高清数字电视的数据传输技术及发展趋势分析

曹 震

（辽宁省广播电视锦州医巫闾山转播台，辽宁 锦州121000）

我国数字电视技术起步较晚，但随着电子技术、信息技术的快速发展，数字电视技术的发展速度较快，当前我国全面普及高清数字电视，有效地替代了传统的卫星数字电视。数字电视技术融多种技术为一体，提升了节目的画面质感和清晰度，而且具有较强的抗干扰能力，数据传输效率较高，并具有较好的兼容性，这也使高清数字电视技术自应用以来深受用户的青睐。因此通过对高清数字电视传输技术的分析，积极促进技术的发展和优化，从而为电视用户带来更高质量的数字电视节目。

1 高清数字电视的数据传输技术概述

高清数字电视数据传输技术集多种先进技术于一身，并以地面、卫星和有线三大数据传输网络为基础。在地面网络中，电视台借助于发射系统发射无线电视信息，实现对电视用户数据网络的全面覆盖，用户通过接收信号收看电视节目。地面网络作为高清数字电视信息传输的最基本模式，随着光纤宽带传输技术的发展和应用，采用树形光纤数据传输技术进行电视广播数据的传输，而且树形光纤与数据传输技术在不断发展过程中，能够脱离地面传输网络系统单独存在，发展成为具有独立性的有线网络，数据传播特点更具独特性，这也使其拥有更多的电视用户。相较于地面传输网络，有线传输频率与其存在差异性，实现了一城一网或是一地一网的传输，并借助电视用户端口有效连接起有线机顶盒和电视。而卫星电视传输技术是通过集中电视节目内容，借助卫星地面发射站的相关设备，并利用微波将数据传输至同步卫星上，通过同步卫星发送至地面，从而使用户能够接收到实时的高精数字电视节目。我国高清数字电视数据传输方面起步较晚，但近年来发展速度较快，具体以双绞线、同轴电缆和电缆作为传输媒介，这几种媒介具有较好的经济性、适用性和扩展性，后期维护更加便捷。当前我国无线传输技术也取得较快的发展，这也为高清数字电视数据传输提供了重要的技术保障。

2 高清数字电视数据传输技术的优越性

2.1 传播效率更高

广播电视行业在先进技术支持下，近年来用户能够收看的电视节目越来越多。特别是高清数字电视传输技术的应用，相较于传统电视节目少和用户体验差的问题，高清数字电视数据传输技术借助于自身的优势，增加了电视节目的数量，在传输过程中通过压缩电视数据和信号，使用户观看到更多的电视节目，用户能够获得良好的体验。而且高清数字电视用户能够进行点播和选择，自主观看自己喜欢的电视节目。

2.2 画质更加清晰

当前人们对于电视、手机等的画质和音质要求不断提高，画质和音质是选择的重要标准。由于高清数字电视在数据传输过程中具有较强的抗干扰能力，可以进一步提高画质的清晰度，音质也没有杂音，能够更好地满足用户的不同需求，这也是高清数字电视自发展以来备受用户青睐的主要原因。

2.3 高清数字电视兼容性强

在高清数字电视的安装和运用过程中，在非数字电视机上安装一个机顶盒即可以接收和观看数字电视节目，具有较强的兼容性。通过购买高清数字电视还能够获得更多种类的服务，为用户带来良好的观看体验。

3 高清数字电视的数据传输技术分析

3.1 电视信号的传输

借助数据传输的方式进行高精电视信号传输，实现了电视节目整个过程的数字化。而且对于高清数字电视而言，对其视频分辨率标准、音频数字格式、屏幕宽高等都有明确的规定。在当前许多电视节目制作、编辑和存储过程中也实现了全部高清化。在具体制作电视节目过程中，利用高清摄像机拍摄图像，并由电视台进行编辑处理，形成高清的HD-SDI 信号。这些高清信号需要经过压缩处理后才能传输至用户液晶电视上并显示出来。而且高清的HD-SDI 信号要与卫星或是有线网络传输相适应，需要利用编码器设备针对信号实施编码压缩处理。具体使用的编码器通常会采取两种技术方案，一种是借助于ASIC 芯片，具有高效率和编码质量好的优点，但芯片开放性不足，更新速度慢，不便于加入新功能模块，芯片稳定性有待提高。高清电视信息编码完成后，借助于有线网络或是卫星进行无损传输，并针对传输的数据流进行处理，利用同轴电缆将其送达用户，用户借助机顶盒接收器和高分辨率的电视机即可以收看到高清电视节目。

3.2 高清数字电视数据在有线网络中的处理技术

由于采用全数字化格式的电视数据，这也使其在有线网络中的处理更具便捷性。当前高清电视节目从提供商至运营商通常通过两种方式实现，即利用SDH 地面传递模式和卫星覆盖模式。高清电视节目经过编码处理，有线前端通过对以传输流格式传输的高清节目进行接收，并利用加扰、插入和VOD 等系统对信号进行点播和时移处理，并利用QAM 调制后送至有线网络，完成向电视用户的传输。通常情况下我国有线数字电视前端系统播出的高清节目采用MPEG-2 编码格式，而且针对每个QAM频点可以放置两套节目。

