文 袁高升
数字电视信号传输技术
数字电视信号是目前电视信号传输的主要方式。本文对数字电视信号的概念、传输标准进行了描述,同时简要分析了目前两种主要的传输技术,分别是SDH和3G传输技术,并分别介绍了它们的特点。
文 袁高升
早期的模拟电视信号在传输中具有很多缺点,如噪声积累和多径干扰等问题,因此逐渐的传输效果更好的数字信号所取代。数字电视由电视台送出的图像、声音信号经过数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送,由数字电视接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及声音。
数字电视信号的传输是指信源发出的模拟信号经过数字终端的信源编码成为数字信号,终端发出的数字信号,经过信道编码变成适合于信道传输的数字信号,然后由调制器把信号调制到系统所使用的数字信道上,再传输到对端,经过相反的变换最终传送到信宿。数字电视信号的传输需要某种传输媒介来实现。在大多数情况下传输码流是不能直接通过传输信道进行传输的,必须经过某种转换,使之变成适合在规定信道中传输的码流。
在我国,最为常用的电视传输网络模式为有线电视网络,我国有线电视HFC网带宽多在450M以上,750M和1G的网络正在快速发展。这类网络可以传输数十套模拟节目或数百套数字电视节目,可提供观众广泛的收视选择。由于有线电视是个封闭的系统,电视信号在光缆、电缆里传送,避免了干扰,同时信号强度较为一致,收看质量很好。在有线网进行了双向改造之后,还可以开展多种综合业务。与无线电视相比,有线电视运营、管理、维护费用也较低,并可开展收费服务,未来有线电视对无线电视的替代仍将继续。
数字电视技术最先出现在欧洲。从20世纪80年代开始,欧洲几个电视技术较为先进的国家,如德国、法国、英国,都开始研究数字电视技术,并且诞生了MAC1/MAC2/MAC3(模拟分量时复用传输技术)等三代数字卫星电视节目广播,当时数字技术已经很先进。1995年9月15日,美国正式通过ATSC数字电视国家标准。1996年4月,法国第一个开始了数字电视商业广播,全世界的数字电视广播迅猛发展,其中尤以DVB-S广播技术的应用发展最为普及。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。(表1给出了ATSC、DVB、ISDB和DTMB对比数据)。
该技术也是一种光纤传输体制,它以同步传送模块(STM-1,155Mbit/s)为基本概念,其模块由信息净负荷(payload)、段开销(SOH)、管理单元指针(AU)构成,其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。它有全世界统一的网络节点接口和一套标准化的信息结构等级,具有丰富的开销比特专用于网络的维护管理,采用同步复用结构并具有横向兼容性,因而能够灵活动态地适应任何业务和网络的变化,是一种理想的新一代传输体制。自从1988年SDH成为世界性标准以来,ITU-T已经颁布了涉及网络、设备、接口、性能、同步、保护和网管等一套15个建议,而且日臻趋于完善。目前,SDH已成为公认的未来信息高速公路的主要物理传送平台。表2给出了该技术的特点。
表1 地面数字电视传输标准
表2S D H技术的主要特点
3G是第三代移动通信的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。。CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)是第三代移动通信技术的技术基础,是指不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或者时隙不同,而是用各自不同的编码序列来区分,或者说是靠不同的波形来区分。
3G技术为我们带了较高的带宽,利用这个带宽可以把电视信号进行合理有效的压缩编码得到一个合适的码流,利用通讯运营商的服务来进行电视信号的传输。图1给出了使用3G技术进行电视信号传输的流程图。
图1 利用3 G技术进行电视信号传输流程图
电视信号的3G传输相对于传统的传输手段,主要优点有:(1)信号传输了实现了无线可移动;(2)不受时间、空间限制、无需预约;(3)传输设备简单,使用方便;(4)费用低廉。
贵州广播电视台播控传送中心)