數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)研究

張若飛

（作者單位：中央廣播電視總臺(tái)中央新影集團(tuán)）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)得到了普及，能夠滿足人們更加多元化的服務(wù)需求。本文將數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)作為主要研究對(duì)象展開(kāi)深入分析與探索。

1 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的基本概念

1.1 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的定義

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)是指將需要傳播的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中匯總，通過(guò)相關(guān)衛(wèi)星在地面的發(fā)射基地設(shè)施，使用微波傳輸?shù)姆绞絺魉椭镣叫l(wèi)星上，同步衛(wèi)星的高度通常在離地面3.8萬(wàn)千米的距離，隨后再由同步衛(wèi)星采取微波傳輸方式傳輸回地面[1]。數(shù)字電子信號(hào)傳輸技術(shù)的主要產(chǎn)物是數(shù)字電視，基于數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)，數(shù)字電視的用戶端通過(guò)對(duì)星無(wú)遮擋的小型衛(wèi)星信息接收天線裝置、衛(wèi)星制式機(jī)頂盒裝置等設(shè)備，可以將信息轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電視節(jié)目，從而為觀眾帶來(lái)圖像和音質(zhì)俱佳的視聽(tīng)效果，備受市場(chǎng)歡迎。之所以能產(chǎn)生這樣的效果，是因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)模擬信號(hào)，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)在信號(hào)傳輸過(guò)程中的表現(xiàn)更為穩(wěn)定、傳輸損失更少。

1.2 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的基本特征

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的基本特征，主要包括高度安全性、高度有效性、高度儲(chǔ)存性以及高度交互性，下面逐一進(jìn)行介紹。

1.2.1 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的高度安全性

應(yīng)用數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)進(jìn)行信息傳輸時(shí)，信號(hào)會(huì)經(jīng)歷編碼、量化以及抽樣處理等多個(gè)環(huán)節(jié)，最后成為數(shù)字電視節(jié)目傳輸?shù)男盘?hào)源。在這一過(guò)程中，傳輸信號(hào)是兩個(gè)二進(jìn)制的電平，雖然會(huì)受到一定程度的信號(hào)干擾，但是這些干擾源的實(shí)際干擾程度始終保持在二進(jìn)制額定電平的范圍內(nèi)。同時(shí)，數(shù)字電視信號(hào)傳輸再生技術(shù)能夠?qū)τ脩艚邮斩说母蓴_源進(jìn)行有效清理排除，干擾源的干擾程度相對(duì)較高時(shí)，也能夠通過(guò)數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的編碼糾錯(cuò)功能進(jìn)行有效改正。因此，在數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)應(yīng)用背景下，信號(hào)的安全可靠程度相對(duì)較高。

1.2.2 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的高度有效性

隨著我國(guó)當(dāng)前信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字電視信號(hào)傳輸更多地選擇單頻的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型，這就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)母叨扔行訹2]。如果某一檔數(shù)字電視節(jié)目可以在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行收聽(tīng)收看，在利用數(shù)字電視頻道進(jìn)行收聽(tīng)收看時(shí)，所用的 8 MHz模擬電視的頻帶信息可以實(shí)現(xiàn)向高質(zhì)量數(shù)字電視信息所需高清信號(hào)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)數(shù)字電視技術(shù)還能夠充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施的傳輸方式實(shí)現(xiàn)節(jié)目信息的同步，促使數(shù)字電視節(jié)目的信號(hào)傳輸質(zhì)量得到顯著提升[3]。

1.2.3 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的高度儲(chǔ)存性

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的相關(guān)設(shè)備具備高度的儲(chǔ)存性特征，在數(shù)字電視節(jié)目信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，存儲(chǔ)信號(hào)的強(qiáng)弱、存儲(chǔ)信號(hào)的發(fā)射時(shí)間等因素都不會(huì)對(duì)數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生影響。同時(shí)，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的信道容量利用率相對(duì)較高，能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)分多路復(fù)用。這使用戶在收看數(shù)字電視內(nèi)容時(shí)不再受時(shí)間和空間的限制，而且可以對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行無(wú)限期存儲(chǔ)，能夠在任意時(shí)間、任意地點(diǎn)對(duì)電視節(jié)目信息進(jìn)行搜索與回看，使用非常方便[4]。

1.2.4 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的高度交互性

所謂數(shù)字電視技術(shù)的交互性，是指其具備在用戶與數(shù)字電視信息之間的雙向互動(dòng)性能，其實(shí)質(zhì)就是使用戶能夠使用手機(jī)終端、平板電腦終端以及臺(tái)式電腦終端等，通過(guò)數(shù)字電視技術(shù)與其后端內(nèi)容的服務(wù)器設(shè)備渠道，獲取在線信息資料的下載、保存、查詢及使用等各類服務(wù)功能，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視技術(shù)由“看”的功能向“用”的功能轉(zhuǎn)變[5]。