3.3 高清数字电视数据在传输中的转码技术

当前各电视开展VOD 业务，同时进一步增加了高清节目，这也使有线电视频点资源呈现出紧张的状况。由于传统MPEG-2 高清节目存在频谱利用率低和带宽占用大的问题，因此宜重视转码技术的应用，将MPEG-2 格式转化为H.264 格式。由于在编码格式不同的情况下，宏模板大小各异，在转化MPEG-2 格式的码流过程中存在较大的难度。当前市场上的转化方案有几种，可以借助于英特尔的CPU 和软件进行转码，也可以借助于码流控制或是通过ASIC 芯片完全解码后再编码。

4 高清数字电视数据传输技术的应用现状及发展趋势

4.1 高清数字电视数据传输技术的应用现状

当前高清数学电视的数据传输技术在应用过程中一般以DVB 标准为主，覆盖面十分广泛，通过控制频率和中转发器的传输速度，能够保证多种电视节目的复用。利用DVB 标准开展的相关业务，部分通用接口能够有效地减少干扰，保证高清数字电视数据的正常传输。同时将DVB 标准与SDH 等数据传输网络进行连接，可以进一步拓宽DVB 标准的发展广度，建立与我国实际情况相符合的DVB 数据传输网络和标准。相较于传统电视技术，高清数字电视传输具有较多的优势，能够有效满足用户多方面的需求。但高清数字电视在发展过程中仍存在较大的挑战，其需要依托网络技术进行数据传输，互联网的发展也有效带动了高清数字电视的发展。互联网也具有高清数字电视中存在的信息和数据，而且互联网还不受时空束缚，这也给高清数字电视的发展带来了较大的挑战。高清数字电视与互联网之间存在较强的共通性，这也对高清数字电视资源的安全性带来较大的风险，影响用户的正常使用，因此在高清数字电视发展过程中，安全是较为关键的一项内容，需要加大重视力度。

4.2 高清数字电视数据传输技术的发展趋势

4.2.1 向3D 视觉效果方向发展

近年来科学技术的快速发展，影视技术有了全新的突破，这也使用户对影像视觉效果的要求不断提高。随着人们艺术审美要求的提升，传统平面动态图像已无法满足人们对真实场景的需求，在这种情况下，3D 技术的应用有效弥补了传统平面动态图像的不足。通过推进高清数字电视的传输技术向3D 视觉效果方面的发展，可以为人们带来视觉上的享受，在家通过观看电视节目即可以体验到3D 视觉效果。

4.2.2 4K 传输与最新应用

近年来人们对3D 电视关注度提升，通过应用4K 技术可以有效地提高HD 高清信号的分辨率和像素点。而且4K 视频数据量的改进也对视频信号传输能力提出了更高的要求。随着压缩技术的发展，4K 技术取得了一定的成效，但在实际发展过程中仍需要重视信号传输，并要考虑选择何种方式传输，从而保证传输信号的高清度。

4.2.3 实现高阶调制技术的推广

广播电视行业的迅速发展也带来了一些问题，这其中最常见的问题即是频谱使用频率问题。针对这种情况，需要重视发挥高阶调制技术的优势，全面提高频谱使用效率。但当前我国高阶调制技术的应用仍处于初始阶段，许多内容需要进一步完善，特别是针对覆盖范围有限和无法满足广泛用户需求的问题。但在实践操作过程中，当扩大覆盖范围时，必然会导致抗干扰能力的下降。因此在数字传输技术发展过程中，还需要重视与先进技术的有效结合，不断优化和改善频谱使用效果，全面提高频谱使用率确保扩大覆盖范围。这样才能进一步提高频谱使用效率，为高清数字电视的数据传输技术快速发展打下良好基础。

4.2.4 实现互联网、广播电视网、电信网的三网联合

在当前数字电视发展过程中，三网融合已成为数字传输技术发展的必然趋势。特别是随着DTMB 标准的推广和应用，这也使我国数字电视技术进入了一个全新的发展阶段。但当前网络传输技术、有线和无线数字传输技术的整体发展仍处于较低水平，在实际应用过程中会出现许多问题，对广播电视传输技术的应用效能带来较大的影响，无法更好地满足人们的需求。通过三网联合的实现，可以实现优势互补，有效对彼此之间的不足进行弥补，积极推进数字电视传输技术的优化和创新，进一步解决技术应用中存在的问题，将高清数字电视数据传输技术的优势更好地凸显出来。

5 结束语

在当前科学技术快速发展的新形势下，高清数字电视的数据传输技术取得了较快发展，并成为广播电视行业发展过程中不可或缺的重要技术之一。目前高清数字电视传输技术虽然有较大的发展空间，但在实际发展中仍然面临较大的挑战。高清数字电视传输技术的发展可以有效地满足人们的需求，同时也是科学技术发展的必然趋势。随着人们对广播电视视觉画面要求的提高，数据传输技术也得以发展和进步，通过在高清数字电视传输技术应用过程中不断地提升技术水平，可以为我国高清数字电视的发展起到重要的助力支持。