高清数字电视传输技术的进展与展望.doc

1、1高清数字电视传输技术的进展与展望摘要：数字电视是以后电视发展的必然趋势，数据传输技术仍是不容忽视的核心问题，也是高清数字电视清晰度与兼容性的关键技术。我们国家卫星数字电视传输标准和有线数字电视传输标准现在已经确定，但是其传输方式向对于地面传输简单一些。 关键词：高清数字电视；传输技术；进展与展望 中图分类号： TN811 文献标识码： A 引言： 随着科学技术的发展，人们的生活质量、方式也随之得到很大的提高，而如今社会是一个信息化的社会，人们有必要及时掌握新的信息，才会更具有竞争力。作为信息化时代的主要标志， “数字化技术”有着突飞猛进的发展。逐渐改变我们的日常生活、工作和学习方式。本文主要

2、通过高清数字电视传输技术的进展以及对其在未来发展的趋势进行阐述。当前高新数字电视传输技术的标准 始于 20 世纪 80 年代的数字电视研究和产业化应用, 是电视领域的又一次革命。较之模拟电视, 它具有抗干扰能力强; 无噪声积累; 信号质量好; 传输效率高, 支持多功能复用; 便于加密处理, 可进行双向交互; 便于存储、处理和交换和支持各种增值业务的特点。在地面、有线、卫星等多种数字电视广播系统中, 地面系统受众广泛但因传输环境最为2复杂而面临巨大的技术挑战. 1、美国的 ATSC 标准 美国的 ATSC(Advanced Television Systems Committee，高级电视制式委

3、员会)采用单载波传输技术， 1998 年 11 月美国开始数字电视广播，它是世界上第一个数字传输国际标准。这个标准由四个彼此分离的层级组成，分为应用层、压缩层、传送层和传输层，而且层级之间有极为清晰的界面，它具有频谱效率高，功率峰均比低的特点。这个系统分为四层，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；第二层为图像压缩层 MPEG-2 标准来进行压缩；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 MPEG-2 标准技术来进行压缩；最后一层为传输层，用于数据传输的调制及信道编码方案。但就是因为它采用单载波调制技术，所以移动

4、效果不好。对于地面广播系统，采用 Zenith 公司开发的 8-VSB 传输模式，在 6MHz 地面广播频道上可实现 19.3Mb/s 的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统高数据率的 16-VSB 传输模式，可在 6MHz有线电视信道中实现 38.6Mb/s 的传输速率。 2、日本的 ISDB-T（Intergraded Services Digital Network-Terrestrial.综合业务地面数字网）标准。采用单载波和多载波融合的传输技术，在 1999 年发布了数字电视的标准 ISDB。ISDB 是日本的 DIBEG数字广播专家组制订的数字广播系统标准，日本的 ISDB 利用

5、一种标准化的复用方案，在数字电视传输技术领域有着自己的新技术，其中单频网技术是其核心技术，它利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传3输信道上发送各种不同种类的信号，ISDB 具有柔韧性、扩展性、共通性等特点，可以灵活地集成和发送多节目的电视和其他数据业务。 3、欧洲的 DVB（Digital Video Broadcast，数字视频广播）标准。从 1995 年起，欧洲陆续发布了数字电视地面广播(DVB-T)、数字电视卫星广播(DVB-S)、数字电视有线广播(DVB-C)的标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星信道，采用 QPSK 调制。欧洲地面广播数字电视采用 COFDM调制，8M 带宽。欧洲

6、有线数字电视采用 QAM 调制。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。欧洲 DVB-T 采用多载波传输技术，这个标准能够较好地满足室内接受、移动接受等需求，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。第二，DVB 基带附加信息系统。DVB 数字广播系统所能传送的信息较为广泛，包括视频、音频、图文、字幕、图标等，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。第三，DVB 交互业务系统。根据需要，DVB 数字广播系统能够较好地提供交

7、互业务服务。第四，DVB 条件接受及接口标准。条件接收作为付费电视广播的基本构成部分，是高清数字电视能够良好运行的保障。 二、高清数字电视的转码技术与进展 转码技术的产生是随着高清数字节目数量越来越多，对有线电视的频点资源需求增大。与传统的 MPEG.2 高清节目需要占用较大带宽相比，MPEG.2 格式的高清电视节目转换为宽带占用较低的 H.264 高清电视模式，提高了频谱的利用效率。 41、Intel CPU 与软件技术 通过 Intel CPU 主频技术的全面发展，再加上多媒体资源日益丰富，搭建了 Intel 构架平台。应用 Intel CPU 的运算浮点能力，再加上 Linux系统和 W

8、indows 系统的应用软件支持作用，实现转码过程。通过这种转码方式 ，可实现图像的还原，再利用 H.264 的编码规则处理图像，达到转码职能。这种技术的应用与实现简单、方便，成本较低，既可服务于 MPEG.2-H.264 的转码工作，也可服务于 H.264-MPEG.2 的反向转码，目前已在 IPTV 网络中广泛应用。 2、利用 ASIC 芯片实现编码过程与解码 首先，通过转码设备，将 MPEG.2 的传输流转化为基带信号；其次，在既定分辨率及码率条件下，进行重新 H.264 的图像编码。这样，就可获得较好的图像质量，减少延时状况，但同时需要付出较高的技术与成本代价。 3、码率压缩技术 在码

