浅谈数字电视信号的传输

李肖群

辽宁省广播电视传输发射中心 （沈阳110000）

数字电视信号传输就是将电视台播出的数字电视信号通过各种传输媒介高质量地传送到用户终端。数字电视信号的传输需要进行相应的变换和处理，通过一定的信号形式来实现，以达到高效、可靠的传输目的。

1 数字电视信号传输概述

数字电视信号的传输是指经过信源编码和系统复接后生成的传输码流的传输，或者说是由数字“0”或“1”组成的携带有电视信息的数据流的传输。

数字电视信号的传输需要某种传输媒介来实现。传输媒介又称为传输信道。一般情况下，传输码流是不能或不适合直接通过传输信道进行传输的，必须经过某种处理，使之变成适合在规定信道中传输的形式。与信源编码相对应，这种处理称为信道编码。信道编码的任务就是提高信息传输的可靠性。目前，从传输的信道不同来分，可分为有线数字电视传输、卫星数字电视传输及地面数字电视传输。

2 数字电视信号传输方式与特点

数字电视信号的传输方式可分为基带传输与调制传输两种。

数字电信号经过信源编码后，得到由一系列二进制数据代表的样值信息。为了便于传输，还需要进一步用一组有限的离散电脉冲波形来表示，这些离散电脉冲波形称为码型。由于电脉冲信号所占据的频带通常从直流或低频开始，因而又称其为数字基带信号。这些信号在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，可以直接进行传输。这种传输方式叫做数字信号的基带传输。

基带信号是数字信号传输中的基本信号，在传输信道中，一般都是从基带信号开始，经过各种变换最后恢复为基带信号。基带传输的特点是有较强的低频能量。

在传输距离较远时，需借助连续载波调制进行频率搬移，将数字基带信号调制在高频上上，变换成适合信道传输的数字频带信号后才能在信道中传输，此时称为数字信号的调制传输或载波传输。载波传输采用数字调制，根据调制参量的不同，分别有幅度键控（ASK）、相移键控（PSK）和频率键控（FAK），而由这些基本类型出发，还可以组成各种各样的派生形式，如广泛使用的正交幅度调制（QAM）等。

3 数字电视信号不同传输信道及其常用的调制方式

数字电视不同的传输系统具有不同的特点，为了获得高质量的传输效果，必须结合各自的特点采用不同的调制方式。就数字电视整体而言，各国的信源编码部分普遍采用 MPEG2系列标准，信道编码方案也大体相似，但在调制方式上存在着不同的选择。

3.1 卫星数字电视传输

卫星数字电视传输利用地球同步卫星做中继，将地球上行站发射的信号转发回地球。其特点是传输距离远、覆盖面广、信号质量较好、频谱资源相对富裕。

卫星数字电视传输，一般采用四相绝对移相键控（QPSK）调制。这种调制方法抗干扰能力较强，但频谱利用系数较低。

3.2 有线数字电视传输

有线数字电视传输是利用同轴电缆、光缆或混合光纤同轴电缆（HFC）以闭路传输方式传送电视信号。其特点是传输条件好，信号质量高、杂波干扰小，频谱资源丰富、节目容量大。

有线数字电视大多采用正交振幅（QAM）调制方式，这种调制方法频谱利用系数较高，而抗干扰能力次于QPSK。

3.3 地面数字电视传输

地面数字电视传输是利用架设在电视塔上的发射天线，将已调制在VHF或UHF频道上的数字电视信号辐射出去。在其覆盖区内，用户利用接收天线接收信号。简单地说，地面数字电视传输就是将过去的地面开路模拟电视信号换成数字电视信号的发射。模拟信号数字化后，地面传输仍是一种重要的电视覆盖手段。

数字电视地面传输时，要求采用抗干扰能力极强的调制方式，目前国际上主要有两种传输制式：①美国提出的残留边带（MVSB）调制方式，这种方式的频谱利用率较高，但不能满足移动接收。②欧洲提出的编码正交频分复用（COFDM）调制方式，这种调制方式抗干扰能力极强，可满足移动接收的条件。

我国地面数字电视传输采用时域同步OFDM 技术（TDS-OFDM）调制方式。这种调制方式能较好地支持移动接收，在频谱利用，同步速度，支持单天线移动接收，室内接收等方面表现出了比OFDM更好的性能。

4 数字电视传输标准

目前，世界上共有4个主要数字电视标准，包括美国的ATSC、欧洲的DVB、日本的ISDB和中国的DTMB。

美国的ATSC和欧洲的DVB标准用的较为广泛，特别是DVB已经成为世界数字电视传输的主流标准。

2012年2月，我国地面数字电视传输标准DTMB得到国际电信联盟（ITU）的通过，正式成为继美、欧、日之后的一个数字电视国际标准。和欧、日同类标准采用RS+卷积码的级联纠错编码相比，在相同传输码率条件下，中国 DTMB可以信号发射功率更低、覆盖性能更好，有利于低碳环境，降低电磁污染。

5 结 语

随着通信网、广播电视网和计算机网的相互渗透和融合，数字电视必将得到迅猛的发展。广播电视业务将延伸到更广阔的领域，数字电视传输的过程也随之更加趋于复杂化和多样化。在原有传输技术和标准不断完善的同时，新的研究成果也在不断推出和应用之中。通信领域采用的SDH（同步数字体系）、ATM（异步传输模式）等数字传输技术也同样用于广播电视网中；多媒体通信和宽带综合业务数字网（B-ISDN）的发展，加速实现了各种信息节目的交互式传输。