1、淺談數字電視的傳輸作者:日期:淺談數字電視的傳輸摘要：通過對數字電視傳輸的介紹，分析了調制方式的不同，而采用的接收方法， 著重分析了無線數字電視在市區、鄉村的覆蓋特點和在用戶端的接收情況。 關鍵詞：數字電視傳輸無線接收MER BER數字和網絡技術的迅猛發展給廣播電視帶來了一場具有深遠意 義的革命，推動著廣播電視技術新體系的建立， 與傳統的模擬技術相 比，數字廣播電視技術新體系的特征主要體現在：傳播方式從單向、 固定轉變為交互、移動；服務方式從單一服務轉變為多樣化，個性化 服務；運行方式從離散、小規模、低效率轉變為集約化、規模化、高 效益，從封閉走向開放、融合、競爭。廣播電視最先進入數字化的是

2、后期制作中的數字編輯工作站，現在電視臺幾乎都已擁有非線性編輯 系統和硬盤播出系統，這樣，很自然就希望輸入的視音頻信號也是數 字信號，這就要求攝錄設備也必須數字化，同時要求在節目存儲，傳 輸的數字化。不論是非編或是硬盤播出，發射都要進行信號傳輸。因 此，數字傳輸顯得特別重要。下面，就數字電視的傳輸談幾點看法， 供同行參考。一、數字電視與模擬電視傳輸的區別1、數字電視系統同模擬電視系統在信號傳輸上有著本質的區別，在數字電視系統中，頻道和節目不在是同一個概念。模擬電視一個 8MHZ帶寬頻道只能傳送一套節目，而數字電視系統在一個頻道內可 以傳輸多套節目。數字化的傳輸對改善圖像清晰度，圖像傳輸質量，增加

3、節目套數起著非常重要的作用。 更為重要的是，它能夠很方便地 構筑視頻、音頻、圖像、文字、數據為一體的綜合平臺，達到多媒體 綜合信息服務的目的。數字電視系統在傳輸時，它是以TS流的方式進行的，在傳輸信號電平低，遇到干擾時，會造成馬賽克、靜像丟包， 嚴重時可使幾個包收不到信號，使多個頻道內的多套節目同時出現劣 化。在模擬電視系統中在傳輸時信號電平弱或遇到干擾，畫面會出現雪花，網紋、發白、重影、伴音出現雜音，還會出現嚴重的交互調。2 、數字電視信號的構成數字電視信號在經過信源壓縮編碼后的多路節目流與輔助數據 信號如節目特定信息/業務信息（PS1/S1）等，經節目和系統的時分 復用后，再經信道編碼的

4、MPEG-2傳輸流對高頻載波進行既調幅又調 相即正交調制（QAM,調制后即一個載波或一個頻段包含多個節目流。 例如：哈密電視臺發射頻率分布在 730MHZ-770MHE間的共6個頻 段上，因為QAM調制的特點，從頻譜分析儀上看，一個數字頻道的已 調信號像一個抬高了的噪聲波平臺， 均勻地平鋪于整個帶寬之內，而 伴音信號在MPEG-2編碼時，已經與圖像信號以數據包的形式復用到 了一起。因而，一個數字電視頻道，不但沒有圖像載波，而且也沒有 伴音載波。模擬電視信號是以殘留邊帶調幅頻分復用方式傳輸的，特點是抑制下邊帶一部分保留上邊帶即殘留邊帶調幅（AM-VSB辦法，它有確定的載波頻率。由于數字信號是離散

5、信號，衡量其質量的標準 只能用信號取值（或狀態）的正確與否來評價，即用誤碼率作為衡量 的主要參數，系統的CSOCTB沒有必然的聯系，所以對 CSOCTB沒有要求，但CSO CTB的劣化必然影響到正常接收，所以 CO 50dB, CTB 50dB,這個要求遠低于模擬電視的傳輸要求。3 、QAM調制方式數字電視采用QAM調制方式，所以除了載波的幅度攜帶了信息 外，載波的相位也攜帶了信息。因此，傳輸的相位特性也影響著信號 的BER影響傳輸相位特性主要有兩方面，一是城區密集樓房、供電、 高壓線、無線電通訊天線、接收天線和傳輸電纜等，山區房屋、綠化 帶、大樹等產生的反射造成的多徑效應。二是發射機功率。天

