有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

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摘要：由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國已全面進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)電視產(chǎn)業(yè)。數(shù)字電視具有許多優(yōu)點(diǎn)，如信號穩(wěn)定、可靠性高和實(shí)用性強(qiáng)。尤其是信號接收變得更加穩(wěn)定，清晰度也大大提高，數(shù)字電視在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用極大促進(jìn)了我國文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為全國居民的精神文明生活提供了便利。本文對有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行研究，對數(shù)字電視的定義與優(yōu)勢進(jìn)行簡單介紹，并回顧其在我國的發(fā)展歷程，然后對常用的數(shù)字電視技術(shù)以及有線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行論述，以促進(jìn)我國有線網(wǎng)絡(luò)電視中數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視技術(shù)；有線電視網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用；發(fā)展

信息技術(shù)是近年來發(fā)展最為迅猛的技術(shù)之一，其中，通信技術(shù)的不斷進(jìn)步極大促進(jìn)了世界發(fā)展，提高了數(shù)據(jù)傳播效率。有線電視網(wǎng)絡(luò)作為廣播電視重要的傳播載體，在這其中受益極大，具體而言就是數(shù)字電視技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。數(shù)字電視技術(shù)起源于第二代電視，是現(xiàn)階段有線電視網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)展方式，其徹底改變了有線電視技術(shù)，并影響了人們的日常生活[1]。為解決這個(gè)問題，國內(nèi)電視產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)的模擬電視向數(shù)字電子應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。

1數(shù)字電視技術(shù)概述

1.1數(shù)字電視的定義

數(shù)字電視系統(tǒng)是一種新型的電視媒體系統(tǒng)，同時(shí)具備數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)，信息傳輸模式與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的處理模式一致，均是通過0、1字符串組成的二進(jìn)制數(shù)字流來進(jìn)行傳播。與使用模擬信號的傳統(tǒng)模擬電視相比，數(shù)字電視在廣播過程中的信號損耗更少，接收效果更好，圖像和聲音質(zhì)量更高，節(jié)目容量也更大。與模擬電視技術(shù)不同，模擬電視技術(shù)復(fù)制原始信號，然后將其傳輸?shù)接芯€電視，而用于數(shù)字電視技術(shù)的必須對原信號進(jìn)行數(shù)字分解，以形成一系列分散的數(shù)字信號，然后傳播這些數(shù)字信號，最終通過數(shù)字電視接收。在重構(gòu)和重組數(shù)字信號之后，可以有效地保證原始信號的完整性和準(zhǔn)確性。因此，數(shù)字電視的再現(xiàn)效果比模擬電視更清晰。另外，由于數(shù)字電視使用數(shù)字信號，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美融合，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)配置和控制數(shù)字電視設(shè)備，從而有效提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。關(guān)于信號存儲(chǔ)，數(shù)字電視技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)時(shí)間和數(shù)字信號特性的分離，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用并增加信號傳輸容量。因此，數(shù)據(jù)可伸縮性更好，并且可以實(shí)現(xiàn)電視信號與網(wǎng)絡(luò)的互操作。在信號傳輸方面，數(shù)字電視采用光纖傳輸，可以有效提高信息帶寬，從而為消費(fèi)者提供更多的電視節(jié)目資源。在功能擴(kuò)展方面，數(shù)字電視技術(shù)分公司依靠互聯(lián)網(wǎng)來擴(kuò)展數(shù)字電視功能，如視頻通話，在互聯(lián)網(wǎng)上觀看以及對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而使用戶可以享受更完整、更便捷的服務(wù)[2]。

