摘要 随着网络信息技术大范围普及和应用，4K 超高清电视利用有线电视网进行内容传偷。对 4K 超高清有线电视网传输技术进行研究分析，研究传输技术的整个传输过程，对其中涵盖的数据编码、高阶调制、4k 显示和传输协议进行分析研究，并对该传输技术进行实现研究实现过程，使得超高清电视网传输的信息更具有视觉上的逼真感，更加符合人们的视觉感受。
关键词：超高清；电视网传输；有线电视
随着人们生活质量的提升，很多人都开始追求高质量和好画质的电视观看体体验，在这种情况下广播电视技术也在不断的更新，特别是目前的彩色电视显示技术，已经往 2 屏、3d、4k 的方向进行深度发展。在这其中 4k 主要是电视显示的分辨率，主要是电视机分辨率为 3840*2160，其是面对观众的一种显示技术。在这种技术实施过程中最重要的是怎样进行信号的传输，当前的 4k 超高清有线电视网还没有普及到所有家庭中，因为传统电视信息传输技术还不能够对 4k高清画面进行传输。因此，对 4k 超高清有限电视网传输进行分析具备一定现实意义。
1、4K 超高清有线电视网传输技术的研究
要想实现 4K 超高清有线电视网传输技术需要经历“编码—调制—传输协议—显示播放”的一系列过程，具体就是将 4K 的超高清的图像和视频信息进行数据编码达到可传输的状态，调制好后利用物理介质进行传输，传输到用户端后解码并在用户的电视机上进行投放和显示[2]。
（1）数据编码
由于超高清图像占用带宽比高清图像高出四倍以上，铺设专用的光纤传输线路成本较大，利用有线传输超高清数字电视信号需要提高视频压缩效率，即采用 H.265 高效视频编码标准。4K 电视清晰度优化的同时，帧率和数据量也会相应提升，在传输之前要对信道中的视频数据进行压缩编码处理，压缩编码为 H.265，这种编码标准能够大大的提升压缩效率，相比于其他的视频编码方式，视频编码率会提升一倍。H.265 编码技术采用基于内容的方式来表示视频数据，从而使得 H.265 具有更高的效率。
（2）高阶调制
将视频信息进行压缩编码后需要对数据信息进行调制，目前有线数字电视传输采用 QAM 调制方式，理论上支持多个调制等级共同调制的方式，调制等级数分别对应 8、16、32、128、256、512QAM 等调制等级。一般调制等级越低，抗干扰能力就越强，但频谱利用率越低，画质也就越不清晰。中国 4K高清有线电视网的 QAM 调制器的调制等级一般选为64QAM，也就是采用 64QAM 调制方式。
（3）4K 显示和 IP 组播
2K 转 4K 技术与显示器面板技术包含在 4K 显示技术中。当前，应用最为广泛的液晶电视机面板 主 要 采 用 LCD，LED 以 及 OLED 3 种 技 术。其中 OLED 在对比度和色阶上具有更高的优势，但三色发光寿命相对短、屏幕尺寸相对小、技术成熟度不高；在多次比较中发现 LED 比 LCD 更薄、透光率更高，也就是 4K 超高清电视网用户设备的首选。通过 4K 技术当数据接收完毕将数据转换成视频信息后要将视频信息显示在用 1979 户端的屏幕上，在转换过程中要保证还原视频的分辨率和清晰度。在组内的每一个设备进行同时播放传送的技术，电视网需要同时支持多个设备共同 运作[5]。
（4）传输协议
对于多媒体数据流传输，提出一种传输协议，这种协议称之为实时传输协议 RTP，它是一
个标准，RFC3550 为其对应的 RFC 文档。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆RFC3550是定义了配套的相关协议 RTCP，并且定义了 RTP。RTP 为需要实时传输的多媒体数据提供端到端的实时传输服务。实时控制协议 RTCP 提供与传输应用的数据流相关联的控制流。它的主要功能是监控网络服务的质量并将结果返回给服务器以同步多媒体数据。
2、4K 超高清有线电视网传输技术的实现
