数字电视信号传输技术的研究与分析

谭志远

（作者单位：辽宁省本溪微波站）



数字电视信号传输技术的研究与分析

谭志远

（作者单位：辽宁省本溪微波站）

摘 要：数字电视信号传输相较于传统电视的模拟信号传输，由于经卫星及地面无线广播接收时，要对电视台发出的信号进行数字解调和数字音频解码，对图像及伴音信号进行重现，因此电视台能够发射更多的内容给用户，且用户所观看到的节目音质和画面质量更高。采用有线数字电视信号传输技术时，存在着传输稳定性难以保障、安全性不足、安装成本较高和占用频带宽等缺陷，本文将就光纤传输、无线传输及卫星传输等技术进行重点阐述。

关键词：数字电视；光纤传输；无线传输；卫星传输

1 有线数字电视信号传输技术的缺陷分析

1.1 安全性有待提高

数字电视越来越强调个性化节目的发送，而有线数字传输虽然在机顶盒内部安装了相应的加密装置来确保用户付费收看的安全性，但由于通过有型线路来进行连接，因此容易被不法分子进行切断和重新连接，从而侵害消费者的正常权益。

1.2 传输稳定性难以保证

有线数字传输的架设线路一般是埋于地下或高空架线，一旦所在地区遭受重大灾害（如地震、台风等），有线电视网络将被破坏而导致信号传播无法正常运行。此外，较高的光纤价格使得部分不法分子铤而走险，偷盗敷设于高空的架设线路进行，这也给信号传输的稳定性埋下隐患。

1.3 占用频带宽

适用于短距离传输的数字信号，当传输距离超过一定范围时，信号会不断衰减。为了弥补这一缺陷，在模拟信号传输过程中，要使用信号放大器，但信号放大器的串联使用会导致噪音分量的增加和信号的机型。因此，必须对接收到的数字信号进行调节，即使用中继器来让接收到的数字信号转变为0和1的模式，使数字信号占用频带较宽。

1.4 安装成本较高

长距离传输时，势必需要增加电缆的使用量，这在无形中会增加安装和运维成本；同时，增加了信号传输中发生中断和错误的可能性。

2 有线数字电视信号传输技术的改进措施

2.1 光纤传输技术

相较于有线传输，光纤传输的优点着重体现在如下几个方面：一是光纤传输的材料密度只有铜的1/4，能够有助于节约稀有金属；二是电中性的光纤不容易受电磁感应（如高压电、电车线等）的影响，且容易对外界光频段的干扰进行屏蔽；三是因信号衰减比较迅速，同轴电缆线路需要每隔几公里就设置一个中继站，而光纤通信则只需要每隔几十甚至几百公里才设置一个中继站；撕撕光纤材料化学稳定性高，防火、防腐蚀及防水能力强，非常适合在危险及恶劣环境中使用；五是光纤通信的频带宽，通信容量大。

2.2 移动传输技术

作为现代通信中发展迅猛的一种方式，移动传输技术已从简单的广播和无线对讲，逐渐发展为固定、移动相互渗透，有线、无线相互融合的通信移动。普通用户在使用移动传输技术时，主要包括无线局域网系统、卫星系统、广播系统（如数字广播、数字视频广播）、近距离通信系统（如蓝牙）、固定无线接入或无线本地环系统、无绳系统（如数字增强无绳通信）和蜂窝移动无线系统（如3G）等。

未来移动传输技术将向着如下几个方面发展。一是标准化。现阶段全球范围内存在着多种不同的技术体制，为此标准化成为移动传输技术发展的当务之急。二是微型化。如研制出质量非常轻的多媒体个人携带手机。三是数字化。数字化的关键是调制、纠错编码和语音编码方式的确定。

2.3 卫星传输技术

类似于有线数字接收机，加密卫星电视接收机的每台机器都配置了一个正版卡，但正版卡的售价比较高。虽然单纯正版卡上的控制字符数据的价格不高，但提供服务的厂家通过各种方式将数据给许多个用户有偿共享使用，进而谋取较高的利润。

现阶段，数字卫星传输技术因受到传输过程中版权问题的困扰，迟迟无法大规模进行商用，笔者认为，这一问题可以采取如下方式进行解决。

第一，确保机顶盒和智能卡间的安全通讯。一是增加机顶盒安全芯片，保护智能卡到机顶盒解扰电路的安全，使控制字符明文仅在解扰电路内部出现，外部无法获取；二是对机顶盒与智能卡间的通信设置加密控制字符，确保通讯安全。

第二，缩短控制字符更换速度。受到网络传输时延的限制，非法接受者接收控制字符的速度要慢于正版用户，因此可以缩短控制字符更换速度，使非法用户无法接收到连续信号。

第三，对正版版权进行保护。除了在电视视频的数据流和解码器之间采用加密传输方式，还可以在发射端和接收端随机产生密匙进行码流加密。

第四，其他方式。一是限制正版卡读写次数，增加共享非法用户使用服务器的成本；二是通过发送一些木马病毒或控制字符，运营厂商可以对非法用户的服务器软件进行攻击，使非法用户的服务器软件无法正常运行；三是采用数字视频水印标识，尤其是数字指纹鉴别来解决多用户共享的问题。

3 结语

有线数字电视信号传输技术是通过光缆和同轴电缆混合方式来进行传输的，其优势是信号的分配合理且信号质量较高，因此在较长一段时间内占据我国数字电视信号传输的主导位置，但其固有缺陷也影响了进一步发展，因此就如何改善这一问题提出建议，以期促进我国数字电视的快速和稳步发展。