1.2數(shù)字電視技術(shù)的優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)的模擬電視，數(shù)字電視的優(yōu)勢非常明顯，主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)字電視抗干擾能力非常強(qiáng)。即使經(jīng)過長距離傳輸，信號也會(huì)保持得非常好，不僅傳播速度快，而且傳播效果好，為觀眾提供高清的數(shù)字畫面，極大提高了有線電視網(wǎng)絡(luò)的傳播效果。（2）在數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展過程中，充分吸收了傳統(tǒng)模擬電視技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，是新一代的有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其突出優(yōu)點(diǎn)提高了壓縮編碼能力，有效壓縮信道和最大化頻譜資源容量。（3）數(shù)字電視信號非常穩(wěn)定，且具備很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，在數(shù)字電視信號長距離傳播過程中，難免會(huì)產(chǎn)生一些編碼解碼的錯(cuò)誤，但是數(shù)據(jù)電視技術(shù)可以對其進(jìn)行糾正，保持信號傳輸?shù)馁|(zhì)量和效果，處理后的信號實(shí)際上保持不變。將用戶收到的音頻和視頻質(zhì)量與原作品進(jìn)行比對可以發(fā)現(xiàn)并無差別，尤其是傳輸距離過長時(shí)，模擬信號不可避免地會(huì)失真，用戶接收到的音頻和視頻信號將難以識別，且用戶體驗(yàn)差。（4）基于數(shù)字技術(shù)可以進(jìn)行電子信息數(shù)據(jù)，多聲道立體聲和各種無線廣播。已成為一種更高級的復(fù)合模式，數(shù)字電視技術(shù)不僅可以為錄制節(jié)目提供非常便利的平臺(tái)，而且可以通過各種軟件與觀眾進(jìn)行互動(dòng)，并使用編譯器對作品內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)創(chuàng)新與更改或者對特殊效果進(jìn)行操作，以優(yōu)化軟件效果[3]。

2數(shù)字電視技術(shù)在中國的應(yīng)用與發(fā)展

在19世紀(jì)80年代后期，中國開始開發(fā)數(shù)字電視系統(tǒng)。在“八五”期間，計(jì)劃實(shí)施國家科技計(jì)劃“高清電視技術(shù)研究”。在“九五”期間，高清電視功能原型的研究被列為一項(xiàng)重大技術(shù)項(xiàng)目，高清電視系統(tǒng)于1998年成功開發(fā)[4]。從那時(shí)起，中國就形成了數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，與眾多從事高清數(shù)字電視相關(guān)設(shè)備研發(fā)的部門和企業(yè)合作。在第十個(gè)五年計(jì)劃期間，數(shù)字電視作為信息產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)，在國家層面引起了廣泛關(guān)注。在數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，分別在北京、上海和深圳建立了試點(diǎn)數(shù)字電視區(qū)，并在2004年實(shí)現(xiàn)了20000個(gè)數(shù)字付費(fèi)電視用戶的目標(biāo)。衛(wèi)星數(shù)字直播服務(wù)于2005年正式啟動(dòng)。繼2008年奧運(yùn)會(huì)之后，地面數(shù)字電視的覆蓋范圍已逐漸從東部擴(kuò)展到中西部地區(qū)。根據(jù)國家廣播電影電視總局的有關(guān)規(guī)劃文件，到2020年，將主要建設(shè)與現(xiàn)有模擬電視覆蓋水平相當(dāng)?shù)膰业孛鏀?shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)，為消費(fèi)者提供高質(zhì)量的高清和標(biāo)清電視節(jié)目。此外，為保護(hù)國內(nèi)龐大的數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)，掌握獨(dú)立的基本數(shù)字電視技術(shù)，避免與外國制造商發(fā)生產(chǎn)權(quán)糾紛，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字電視管理，自2001年以來，中國開始獨(dú)立發(fā)展數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。目前，已經(jīng)制定并了以下多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：包括中間件標(biāo)準(zhǔn)、家庭網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字電視接口、各種高清視頻、音頻和模擬接口（LCD、PDP、CRT、DLP）和其他標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。

3數(shù)字電視技術(shù)

3.1數(shù)字點(diǎn)數(shù)傳輸技術(shù)

數(shù)字電視技術(shù)是以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)為基礎(chǔ)的，應(yīng)用在有線電視網(wǎng)絡(luò)中，需要與有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的匹配，即數(shù)字信號必須在真實(shí)的在工作流程中進(jìn)行編碼。在此過程中，數(shù)字信號之間的相互干擾確實(shí)可能經(jīng)常發(fā)生。為使干擾盡可能減少，有必要使用數(shù)字點(diǎn)數(shù)傳輸技術(shù)以實(shí)現(xiàn)電視信號糾錯(cuò)和調(diào)制。這對于數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用非常重要，解除了實(shí)際應(yīng)用過程中的許多障礙，使數(shù)字電視技術(shù)的應(yīng)用趨于穩(wěn)定。

3.2SDL技術(shù)