4K 超高清技术图象数据很多，以往的传输技术还不能够将 4k 超高清画面传输给观众，就当前的一些传输技术加以分析，将其与 4 超高清有线电视网络传输综合在一起进行分析。随着技术的不断发展，电视画面高清成为了发展主流，在这种情况下会出现更多新产品。打破技术的前提和限制就是研制与产生新的产品，在这其中就包括对传输技术的创新。
（1）、HD-SDI。HD-SDI 即为数字分量串行接口，是一种使用比较广泛的传输标准，当前HD-SDI传输率是1.485Gbps，但是4K超高清有线电视传输至少需要3Gbps的无压缩信号，
单纯使用 HD-SDI 这个技术没有办法进行有效传输。随着技术不断更新与发展，当前使用最广泛的方案就是使用四根HD-SDI 线缆，将其进行清楚的标记，以此来对 4k 信号进行传输。这种方式的优势在于成本比较低，能够提升现有 HD-SDI 线缆材料的利用率，可以使用转接件来对信号质量进行审计改造。其缺点在于 4k 设备需要有 4 个 HD-SDI 接口，其中的传输材料大而粗笨，四个 HD-SDI 口的顺序不能够混淆，示波器等监测仪器的测试检验过程比较复杂。
（2）、HDMI。HDMI 是清晰度相对较高的接口，在经过长时间发展之后，当前 HDMI2.0 数据传输最高能够达到18Gbps，这个性能能够对 4K 超高清画面进行有效的传输。HDMI 具备很多优势和特点，其操作比较简单，能够在单线缆之中形成视频与多声道音频，并且降低系统中线缆复杂性。还有一个优点是高保真，HDMI2.0 标准完全能够支撑BT.2020 的色域空间，这方面就符合了 4K 超高清影音的各方面要求。HDMI2.0 标准能够传输不一样的视频信号，并且能够进行有效的双屏呈现，可以支持 21：9 的宽屏显示规格，在这种情况下可以将 4K 超高清画面凸显的淋漓尽致。21：9的超宽屏是在 16：9 上把全部优点都进行了有效的改善与提高，不单单是屏幕变宽，这种超宽屏还能够呈现出更多的画面和内容，也可以提升画面的质量。在屏幕越大的情况下，分辨率的要求就会越高，这样才能够让电视画面更加清晰。
（3）、HDBaseT。HDBaseT 没有对新的接口进行重新设置，主要是使用超五类或是六类双绞线，将其和网络接线进行连接，这样能够让速率高达 20Gbps 的视频信号，加强传输性能。从更加规范的角度上看，HDBaseT 是一种协议规范。当前 HDBaseT1.0 能够支持 20Gbps 传输速率，可以很好的支持FULL3D 与 4K 超高清的传输需求。在对 HDBaseT 进行使用的时候，其不需用有专用的接口，只需要用标准的 RJ-45 连接器接口即可，也不需要有专用的线缆，只用已经存在的超五类或是六类双绞线即可。这种传输技术的成本较低，可以提供以太网功能和供电能力。
3、结束语
在科学技术和经济的发展之下，我国有线电视网的优势逐渐明显，同时也更深入的渗透在广大群众的生活中。在当前的趋势中，4K 电视也开始逐渐的进入更多的家庭中，给观众带去了视觉和听觉上的享受。要想让 4K 超高清有线电视网络被更广泛的普及，还需要在传输技术上进行创新，提高电视信号的传输质量，保障整个电视网络的正常运行，在此基础上为观众提供更加优质的电视服务。
参考文献：
[1]黄卫，文坤梅.基于改进神经网络的4K超高清图像清晰化技术研究[J].现代电子技术，2017，40（14）：120-123.
[2]胡鹏，齐琪，陈仁伟.RGB与RGBW显示技术的比对验证分析及4K标准化建议[J].电视技术，2017，12（1）：15-21.
[3]韩凌.面向用户需求的有线电视用户离网预警管理系统建设[J].电视技术，2017，41（7）：40-46.
论文作者:蒋秀明,娄冬阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
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