基于有线数字电视技术的分析与探讨

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1、基于有线数字电视技术的分析与探讨摘要:数字电视为电视演播室的节目制作和电视接收机的高质量及多功能显示都提供了充分的发展余地。　　关键词:数字电视HFCX络MPEG-2QAM调制　　:TN949.197:A:1007-9416(2011)04-0182-02　　　　伴随数字技术的发展、大规模集成电路设计与生产技术的迅速提高,微处理器和计算机的普及应用以及新型传媒介质的开发,在电视技术领域里出现了一系列崭新的器件、系统和技术手段。而今电视广播的全面数字化,要求传统的电视媒体在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其他手

2、段相互融合,从而形成全新的、庞大的数字电视产业,数字电视也将被各国视为新世纪的战略技术。　　　　1、数字电视的涵义　　“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机,而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是:由电视台送出的图像及声音信号,经数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送,由数字电视接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。　　　　2、数字电视的组成　　2.1信源编码　　就是把原始的模

3、拟电视信号用数字编码来表示,也称数字化、模/数转换(A/D转换)。然后进行压缩。数字电视信号源有三项:视频数据流、音频数据流和辅助数据流。辅助数据流包括管理数据、有条件接收数据以及与节目有关的数据。　　2.2复用　　就是把上述三项数据流合成一路。采用以“包”为单位的时分复用方式。首先把上面说的三项数据流分割成一定长度的包(也称分组),在“包”的头部加上标识,作为区分属于哪个流的标志,以便在接收时把它们区别开。然后把它们合流为单一的复用流,一个视频数据流、一个音频数据流、一个辅助数据流合成一套节目流。然后再把多套

4、节目流合成为传输流。　　2.3信道的编码与调制　　为了使信号适合在传输信道中传输,减少传输过程中的差错,需要对数据流进行必要的处理(再编码),这种方法叫做信道适配。也叫信道编码。它的作用主要负责误码的检错和纠错。调制的作用是把基带数据流搬移到高频载波上去,把基带信号变成频带信号。　　2.4传输信道　　信号在传输过程中的通道,有HFC,数字干线、卫星、无线、存储介质等。　　2.5接收机　　就是机顶盒,它是实现前面四项环节的逆过程,把从信道上接收到的数据流还原成原始的模拟电视信号。　　　　3、数字电视的原理　　由于

5、电视的视音频信号数字化后,其数据量很大,对传输非常不利,因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种:一是在信源编码过程中进行压缩,IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准,MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求,其应用面很广,它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式,从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。二是改进信道编码,发展新的数字调制技术,提高单位频宽数

6、据传送速率。如,在欧洲DVB数字电视系统中,数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK);数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM);数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(OFDM)。　　　　4、数字电视信号在有线电视HFCX上的传输　　模拟电视连续的电信号数字化后,变成了完全由“0”和“1”组成脉冲串(经过MPEG-2编码形成由MPEG-2包组成的传输流)。直接把数据串在X络上传送,这种传送叫做基带传输。它要占用从0开始的无限带宽。但是我们现在

7、的HFCX络,传输模拟电视信号是采用AM-VSB频分复用方式传输的。节目是以频率不同来区分的。　　数字后的基带,不符合目前的传输方式,没有办法让数字电视信号以基带的形式上X,并与现有的模拟电视信号兼容传输。数字信号要服从原来的要求,这叫兼容。为了使数字基带来信号适应现有的HFCX络要求,就需要对数字信号进行处理,对数字信号进行信道编码。信道编码在前端完成,它包括以下几个部分:码流的随机化;R-S编码;卷积交织;字节到字符的映射;差分编码;基带成型滤波和QAM调制。　　(1)码流的随机化(也叫扰码)处理,其目的在

8、于:一是防止在特殊情况下出现调制输出未调制载波,对系统产生干扰。二是把MPEG-2码流中的连“0”、连“1”的信号搅乱。因为连“0”、连“1”会破坏传输系统的定时功能,这样就是使收、发双方信号不同步,时分复用的数字传输就完全乱了。随机化的方法是采用伪随机码(PRBS)对输入的MPEG-2码流进行随机化处理,就是用较长的伪随机数列与MPEG-2序列如移位寄存器一个比特一个比特地“模2加”