SDL技術(shù)的應(yīng)用范圍實(shí)際上非常廣泛，甚至可能超過電信領(lǐng)域的基本功能，但這并不意味著該技術(shù)沒有上限。在實(shí)踐中，SDL技術(shù)也有一定的價(jià)值。SDL技術(shù)更適用于計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)，在數(shù)字電視中應(yīng)用可以極大提高數(shù)字電視的便攜性與通用性，為數(shù)字電視的小型化以及普遍適用性提供了較好的基礎(chǔ)[5]。

3.3移動(dòng)電視

與傳統(tǒng)電視相比，移動(dòng)電視具有許多缺點(diǎn)，如屏幕小和視聽效果差。但是，如果將其對準(zhǔn)中國一個(gè)相對特殊的群體，則移動(dòng)電視將具有更多優(yōu)勢，如更便攜，并且在應(yīng)用智能技術(shù)后，移動(dòng)電視取得了非常大的進(jìn)步，對社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。

4數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

數(shù)字機(jī)頂盒的功能是完成模擬信號的轉(zhuǎn)換，可以有效地恢復(fù)數(shù)字壓縮的音頻和視頻信號，從而接收相應(yīng)的音頻和視頻信號，使用戶可以更舒適地觀看。

4.1主媒體盒

可以預(yù)見，在未來幾年中，新的數(shù)字電視將在成千上萬的家庭中出現(xiàn)。從現(xiàn)有的信息傳播渠道來看，數(shù)字電視接收的節(jié)目數(shù)量將增加4倍，這將使人們的生活中的電視內(nèi)容更加豐富，并擴(kuò)大用戶基數(shù)。數(shù)字機(jī)頂盒是現(xiàn)階段數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中最重要的應(yīng)用基礎(chǔ)，其可以將數(shù)字化技術(shù)、有線電視網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的電視結(jié)合起來，以較小的成本完成數(shù)字電視的改造。在很長一段時(shí)間內(nèi)，數(shù)字機(jī)頂盒都將是數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的基礎(chǔ)設(shè)備。因此，通過研究提高數(shù)字機(jī)頂盒的性能仍然非常必要?，F(xiàn)階段，各大網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商都推出了與光纖寬帶配合使用的數(shù)字機(jī)頂盒，實(shí)現(xiàn)了三線合一功能，即通信、網(wǎng)絡(luò)與多媒體三線合一。數(shù)字機(jī)頂盒就是多媒體的重要基礎(chǔ)，它對于數(shù)據(jù)傳輸和圖文電視也非常有用。與數(shù)字地面機(jī)頂盒相比，數(shù)字有線機(jī)頂盒在理論上沒有太大區(qū)別。近年來，廣播電視部門和各種網(wǎng)絡(luò)公司為創(chuàng)建完整的數(shù)字有線電視系統(tǒng)提供了一些支持。無論在什么地方，數(shù)字電視技術(shù)都可以通過機(jī)頂盒與傳統(tǒng)電視結(jié)合，為人們提供服務(wù)。在信號傳輸方面，數(shù)字電視信號是通過HFC網(wǎng)絡(luò)逐漸傳輸?shù)接脩艚K端的，然后過機(jī)頂盒解碼并進(jìn)行播放。

4.2數(shù)字電視技術(shù)中的多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)

多頻網(wǎng)絡(luò)意味著可以同時(shí)發(fā)送特定區(qū)域中的多個(gè)信號。但應(yīng)注意的是，它必須將多級頻率重復(fù)擴(kuò)展到足夠遠(yuǎn)，以防止出現(xiàn)相應(yīng)的干擾。最大的優(yōu)勢是可以提高頻譜資源利用率，并有效減少來自外部信號的干擾，而且可以提高數(shù)字電視技術(shù)的覆蓋率，更好地為廣大人民群眾服務(wù)。

