高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分析

劉 泉

（河北廣電信息網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)股份有限公司石家莊分公司，石家莊 050000）

1 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸

1.1 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸方式

高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中結(jié)合了電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等，其傳輸方式主要有以下幾種：有線傳輸、地面?zhèn)鬏敗⑿l(wèi)星傳輸。有線傳輸采用雙絞線，其傳輸介質(zhì)為同軸電纜和光纖，成本低、適應(yīng)性好、擴(kuò)展性好、維護(hù)成本低。地面?zhèn)鬏斒侵鸽娨暸_(tái)利用發(fā)射臺(tái)發(fā)射電視信號(hào)，在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，用戶通過接收天線可實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收，但由于在傳輸過程中干擾信號(hào)的因素較多，這種方式已經(jīng)逐步被有線傳輸和衛(wèi)星傳輸所取代。衛(wèi)星傳輸，顧名思義即通過衛(wèi)星發(fā)射站傳輸電視信號(hào)，用戶通過機(jī)頂盒或小型衛(wèi)星接收器接收電視信號(hào)。

1.2 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸手段相比，高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）兼容性強(qiáng)；高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的兼容性主要體現(xiàn)在用戶無需更換電視機(jī)，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)電視機(jī)只需加裝數(shù)字機(jī)頂盒，就可以觀看數(shù)字電視節(jié)目。（2）傳輸效率高；高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)通過對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，所傳送的節(jié)目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸手段。（3）畫面清晰度更高；通過壓縮編碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字流進(jìn)行傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)，抗干擾性強(qiáng)，還原后畫面清晰度高、音頻無噪音。

2 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的分類

高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸過程所應(yīng)用的技術(shù)主要有：數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)接收技術(shù)。

2.1 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)編碼技術(shù)

電視信號(hào)發(fā)出、傳輸、接收過程中，會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)往來，而數(shù)據(jù)傳輸帶寬有限，因此，需要對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼處理。當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)主要有：HEVC 的幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼技術(shù)、幀間預(yù)測(cè)編碼技術(shù)、環(huán)路濾波技術(shù)和熵編碼技術(shù)、并行化設(shè)計(jì)技術(shù)。

環(huán)路濾波技術(shù)包括去塊濾波、自適應(yīng)樣點(diǎn)補(bǔ)償、自適應(yīng)環(huán)路濾波。去塊濾波可以降低圖像編碼塊中邊界的不連續(xù)性。自適應(yīng)樣點(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)是在執(zhí)行完去塊濾波操作后進(jìn)行的自適應(yīng)選擇過程，是為了更好地減少源圖像與重構(gòu)圖像間存在的失真而進(jìn)行的一種像素補(bǔ)償方式。自適應(yīng)環(huán)路濾波是在執(zhí)行完自適應(yīng)樣點(diǎn)補(bǔ)償或去塊濾波后進(jìn)行的，是為了進(jìn)一步減少源圖像與重構(gòu)圖像間存在的失真。熵編碼模塊是將原視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后的碼流進(jìn)行輸出。并行優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)并行化程度非常高的芯片而存在的，是為了更好的利用芯片的計(jì)算能力。

2.2 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼后需借助專門的通信技術(shù)進(jìn)行傳輸，當(dāng)前我國應(yīng)用最為廣泛的是光纖通信技術(shù)。光纖傳輸是利用光發(fā)射機(jī)將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后注入光纖線路，利用光的全反射原理進(jìn)行傳送，在接收端使用光接收機(jī)接收光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過解調(diào)后恢復(fù)原信息。光纖通信具有以下特點(diǎn)：（1）傳輸頻帶寬，傳輸容量大；（2）抗電磁干擾能力強(qiáng)；（3）保密性好；（4）安全性高；（5）傳輸損耗小，有利于長距離傳輸；（6）重量輕，體積小便于施工。

2.3 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)接收技術(shù)

高清數(shù)字電視是為付費(fèi)用戶提供的服務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸過程中，如何有效防范電視信號(hào)的非法接收是研究人員一直以來的課題。條件接收系統(tǒng)是高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)接收技術(shù)中的一個(gè)重要分支。條件接收系統(tǒng)由發(fā)送端與接收端兩個(gè)部分構(gòu)成，在發(fā)送端對(duì)電視數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、生成授權(quán)信息、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾操作等，在接收端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密、解擾，保證付費(fèi)用戶的觀看，當(dāng)未付費(fèi)的用戶接收到電視數(shù)據(jù)時(shí)，由于無法解密，無法觀看相關(guān)電視節(jié)目，保證付費(fèi)用戶的權(quán)益不被侵犯。

3 高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的應(yīng)用

隨著高清數(shù)字電視技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛，近年來，在交叉數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字電視方面都取得了極大的進(jìn)展。交叉式數(shù)字電視出出現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，例如在電影、游戲方面，可以利用裸眼3D 技術(shù)營造逼真的環(huán)境，還可以利用人體交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，增強(qiáng)游戲的趣味性，提高使用者的參與感?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)字電視方面是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將電視廣播與網(wǎng)絡(luò)資源聯(lián)系起來，使數(shù)字電視可以利用各種應(yīng)用軟件進(jìn)行信息接收與傳播，增加電視設(shè)備的實(shí)用性。

4 結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的崛起，各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)層出不窮，高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，作為高清數(shù)字電視發(fā)展的核心技術(shù)，應(yīng)對(duì)高清數(shù)字電視傳輸技術(shù)不斷深入研究，提高高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)水平，給用戶提供更清晰、更穩(wěn)定的播放效果。