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1、第五章第五章数字电视数字电视5.1数字电视发展历程数字电视发展历程5.2数字电视标准数字电视标准5.3数字电视的接收数字电视的接收一、欧洲数字电视的发展过程与趋势一、欧洲数字电视的发展过程与趋势 1995年，欧洲年，欧洲150个组织合作开发数字视频广个组织合作开发数字视频广播播(DVB) （Digital Video Broadcast）项目，并成立）项目，并成立了了DVB联盟。联盟。DVB联盟是一个由联盟是一个由30多个国家的多个国家的230多个成员组成的国际机构。该机构的首要目标是在多个成员组成的国际机构。该机构的首要目标是在全球范围内发展和推广共同的数字电视广播标准。全球范围内发展和推广
2、共同的数字电视广播标准。 DVB联盟共同制定了数字电视的联盟共同制定了数字电视的DVB标准。标准。这是一套有关电视广播系统大家庭诸多要素的统一这是一套有关电视广播系统大家庭诸多要素的统一标准。标准。5.1数字电视发展历程数字电视发展历程2第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视其中最引人瞩目的是其中最引人瞩目的是DVB数字卫星和有线电数字卫星和有线电视传输系统的标准。这些标准已作为世界统一的视传输系统的标准。这些标准已作为世界统一的标准被大多数国家接受，包括中国。标准被大多数国家接受，包括中国。大概在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数大概在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数字
3、化转换。字化转换。从从1996年开始，欧洲数字电视市场无论从订年开始，欧洲数字电视市场无论从订户数量、还是产值上都有相当高的增长率。户数量、还是产值上都有相当高的增长率。1997年底数字电视用户数只有年底数字电视用户数只有200万；在许多欧盟成员万；在许多欧盟成员中，数字电视用户的数量相对还很低，只有中，数字电视用户的数量相对还很低，只有4.4%的电视家庭能收看数字电视。到的电视家庭能收看数字电视。到1999年中，欧洲年中，欧洲数字电视有了快速发展，其中英国和瑞典既有卫数字电视有了快速发展，其中英国和瑞典既有卫星和有线数字电视、又有地面数字电视；星和有线数字电视、又有地面数字电视；3第五章第五
4、章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视欧洲数字电视频道增加得非常快，达到每年欧洲数字电视频道增加得非常快，达到每年新增新增100个数字频道，到个数字频道，到1999年末欧盟已有约年末欧盟已有约400个数字电视频道。个数字电视频道。数字电视频道主要是数字电视频道主要是16：9格式数字电视、格式数字电视、PPV和和NVOD节目，同时有许多节目分类频道节目，同时有许多节目分类频道(如如电影、体育、记录片、家庭购物等电影、体育、记录片、家庭购物等)。电子节目指。电子节目指南、电子商务、电视银行、信息和新闻、游戏、南、电子商务、电视银行、信息和新闻、游戏、电视电子邮件、电视互联网接入和交互电视
5、等业电视电子邮件、电视互联网接入和交互电视等业务得到了广泛的应用。务得到了广泛的应用。4第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视以英国为例，以英国为例，1998年年11月月BskyB开播卫星数开播卫星数字电视，有字电视，有140个频道，并于个频道，并于2001年年9月关闭其卫月关闭其卫星模拟电视。共售出卫星数字电视机顶盒星模拟电视。共售出卫星数字电视机顶盒550万个，万个，加上有线电视转播，共有加上有线电视转播，共有10192万用户。万用户。英国是传统地面电视广播非常发达的国家，英国是传统地面电视广播非常发达的国家，有线电视并未得到充分发展，到有线电视并未得到充分发展，到20
6、01年年11月共有月共有410万用户，其中有万用户，其中有160万数字用户，当中万数字用户，当中NTL有有100万用户万用户(总共总共280万万)、Telewest有有56.4万用户万用户(总共总共130万万)。英国的地面数字电视发展受到世界。英国的地面数字电视发展受到世界的关注，由于开播时间几乎和卫星的关注，由于开播时间几乎和卫星DTV平台相同，平台相同，也是也是1998年年10月，到月，到2001年年11月共有月共有120万个机万个机顶盒顶盒5第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视二、美国数字电视发展过程与趋势二、美国数字电视发展过程与趋势与欧洲和日本相比，美国对与欧洲
