數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)

文 袁高升

數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)

數(shù)字電視信號是目前電視信號傳輸?shù)闹饕绞健１疚膶?shù)字電視信號的概念、傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了描述，同時(shí)簡要分析了目前兩種主要的傳輸技術(shù)，分別是SDH和3G傳輸技術(shù)，并分別介紹了它們的特點(diǎn)。

文 袁高升

早期的模擬電視信號在傳輸中具有很多缺點(diǎn)，如噪聲積累和多徑干擾等問題，因此逐漸的傳輸效果更好的數(shù)字信號所取代。數(shù)字電視由電視臺送出的圖像、聲音信號經(jīng)過數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視信號，經(jīng)過數(shù)字壓縮和數(shù)字調(diào)制后，形成數(shù)字電視信號，經(jīng)過衛(wèi)星、地面無線廣播或有線電纜等方式傳送，由數(shù)字電視接收后，通過數(shù)字解調(diào)和數(shù)字視音頻解碼處理還原出原來的圖像及聲音。

數(shù)字電視信號傳輸概述

數(shù)字電視信號的傳輸是指信源發(fā)出的模擬信號經(jīng)過數(shù)字終端的信源編碼成為數(shù)字信號，終端發(fā)出的數(shù)字信號，經(jīng)過信道編碼變成適合于信道傳輸?shù)臄?shù)字信號，然后由調(diào)制器把信號調(diào)制到系統(tǒng)所使用的數(shù)字信道上，再傳輸?shù)綄Χ耍?jīng)過相反的變換最終傳送到信宿。數(shù)字電視信號的傳輸需要某種傳輸媒介來實(shí)現(xiàn)。在大多數(shù)情況下傳輸碼流是不能直接通過傳輸信道進(jìn)行傳輸?shù)模仨毥?jīng)過某種轉(zhuǎn)換，使之變成適合在規(guī)定信道中傳輸?shù)拇a流。

在我國，最為常用的電視傳輸網(wǎng)絡(luò)模式為有線電視網(wǎng)絡(luò)，我國有線電視HFC網(wǎng)帶寬多在450M以上，750M和1G的網(wǎng)絡(luò)正在快速發(fā)展。這類網(wǎng)絡(luò)可以傳輸數(shù)十套模擬節(jié)目或數(shù)百套數(shù)字電視節(jié)目，可提供觀眾廣泛的收視選擇。由于有線電視是個(gè)封閉的系統(tǒng)，電視信號在光纜、電纜里傳送，避免了干擾，同時(shí)信號強(qiáng)度較為一致，收看質(zhì)量很好。在有線網(wǎng)進(jìn)行了雙向改造之后，還可以開展多種綜合業(yè)務(wù)。與無線電視相比，有線電視運(yùn)營、管理、維護(hù)費(fèi)用也較低，并可開展收費(fèi)服務(wù)，未來有線電視對無線電視的替代仍將繼續(xù)。

數(shù)字電視信號中的傳輸標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字電視技術(shù)最先出現(xiàn)在歐洲。從20世紀(jì)80年代開始，歐洲幾個(gè)電視技術(shù)較為先進(jìn)的國家，如德國、法國、英國，都開始研究數(shù)字電視技術(shù)，并且誕生了MAC1/MAC2/MAC3（模擬分量時(shí)復(fù)用傳輸技術(shù)）等三代數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目廣播，當(dāng)時(shí)數(shù)字技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)。1995年9月15日，美國正式通過ATSC數(shù)字電視國家標(biāo)準(zhǔn)。1996年4月，法國第一個(gè)開始了數(shù)字電視商業(yè)廣播，全世界的數(shù)字電視廣播迅猛發(fā)展，其中尤以DVB-S廣播技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展最為普及。2012年2月，我國地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)DTMB得到國際電信聯(lián)盟（ITU）的通過，正式成為繼美、歐、日之后的一個(gè)數(shù)字電視國際標(biāo)準(zhǔn)。（表1給出了ATSC、DVB、ISDB和DTMB對比數(shù)據(jù)）。

數(shù)字電視信號傳輸技術(shù)簡介

1.SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）技術(shù)

該技術(shù)也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊（STM-1，155Mbit/s）為基本概念，其模塊由信息凈負(fù)荷（payload）、段開銷（SOH）、管理單元指針（AU）構(gòu)成，其突出特點(diǎn)是利用虛容器方式兼容各種PDH體系。它有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口和一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級，具有豐富的開銷比特專用于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理，采用同步復(fù)用結(jié)構(gòu)并具有橫向兼容性，因而能夠靈活動(dòng)態(tài)地適應(yīng)任何業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的變化，是一種理想的新一代傳輸體制。自從1988年SDH成為世界性標(biāo)準(zhǔn)以來，ITU-T已經(jīng)頒布了涉及網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、接口、性能、同步、保護(hù)和網(wǎng)管等一套15個(gè)建議，而且日臻趨于完善。目前，SDH已成為公認(rèn)的未來信息高速公路的主要物理傳送平臺。表2給出了該技術(shù)的特點(diǎn)。

表1 地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)

表2S D H技術(shù)的主要特點(diǎn)

2.3 G技術(shù)

3G是第三代移動(dòng)通信的簡稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。。CDMA（Code Division Multiple Access，碼分多址）是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)，是指不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或者時(shí)隙不同，而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分，或者說是靠不同的波形來區(qū)分。

3G技術(shù)為我們帶了較高的帶寬，利用這個(gè)帶寬可以把電視信號進(jìn)行合理有效的壓縮編碼得到一個(gè)合適的碼流，利用通訊運(yùn)營商的服務(wù)來進(jìn)行電視信號的傳輸。圖1給出了使用3G技術(shù)進(jìn)行電視信號傳輸?shù)牧鞒虉D。

圖1 利用3 G技術(shù)進(jìn)行電視信號傳輸流程圖

電視信號的3G傳輸相對于傳統(tǒng)的傳輸手段，主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）信號傳輸了實(shí)現(xiàn)了無線可移動(dòng)；（2）不受時(shí)間、空間限制、無需預(yù)約；（3）傳輸設(shè)備簡單，使用方便；（4）費(fèi)用低廉。

貴州廣播電視臺播控傳送中心）