9、流控制过程中，经过解析原始 MPEG.2 传输流，可以很好的将其还原成像图，同时也优化改良了量化系数，将 H.264 的部分元素插入其中，降低图像码率。一般情况，这种转码方式具有一定的局限性，属于伪转码。因此，在 MPEG.2 的码流压缩方面应用比较多。 三、高清数字电视传输技术的展望 1、采用 MIMO 技术 MIMO 的技术优势在最新的无线局域网中已得到体现，并且成为下一代 4G 移动通信系统的关键技术之一，在地面数字电视传输技术基础上，5日本对移动电视的传输技术进行了新技术的研究，其中单频网技术是其核心技术，单频网技术能够充分的利用网络频谱资源，提高频谱的利用率，使地面数字电视广播网络覆

10、盖质量得到了提高，然而单频网又存在着保护间隔，因此影响了覆盖质量。然后又研究出干扰消除的技术，这样就取消了单频网保护间隔的限制，利用干扰消除技术，来保持用户对信号接收的稳定性。日本未来的研究方向主要就是以地面数字电视传输技术为基础，进行分级发端，这种技术除了增加传输容量，还能增加覆盖，增强抗干扰能力，这是下一代地面传输数字电视系统所迫切需要的特性，采用 MIMO 技术来研发高清移动电视。 2、ATSC-M/H 标准 美国在 2009 年 4 月份推出了 ATSC-M/H 标准，这个标准的推出意味着数字电视传输技术进入三网联合时代，新的移动电视标准体系支持移动接收，支持移动接收码率最高达到 19

11、.39Mb/s。同样该标准体系也支持免费和付费，实时交付，同时也可以将导航信息传送到汽车上。美国推出的标准 ATSC-M/H 增加了 1/2 与 1/4 码率的 SCCC，这里可以看出对于新的技术体系已经完全解决了移动接收的问题，当然也可以看出来，1/4 码率的新标准体系来讲，6 兆宽带传输的最大容量从 19 兆变成 2 兆，由于通过传输容量的损失，换取了移动接收效果的增加。 3、DVB-C2 标准 DVB-C2，与以前的标准比是完全不兼容的，最大的改进是在有线标准中增加了多载波调制技术，4K 子载波的增加使得整套技术更加成熟，这套多载波支持连续导频插入，映射方式从 GPSK 到 4096QM

12、A。而 LDPC 编6码的使用，使得有线数字电视传输标准的系统性能提高了。在 2009 年，4 月份欧洲颁布了地面数据电视标准 DVB-T2，跟 DVB-T 不兼容。采用了COFDM，增加了 16K、32K 子载波模式。DVB-T2 传输效率相对于 DVB-T 提高了 80%，这是欧洲开发第二代有线卫星以及地面数字电视的初衷，满足三网融合下业务增加的需要。 四、我国高清数字电视传输技术的展望 我国未来数字电视传输技术的发展趋势是将移动网、互联网、无线网的三网融合。第一空间分集技术，空间分集技术来补偿信道的损耗，进而提高信道的利用率。第二是进一步改善 LDPC 编码，保证 LDPC 编码效率和性

13、能的情况下，简化编码复杂性，使得芯片实现的复杂性得到降低。第三更高级的调制，我国还有进一步发展的空间。除此之外我国在数字电视发展的方向上，可以运用扩频技术和认知无线电技术的结合认知无线电是指具有自主寻找和使用空闲频谱资源能力的智能无线电技术。认知无线电技术的提出，为解决不断增民的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了一种有效的解决途径。建立无线覆盖网的时候要考虑采用小功率多布点的方式，研究制定完善的标准体系，包括有限、卫星、地面，也要保持具有可持续的发展性，同时与原来标准保持兼容。所以制定下一代数字电视标准过程中充分考虑标准和技术体系支持网络融合和智能网的各种业务。 结语：随

14、着数字电视的发展和业务融合，未来电视应该是四网融合的网络架构，数字电视传输技术也将考虑到有线无线、移动、互联网，最后是终端的融合。加大在高清数字电视数据传输技术方面的研发投入，7掌握高清数字电视数据传输的核心技术，是我国高清数字电视发展的正确方向。 参考文献 1杨树龙. 高清数字电视传输技术的进展与展望J. 科技传播,2012,03:182+158. 2王泉涌. 浅谈高清数字电视的数据传输技术J. 新闻传播,2012,08:67. 3杨鹏. 浅议数字电视传输技术的发展现状及趋势J. 信息与电脑(理论版),2012,10:134-135. 4杨锡锋. 当前高清数字电视数据传输技术J. 中国传媒科技,2013,08:154-155.