7、和日本相比，美国对HDTV（高清晰度（高清晰度数字电视）的研究起步较晚，但是由于它在发展数字电视）的研究起步较晚，但是由于它在发展数字电视机方面占有优势，特别是数字电视机方面占有优势，特别是1993年成立的年成立的数字数字HDTV大联盟（大联盟（GA），使得它现在在），使得它现在在HDTV的发展中具有举足轻重的作用。的发展中具有举足轻重的作用。1994年年2月，月，GA推出了数字推出了数字HDTV大联盟制大联盟制式，它不但吸取了本国各主要数字式，它不但吸取了本国各主要数字HDTV制式的制式的优点，而且从日本和欧洲的研究中得到许多启示，优点，而且从日本和欧洲的研究中得到许多启示，因此标准高，方法
8、灵活。因此标准高，方法灵活。1996年年12月，美国正式月，美国正式批准了由批准了由ATSC委员会制定的主要用于地面广播数委员会制定的主要用于地面广播数字电视的标准，称之为字电视的标准，称之为DTV。6第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视 到到2002年年2月月6日，在美国日，在美国84个地面电视广播城个地面电视广播城市和地区，已有市和地区，已有244个数字电视台正式播出，个数字电视台正式播出，DTV覆盖率已达覆盖率已达75%。 根据根据CES的统计和估计，美国数字电视机的销的统计和估计，美国数字电视机的销售呈稳定增长趋势，到售呈稳定增长趋势，到2001年底，数字电视机的
9、年底，数字电视机的拥有量已达拥有量已达222万台。在售出的数字电视机中，万台。在售出的数字电视机中，49以下的占以下的占38%，5054的占的占27%，5559的的占占16%，超过，超过60的占的占20%；其中；其中CRT占占23%，投，投影占影占77%；可接收；可接收HDTV的占的占86%。 7第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视三、日本数字电视的发展过程与趋势三、日本数字电视的发展过程与趋势日本是数字电视研究与开发起步最早的国家。日本是数字电视研究与开发起步最早的国家。早在早在1985年它就建立了年它就建立了1125线、每秒线、每秒60帧的帧的MUSE制式。制式。19
10、88年率先在汉城奥运会进行大屏年率先在汉城奥运会进行大屏幕幕HDTV试播。试播。1989年，年，NHK开始进行面向开始进行面向HDTV的广播演示，到的广播演示，到1991年底，这种广播每天年底，这种广播每天已定时播放已定时播放8小时，小时，SONY公司也于公司也于1990年底发行年底发行了第一盘了第一盘HDTV录像带。录像带。日本的日本的MUSE制式打破了现有电视机的生产制式打破了现有电视机的生产模式，模式，HDTV广播与现有电视广播并行存在。日广播与现有电视广播并行存在。日本第一台本第一台HDTV接收机体积很大，只适合在百货接收机体积很大，只适合在百货商店或其它公共场合使用。商店或其它公共场
11、合使用。8第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视四、我国数字电视的发展过程与趋势四、我国数字电视的发展过程与趋势 中国在数字电视领域一开始便与科技中国在数字电视领域一开始便与科技先进的发达国家保持同步。先进的发达国家保持同步。1995年中央电年中央电视台开始利用数字电视系统播出加密频道，视台开始利用数字电视系统播出加密频道，利用卫星向有线电视台传送利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节套加密电视节目。目。 1996年开始通过卫星传输数字电视信号。年开始通过卫星传输数字电视信号。卫星既能发送模拟信号也能发送数字信号。卫星既能发送模拟信号也能发送数字信号。目前，几乎所有省市的电
12、视台都上了卫星，目前，几乎所有省市的电视台都上了卫星，发送的都是数字信号。发送的都是数字信号。 9第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视1998年年9月，我国研制成功第一套数字月，我国研制成功第一套数字高清晰度电视系统，成为继美国、欧洲和高清晰度电视系统，成为继美国、欧洲和日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度电视地面广播传输系统的国家。在电视地面广播传输系统的国家。在9月月8日日至至12日的日的5天时间里，中央电视塔利用这套天时间里，中央电视塔利用这套系统试发射了数字电视节目。系统试发射了数字电视节目。10第五章第五章 数字电视与高清晰度
