浅谈数字电视的传输

1、浅谈数字电视的传输摘要： 通过对数字电视传输的介绍，分析了调制方式的不同，而采用的接收方法，着重分析了无线数字电视在市区、乡村的覆盖特点和在用户端的接收情况。关键词：数字电视 传输 无线接收 MER BER 数字和网络技术的迅猛发展给广播电视带来了一场具有深远意义的革命，推动着广播电视技术新体系的建立，与传统的模拟技术相比，数字广播电视技术新体系的特征主要表达在：传播方式从单向、固定转变为交互、移动；服务方式从单一服务转变为多样化，个性化服务；运行方式从离散、小规模、低效率转变为集约化、规模化、高效益，从封闭走向开放、融合、竞争。广播电视最先进入数字化的是后期制作中的数字编辑工作站，现在电视台

2、几乎都已拥有非线性编辑系统和硬盘播出系统，这样，很自然就希望输入的视音频信号也是数字信号，这就要求摄录设备也必须数字化，同时要求在节目存储，传输的数字化。不管是非编或是硬盘播出，发射都要进行信号传输。因此，数字传输显得特别重要。下面，就数字电视的传输谈几点看法，供同行参考。 一、数字电视与模拟电视传输的区别 1、数字电视系统同模拟电视系统在信号传输上有着本质的区别，在数字电视系统中，频道和节目不在是同一个概念。模拟电视一个8MHZ带宽频道只能传送一套节目，而数字电视系统在一个频道内可以传输多套节目。数字化的传输对改善图像清晰度，图像传输质量，增加节目套数起着非常重要的作用。更为重要的是，它能够

3、很方便地构筑视频、音频、图像、文字、数据为一体的综合平台，到达多媒体综合信息服务的目的。数字电视系统在传输时，它是以TS流的方式进行的，在传输信号电平低，遇到干扰时，会造成马赛克、静像丢包，严重时可使几个包收不到信号，使多个频道内的多套节目同时出现劣化。在模拟电视系统中在传输时信号电平弱或遇到干扰，画面会出现雪花，网纹、发白、重影、伴音出现杂音，还会出现严重的交互调。 2、数字电视信号的构成 数字电视信号在经过信源压缩编码后的多路节目流与辅助数据信号如节目特定信息/业务信息PS1/S1等，经节目和系统的时分复用后，再经信道编码的MPEG-2传输流对高频载波进行既调幅又调相即正交调制QAM，调制

4、后即一个载波或一个频段包含多个节目流。例如：哈密电视台发射频率分布在730MHZ-770MHZ之间的共6个频段上，因为QAM调制的特点，从频谱分析仪上看，一个数字频道的已调信号像一个抬高了的噪声波平台，均匀地平铺于整个带宽之内，而伴音信号在MPEG-2编码时，已经与图像信号以数据包的形式复用到了一起。因而，一个数字电视频道，不但没有图像载波，而且也没有伴音载波。模拟电视信号是以残留边带调幅频分复用方式传输的，特点是抑制下边带一部分保留上边带即残留边带调幅AM-VSB方法，它有确定的载波频率。由于数字信号是离散信号，衡量其质量的标准只能用信号取值或状态的正确与否来评价，即用误码率作为衡量的主要参

5、数，系统的CSO·CTB没有必然的联系，所以对CSO·CTB没有要求，但CSO·CTB的劣化必然影响到正常接收，所以COS50dB，CTB50dB，这个要求远低于模拟电视的传输要求。 3、QAM调制方式 数字电视采用QAM调制方式，所以除了载波的幅度携带了信息外，载波的相位也携带了信息。因此，传输的相位特性也影响着信号的BER。影响传输相位特性主要有两方面，一是城区密集楼房、供电、高压线、无线电通讯天线、接收天线和传输电缆等，山区房屋、绿化带、大树等产生的反射造成的多径效应。二是发射机功率。天馈线的指标不稳定所产生的相位噪声。因地理环境、接收天线会产生反射，这样到

6、达机顶盒的信号就不只是直接路径传来的，还有由反射路径传来的，因此假设时间差改变1/fc。(fc是射频载频频率，两者的相位差就改变2强度，就是说很小的时间差会产生很大的相位差。时间上延时的信号与直接信号到达接收机混合在一起，“重影”不但会从幅度上造成影响，更会从相位上影响数字信号的正确解码。在实际维护中，由多径效应所产生的信号相位失真而造成的误码是影响数字电视接收的重要原因。 4、数字电视调制器输出电平的选择由于数字电视整体平移尚需时间，因而在现有的HFC传输网中常采用模拟和数字信号混合方式传输，为了减少数字电视与模拟电视相互之间的干扰，在频道设置上应尽量把所有的数字电视频道邻频安排，并把数字电

