高清直播信号传输技术分析和应用

高清直播信号传输技术分析和应用

范君

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摘要：我国广播电视业经历了从模拟电视到数字电视、从数字标准到数字高清电视的发展时期。当今，随着信息技术的发展和普及，有线电视的高清技术也在不断提高，有效地满足了观众的需求。目前，CCTV和省级卫星电视作为行业领先的电视台，正在不断改进和完善高清和高清同步广播技术，为观众提供更多的电视体验。这离不开对高清信号源收发技术的支持。因此，如何保证直播高清信号的质量，如何做好技术环节的规划和实施，是广播电视技术人员必须思考的问题。

关键词：高清直播信号；传输技术；应用

1高清直播信号传输技术

1.1卫星传输技术

在高清直播信号的卫星传输模式下，高清直播车压缩HD-SDI基带的标准数字信号，生成MPEG-2、H.264、AVS型数字压缩信号，并根据图像清晰度要求控制比特率。然后由卫星中继车进行调制，最后在Ku上行链路中转换成C波段或高频信号，定向传输到卫星。卫星接收到信号后，进行相应的处理，并将其转换为C波段或Ku波段的下行链路信号，该下行链路信号被发送到每个有线电视的卫星接收基站。电视台解码HD-SDI信号并将其传输到演播室进行广播。在卫星传输技术下，高清直播信号将高效、方便、稳定地传输，不再仅仅依赖电视台的有线直播网络覆盖范围，也不再依赖有线网络的状态。因此，中央电视台和省级电视台经常采用这种传输技术来保证直播电视信号的稳定输出。然而，卫星传输技术并不完善，其弊端也十分明显。例如，由于我国卫星频段数量的影响，卫星传输技术的应用成本较高。此外，卫星直播信道的备份机制受到限制，安全性不如有线方式。

1.2数字电视信号的多路微波传输技术

在相应的数字电视信号工程建设过程中，往往会出现线路敷设问题，特别是在河流、铁路、山区等特殊地形条件下，阻碍了数字电视信号传输线路的建设。多通道微波传输技术在实践中可以实现多点接收和单点传输，有效地保证了数字电视信号的高速稳定传输。此外，多通道微波传输技术还可以通过接收空间传输和视距反射，实现数字电视信号中相关数据的有效传输。

1.3MSTP传输技术

MSTP传输技术是利用SDH环路的基础设施，建立MSTP环路，实现高清信号的实时传输。与其他传输技术相比，该技术继承了sdh的独特优势。首先，采用双向mstp环结构。当一个方向的信号传输中断或设备发生故障时，可以将直播高清信号回路到另一个方向，信号环的切换速度控制在毫秒级，安全性和稳定性强。其次，与ip网络传输技术不同，mstp采用了一种实时性强、无丢包和延时风险的同步数字系统，有利于实时高清信号的准确传输。目前，许多省、县广播电视台都倾向于采用MSTP网络设备实现信号间的互联，扩大了MSTP技术的应用范围。然而，由于mstp传输技术在信号处理（包括信号的编码和转换）方面的复杂性，其传输质量往往受到影响。技术系统过于复杂，涉及的设备较多，包括光接收设备、编解码网络传输设备等，使得整个信号系统的维护成本较高。

2高清直播信号传输技术的应用

2.1应当进一步发展互联网传输技术

为了促进数字电视的发展，必须进一步发展网络传输技术。当前，社会正进入信息化时代，互联网技术已经在多个领域形成了良好的融合发展模式，在这种背景下，我们应该充分利用互联网技术实现互联，实现高度的网络化，突破数字电视信号设备的时空局限。

