數字電視數據傳輸技術研究論文

1數字電視數據傳輸方式概述

數字電視數據傳輸技術研究論文

數字電視數據傳輸網絡有3種傳輸途徑,即衛星、有線和地面,每種傳輸方式有各自的特點。衛星數字電視廣播網絡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,利用微波方式經過衛星地面發射站發射到地球的同步衛星上,再由衛星以微波方式發送回地面,最後用戶可以通過衛星制式機頂盒接收數字電視信號。由於模擬電視傳輸網絡無法解決多徑干擾、噪聲積累等問題,所以,人們需要在室外架設天線,但隨着科學技術的快速發展,逐漸出現了公用天線系統。近年來,模擬電視光纖寬帶數據傳輸技術快速發展,基於光纖傳輸的有線電視、廣播、網絡取得了較大突破,有線電視、廣播、網絡管理和運營更加方便,採用一地一網或者一城一網的方式,用戶可以通過有線制式的機頂盒接收有線電視廣播信號,其應用和發展前景廣闊。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,利用電視臺天線發射無線電視信號,在信號輻射覆蓋範圍內的用戶可以利用天線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範圍是有限的`。

2數字電視數據傳輸技術

2.1電視信號傳輸技術

在數字電視的應用和發展過程中,從製作電視節目到用戶接收電視信號,主要採用的是數字傳輸方式,從而全面實現數字化。數字電視視頻標準爲1080i、720p的分辨率,採用5.1數字格式的音頻,電視屏幕的高寬比爲9∶16時最佳。近年來,隨着我國數字電視技術的快速發展,一些技術項目已經非常完善了,數字電視節目的編輯、製造和儲存實現了全高清化。在電視臺錄製節目的過程中,採用高清攝像機拍攝,然後將這些拍攝的高清圖像進行專業的編輯、處理,將其轉化爲HD-SDI高清數字信號,經過加工處理後完成傳輸。另外,在這個過程中,可以利用編碼器設備對數字信號進行編碼壓縮,使HD-SDI數字信號適用於衛星傳輸或有線網絡傳輸。目前,我國高清數字電視信號編碼主要採用MPEG-2編碼格式,節目寬帶需22Mbps,而國際標準是H264編碼格式,寬帶爲7~11Mbps,與國際標準相比還存在較大的差距。將H264編碼器技術與ASIC芯片有效結合起來,利用Ambarella公司開發的A系列應用平臺,雖然編碼質量較高,但是,該芯片的開放性較差,難以實現新功能模塊擴展,並且其更新速度較慢。在數字電視信號傳輸之前,要對數字電視信號編碼,之後便可在衛星或有線網絡中無損傳輸。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,各地方電視臺通過無線信號接收器接收中央電視臺的數字電視信號,然後在當地對中央電視臺的數字電視信號進行加擾、EPG插入和複用等處理,最後通過同軸電纜輸送數字電視信號。這時,用戶端可利用機頂盒接收器接收信號,並通過電視機觀看中央電視臺的數字電視信號。

2.2有線網絡處理技術

當前,數字電視信號都是數字化格式,對有線網絡來說,信號處理相對比較簡單,電視臺向有線運營商傳輸數字電視節目,主要通過2種方式:①衛星覆蓋傳輸模式;②SDH地面傳輸模式。數字電視信號經過編碼處理後轉化爲傳輸流格式,由有線前端接收,然後經過VOD、插入、加擾等系統對數字電視信號進行時移和點播處理,再通過QAM調製輸送到有線網絡,最後傳輸到用戶電視。當前,有線數字電視信號編碼處理主要採用MPEG-2編碼格式,例如,我國各個省市的衛視臺和中央電視臺,它們的每個QAM頻點可以配置2套數字電視節目,採用H264編碼格式的數字電視信號,每個頻點可配置4套電視節目。

2.3數據傳輸中的轉碼技術

近年來,各電視臺的高清數字節目不斷增多,電視VOD業務進一步擴展,有線電視頻點資源日益緊張。傳統MPEG-2編碼格式的數字電視信號佔用寬帶大、頻譜利用率低,因此,隨着數字電視數據傳輸中轉碼技術的快速發展,可將MPEG-2編碼格式的數字電視信號轉化爲寬帶佔有率較低的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爲H264編碼格式的難度較大。當前,市場上主要有以下3種轉化方案:①碼流壓縮方式,通過碼流控制;②以英特爾CPU和相關軟件系統爲基礎實現轉碼,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

數據傳輸技術是數字電視系統的關鍵技術之一,它對數字電視的發展有非常重要的影響,同時,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,隨着電子技術和各種信息化、數字化先進科學技術的發展,數字電視數據傳輸技術會日漸完善和成熟,從而進一步推動我國高清數字電視的可持續發展。