1.3 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

1.3.1 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。第一，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的電視信號(hào)傳輸速度相對(duì)較快，并且其信號(hào)的可覆蓋面也相對(duì)較廣，大部分頻率段的電視信號(hào)均能夠?qū)崿F(xiàn)有效接收。另外，當(dāng)前人們所使用的智能終端設(shè)備，包括智能手機(jī)、平板電腦、智能電視、智能屏、便攜式電腦以及車載系統(tǒng)等設(shè)備，均能實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視信號(hào)的接收，這為人們的日常生活?yuàn)蕵?lè)帶來(lái)了很多的便利。第二，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的電視信號(hào)抗干擾能力相對(duì)更強(qiáng)，電視信號(hào)質(zhì)量更高，用戶觀看的滿意度也更高。

1.3.2 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用劣勢(shì)

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的應(yīng)用同樣也具有一些較為突出的問(wèn)題。其一，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)在信號(hào)傳輸過(guò)程中存在一定的技術(shù)漏洞。究其原因，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)在信號(hào)傳輸過(guò)程中仍然需要借助電纜線等輔助性的技術(shù)設(shè)備，如果這些輔助性的技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)應(yīng)用故障或者問(wèn)題，就會(huì)直接影響電視信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。二是處理信?hào)接收端信號(hào)接收不良的問(wèn)題，數(shù)字電視信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容就是發(fā)射、傳輸和接收，通過(guò)對(duì)發(fā)射和傳輸系統(tǒng)進(jìn)行處理，可以讓信號(hào)傳輸質(zhì)量得到有效提升，但是即使信號(hào)傳輸質(zhì)量再好，接收端出現(xiàn)問(wèn)題，也會(huì)影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。因此，必須對(duì)接收端的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行提升，以此實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信號(hào)接收目的。一般情況下，可通過(guò)對(duì)信號(hào)接收端設(shè)備進(jìn)行及時(shí)升級(jí)和更新，確保其各項(xiàng)配置性能良好[7]，同時(shí)可將接收方式分級(jí)，增加當(dāng)?shù)靥炀€數(shù)量，讓信號(hào)不斷被加強(qiáng)。在這個(gè)過(guò)程中，為防止各個(gè)天線之間互相干擾，要規(guī)范和合理地安裝天線，從實(shí)際需求出發(fā)，按照信號(hào)波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，將天線安裝在四分之一波長(zhǎng)的位置，提升接收信號(hào)質(zhì)量，避免天線互相干擾。實(shí)踐過(guò)程中，電纜線等輔助性技術(shù)設(shè)備通常鋪設(shè)在半空或者地下，日常使用過(guò)程中存在丟失損毀的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的信號(hào)傳輸可靠性存在一定的問(wèn)題。其二，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)也會(huì)存在技術(shù)漏洞。數(shù)字電視技術(shù)在實(shí)際使用中需要互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，因此就需要支付相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，而付費(fèi)行為有可能造成用戶個(gè)人信息的泄露，進(jìn)而導(dǎo)致用戶出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失。其三，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的使用需要相對(duì)較高的設(shè)備安裝成本。數(shù)字電視的發(fā)展需要借助終端設(shè)備，包括線路布局、鋪設(shè)更多的電纜線設(shè)備與光纖設(shè)備等，加大了數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)企業(yè)的技術(shù)成本。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)公司還需要對(duì)數(shù)字電視設(shè)備提供日常維修服務(wù)，在部分地區(qū)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中，雖然用戶可以承擔(dān)其中一部分費(fèi)用，但是隨著數(shù)字電視技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)設(shè)備還面臨著系統(tǒng)更新、更換等問(wèn)題，人工維修成本仍然較高。

1.4 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，數(shù)字科技的發(fā)展會(huì)越來(lái)越快，整個(gè)電視媒體產(chǎn)業(yè)會(huì)完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展，這是數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)總體趨勢(shì)。數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的未來(lái)發(fā)展主要從以下兩個(gè)層面進(jìn)行：一方面，當(dāng)前數(shù)字電視還需要普遍使用機(jī)頂盒裝置，未來(lái)發(fā)展過(guò)程中會(huì)逐步將其取消，解除由于機(jī)頂盒裝置所帶來(lái)的電視線路布局、設(shè)備空間條件等限制因素，將機(jī)頂盒裝置的信號(hào)調(diào)諧功能通過(guò)設(shè)備內(nèi)置的方式實(shí)現(xiàn)，從而直接使用設(shè)備進(jìn)行數(shù)字電視節(jié)目信號(hào)的接收、轉(zhuǎn)換、解碼等處理；另一方面，數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)具備高度的交互性能，因此在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中會(huì)以此為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步的服務(wù)類型拓展，在為用戶提供高清數(shù)字電視節(jié)目收聽(tīng)收看、搜索回看等功能的同時(shí)，還能夠?yàn)橛脩籼峁┌ňW(wǎng)上購(gòu)物、線上支付、視頻遠(yuǎn)程通信與線上教育等全方位的服務(wù)功能，使數(shù)字電視設(shè)備逐漸成為人們的信息化家電必備品。