6、饋線的 指標不穩定所產生的相位噪聲。因地理環境、接收天線會產生反射， 這樣到達機頂盒的信號就不只是直接路徑傳來的，還有由反射路徑傳 來的，因此若時間差改變1/fc。（fc是射頻載頻頻率），兩者的相位 差就改變2n強度，就是說很小的時間差會產生很大的相位差。時間 上延時的信號與直接信號到達接收機混合在一起，“重影”）不但會從幅度上造成影響，更會從相位上影響數字信號的正確解碼。 在實際 維護中，由多徑效應所產生的信號相位失真而造成的誤碼是影響數字 電視接收的重要原因。4 、數字電視調制器輸出電平的選擇由于數字電視整體平移尚需時間，因而在現有的HFC傳輸網中常 采用模擬和數字信號混合方式傳輸，為了減

7、少數字電視與模擬電視相 互之間的干擾，在頻道設置上應盡量把所有的數字電視頻道鄰頻安 排，并把數字電視安排在高頻道中傳輸。 主要是為了避免對模擬信號 的干擾和提高數字信號本身的抗干擾能力，由于兩者的調制方式不同，它們的輸出電平標準也不同。模擬電視的調制是VSB（殘留單邊帶調幅制），而QAM調制具有類擬雙邊帶的特征，它沒有圖像載波電 平可取，整個限定的帶寬內是平頂的，無峰值可言。所以 QAM數字頻 道的電平是用被測頻道信號的平均功率來表達的，稱為數字頻道平均功率。由于數字頻道的存在非線性產物對模擬頻道的干擾明顯比數字 頻道嚴重，因此，在一般情況下，數字信號電平應比模擬圖像載波電 平低10dB,但數

8、字電平也不宜調的過低，否則會使自身的抗干擾能 力下降，造成圖像馬賽克及不連續現象。數字電視傳輸系統是基于數 字傳輸技術，因此，采用的調制技術是數字調制技術。數字調制可以 提高頻道利用率，我們知道，數字壓縮技術是將模擬信號經過抽樣、 量化、變成數字信號，在經取樣壓縮、編碼，驅除信號冗余度，以一 定的壓縮比將信號頻帶壓窄，將其調制到載波上，這樣可提高頻譜的 利用率。我們一般采用MPEG-2壓縮傳輸標準，它可以將速率為200mbps的數字視頻信號壓縮到5-15mbps。在這種標準下如果對壓縮 信號采用64QAM調制方式，貝卩每個8MHZ帶寬的模擬電視頻道內能傳 送的碼率為37mbps扣除FEC等因素

9、占用的碼率，凈速率為 3 2 mbps如果每個頻道平均速率為 4-2mbps,則一個8MHZ模擬電視頻 道可以同時傳輸8-16套數字電視節目。二、數字電視的接收1 、MER（調制誤差率）與BER（比特誤碼率）數字電視的接收，目前有四種方式，衛星、DVB-S及DVB-S2有線DVB-C地面無線DVB-T和移動DMB-T/H無論采用那種方式接收有兩項最重要的指標是不可忽視的，一項是MER（調制誤差率），它是測量數字電視的主要指標，反映數字接收機原二進制數碼的能力， 它還近于基帶信號的信噪比（S/N）,且MERK值越大代表系統越好， 如果系統MER!越小，信號受到的損傷變大，誤碼率增加，圖像將出 現

10、亂碼現象，嚴重時會出現黑屏，用戶接收端要求MER大于23dBMER不像在模擬系統中圖像質量會隨著載噪比性能的下降明顯降低， 只有在低于系統MER勺門限情況下才會嚴重影響數據傳輸。64QAM系 統一般要求大于31dB,分析儀上典型最大值 MER是 35-38dB。用分米 波段進行數字電視傳送時，發射機技術指標對整個系統傳輸質量有很 關鍵的影響，經過試驗，發射機的輸出功率在某一數值時，其輸出信 號的MERBE R值處于最佳。在工程應用時，其輸出信號的 MER BER 值處于最佳。可以從80%功率往上調，當調至90%時（再大指標會 變差）,即可滿足傳輸數字信號的非線性失真的指標要求，減少三階 互調失

11、真。由于模擬電視接收電平比數字電視高20db左右，因此數字接收不受影響。二是BER（比特誤碼率）比特誤碼率是指錯誤比特 數與全部比特數的比值。數字電視信號是離散的信號具有“斷崖效應” 的特點，接收要么穩定，要么馬賽克，要么靜幀、要么中斷。沒有模 擬信號那種劣化的漸變的過程。BER越低越好。發射機BERC 10-8 , 中繼站W 10-7，用戶端BERC 10-5。2 、大氣的影響無線數字電視的傳輸受大氣的影響較明顯， 大氣的影響主要是數 公里高度以下的底層大氣，對流層大氣成分、壓強、溫度和濕度均隨高度變化，他對無線電波傳播的影響主要是吸收、 折射、反射和散射。 經一年多的實際收測，表明夏季的信

