当前高清数字电视数据传输技术

文丨杨锡锋

（诸暨市广播电视台，浙江诸暨311800）

1 介绍高清数字电视数据的传输网络

高清数字电视一般采用欧洲的DVB-C标准，利用数字音频压缩技术传递信息，其中，高清数字电视数据传输的网络中，传输的是数字信号。在传输网络过程中包含有地面传输网络、有线传输网络和卫星传输网络这三个途径。

地面传输网络是高清数字方式传输的电视广播网络的最基本表达方式，因为这种地面传输网络是利用电视台地面设置的制高点天线，接受模拟信号然后再来发射无线电信号，可以广泛地覆盖所有的电视用户，是每户能够接收无线信号来收看电视目。但是，在地面传输过程中一些模拟电视传输网络信号，会受到噪声积累和干扰的影响，只能将接受信号的天线架到室外的制高点，这就提高了公用的天线系统在居民楼房中的使用。

随着社会科技的进步，使地面传输网络技术不断进步，并在光缆宽带传输网络技术方面和模拟电视广播信号数据方面的发展下，将有线电视广播网络发展起来了。对有限电视广播网络与地面广播网络相比较，两种广播网络在相同频率下的传播方式不同。其中，地面广播网络受限于无线发射频点的许可，而有线广播网络有一定的优势，它能够利用一个地区一个网络信号的排列方式将信号联系起来，具有很好的发展趋势。

与地面和有线传输信号不同的是，卫星传输网络对高清数字电视的广播有较大的优势，它可以将高清数字电视接收的节目信号进行集中，运用自身的传输方式进行传递。即：首先将收集的信号整体采用微波方式传递到地面发射站；然后，地面发射站将信号传递到人造地球卫星上，再利用人造卫星作为中转站将信号用微波信号形式传送到地面；最后，高清数字信号电视通过小型的接收天线（卫星制式的机顶盒）来接收来自人造卫星上面的信号，来收看电视节目。

2 关于地面高清数字电视数据传输的三个标准

目前，全球共有三套国际数字电视地面传输标准。第一，1996年由美国高级电视系统委员会(ATSC) 研发的，即：ATSC系统标准；第二，1997年由欧洲提出的，即：DVB系统标准；第三，1999年由日本提出的，即：ISDB系统标准。对这三种系统标准来讲，使用受限于系统当时的环境和硬件的支持能力；从其系统的设计技术方面看，设计方向和技术水平均没有体现出系统应有的发展潜力。

2.1 美国的ATSC标准

美国ATSC系统是为了传输高质量视频和音频以及辅助数据而设计的，用于地面广播系统。该系统标准具有较高的频谱效率和较低的功率峰均比，能够可靠地传输数据，它由四个相对分开的阶级组成，并且每段阶级界面之间传输的画面非常清晰。这个系统分为三层，第一层是图像层，该层是由能够确定图像形式的幅型比、帧频和像素阵列三个元素组成的；第二层是图像的压缩层，该层能够传输大龄容量和实现串行数据流MPEG-2 的主要标准技术进行压缩形成的；第三层是系统的复用层，它是把将特定不同的的数据信号容纳到指定的压缩包，然后再利用用MPEG-2标准技术来进行压缩；最后一层是传输层，该层的最主要作用是在传输过程中对数据信号进行调制和确定采用的信号编码方案。这就是ATSC-DTV 标准在被FCC通过之前，美国在数字有线电视技术方面投入了大量资金的原因。美国的科技技术相较于其他国家一直处于领先地位，所以美国的数字有线电视采用的并不是该标准，而是与此标准相近其他标准。ATSC传输系统具较好的性能，对ATSC系统标准来讲具有很好的应用前景。目前，许多有线数字电视系统工程行业已经将美国有线电视行业的ATSC-DTV标准和部分电视系统现用标准作为数字信号优先电视的系统标准。

2.2 欧洲的DVB标准

欧洲DVB系统标准是欧洲数字电视广播系列中数字地面电视广播的系统标准。其中，最复杂就是DVB系统标准。该标准能够很好地接收室内和移动信号，并对一些导频信号完成系统的同步、载波的恢复信道估计等要求。该系统标准包括了四个系统。第一，DVB 传输系统。该系统在地面、有线、卫星、SMATV、MMDS 等所有的电视信号传输系统均有涉及。其中，DVB 传输系统包括了DVB-T 数字地面广播系统、DVB-C 数字有线电视广播系统以及DVB-S 数字卫星广播系统这三个DVB 标准系统，我国采用的DVB系统中DVB-S 数字卫星标准系统。第二，DVB 基带附加信息系统。对DVB 基带附加信息系统来讲，在视频、音频、图行、数字、信号、标注等方面的信号传输比较流行，并且在该DVB基带附加信息系统的基础上，将能够运用到字幕、图形、标注和固定格式的文章的标准数字信号系统分为广播信号系统（DVBSI）、数字图文信号系统（DVBTET）、字幕数字信号系统（DVBSUB）三个标准。第三，DVB交互业务系统。该系统是通过快速集成平台在有线电视数据网络信号系统的基础上，并根据需要提供时移、VOD、广播、网络录像等多个方面提供交互式的视频业务。交互业务系统形成的主要因素有：与其他国家标准的交互式网络相互兼容的独立协议、交互式过程命令的传送、信号回传的控制等几种因素。第四，DVB条件接收及接口标准。它不但是付费电视的基本组成部分，还是保证高清数字信号系统电视运行良好的标准。

DVB系统标准，有利于模拟电视和数字共存，在模拟电视混合传输信号方面，不需要经过优化就可以对干扰信号进行屏蔽，在移动接收上可以抵抗多晶失真的能力，具有较大优势。DVB 数字信号系统与ATM和SDH等其他电信网络信号的连接，能够塔高DVB标准技术的适用领域，进而达到DVB标准向电信网络的过渡。DVB系统标准因其具有的灵活性使得在澳大利亚、拉丁美洲、香港等地区受到广泛的应用。

2.3 日本的ISDB标准

日本的ISDB系统是采用MPEG-2传送比特的复用方案和OFDM调制的方式，在普通的信号传输道上发送不同的信号。与此同时，并利用各种不同的信号传输道对接受器发送复用信号。ISDB系统标准具有较强的柔韧度、较大的扩展范围以及较广的通用性等特点，能够灵活地将电视节目和其他数据业务的信号集结起来，并为满足不同业务上的需求提供了较好的使用条件。

3 高清数字电视数据传输技术的发展方向

目前，根据对高清数字电视数据传输技术运用的调查结果来讲，美国的 ATSC系统标准被5个国家及地区采用过，但是有两家已经退出。欧洲的DVB系统标准有33个国家和地区正在使用。另外，随着经济技术的快速发展，人们对物质文化生活水平的要求有所提高，因此大量单位企业要求对高清数字电视信号系统加大力度的进行研究。其中，多载波技术（OFDM）是目前无线宽带传输网络技术发展的方向，在高清数字电视传输方面不但被多个国家采用，并且该方向已经成为一种新兴的主流发展技术。

4 总结

数据传输信号系统作为高清数字电视的主要核心，不但作为提高数字电视的清晰度和改善信号兼容性的核心技术，而且还确保了对数据信号系统的完全接收。高清数字信号系统电视的发展，在一定程度上满足了消费者的使用条件，并能够更进一步的对标准系统进行完善。在提高对高清数字电视数据信号传输技术方面的研究和加大资金投入的前提下，确保完全掌握高清数字电视数据的传输。

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