數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究論文
1數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸方式概述
數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)有3種傳輸途徑，即衛(wèi)星、有線和地面，每種傳輸方式有各自的特點(diǎn)。衛(wèi)星數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的電視數(shù)據(jù)傳輸方式，它集中了數(shù)字電視節(jié)目信息，利用微波方式經(jīng)過衛(wèi)星地面發(fā)射站發(fā)射到地球的同步衛(wèi)星上，再由衛(wèi)星以微波方式發(fā)送回地面，最后用戶可以通過衛(wèi)星制式機(jī)頂盒接收數(shù)字電視信號(hào)。由于模擬電視傳輸網(wǎng)絡(luò)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(shè)天線，但隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了公用天線系統(tǒng)。近年來，模擬電視光纖寬帶數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)快速發(fā)展，基于光纖傳輸?shù)挠芯�電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)取得了較大突破，有線電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營更加方便，采用一地一網(wǎng)或者一城一網(wǎng)的方式，用戶可以通過有線制式的機(jī)頂盒接收有線電視廣播信號(hào)，其應(yīng)用和發(fā)展前景廣闊。地面數(shù)字傳輸途徑是數(shù)字電視傳播廣播信號(hào)最重要的途徑，利用電視臺(tái)天線發(fā)射無線電視信號(hào)，在信號(hào)輻射覆蓋范圍內(nèi)的用戶可以利用天線接收器接收電視信號(hào)，收看電視節(jié)目，但是，這種傳輸方式的信號(hào)覆蓋范圍是有限的。
2數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
2.1電視信號(hào)傳輸技術(shù)
在數(shù)字電視的應(yīng)用和發(fā)展過程中，從制作電視節(jié)目到用戶接收電視信號(hào)，主要采用的是數(shù)字傳輸方式，從而全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。數(shù)字電視視頻標(biāo)準(zhǔn)為1080i、720p的分辨率，采用5.1數(shù)字格式的音頻，電視屏幕的高寬比為9∶16時(shí)最佳。近年來，隨著我國數(shù)字電視技術(shù)的快速發(fā)展，一些技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)非常完善了，數(shù)字電視節(jié)目的編輯、制造和儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)了全高清化。在電視臺(tái)錄制節(jié)目的過程中，采用高清攝像機(jī)拍攝，然后將這些拍攝的高清圖像進(jìn)行專業(yè)的編輯、處理，將其轉(zhuǎn)化為HD-SDI高清數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過加工處理后完成傳輸。另外，在這個(gè)過程中，可以利用編碼器設(shè)備對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，使HD-SDI數(shù)字信號(hào)適用于衛(wèi)星傳輸或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸。目前，我國高清數(shù)字電視信號(hào)編碼主要采用MPEG-2編碼格式，節(jié)目寬帶需22Mbps，而國際標(biāo)準(zhǔn)是H264編碼格式，寬帶為7～11Mbps，與國際標(biāo)準(zhǔn)相比還存在較大的差距。將H264編碼器技術(shù)與ASIC芯片有效結(jié)合起來，利用Ambarella公司開發(fā)的A系列應(yīng)用平臺(tái)，雖然編碼質(zhì)量較高，但是，該芯片的開放性較差，難以實(shí)現(xiàn)新功能模塊擴(kuò)展，并且其更新速度較慢。在數(shù)字電視信號(hào)傳輸之前，要對(duì)數(shù)字電視信號(hào)編碼，之后便可在衛(wèi)星或有線網(wǎng)絡(luò)中無損傳輸。例如，中央電視臺(tái)的數(shù)字電視節(jié)目，電視臺(tái)將數(shù)字電視節(jié)目傳輸?shù)叫l(wèi)星上，各地方電視臺(tái)通過無線信號(hào)接收器接收中央電視臺(tái)的數(shù)字電視信號(hào)，然后在當(dāng)?shù)貙?duì)中央電視臺(tái)的數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行加擾、EPG插入和復(fù)用等處理，最后通過同軸電纜輸送數(shù)字電視信號(hào)。這時(shí)，用戶端可利用機(jī)頂盒接收器接收信號(hào)，并通過電視機(jī)觀看中央電視臺(tái)的數(shù)字電視信號(hào)。
2.2有線網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù)
當(dāng)前，數(shù)字電視信號(hào)都是數(shù)字化格式，對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)來說，信號(hào)處理相對(duì)比較簡單，電視臺(tái)向有線運(yùn)營商傳輸數(shù)字電視節(jié)目，主要通過2種方式：①衛(wèi)星覆蓋傳輸模式；②SDH地面?zhèn)鬏斈Ｊ健?shù)字電視信號(hào)經(jīng)過編碼處理后轉(zhuǎn)化為傳輸流格式，由有線前端接收，然后經(jīng)過VOD、插入、加擾等系統(tǒng)對(duì)數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行時(shí)移和點(diǎn)播處理，再通過QAM調(diào)制輸送到有線網(wǎng)絡(luò)，最后傳輸?shù)接脩綦娨暋．?dāng)前，有線數(shù)字電視信號(hào)編碼處理主要采用MPEG-2編碼格式，例如，我國各個(gè)省市的衛(wèi)視臺(tái)和中央電視臺(tái)，它們的每個(gè)QAM頻點(diǎn)可以配置2套數(shù)字電視節(jié)目，采用H264編碼格式的數(shù)字電視信號(hào)，每個(gè)頻點(diǎn)可配置4套電視節(jié)目。
2.3數(shù)據(jù)傳輸中的`轉(zhuǎn)碼技術(shù)
近年來，各電視臺(tái)的高清數(shù)字節(jié)目不斷增多，電視VOD業(yè)務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)展，有線電視頻點(diǎn)資源日益緊張。傳統(tǒng)MPEG-2編碼格式的數(shù)字電視信號(hào)占用寬帶大、頻譜利用率低，因此，隨著數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸中轉(zhuǎn)碼技術(shù)的快速發(fā)展，可將MPEG-2編碼格式的數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)化為寬帶占有率較低的H264編碼格式的數(shù)字電視信號(hào)。一般情況下，不同編碼格式的數(shù)據(jù)模塊是不同的，將MPEG-2編碼格式數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為H264編碼格式的難度較大。當(dāng)前，市場(chǎng)上主要有以下3種轉(zhuǎn)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(guān)軟件系統(tǒng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)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(jié)束語
數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它對(duì)數(shù)字電視的發(fā)展有非常重要的影響，同時(shí)，它也是保障數(shù)字電視信號(hào)清晰度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。數(shù)字電視的普及豐富了人們的日常生活，隨著電子技術(shù)和各種信息化、數(shù)字化先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)會(huì)日漸完善和成熟，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國高清數(shù)字電視的可持續(xù)發(fā)展。
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