13、电视数字电视与高清晰度电视从数字电视的发展趋势来看，我国数字电视从数字电视的发展趋势来看，我国数字电视发展大致可分为三个阶段。发展大致可分为三个阶段。第一阶段：第一阶段：19982003年。年。这一阶段数字电视的有线广播国家标准尚未这一阶段数字电视的有线广播国家标准尚未完成，数字电视的产业链还无法形成，不可能进完成，数字电视的产业链还无法形成，不可能进行大规模的数字电视产业化。行大规模的数字电视产业化。在这一阶段，市场的热点在于电视台的设备在这一阶段，市场的热点在于电视台的设备更新与升级，这是数字电视产业化的先行者。在更新与升级，这是数字电视产业化的先行者。在SDTV（标准清晰度数字电视）制作
14、播出设备大规（标准清晰度数字电视）制作播出设备大规模进入电视台的同时，模进入电视台的同时，HDTV（高清晰度数字电（高清晰度数字电视）制作播出设备也开始进入大型电视台。视）制作播出设备也开始进入大型电视台。11第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视第二阶段：第二阶段：20032005年。年。我国主要城市的有线数字电视产业化我国主要城市的有线数字电视产业化开始启动。主要城市中开始启动。主要城市中SDTV开始大规模的开始大规模的进入家庭，普通模拟电视也可以通过加装进入家庭，普通模拟电视也可以通过加装机顶盒来实现数字电视的功能。在一些发机顶盒来实现数字电视的功能。在一些发达地区，
15、人们开始逐渐接触达地区，人们开始逐渐接触HDTV。第三阶段：第三阶段：20052008年。年。我国主要城市将逐步普及数字高清晰我国主要城市将逐步普及数字高清晰度电视的商业播出。度电视的商业播出。12第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视2005年，直辖市、东部地区地年，直辖市、东部地区地(市市)以上城市、中部地区省会市和以上城市、中部地区省会市和部分地部分地(市市)级城市、西部地区部分省会市的有线电视完成向数级城市、西部地区部分省会市的有线电视完成向数字化过渡。字化过渡。2008年，东部地区县以上城市、中部地区地年，东部地区县以上城市、中部地区地(市市)级城市和大部分级城市
16、和大部分县级城市、西部地区部分地县级城市、西部地区部分地(市市)级以上城市和少数县级城市的级以上城市和少数县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡。有线电视基本完成向数字化过渡。2010年，中部地区县级城市、西部地区大部分县以上城市的有线年，中部地区县级城市、西部地区大部分县以上城市的有线电视基本完成向数字化过渡。电视基本完成向数字化过渡。2015年，西部地区县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡。年，西部地区县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡。日前，国家广电总局近日发布了我国有线电日前，国家广电总局近日发布了我国有线电视数字化过渡时间表。依据该时间表，到视数字化过渡时间表。依据该时间表，到
17、2005年，年，我国数字电视用户将达到我国数字电视用户将达到3000万户，万户，2010年将全面年将全面实现数字广播电视。时间表将中国电视的数字化进程实现数字广播电视。时间表将中国电视的数字化进程划分为四个阶段：划分为四个阶段：2005年、年、2008年、年、2010年、年、2015年。年。13（1）节目制作数字化）节目制作数字化数据压缩的方法有两种：数据压缩的方法有两种：一是在信源编码过程中进行压缩，利用一是在信源编码过程中进行压缩，利用人的听觉和视觉效应去除信号中的多余成人的听觉和视觉效应去除信号中的多余成分，在不影响收听收看效果的前提下尽量分，在不影响收听收看效果的前提下尽量压缩数据率；
18、压缩数据率；二是改进信道编码，发展新的数字调制二是改进信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。技术，提高单位频宽数据传送速率。5.2数字电视概述数字电视概述 14（2）传输过程数字化）传输过程数字化采用数字传输设备，将电视信号进行数采用数字传输设备，将电视信号进行数字压缩、编码、调制，以数字信号进行发字压缩、编码、调制，以数字信号进行发射。射。数字电视的传输途径可分为三种：数字电视的传输途径可分为三种：数字卫星电视、数字有线电视和数字地面数字卫星电视、数字有线电视和数字地面开路电视。开路电视。15（3）接收过程数字化）接收过程数字化用户利用数字电视机收看数字电视节目用户利用数
19、字电视机收看数字电视节目数字电视机首先将接收到的数字调制信数字电视机首先将接收到的数字调制信号进行解调；然后，对压缩的数据进行解号进行解调；然后，对压缩的数据进行解压缩，再对画面格式进行变换，最后，将压缩，再对画面格式进行变换，最后，将视频、音频分别送至显示屏和扬声器。视频、音频分别送至显示屏和扬声器。16获得更加清晰的图像和更逼真、富有立获得更加清晰的图像和更逼真、富有立体感的声音效果。体感的声音效果。可以进行交互式的双向信息传输，赋予可以进行交互式的双向信息传输，赋予电视许多全新的功能，包括节目点播、浏电视许多全新的功能，包括节目点播、浏览览Internet、发送电子邮件、网上购物、网、发