2.2卫星传输技术的应用

将卫星传输技术应用于高清信号的实时传输时，必须执行以下操作。首先，现场驱动高清直播车，对高清直播车获得的基带数字信号按照HD-SDI标准进行压缩编码，生成MPEG2、H264和ANS数字压缩信号，用于卫星传输。其次，根据图像清晰度标准和卫星带宽资源条件，对上述产生的信号进行宽带压缩，使数字信号可以直接上传到卫星转播车上进行调整，生成可以在C波段或Ku上行链路高频段传输的信号。然后直接发送到相应的卫星。最后，将卫星接收的信号进行频率转换和滤波，形成可在C波段或Ku波段下发射的信号，然后发射到有线电视台的卫星接收基站。使有线电视台机房能顺利获得高清直播卫星信号进行解码，并将其转换为高清/SD视频信号，保证电视台演播室制作高清视频。

2.3应当进一步发展光纤传输技术

目前，广播电视媒体应进一步发展光纤传输方式。光纤传输技术的技术优势十分明显，有待进一步研究和广泛应用。作者认为，随着我国科学技术的发展，光纤技术应用中的一些技术问题将得到解决。

2.4MSTP传输技术的应用

采用mstp传输技术进行高清信号的实时传输是一个复杂的过程。首先，现场驾驶的高清直播车必须先在室外输出高清/SD直播信号，然后使用短距离的高清/SD光发射机将信号传输到MSTP中继站。其次，中继站的光接收机在接收到光信号后，将其转换成易于hd编码器接收的hd/sd电信号。HD编码器将与HD/SD电信号对应的HD视频压缩成MPEG-2格式、H264格式和AVS+格式，同时根据图像质量和信道带宽要求将与HD/SD电信号对应的HD音频转换成DBY-E格式和PCM格式。为此，高清编码器必须能够识别和编码上述两种音频格式，以及通常用于输出的杜比AC3、MPEG1和MPG2格式。在某些情况下，可以直接传输DOBY-E和PCM信号。然而，直接传输很容易产生语音和图像不同步的情况，不必不推荐使用。最后，完成编码以形成asi传输信号，然后上部适配器将asi信号转换为满足mstp传输条件的ds3信号。高清信号通过MSTP网络传输到电视台机房。机房内安装的下部适配器和高清解码器将DS3信号转换为直播高清SDI信号，可直接从广播室发送，观众可接收高清视频图像。

2.5数字电视信号的光纤同轴混合传输技术

数字电视信号的同轴光纤混合传输技术在实际应用中充分结合了光纤传输技术和数字电视信号电缆传输技术的优点，在信号布线部分采用同轴电缆传输技术实现信号的分布。目前，为了实现数字电视信号技术业务的多样化，这种混合传输技术在实际应用中需要更高的互联网带宽。

3高清直播信号传输技术的选择要点

3.1明确信号传输距离

信号传输距离不同，所选用的信号传输技术也不同。信号现场与广播电视台直播室机房距离小于15km时，可采用光学设备与数字微波技术相结合的方式进行高清晰度直播信号传输；如果直播信号到广播电视台直播室的距离为15~100km，则不再采用微波直接传输技术，可在光端设备的基础上安装4G设备，利用两种设备的优点共同传输高清直播信号；如果信号现场与广播电视台直播室的距离大于100km，且现场地形过于复杂，无法使用光终端设备和微波传输技术进行信号传输，则应在VPN网络的基础上结合4G设备进行传输。

3.2明确信号传输条件

信号传输条件对信号传输技术的应用有着重要的影响。如果采用光终端进行信号传输，需要分析现场是否有光纤网络，信号与广播机房机房之间是否有障碍物，是否能满足微波传输的要求，是否在现场周围设置4G通信基站，是否可以采用4G技术进行信号传输。

4结论

数字电视信号传输技术的发展已经成为当前数字电视发展的一个重要方面，它可以使人们的生活更加轻松。随着科学技术的不断发展，数字电视信号传输技术需要在未来进行深入的研究和探索。

参考文献：

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[4]雷永鹏.高清电视直播信号传输方式的选择与应用[J].科学与财富，2021(4):172.