2 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的具體應(yīng)用類型

2.1 數(shù)字電視信號(hào)的光纖傳輸技術(shù)

數(shù)字電視信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)部分：光纖介質(zhì)、光中繼器裝置、光接收裝置以及光發(fā)射裝置等。在通常情況下，數(shù)字電視信號(hào)的光纖傳輸往往會(huì)受到長(zhǎng)度限制，此時(shí)就需要利用光中繼器裝置進(jìn)行信號(hào)的放大傳輸，隨后信號(hào)通過(guò)光接收裝置進(jìn)行信號(hào)類型的電轉(zhuǎn)換，使其能夠通過(guò)同軸電纜實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的用戶分配。數(shù)字電視信號(hào)的光纖傳輸技術(shù)具有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，即信號(hào)的保真程度相對(duì)較高、信息傳輸容量也相對(duì)較大，同時(shí)具備避免雷電損耗等特征，相對(duì)更加安全與穩(wěn)定。

2.2 數(shù)字電視信號(hào)的電纜傳輸技術(shù)

數(shù)字電視信號(hào)的電纜傳輸通常采取同軸電纜線的傳輸方式，同軸電纜傳輸?shù)男盘?hào)傳輸質(zhì)量會(huì)受到周圍環(huán)境溫度的影響，在相對(duì)高溫的環(huán)境中，同軸電纜的信號(hào)傳輸質(zhì)量隨著溫度的升高會(huì)有一定程度的衰減。因此，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要配套設(shè)置干線放大器裝置，對(duì)同軸電纜線路的衰減問(wèn)題進(jìn)行有效的電平補(bǔ)償。此外，運(yùn)用電纜傳輸技術(shù)進(jìn)行信號(hào)源的數(shù)據(jù)傳輸還存在一定的不穩(wěn)定性，安全性能也無(wú)法得到有效保障。

2.3 數(shù)字電視信號(hào)的多路微波傳輸技術(shù)

數(shù)字電視信號(hào)的相應(yīng)工程建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到線路鋪設(shè)方面的問(wèn)題，尤其是河道、鐵路、高山等特殊地形地貌會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電視信號(hào)的傳輸線路建設(shè)受阻，此時(shí)多路微波傳輸技術(shù)能夠有效解決這一問(wèn)題。多路微波傳輸技術(shù)可以在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接收、一點(diǎn)發(fā)射，能夠有效確保數(shù)字電視信號(hào)傳輸?shù)母咚倥c穩(wěn)定。此外，多路微波傳輸技術(shù)還可以通過(guò)接收空間傳輸與視距范圍反射的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視信號(hào)中相關(guān)數(shù)據(jù)的有效傳輸。

2.4 數(shù)字電視信號(hào)的光纖同軸混合傳輸技術(shù)

數(shù)字電視信號(hào)的光纖同軸混合傳輸技術(shù)充分結(jié)合了數(shù)字電視信號(hào)的光纖傳輸技術(shù)、電纜傳輸技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)，在信號(hào)配線部分通過(guò)同軸電纜傳輸技術(shù)進(jìn)行信號(hào)分配。目前，這種混合傳輸技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要接入較高的互聯(lián)網(wǎng)帶寬，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視信號(hào)技術(shù)服務(wù)的多樣化。

3 數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的具體發(fā)展策略

3.1 應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展光纖傳輸技術(shù)

目前，廣播電視媒體應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展光纖傳輸方式。光纖傳輸技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是十分明顯的，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步對(duì)該技術(shù)進(jìn)行有效研究和廣泛應(yīng)用。筆者相信隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，光纖技術(shù)應(yīng)用中存在的一些技術(shù)問(wèn)題也會(huì)得到解決。

3.2 應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展衛(wèi)星傳輸技術(shù)

要提升數(shù)字電視信號(hào)質(zhì)量應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展衛(wèi)星傳輸技術(shù)。衛(wèi)星傳輸技術(shù)能夠滿足數(shù)字電視信號(hào)的傳輸需要，利用衛(wèi)星將數(shù)字電視信號(hào)傳輸至指定用戶終端，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星傳輸技術(shù)的遠(yuǎn)程操控管理，因此對(duì)衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究與拓展是十分必要的[9]。

3.3 應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)

要促進(jìn)數(shù)字電視的發(fā)展應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)。當(dāng)前社會(huì)進(jìn)入信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在很多領(lǐng)域形成了良好的融合發(fā)展模式，在此背景下，應(yīng)當(dāng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行互聯(lián)互通，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高度網(wǎng)絡(luò)化，突破數(shù)字電視信號(hào)設(shè)備在空間與時(shí)間層面的限制。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)的發(fā)展成為當(dāng)前數(shù)字化電視發(fā)展的一個(gè)重要方面，其能夠?yàn)槿藗兊纳钐峁┍憷?。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)需要對(duì)數(shù)字電視信號(hào)傳輸技術(shù)開(kāi)展深入的研究與探索。