7、视安排在高频道中传输。主要是为了防止对模拟信号的干扰和提高数字信号本身的抗干扰能力，由于两者的调制方式不同，它们的输出电平标准也不同。模拟电视的调制是VSB残留单边带调幅制，而QAM调制具有类拟双边带的特征，它没有图像载波电平可取，整个限定的带宽内是平顶的，无峰值可言。所以QAM数字频道的电平是用被测频道信号的平均功率来表达的，称为数字频道平均功率。由于数字频道的存在非线性产物对模拟频道的干扰明显比数字频道严重，因此，在一般情况下，数字信号电平应比模拟图像载波电平低10dB，但数字电平也不宜调的过低，否则会使自身的抗干扰能力下降，造成图像马赛克及不连续现象。数字电视传输系统是基于数字传输技术，

8、因此，采用的调制技术是数字调制技术。数字调制可以提高频道利用率，我们知道，数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化、变成数字信号，在经取样压缩、编码，驱除信号冗余度，以一定的压缩比将信号频带压窄，将其调制到载波上，这样可提高频谱的利用率。我们一般采用MPEG-2压缩传输标准，它可以将速率为200mbps的数字视频信号压缩到5-15mbps。在这种标准下如果对压缩信号采用64QAM调制方式，则每个8MHZ带宽的模拟电视频道内能传送的码率为37mbps，扣除等因素占用的码率，净速率为>mbps。如果每个频道平均速率为4-2mbps，则一个8MHZ模拟电视频道可以同时传输8-16套数字电视节目。

9、 二、数字电视的接收 1、调制误差率与比特误码率数字电视的接收，目前有四种方式，卫星、DVB-S及DVB-S2、有线DVB-C、地面无线DVB-T和移动DMB-T/H。无论采用那种方式接收有两项最重要的指标是不可无视的，一项是MER调制误差率，它是测量数字电视的主要指标，反映数字接收机原二进制数码的能力，它还近于基带信号的信噪比S/N，且MER的值越大代表系统越好，如果系统MER值越小，信号受到的损伤变大，误码率增加，图像将出现乱码现象，严重时会出现黑屏，用户接收端要求MER大于23dB。MER不像在模拟系统中图像质量会随着载噪比性能的下降明显降低，只有在低于系统MER的门限情况下才会严重影响

10、数据传输。64QAM系统一般要求大于31dB，分析仪上典型最大值MER是35-38dB。用分米波段进行数字电视传送时，发射机技术指标对整个系统传输质量有很关键的影响，经过试验，发射机的输出功率在某一数值时，其输出信号的MER·BR值处于最正确。在工程应用时，其输出信号的MER·BER值处于最正确。可以从80功率往上调，当调至90时再大指标会变差，即可满足传输数字信号的非线性失真的指标要求，减少三阶互调失真。由于模拟电视接收电平比数字电视高20db左右，因此数字接收不受影响。二是BER比特误码率比特误码率是指错误比特数与全部比特数的比值。数字电视信号是离散的信号具有“断崖效应

11、”的特点，接收要么稳定，要么马赛克，要么静帧、要么中断。没有模拟信号那种劣化的渐变的过程。BER越低越好。发射机BER10-8，中继站10-7，用户端BER10-5。 2、大气的影响无线数字电视的传输受大气的影响较明显，大气的影响主要是数公里高度以下的底层大气，对流层大气成分、压强、温度和湿度均随高度变化，他对无线电波传播的影响主要是吸收、折射、反射和散射。经一年多的实际收测，说明夏季的信号比冬季信号强约dB，在一天内中午信号比早晚弱约dB。调试时，首先要将室外八木天线，架设到一定的高度，然后再将接收天线的引向器对准发射台，要反复调整其方位角和仰角。将机顶盒菜单中载噪比一项调出，接好馈线、天线

