數(shù)字比特流的傳輸和處理涉及從物理層到應(yīng)用層的完整鏈路，每個(gè)環(huán)節(jié)都有特定的技術(shù)要求和挑戰(zhàn)。

1. 傳輸鏈路與介質(zhì)

不同的傳輸介質(zhì)對(duì)比特流的傳輸特性有顯著影響，形成了多樣化的傳輸鏈路：

• 雙絞線：以太網(wǎng)的主要介質(zhì)，通過差分信號(hào)傳輸比特流，CAT6a 支持 10Gbps 傳輸
• 光纖：利用光的全反射傳輸比特流，單模光纖在 1550nm 波長下可實(shí)現(xiàn) Tbps 級(jí)傳輸，損耗僅 0.2dB/km
• 無線信道：通過電磁波傳輸調(diào)制后的比特流，受距離、障礙物和干擾影響較大
• 存儲(chǔ)介質(zhì)：硬盤、閃存等通過磁疇或電荷狀態(tài)存儲(chǔ)比特流，讀寫過程是比特流的有序讀寫

比特流在傳輸過程中需要解決的關(guān)鍵問題包括：

• 同步：確保接收端正確識(shí)別每個(gè)比特的邊界，通常通過同步序列或自同步編碼實(shí)現(xiàn)
• 均衡：補(bǔ)償傳輸介質(zhì)導(dǎo)致的信號(hào)失真，高速鏈路中需采用自適應(yīng)均衡技術(shù)
• 流量控制：避免發(fā)送速率超過接收端處理能力，如 TCP 的滑動(dòng)窗口機(jī)制

2. 復(fù)用與解復(fù)用

為提高傳輸介質(zhì)利用率，多路比特流通常通過復(fù)用技術(shù)合并傳輸，接收端再通過解復(fù)用分離：

• 時(shí)分復(fù)用（TDM）：不同比特流在不同時(shí)間片傳輸，如 SDH/SONET
• 頻分復(fù)用（FDM）：不同比特流占用不同頻率帶寬，如傳統(tǒng)電視信號(hào)
• 碼分復(fù)用（CDM）：不同比特流使用不同編碼序列，如 CDMA 移動(dòng)通信
• 波分復(fù)用（WDM）：光纖中不同波長承載不同比特流，如 DWDM 系統(tǒng)可傳輸數(shù)十路 Tbps 級(jí)比特流

5G 采用的靈活時(shí)分雙工（TDD）和頻分雙工（FDD）技術(shù)，本質(zhì)上是比特流的動(dòng)態(tài)復(fù)用，可根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活分配上下行資源。

3. 比特流處理技術(shù)

數(shù)字比特流的處理涵蓋從簡單轉(zhuǎn)換到復(fù)雜分析的廣泛范圍：

• 串并轉(zhuǎn)換：高速串行比特流轉(zhuǎn)換為并行比特流，降低處理速率要求，如 PCIe 接口的 8b/10b 編碼附帶串并轉(zhuǎn)換功能
• 加密解密：通過加密算法（如 AES）將明文比特流轉(zhuǎn)換為密文比特流，保障信息安全
• 壓縮解壓：去除冗余比特，如 H.265 視頻壓縮可將原始比特流壓縮至 1/10 甚至更低
• 解析與識(shí)別：從比特流中提取結(jié)構(gòu)化信息，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧對(duì)數(shù)據(jù)包比特流的逐層解析
• 人工智能處理：深度學(xué)習(xí)模型可直接處理原始比特流（如圖像的像素比特流），實(shí)現(xiàn)特征提取和模式識(shí)別

一個(gè)典型的視頻播放流程展示了比特流的完整處理鏈：存儲(chǔ)介質(zhì)讀取壓縮的視頻比特流；解密模塊還原原始?jí)嚎s比特流；解碼器將壓縮比特流轉(zhuǎn)換為像素比特流；顯示控制器將像素比特流轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)顯示器的信號(hào)；顯示器將比特流轉(zhuǎn)換為可見光圖像。