數(shù)字電視信號(hào)傳播技術(shù)發(fā)展問(wèn)題研究

吉永春

[摘 要]數(shù)字電視系統(tǒng)從傳輸方式上來(lái)看大致分為有線(xiàn)數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視以及地面數(shù)字電視系統(tǒng)。隨著通信網(wǎng)、電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的相互滲透和融合，數(shù)字電視必將得到迅猛的發(fā)展。電視業(yè)務(wù)將延伸到更廣闊的領(lǐng)域，數(shù)字電視傳輸?shù)倪^(guò)程也隨之更加趨于復(fù)雜化和多樣化。

[關(guān)鍵詞]電視信號(hào) 傳播技術(shù) 數(shù)字電視

中圖分類(lèi)號(hào)：TP317 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）17-0069-01

1 數(shù)字電視傳播技術(shù)

數(shù)字電視系統(tǒng)從傳輸方式上來(lái)看大致分為有線(xiàn)數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視以及地面數(shù)字電視系統(tǒng)。有線(xiàn)數(shù)字電視系統(tǒng)相對(duì)成熟，現(xiàn)在已經(jīng)形成相對(duì)完善的運(yùn)營(yíng)模式和發(fā)展思路，但整套系統(tǒng)的推廣費(fèi)用比較高：衛(wèi)星數(shù)字電視受到技術(shù)和管理因素的限制，大范圍商用和本地化有難度；地面數(shù)字電視雖然沒(méi)有技術(shù)和管理的限制，但由于發(fā)展政策的影響，一直沒(méi)有得到大規(guī)模推廣。近期隨著國(guó)家相關(guān)部門(mén)和廣電總局的政策傾斜以及地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)地面數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)也終將迎來(lái)發(fā)展的高峰。廣義的地面數(shù)字電視包括了已經(jīng)開(kāi)始推廣的 MMDS，移動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)以及手機(jī)數(shù)字電視等各種利用無(wú)線(xiàn)信道傳輸?shù)臄?shù)字電視系統(tǒng)，它以數(shù)字電視技術(shù)為基礎(chǔ)，借助廣播電視產(chǎn)業(yè)鏈，充分利用無(wú)線(xiàn)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視以及相關(guān)業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)傳播。與其他系統(tǒng)相比，地面數(shù)字電視系統(tǒng)具備建設(shè)成本低，接收方便，容易普及等特點(diǎn)，特別在移動(dòng)接收以及便攜式接收等領(lǐng)域地面數(shù)字電視還擁有有線(xiàn)、衛(wèi)星數(shù)字電視所不具備的優(yōu)勢(shì)。只要適當(dāng)推廣地面數(shù)字電視系統(tǒng)完全可以成為數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。數(shù)字電

視信號(hào)的傳輸是指經(jīng)過(guò)信源編碼和系統(tǒng)復(fù)接后生成的傳輸碼流的傳輸，或者說(shuō)是由數(shù)字“0”或“1”組成的攜帶有電視信息的數(shù)據(jù)流的傳輸。數(shù)字電視信號(hào)的傳輸需要某種傳輸媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳輸媒介又稱(chēng)為傳輸信道。一般情況下，傳輸碼流是不能或不適合直接通過(guò)傳輸信道進(jìn)行傳輸?shù)模仨毥?jīng)過(guò)某種處理，使之變成適合在規(guī)定信道中傳輸?shù)男问健Ｅc信源編碼相對(duì)應(yīng)，這種處理稱(chēng)為信道編碼。信道編碼的任務(wù)就是提高信息傳輸?shù)目煽啃浴Ｄ壳?，從傳輸?shù)男诺啦煌瑏?lái)分，可分為有線(xiàn)數(shù)字電視傳輸、衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸及地面數(shù)字電視傳輸。數(shù)字電視信號(hào)的傳輸方式可分為基帶傳輸與調(diào)制傳輸兩種。數(shù)字電信號(hào)經(jīng)過(guò)信源編碼后，得到由一系列二進(jìn)制數(shù)據(jù)代表的樣值信息。為了便于傳輸，還需要進(jìn)一步用一組有限的離散電脈沖波形來(lái)表示，這些離散電脈沖波形稱(chēng)為碼型。由于電脈沖信號(hào)所占據(jù)的頻帶通常從直流或低頻開(kāi)始，因而又稱(chēng)其為數(shù)字基帶信號(hào)。這些信號(hào)在某些有線(xiàn)信道中，特別是傳輸距離不太遠(yuǎn)的情況下，可以直接進(jìn)行傳輸。這種傳輸方式叫做數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸。

基帶信號(hào)是數(shù)字信號(hào)傳輸中的基本信號(hào)，在傳輸信道中，一般都是從基帶信號(hào)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)各種變換最后恢復(fù)為基帶信號(hào)。基帶傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是有較強(qiáng)的低頻能量。在傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，需借助連續(xù)載波調(diào)制進(jìn)行頻率搬移，將數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制在高頻上上，變換成適合信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)后才能在信道中傳輸，此時(shí)稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)的調(diào)制傳輸或載波傳輸。載波傳輸采用數(shù)字調(diào)制，根據(jù)調(diào)制參量的不同，分別有幅度鍵控（ASK）、相移鍵控（PSK）和頻率鍵控（FAK），而由這些基本類(lèi)型出發(fā)，還可以組成各種各樣的派生形式，如廣泛使用的正交幅度調(diào)制（QAM）等。