12、，边转动天线，边观察载噪比的变化，以确定是否接收到信号，一般选择一个比较弱的频道，如果调整到载噪比为23dB，就可满意收看了。从理论上讲，数字电视的接收电平要远低于模拟电视，但是由于数字电视在接收时表现的故障往往是灾难性的，即一有故障就可能出现黑屏、静像、丢台、马赛克或者中断。所以给人的印像是数字电视接收困难，调试麻烦。但实际上，数字电视只要接收到信号，远高于模拟电视的传输效果。在模拟电视传输中能到达3级图像，数字电视图像质量就可以到达4-5级的水平。 无线数字电视的传输，远端的接收和调试要比近端和市区的容易接收，比较稳定。但在近端，尤其是楼房比较密集，个别地方用户端出现过信号不稳定，调试困难

13、。市区通过室外天线接收，往往要经过反复选点，调试方位角、仰角和接收天线的高度，才能接收到稳定的信号，注意：室外天线的立杆要选用木质或绝缘的，如果用铁杆接收信号将会受到影响。这主要是在市区高层建筑的反射和干扰源较多而接收到的信号往往不是直射波，还有反射路径传来反射信号，这些多径信号到达机顶盒在时间和幅度都不相同，即路径不同，时延不同的两路信号以不同的相位到达接收端，就要形成干扰，造成误码。因此，我们不能靠无限提高发射机功率，提高场强来改善近端的接收效果，因为提高直射波电平的同时，反射波的电平也随之提高，而MER有可能降低，BER要增加自我干扰程度不会因提高传输电平而得到改善。市区接收调试的关键在

14、选点，如：哈密市区某一小区距离发射台只有公里，在住宅楼六层顶架建八木天线，经过简单调试后，可以接收到信号，载噪比为31dB，但经过了一段时间，用户反映电视机出现马赛克，有的台收不到信号，我们经过认真检查，从室外天线到机顶盒一切正常，但机顶盒的故障现象为丢包、马赛克，今天接收好了，使用一段时间后，信号会自然变弱或消失。经查，该用户楼房前面装有电信公司的小灵通天线，小灵通天线工作时造成干扰。在楼房后左右都有高层建筑，可能产生多径干扰。是造成用户端接收不稳定的主要原因，我们在用户端采用选点的方法，即移动接收天线，直到接收到信号，然后，调整一下仰角使信号最强，就算找到最好的接收位置了，重新将天线固定好

15、，载噪比可到达35dB以上，用户一直收看到高质量的电视节目。由于无线数字电视的传输多采用微波和分米波，这两个频段自身的穿透能力和绕射能力非常差，再加上多径效应造成的频率特性异常即鼓包导致的码间干扰，是影响数字电视传输质量的主要原因。 、机顶盒的调试 用场强仪检测外接天线的电平，一般到达40dB就可以接收到信号了，如果信号太弱可以调试室外天线的高度或方向，直到符合要求。室外天线调整完成后，就可接入机顶盒，将机顶盒开启，首先将其恢复原厂设置。然后进行自动搜索和手动搜索，自动搜索时要关断电源一次，再开机时即可完成，当自动搜索到发射台频道跟随表时，完成了搜索，就可以正常收看了。如个别机顶盒因主频点发生

16、变化自动搜索不起作用，还可以进行手动搜索，首先将其主频点重新设置，再将每个传输频率输入后逐个存储就行了。 机顶盒软件的升级有两种方式，在线升级和离线升级。在线升级，用户将机顶盒开机，发射台发出自动升级的指令来完成。离线升级要将机顶盒拿到机房通过电脑232接口进行升级，这种方法只有对特殊的机顶盒使用，现在大部分机顶盒都采用在线升级的方式。发射台为用户提供各种用户机顶盒传输码流，并随节目表不断播出，给用户调试带来了极大的方便。 三、结束语 数字电视的传输主要决定于使用的调制方式，方式不同，应用的频率带宽的要求也不同。利用高频载波的DVB-S使用QPSK调制方式，利用低频载波的DVB-C使用QAM-64调制方式，而利用VHF及UHF载波的DVB-T使用COFDM调制方式，而我国新的地面数字电视标准则采用多载波或单载波的DMB-T/H方式。我们可根据其传输特性在接收安装调试时，采用不同的方法，有效的避开干扰源，使用户收看好数字电视节目。我台多路数字微波和多路分米波无线传输系统经过一年多的运行情况看，目前系统运行稳定，各项技术指标和图像收视效果令人满意，数字电视用户发展形势喜人。actively carry out the law on civil air defense education, drawn out of the air