浅析当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景

数字电视是指采用数字技术将活动图像和声音等信号进行编码、压缩等处理, 经存储或实时广播后, 供用户接收、播放的电视系统。数字电视是一个广受关注且正处于快速发展阶段的行业, 数字电视的发展将对整个电子信息行业的发展有重大意义。

1 我国数字电视的优势与发展状况分析

1.1 数字电视的优势

电视正经历着从模拟电视技术向数字电视技术的转变。模拟电视技术的缺点是长距离传输的信噪比恶化, 相位失真的积累产生色彩失真使“鬼影”现象愈来愈严重。模拟电视还有稳定度差、可靠性低、调整繁杂、不便集成、自动控制困难等缺点。

数字电视技术与原有的模拟电视技术相比, 有如下优点: (1) 信号杂波比和连续处理的次数无关; (2) 可避免系统的非线性失真的影响; (3) 数字设备输出信号稳定可靠; (4) 易于实现信号的存储, 而且存储时间与信号的特性无关; (5) 由于采用数字技术, 与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整; (6) 数字技术可实现时分多路, 充分利用信道容量, 利用数字电视信号中行、场消隐时间, 可实现文字多工广播; (7) 压缩后的数字电视信号经数字调制后, 可进行开路广播, 在设计的服务区内, 观众将以极大的概率实现“无差错接收”, 收看到的电视图像及声音质量非常接近演播室质量; (8) 可以合理地利用各种类型的频谱资源。 (9) 在同步转移模式 (STM) 的通信网络中, 可实现多种业务的“动态组合”等。

数字电视的优越性是显而易见的, 推广普及也符合潮流, 在用户端, 用户只需要加装一台数字电视机顶盒, 并不需要对家里电视线路和电视机作任何改动, 便可以使用现在的电视机接收数字电视节目了。

1.2 我国数字电视的发展状况

数字电视服务的最大特点是除了支持传统的音频、视频业务以外, 还能带来电视增值业务, 其中包括:视频点播、数据广播、个性化交互电视、远程教育、Internet三网合一、电视电子商务和日常信息综合服务等服务。

关于数字电视的标准, 世界上主要有美国的ATSC标准、欧洲的DVB-T标准和日本的ISDB-T标准。不同数字电视系统标准由不同的国家和集团制定, 代表各自不同的利益, 这些标准之间的技术原理基本一致, 只是在编码、调制方式上稍有差别, 在实际应用中也各有优缺点。

中国使用的标准是将清华大学的“地面数字多媒体与电视广播系统” (DMB-T) 和上海交大为主组成的国家HDTV总体组的高级数字电视广播系统 (ADTB-T) 两种标准方案融合制定出数字电视地面广播系统国家标准 (DMB-TH) 。DMB-TH已经被定为国家标准《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》。该标准2007年8月1日起实施。

DMB-TH标准适用于地面传输的数字多路电视/高清晰度电视固定和移动广播业务的帧结构、信道编码和调制系统, 规定了数字电视地面广播传输系统信号的帧结构、信道编码和调制方式。体现该标准具有自主创新特点、并能提高系统性能的主要关键技术有:能实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码 (LDPC) 、系统信息的扩频传输方法等。支持4.8l3Mbps-32.486Mbps的系统净荷传输数据率, 支持标准清晰度电视业务和高清晰度电视业务, 支持固定接收和移动接收, 支持多频组网和单频组网。

2 数字电视技术在有线电视网中的应用

2.1 有线电视应用数字电视技术的主要媒介——机顶盒

在未来的几年里, 数字电视系统将完全取代模拟电视系统, 在现有信道的基础上, 将能收着到比过去至少多4倍的电视节目来丰富人们的生活、获取更多的资讯, 数字机顶盒应运而生。数字电视机顶盒不仅仅是模拟电视到数字电视过渡时期的产物, 它也因付费电视和视频点播、IPIV等数字电视的新发展而存在。在数字电视一体机还未普及的今天, 对数字机顶盒的研究仍然具有实际的意义, 同时, 对数字机顶盒的研究也可以促进多媒体处理器的发展。

数字电视机顶盒主要功能是接收数字电视广播, 同时也支持数据广播、图文电视等应用。数字有线电视机顶盒, 其基本原理与数字卫星机顶盒、数字地面机顶盒相同, 只是信号传输介质是有线电视广播所采用的全电缆网络或光纤/同轴混合网。但由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆调制解调器技术的成熟使得该类机顶盒可以实现各种交互式应用, 该类机顶盒可支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用, 如数字电视广播接收、电子节目指南 (EPG) 、准视频点播 (NVOD) 、按次付费观看 (PPV) 、软件在线升级、数据广播、电子邮件、IP电话和视频点播等。

2.2 有线电视应用数字电视技术现状

近年, 各地都在进行有线网络数字化技术改造, 广播电视台与网络公司合作, 共同建立有线数字电视系统。该系统包括前端系统, 网络部分, 用户终端三部分。数字技术在机顶盒中的应用极大地扩展了有线电视的业务, 各地数字有线电视可采用机顶盒传输数字电视, 其传输接收途径为:数字电视信号从有线电视前端经有线电视HFC网传到用户端, 信号先到机顶盒内再通过电视机的“AV”接口传到电视机, 通过机顶盒可为用户提供数字电视节目、中央、省、市卫星电视节目以及股市信息、图文电视等。

有线电视网内原有的模拟电视节目也通过机顶盒实现了数字化, 即用户既可通过机顶盒收看数字电视节目, 也可不通过机顶盒收看原有的模拟电视节目, 同时还可为一些特殊用户提供境外电视节目和准视频点播。

3 数字电视在有线电视网络应用中的发展方向

今后, 我国数字电视在有线电视网络中的发展方向主要有: (1) 采用MPEG-2数码压缩技术, 单频道传4信道或8信道的数字视频信号; (2) 建立采用同步数字体系 (SDH) 和异步传输 (ATM) 模式的光缆干线 (每个光节点大约500户) 与同轴电缆人户的混合网; (3) 从长远来看, 将实现全部光缆网, 其带宽会扩展到2GHz左右, 频道数达到300个以上。近期扩展为1GHz, 仍然以光缆和电缆混合网为主。

4 结语

数字电视有效利用了信道资源, 具有清晰度高、接收信号无误差的特点。但由于目前的模拟电视机无法直接收看数字电视节目, 需要数字机顶盒为中介, 将接收的数字视音频信号解码为模拟信号再输送到现有的模拟电视机上, 从而达到用模拟电视机收看数字电视节目的目的。数字电视已列入国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录, 在今后的工作中, 还需完善数字电视实施计划及推进日程表, 积极推进数字电视产品的研发和生产。

摘要：本文首先基于对模拟电视技术与数字电视技术的对比, 及电视技术的发展现状。其次介绍了数字电视技术在有线电视网络中的主要应用媒介机顶盒, 并分析了有线电视应用数字电视技术现状。最后论述了数字电视在有线电视网络应用中的发展方向。

关键词：有线电视,数字电视技术