網(wǎng)絡(luò )無(wú)法解決多徑干擾、噪聲積累等問(wèn)題，所以，人們需要在室外架設天線(xiàn)，但隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸出現了公用天線(xiàn)系統。近年來(lái)，模擬電視光纖寬帶數據傳輸技術(shù)快速發(fā)展，基于光纖傳輸的有線(xiàn)電視、廣播、網(wǎng)絡(luò )取得了較大突破，有線(xiàn)電視、廣播、網(wǎng)絡(luò )管理和運營(yíng)更加方便，采用一地一網(wǎng)或者一城一網(wǎng)的方式，用戶(hù)可以通過(guò)有線(xiàn)制式的機頂盒接收有線(xiàn)電視廣播信號，其應用和發(fā)展前景廣闊。地面數字傳輸途徑是數字電視傳播廣播信號最重要的途徑，利用電視臺天線(xiàn)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電視信號，在信號輻射覆蓋范圍內的用戶(hù)可以利用天線(xiàn)接收器接收電視信號，收看電視節目，但是，這種傳輸方式的信號覆蓋范圍是有限的。
2數字電視數據傳輸技術(shù)
2.1電視信號傳輸技術(shù)
在數字電視的應用和發(fā)展過(guò)程中，從制作電視節目到用戶(hù)接收電視信號，主要采用的是數字傳輸方式，從而全面實(shí)現數字化。數字電視視頻標準為1080i、720p的分辨率，采用5.1數字格式的音頻，電視屏幕的高寬比為9∶16時(shí)最佳。近年來(lái)，隨著(zhù)我國數字電視技術(shù)的快速發(fā)展，一些技術(shù)項目已經(jīng)非常完善了，數字電視節目的編輯、制造和儲存實(shí)現了全高清化。在電視臺錄制節目的過(guò)程中，采用高清攝像機拍攝，然后將這些拍攝的高清圖像進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的編輯、處理，將其轉化為HD-SDI高清數字信號，經(jīng)過(guò)加工處理后完成傳輸。另外，在這個(gè)過(guò)程中，可以利用編碼器設備對數字信號進(jìn)行編碼壓縮，使HD-SDI數字信號適用于衛星傳輸或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸。目前，我國高清數字電視信號編碼主要采用MPEG-2編碼格式，節目寬帶需22Mbps，而國際標準是H264編碼格式，寬帶為7～11Mbps，與國際標準相比還存在較大的差距。將H264編碼器技術(shù)與ASIC芯片有效結合起來(lái)，利用Ambarella公司開(kāi)發(fā)的A系列應用平臺，雖然編碼質(zhì)量較高，但是，該芯片的開(kāi)放性較差，難以實(shí)現新功能模塊擴展，并且其更新速度較慢。在數字電視信號傳輸之前，要對數字電視信號編碼，之后便可在衛星或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中無(wú)損傳輸。例如，中央電視臺的數字電視節目，電視臺將數字電視節目傳輸到衛星上，各地方電視臺通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號接收器接收中央電視臺的數字電視信號，然后在當地對中央電視臺的數字電視信號進(jìn)行加擾、EPG插入和復用等處理，最后通過(guò)同軸電纜輸送數字電視信號。這時(shí)，用戶(hù)端可利用機頂盒接收器接收信號，并通過(guò)電視機觀(guān)看中央電視臺的數字電視信號。
2.2有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )處理技術(shù)
當前，數字電視信號都是數字化格式，對有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，信號處理相對比較簡(jiǎn)單，電視臺向有線(xiàn)運營(yíng)商傳輸數字電視節目，主要通過(guò)2種方式：①衛星覆蓋傳輸模式；②SDH地面傳輸模式。數字電視信號經(jīng)過(guò)編碼處理后轉化為傳輸流格式，由有線(xiàn)前端接收，然后經(jīng)過(guò)VOD、插入、加擾等系統對數字電視信號進(jìn)行時(shí)移和點(diǎn)播處理，再通過(guò)QAM調制輸送到有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，最后傳輸到用戶(hù)電視。當前，有線(xiàn)數字電視信號編碼處理主要采用MPEG-2編碼格式，例如，我國各個(gè)省市的衛視臺和中央電視臺，它們的每個(gè)QAM頻點(diǎn)可以配置2套數字電視節目，采用H264編碼格式的數字電視信號，每個(gè)頻點(diǎn)可配置4套電視節目。
2.3數據傳輸中的`轉碼技術(shù)
近年來(lái)，各電視臺的高清數字節目不斷增多，電視VOD業(yè)務(wù)進(jìn)一步擴展，有線(xiàn)電視頻點(diǎn)資源日益緊張。傳統MPEG-2編碼格式的數字電視信號占用寬帶大、頻譜利用率低，因此，隨著(zhù)數字電視數據傳輸中轉碼技術(shù)的快速發(fā)展，可將MPEG-2編碼格式的數字電視信號轉化為寬帶占有率較低的H264編碼格式的數字電視信號。一般情況下，不同編碼格式的數據模塊是不同的，將MPEG-2編碼格式數據流轉化為H264編碼格式的難度較大。當前，市場(chǎng)上主要有以下3種轉化方案：①碼流壓縮方式，通過(guò)碼流控制；②以英特爾CPU和相關(guān)軟件系統為基礎實(shí)現轉碼，比如TAGMCT編碼器、EnvivioC4編碼器等；③利用ASIC芯片編碼，比如H264編碼器。
3結束語(yǔ)
數據傳輸技術(shù)是數字電視系統的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對數字電視的發(fā)展有非常重要的影響，同時(shí)，它也是保障數字電視信號清晰度和穩定性的基礎。數字電視的普及豐富了人們的日常生活，隨著(zhù)電子技術(shù)和各種信息化、數字化先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數字電視數據傳輸技術(shù)會(huì )日漸完善和成熟，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國高清數字電視的可持續發(fā)展。
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