浅谈数字电视技术在有线电视网络中的应用
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摘要:如今数字电视技术逐渐替代传统的模拟电视技术,成为有线电视网络应用中主流。与模拟电视技术相比,数字电视技术在数据传输,制作,广播,接受等方面更加准确,效率更高,这与它本身采用信道资源组成密不可分的,信道资源使得数字电视在数字流转化和信息安全性等方面质量提高。数字电视技术广泛应用于有线电视网络技术中去,推动了国家数字电视产业发展。
关键词:数字电视技术 有线电视网络 信道编码 传输
中图分类号:TN943 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0030-01
数字电视技术,又称数码电视,是指在电视节目全程制作、摄录、传输、广播、用户接收等过程中采用数字化技术进行的信息传输的数字系统。随着电视技术的发展,数字电视技术运用也越来越广泛,它对人们生活的影响越来越大。据统计,2009年全球数字电视由5亿户增长到2010年7亿户,我国的数字电视也自2000年设立第一家数字电视台以来,逐步发展到现在全国普及数字电视技术的传输。相比于传统的模拟电视技术,数字电视传输速度、信噪比和图像清晰度方面都有很大的优势,因而,其逐渐代替传统的模拟电视技术,成为如今有线电视网络发展的主流。
1 我国数字电视的发展状况
电视视频信号数据量非常大,如果压缩传输不当,易造成数据丢失。数字电视技术在进行数据压缩技术方面,可以通过信源编码过程压缩和改进信道编码进行处理,前者是以国际标准制定的MPEG-2根据不同层次质量的要求电视清晰度的不同进行组合的,家庭DVD、卫星电视、广播电视微波传输上这一标准都得到广泛运用,MPEG-2支持的电视格式涵括了宽屏和高清晰度的电视频幕。发展新的数字调制技术是改进信道编码的主要方式,新的数字调制需要提高单位频率数据传送速率已达到有效准确传输数据的效果。例如世界上主要的数字电视标准有美国的ATSC标准、欧洲的DVB-T标准采用正交相移键控调制(OPSK)和日本的ISDB-T标准。中国使用的是数字电视地面传播系统国家标准(DMB-TH)使用正交调幅调制(QAM),这些标准之间的技术原理是基本上一致的,差别在编码、调制力式上,在实际应用中也各有不同。
2 有线电视应用数字电视的组成
数字电视的组成包括五个主要部分:信源编码,同时通过系统转换器把原始模拟电视信号转换成数据编码,即进行图像、广播信息数字化。数字信号源有三项组成:音频数据流、视频数据流、辅助数据流。第二是复用部分,是将上述三项数据流合成一路,分复方式以“包”为单位,对数据流进行一定长度切割,并做好标识以便区分。最后把多段流汇合后成为一套节目流,然后多套节目流合成传输流进入转化系统。第三部分为信道编码和调制,信道编码也叫信道适配,主要目的是对数据流进行在编码处理,实现在传输过程中减少差错,对误码检错和纠错,把基带数据流放置于高频波上,实现基带信号转变为频带信号。第四部分为传输信道,包括了HFC、卫星、数字干线、无线等。第五部分为接受机,即数字机顶盒。如今在模拟电视技术向数字电视技术过渡阶段,有线电视网络中发射台至各家各户之间是以数字电视机顶盒作为中间媒介的。数字电视机顶盒的主要功能,是可以把有发射台接受的数字信号转化为信息流,接受数字电视广播、数字电视图文信息等,这个机顶盒新设置了应用于付费电视、视频点播和IPIV等方面信息化管理,有别于其他机顶盒系统,其信号传输介质是有线电视传播采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。
3 数字电视信号的有线电视网络传输
区别于模拟电视的信号基带传输方式,数字电视技术采用HFC网络传输,采用AM-VSB频分复用方式传输,节目通过不同频率区分开来。为了使原有的数字信号适应现有的HFC网络要求,对数字信号进行信道编码,包括码流的随机化;R-S编码;卷积交织;字节到字符的映射;差分编码;基带成型滤波和QAM调制,对于数字信号兼容传输,信号之间纠错乱码调制,通过差分将流码分路,防止各种信号之间干扰。从高频载波形式上,MPEG-2与HFC网络传输模拟信号一样,通过混合传输,被光链路、电缆链路传输信号。
数字电视技术方面SDL(Simple Data Link),可以适用于高速传输链接,歼敌数据传输过程中的复杂性,对于PDU,IP/IPX,ATM信元等多数类型均适用。SDL不依赖于SONET/SDH结构,可直接位于DWDM层上,有很好兼容性。它可以使得数字电视业务在改进传输方式中数据安全性更高,接受到SDL干扰频器上状态消息破坏的可能性大大降低。SDL适用于数据传输中异步变长数据包的高速流程描述,在性能方面SDL贞的LI是保证同步传输的关键,可以减低出错率,特别是同步过程中突发错误的频率。这对于高质量传输数字电视信息是非常重要的部分。
4 数字电视应用于有线电视网络的发展
近几年来,数字电视技术的发展是有线电视发展的主流毋庸置疑。数字有线电视系统的节目源可分为三大类:一是卫星电视接收机直接输出的数字视频流;二是VCD,DVD等原有的模片源经过采样、编码、旅缩数字化处理;另一类是处理节目源的摄、录、编设备处理的数字视频流,以上三类输出的数字流均送入到复川器,QAM调制器,以射频方式在有线电视网络,传输的网络都是透明的有线电视物理网。
从节目源、传输网络和条件接收的分析能看出,我国数字电视在有线电视网络中的发展主要有:改造承载网络,把单向的、低质的有线电视网络改造为可管理、可营运的优质双向HFC网络,同时需要提供具有条件接收管理的平台和发展数字电视机顶盒技术例如MPEG-2数码压缩技术,同步数字体系(SDH)和异步传输(ATM)模式的光缆,旨在通过有线电视的“网络化带动数字化”。数字电视技术在有线电视网络中应用越来越规范化和普及化,用户对于数字电视节目的服务质量要求也越来越高,信道编码,数字机顶盒等信道资源的应用也使得数字电视在信息传输,接受等方面的技术越来越成熟,越来越提高了图文信息的质量,目前,数字电视技术以提高其数据压缩传输过程中的准确率,提高传输速度,使得数字流向图文信息流的转化更加快速准确,最终让各家各户看到高品质,数量更多更丰富的电视节目,如今数字电视技术已经成为国家数字化产业链发展的重要技术之一,数字电视技术的发展同时也推动了有线电视网络的市场化,信息化。
参考文献
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