高清数字电视数据传输技术分析

2020-01-01刘泉

数字通信世界 2020年4期

刘泉

（河北广电信息网络集团股份有限公司石家庄分公司，石家庄 050000）

1 高清数字电视数据传输

1.1 高清数字电视数据传输方式

高清数字电视数据传输的过程中结合了电子技术、网络技术、计算机技术等等，其传输方式主要有以下几种：有线传输、地面传输、卫星传输。有线传输采用双绞线，其传输介质为同轴电缆和光纤，成本低、适应性好、扩展性好、维护成本低。地面传输是指电视台利用发射台发射电视信号，在信号覆盖范围内，用户通过接收天线可实现信号接收，但由于在传输过程中干扰信号的因素较多，这种方式已经逐步被有线传输和卫星传输所取代。卫星传输，顾名思义即通过卫星发射站传输电视信号，用户通过机顶盒或小型卫星接收器接收电视信号。

1.2 高清数字电视数据传输技术及特点

与传统的数据传输手段相比，高清数字电视数据传输技术的优势主要体现在以下几个方面：（1）兼容性强；高清数字电视数据传输技术的兼容性主要体现在用户无需更换电视机，传统的模拟信号电视机只需加装数字机顶盒，就可以观看数字电视节目。（2）传输效率高；高清数字电视数据传输技术通过对电视信号进行压缩编码，所传送的节目数量远远超过传统的数据传输手段。（3）画面清晰度更高；通过压缩编码转换为数字流进行传输的电视信号，抗干扰性强，还原后画面清晰度高、音频无噪音。

2 高清数字电视数据传输技术的分类

高清数字电视数据传输过程所应用的技术主要有：数据编码技术、数据传输技术和数据接收技术。

2.1 高清数字电视数据编码技术

电视信号发出、传输、接收过程中，会产生大量数据往来，而数据传输带宽有限，因此，需要对电视信号进行压缩编码处理。当前使用的数据压缩编码技术主要有：HEVC 的帧内预测编码技术、帧间预测编码技术、环路滤波技术和熵编码技术、并行化设计技术。

环路滤波技术包括去块滤波、自适应样点补偿、自适应环路滤波。去块滤波可以降低图像编码块中边界的不连续性。自适应样点补偿技术是在执行完去块滤波操作后进行的自适应选择过程，是为了更好地减少源图像与重构图像间存在的失真而进行的一种像素补偿方式。自适应环路滤波是在执行完自适应样点补偿或去块滤波后进行的，是为了进一步减少源图像与重构图像间存在的失真。熵编码模块是将原视频数据进行压缩后的码流进行输出。并行优化设计是为了适应并行化程度非常高的芯片而存在的，是为了更好的利用芯片的计算能力。

2.2 高清数字电视数据传输技术

高清数字电视数据进行压缩编码后需借助专门的通信技术进行传输，当前我国应用最为广泛的是光纤通信技术。光纤传输是利用光发射机将基带信号转换为光信号后注入光纤线路，利用光的全反射原理进行传送，在接收端使用光接收机接收光信号，并将光信号转换为电信号，经过解调后恢复原信息。光纤通信具有以下特点：（1）传输频带宽，传输容量大；（2）抗电磁干扰能力强；（3）保密性好；（4）安全性高；（5）传输损耗小，有利于长距离传输；（6）重量轻，体积小便于施工。

2.3 高清数字电视数据接收技术

高清数字电视是为付费用户提供的服务，数据传输过程中，如何有效防范电视信号的非法接收是研究人员一直以来的课题。条件接收系统是高清数字电视数据接收技术中的一个重要分支。条件接收系统由发送端与接收端两个部分构成，在发送端对电视数据进行加密、生成授权信息、对数据进行加扰操作等，在接收端对数据进行解密、解扰，保证付费用户的观看，当未付费的用户接收到电视数据时，由于无法解密，无法观看相关电视节目，保证付费用户的权益不被侵犯。

3 高清数字电视数据传输技术的应用

随着高清数字电视技术的不断发展，其应用范围也越来越广泛，近年来，在交叉数字电视、互联网数字电视方面都取得了极大的进展。交叉式数字电视出出现可以实现人机互动，例如在电影、游戏方面，可以利用裸眼3D 技术营造逼真的环境，还可以利用人体交互技术实现人机互动，增强游戏的趣味性，提高使用者的参与感。互联网数字电视方面是利用互联网技术，将电视广播与网络资源联系起来，使数字电视可以利用各种应用软件进行信息接收与传播，增加电视设备的实用性。