劉 泉
(河北廣電信息網絡集團股份有限公司石家莊分公司,石家莊 050000)
高清數字電視數據傳輸的過程中結合了電子技術、網絡技術、計算機技術等等,其傳輸方式主要有以下幾種:有線傳輸、地面?zhèn)鬏?、衛(wèi)星傳輸。有線傳輸采用雙絞線,其傳輸介質為同軸電纜和光纖,成本低、適應性好、擴展性好、維護成本低。地面?zhèn)鬏斒侵鸽娨暸_利用發(fā)射臺發(fā)射電視信號,在信號覆蓋范圍內,用戶通過接收天線可實現信號接收,但由于在傳輸過程中干擾信號的因素較多,這種方式已經逐步被有線傳輸和衛(wèi)星傳輸所取代。衛(wèi)星傳輸,顧名思義即通過衛(wèi)星發(fā)射站傳輸電視信號,用戶通過機頂盒或小型衛(wèi)星接收器接收電視信號。
與傳統(tǒng)的數據傳輸手段相比,高清數字電視數據傳輸技術的優(yōu)勢主要體現在以下幾個方面:(1)兼容性強;高清數字電視數據傳輸技術的兼容性主要體現在用戶無需更換電視機,傳統(tǒng)的模擬信號電視機只需加裝數字機頂盒,就可以觀看數字電視節(jié)目。(2)傳輸效率高;高清數字電視數據傳輸技術通過對電視信號進行壓縮編碼,所傳送的節(jié)目數量遠遠超過傳統(tǒng)的數據傳輸手段。(3)畫面清晰度更高;通過壓縮編碼轉換為數字流進行傳輸的電視信號,抗干擾性強,還原后畫面清晰度高、音頻無噪音。
高清數字電視數據傳輸過程所應用的技術主要有:數據編碼技術、數據傳輸技術和數據接收技術。
電視信號發(fā)出、傳輸、接收過程中,會產生大量數據往來,而數據傳輸帶寬有限,因此,需要對電視信號進行壓縮編碼處理。當前使用的數據壓縮編碼技術主要有:HEVC 的幀內預測編碼技術、幀間預測編碼技術、環(huán)路濾波技術和熵編碼技術、并行化設計技術。
環(huán)路濾波技術包括去塊濾波、自適應樣點補償、自適應環(huán)路濾波。去塊濾波可以降低圖像編碼塊中邊界的不連續(xù)性。自適應樣點補償技術是在執(zhí)行完去塊濾波操作后進行的自適應選擇過程,是為了更好地減少源圖像與重構圖像間存在的失真而進行的一種像素補償方式。自適應環(huán)路濾波是在執(zhí)行完自適應樣點補償或去塊濾波后進行的,是為了進一步減少源圖像與重構圖像間存在的失真。熵編碼模塊是將原視頻數據進行壓縮后的碼流進行輸出。并行優(yōu)化設計是為了適應并行化程度非常高的芯片而存在的,是為了更好的利用芯片的計算能力。
高清數字電視數據進行壓縮編碼后需借助專門的通信技術進行傳輸,當前我國應用最為廣泛的是光纖通信技術。光纖傳輸是利用光發(fā)射機將基帶信號轉換為光信號后注入光纖線路,利用光的全反射原理進行傳送,在接收端使用光接收機接收光信號,并將光信號轉換為電信號,經過解調后恢復原信息。光纖通信具有以下特點:(1)傳輸頻帶寬,傳輸容量大;(2)抗電磁干擾能力強;(3)保密性好;(4)安全性高;(5)傳輸損耗小,有利于長距離傳輸;(6)重量輕,體積小便于施工。
高清數字電視是為付費用戶提供的服務,數據傳輸過程中,如何有效防范電視信號的非法接收是研究人員一直以來的課題。條件接收系統(tǒng)是高清數字電視數據接收技術中的一個重要分支。條件接收系統(tǒng)由發(fā)送端與接收端兩個部分構成,在發(fā)送端對電視數據進行加密、生成授權信息、對數據進行加擾操作等,在接收端對數據進行解密、解擾,保證付費用戶的觀看,當未付費的用戶接收到電視數據時,由于無法解密,無法觀看相關電視節(jié)目,保證付費用戶的權益不被侵犯。
隨著高清數字電視技術的不斷發(fā)展,其應用范圍也越來越廣泛,近年來,在交叉數字電視、互聯(lián)網數字電視方面都取得了極大的進展。交叉式數字電視出出現可以實現人機互動,例如在電影、游戲方面,可以利用裸眼3D 技術營造逼真的環(huán)境,還可以利用人體交互技術實現人機互動,增強游戲的趣味性,提高使用者的參與感。互聯(lián)網數字電視方面是利用互聯(lián)網技術,將電視廣播與網絡資源聯(lián)系起來,使數字電視可以利用各種應用軟件進行信息接收與傳播,增加電視設備的實用性。
隨著網絡信息技術的崛起,各項相關技術層出不窮,高清數字電視數據傳輸技術的發(fā)展也突飛猛進,作為高清數字電視發(fā)展的核心技術,應對高清數字電視傳輸技術不斷深入研究,提高高清數字電視數據傳輸技術水平,給用戶提供更清晰、更穩(wěn)定的播放效果。