數(shù)字電視不同的傳輸系統(tǒng)具有不同的特點(diǎn)，為了獲得高質(zhì)量的傳輸效果，必須結(jié)合各自的特點(diǎn)采用不同的調(diào)制方式。就數(shù)字電視整體而言，各國(guó)的信源編碼部分普遍采用 MPEG2系列標(biāo)準(zhǔn)，信道編碼方案也大體相似，但在調(diào)制方式上存在著不同的選擇。

衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸利用地球同步衛(wèi)星做中繼，將地球上行站發(fā)射的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)回地球。其特點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣、信號(hào)質(zhì)量較好、頻譜資源相對(duì)富裕。衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸，一般采用四相絕對(duì)移相鍵控（QPSK）調(diào)制。這種調(diào)制方法抗干擾能力較強(qiáng)，但頻譜利用系數(shù)較低。

有線(xiàn)數(shù)字電視傳輸是利用同軸電纜、光纜或混合光纖同軸電纜（HFC）以閉路傳輸方式傳送電視信號(hào)。其特點(diǎn)是傳輸條件好，信號(hào)質(zhì)量高、雜波干擾小，頻譜資源豐富、節(jié)目容量大。有線(xiàn)數(shù)字電視大多采用正交振幅（QAM）調(diào)制方式，這種調(diào)制方法頻譜利用系數(shù)較高，而抗干擾能力次于QPSK。

目前，世界上共有4個(gè)主要數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)的ATSC、歐洲的 DVB、日本的ISDB和中國(guó)的DTMB。美國(guó)的ATSC和歐洲的DVB標(biāo)準(zhǔn)用的較為廣泛，特別是DVB已經(jīng)成為世界數(shù)字電視傳輸?shù)闹髁鳂?biāo)準(zhǔn)。2012年2月，我國(guó)地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)DTMB得到國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的通過(guò)，正式成為繼美、歐、日之后的一個(gè)數(shù)字電視國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。和歐、日同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)采用 RS+卷積碼的級(jí)聯(lián)糾錯(cuò)編碼相比，在相同傳輸碼率條件下，中國(guó) DTMB 可以信號(hào)發(fā)射功率更低、覆蓋性能更好，有利于低碳環(huán)境，降低電磁污染。

2 影響數(shù)字電視發(fā)展的因素及對(duì)策

2.1 電視內(nèi)容匾乏

電視節(jié)目數(shù)字化極大的豐富了電視節(jié)目的頻道，徹底打破了傳統(tǒng)模擬信號(hào)對(duì)頻道數(shù)量的限制。大量的電視節(jié)目頻道需要不同類(lèi)型的電視節(jié)目類(lèi)型，由于觀(guān)看電視的用戶(hù)數(shù)量和時(shí)間是有限的，為了吸引更多的用戶(hù)，電視節(jié)目?jī)?nèi)容的選擇需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，電視產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)也逐漸有賣(mài)方市場(chǎng)向買(mǎi)方市場(chǎng)轉(zhuǎn)換。電視節(jié)目?jī)?nèi)容匾乏是數(shù)字電視發(fā)展過(guò)程中遇到的第一個(gè)問(wèn)題。

2.2 數(shù)字設(shè)備兼容性較差

數(shù)字電視在發(fā)展過(guò)程中以市縣為單位，各自為政，分開(kāi)經(jīng)營(yíng)。用戶(hù)使用機(jī)頂盒接收相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)時(shí)需要購(gòu)買(mǎi)不同市縣生產(chǎn)的網(wǎng)卡，嚴(yán)重阻礙了數(shù)字電視在全國(guó)范圍內(nèi)的推廣。廣電總局雖然采用了機(jī)卡合一的數(shù)字電視推廣模式，但是由于不同地區(qū)數(shù)字電視信號(hào)采用的標(biāo)準(zhǔn)不同，機(jī)頂盒的兼容性較差，不能夠接收到所有數(shù)字電視信號(hào)。

2.3 缺乏統(tǒng)一的傳輸標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字信號(hào)可以采用地面無(wú)線(xiàn)、有線(xiàn)和衛(wèi)星三種方式傳送到用戶(hù)的電視機(jī)，但是這三種方式都沒(méi)有指定比較統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。某大學(xué)曾經(jīng)就有線(xiàn)傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究，但是其標(biāo)準(zhǔn)的成熟度不夠，目前大部分?jǐn)?shù)字信號(hào)有線(xiàn)傳輸過(guò)程中仍然采用廣電總局制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用比較多的是DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲國(guó)家制定的一種衛(wèi)星傳輸標(biāo)準(zhǔn)。由于傳輸標(biāo)準(zhǔn)的缺少，使我國(guó)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)各項(xiàng)設(shè)備的生產(chǎn)也難以形成規(guī)模，造成數(shù)字電視的運(yùn)行成本較高。

參考文獻(xiàn)

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