4.3智能互動(dòng)電視

智能互動(dòng)電視被許多人稱為InternetTV（IPTV），它使用Internet作為信息傳輸?shù)幕A(chǔ)。智能互動(dòng)電視是數(shù)字技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是使用有線電視網(wǎng)絡(luò)為用戶提供交互式服務(wù)的主要產(chǎn)物，智能互動(dòng)電視中有非常多的應(yīng)用軟件，一般情況下這些軟件的基本服務(wù)是免費(fèi)的，部分軟件的開發(fā)商與運(yùn)營商會(huì)提供收費(fèi)服務(wù)。智能互動(dòng)電視最大的特點(diǎn)是交互性非常強(qiáng)，在使用數(shù)字互動(dòng)電視時(shí)，用戶可以儲(chǔ)存自己喜愛的電視節(jié)目，也可以通過手機(jī)等與直播節(jié)目進(jìn)行互動(dòng)。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，即時(shí)性的屬性非常重要，尤其是在電子產(chǎn)品中，即時(shí)性已經(jīng)成為決定性的指標(biāo)之一[6]，而智能互動(dòng)電視就具備這種即時(shí)性。隨著交互技術(shù)的不斷發(fā)展以及大數(shù)據(jù)等為代表的信息技術(shù)的發(fā)展，智能互動(dòng)電視的功能將越來越豐富，也將越來越受到市場的認(rèn)可。

4.4電視節(jié)目的互動(dòng)形式

電視節(jié)目的互動(dòng)是在數(shù)字電視技術(shù)之上進(jìn)行的，旨在交換和傳輸最新信息，并確保信息的準(zhǔn)確性和普及性。在Internet技術(shù)中，“交互”已成為該程序的重要手段。同時(shí)，它已經(jīng)在日常生活中流行。就空間層次結(jié)構(gòu)而言，它可以分為引導(dǎo)交互、實(shí)時(shí)交互和高級交互。引導(dǎo)式交互主要是通過一定的信息對用戶進(jìn)行引導(dǎo)，如用戶可以通過推送與搜索選擇自己想要觀看的節(jié)目等，觀眾并沒有真正參與到節(jié)目內(nèi)容中，而實(shí)時(shí)交互會(huì)提升觀眾在節(jié)目中的參與程度。即使是現(xiàn)場直播，觀眾仍然可以介入以完成互動(dòng)。干預(yù)方法可以是發(fā)送消息或打電話。最為典型的代表是直播節(jié)目與觀眾互動(dòng)連線，如各種真人秀的節(jié)目形式等。

4.5EPON在有線電視中的應(yīng)用

EPON網(wǎng)絡(luò)和CATV光傳輸網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上非常相似，它們都使用星形結(jié)構(gòu)。同時(shí)，它們在光通道預(yù)算方面非常接近。此功能最直接的結(jié)果是可以使用EPON來實(shí)現(xiàn)，并且常規(guī)光纖網(wǎng)絡(luò)的性能已得到一定程度的改善。主要有以下兩方面的應(yīng)用：（1）數(shù)字電視點(diǎn)播業(yè)務(wù)的寬帶信號傳輸與發(fā)展。EPON已經(jīng)完成了以太網(wǎng)技術(shù)和PON技術(shù)的集成，極大提高了網(wǎng)絡(luò)接入與傳輸結(jié)構(gòu)的簡易性和方便性，它直接刪除原始的ATM和SDH級別，這是一項(xiàng)成本計(jì)算的重大突破。在操作和成本方面，建議使用經(jīng)過市場驗(yàn)證的IC，這是非常有利可圖的，后者的維護(hù)也非常方便，擴(kuò)展和升級也更加方便。（2）集成有線電視傳輸。自成立以來，EPON作為一種接入技術(shù)迅速發(fā)展，在最初是被設(shè)計(jì)用來傳送寬帶信號，且可以滿足大多數(shù)人對寬帶信號的需求。用于集成有線電視傳輸，EPON的高帶寬可以為雙向有線電視的轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也符合未來的發(fā)展趨勢。

5結(jié)語

有線網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模應(yīng)用數(shù)字電視技術(shù)進(jìn)行升級已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢之一，且在不斷地快速推進(jìn)中，而數(shù)字電視技術(shù)在發(fā)展過程中也吸收了傳統(tǒng)模擬電視技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了兼收并蓄，融合發(fā)展，并通過數(shù)字機(jī)頂盒這樣的設(shè)備有效降低了改造成本，且其清晰度也得到了顯著提高。目前，許多家庭仍然使用的是模擬電視技術(shù)，難以直接接收數(shù)字電視的視頻和音頻信號，因此，數(shù)字機(jī)頂盒的應(yīng)用和普及是現(xiàn)階段數(shù)字電視技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。

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作者：李景海 單位：龍口市融媒體中心