12、號比冬季信號強約10 dB,在一 天內中午信號比早晚弱約5 dBo調試時，首先要將室外八木天線，架 設到一定的高度，然后再將接收天線的引向器對準發射臺， 要反復調 整其方位角和仰角。將機頂盒菜單中載噪比一項調出，接好饋線、天 線，邊轉動天線，邊觀察載噪比的變化，以確定是否接收到信號，一 般選擇一個比較弱的頻道，如果調整到載噪比為23dB,就可滿意收看了。從理論上講，數字電視的接收電平要遠低于模擬電視，但是由 于數字電視在接收時表現的故障往往是災難性的，即一有故障就可能出現黑屏、靜像、丟臺、馬賽克或者中斷。所以給人的印像是數字電 視接收困難，調試麻煩。但實際上，數字電視只要接收到信號，遠高 于模

13、擬電視的傳輸效果。在模擬電視傳輸中能達到3級圖像，數字電 視圖像質量就可以達到4-5級的水平。無線數字電視的傳輸，遠端的接收和調試要比近端和市區的容易 接收，比較穩定。但在近端，尤其是樓房比較密集，個別地方用戶端 出現過信號不穩定，調試困難。市區通過室外天線接收，往往要經過 反復選點，調試方位角、仰角和接收天線的高度，才能接收到穩定的 信號，注意：室外天線的立桿要選用木質或絕緣的，如果用鐵桿接收 信號將會受到影響。這主要是在市區高層建筑的反射和干擾源較多而 接收到的信號往往不是直射波，還有反射路徑傳來反射信號，這些多 徑信號到達機頂盒在時間和幅度都不相同， 即路徑不同，時延不同的 兩路信號以不

14、同的相位到達接收端，就要形成干擾，造成誤碼。因此,我們不能靠無限提高發射機功率，提高場強來改善近端的接收效果， 因為提高直射波電平的同時，反射波的電平也隨之提高，而MEF有可 能降低，BER要增加自我干擾程度不會因提高傳輸電平而得到改善。 市區接收調試的關鍵在選點，女口：哈密市區某一小區距離發射臺只有 3公里，在住宅樓（六層）頂架建八木天線，經過簡單調試后，可以 接收到信號，載噪比為 31dB,但經過了一段時間，用戶反映電視機 出現馬賽克，有的臺收不到信號，我們經過認真檢查，從室外天線到 機頂盒一切正常，但機頂盒的故障現象為丟包、馬賽克，今天接收好 了，使用一段時間后，信號會自然變弱或消失。經

15、查，該用戶樓房前 面裝有電信公司的小靈通天線，小靈通天線工作時造成干擾。在樓房 后左右都有高層建筑，可能產生多徑干擾。是造成用戶端接收不穩定 的主要原因，我們在用戶端采用選點的辦法，即移動接收天線，直到 接收到信號，然后，調整一下仰角使信號最強，就算找到最好的接收 位置了，重新將天線固定好，載噪比可達到 35dB以上，用戶一直收 看到高質量的電視節目。由于無線數字電視的傳輸多采用微波和分米 波，這兩個頻段自身的穿透能力和繞射能力非常差， 再加上多徑效應 造成的頻率特性異常即鼓包導致的碼間干擾， 是影響數字電視傳輸質 量的主要原因。3、機頂盒的調試用場強儀檢測外接天線的電平，一般達到 40dB就

16、可以接收到信 號了，如果信號太弱可以調試室外天線的高度或方向， 直到符合要求。 室外天線調整完成后，就可接入機頂盒，將機頂盒開啟，首先將其恢復原廠設置。然后進行自動搜索和手動搜索，自動搜索時要關斷電源 一次，再開機時即可完成，當自動搜索到發射臺頻道跟隨表時，完成 了搜索，就可以正常收看了。如個別機頂盒因主頻點發生變化自動搜 索不起作用，還可以進行手動搜索，首先將其主頻點重新設置，再將 每個傳輸頻率輸入后逐個存儲就行了。機頂盒軟件的升級有兩種方式，在線升級和離線升級。在線升級， 用戶將機頂盒開機，發射臺發出自動升級的指令來完成。 離線升級要 將機頂盒拿到機房通過計算機 232接口進行升級，這種方法只有對特 殊的機頂盒使用，現在大部分機頂盒都采用在線升級的方式。 發射臺 為用戶提供各種用戶機頂盒傳輸碼流， 并隨節目表不斷播出，給用戶 調試帶來了極大的方便。三、結束語數字電視的傳輸主要決定于使用的調制方式，