20、送电子邮件、网上购物、网上银行、远程教育和远程医疗诊断等新业上银行、远程教育和远程医疗诊断等新业务，成为名副其实的信息家电的重要组成务，成为名副其实的信息家电的重要组成部分。部分。175.2.1数字电视的技术特点数字电视的技术特点（1）具有较高的图像质量和伴音质量）具有较高的图像质量和伴音质量利用帧存储技术消除图像闪烁利用帧存储技术消除图像闪烁利用数字信号处理技术降低噪声电平信号利用数字信号处理技术降低噪声电平信号的信噪比高，动态范围大。的信噪比高，动态范围大。（2）抗干扰能力强）抗干扰能力强（3）电视机功能强大）电视机功能强大实现画中画、画外画、静止画面显示、视实现画中画、画外画、静止画面显
21、示、视频图文广播频图文广播18（4）便于大规模生产）便于大规模生产（5）便于与计算机系统连接）便于与计算机系统连接（6）传输效率高）传输效率高在画面质量相同的情况下，其所需频带在画面质量相同的情况下，其所需频带仅为现有模拟电视频带的仅为现有模拟电视频带的14利用原利用原PAL信道可同时传送四套数字电视信道可同时传送四套数字电视节目。节目。在有线电视网中，一个在有线电视网中，一个PAL信道可播信道可播8-10套标准清晰度数字电视节目。套标准清晰度数字电视节目。195.2.2数字电视系统结构数字电视系统结构模模拟拟电电视视最最明明显显的的缺缺点点是是在在传传输输过过程程中中图图像像质质量量的的损损
22、伤伤，因因为为信信号号的的非非线线性性失失真真积积累累使使得得图图像像对对比比度度会会产产生生越越来来越越大大的的畸畸变变，长长距距离离传传输输后后，图图像像的的信信噪噪比比也也会会下下降降，图图像像的的清清晰晰度度越越来来越越低低，相相位位失失真真的的累累积积也也会会使使得得图图像像产产生生彩彩色色失失真真、镶镶边边和和重影。重影。20第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视模模拟拟电电视视还还有有稳稳定定度度差差、可可靠靠性性低低、调整不便、调整不便、集成、集成、自动控制困难等缺点。自动控制困难等缺点。数数字字电电视视从从节节目目采采集集、编编辑辑制制作作到到信信号号的的
23、发发送送、传传输输和和接接收收全全部部采采用用数数字字处处理理，其其中中利利用用了了先先进进的的数数字字图图像像压压缩缩技技术术、数数字字信信号号纠纠错错编编码码技技术术、高高效效的的数数字字信信号号调调制技术等。制技术等。在在处处理理、传传输输过过程程中中引引入入的的噪噪波波只只要要幅幅度度不不超超过过一一定定的的门门限限都都可可以以被被清清除除掉掉，即即使使有有误误码码，也也可可利利用用纠纠错错技技术术纠纠正正过过来来，所以数字电视接收的图像质量较高。所以数字电视接收的图像质量较高。21第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视数数字字电电视视采采用用压压缩缩编编码码技技术
24、术，在在只只能能传传送送一一套套模模拟拟电电视视节节目目的的频频带带内内传传送送多多套套数数字字电电视视节节目目，电电视视频频道道数数会会相相应应地迅速增多。地迅速增多。数数字字电电视视便便于于开开展展多多种种数数字字信信息息服服务务，如如数数据据广广播播、文文字字广广播播等等。数数字字电电视视容容易易实实现现加加密密、加加扰扰，便便于于开开展展各各类类收费业务。收费业务。22第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视一、数字电视系统的组成一、数字电视系统的组成数字电视系统的组成如图所示。发端由摄像数字电视系统的组成如图所示。发端由摄像机产生彩色电视图像、音频信号，经机产生彩色
25、电视图像、音频信号，经A/D变换后，变换后，变为数字音、视频信号送入信源编码中。变为数字音、视频信号送入信源编码中。信源编码的目的是对图像和音频数据进行压信源编码的目的是对图像和音频数据进行压缩，去掉信号中的冗余部分，降低传输码率。然缩，去掉信号中的冗余部分，降低传输码率。然后，压缩后的数字视、音频数据信号送入传输流后，压缩后的数字视、音频数据信号送入传输流复用，（传输流复用完成多套节目复用功能）。复用，（传输流复用完成多套节目复用功能）。然后，送入信道编码和调制器中，包括纠错编码然后，送入信道编码和调制器中，包括纠错编码和各种信号处理以及数字调制的功能，提高信号和各种信号处理以及数字调制的功
26、能，提高信号的抗干扰能力。因为数据码流经长距离传输后不的抗干扰能力。因为数据码流经长距离传输后不可避免会混入噪声而发生误码。可避免会混入噪声而发生误码。23经编码和调制后的信号再经输出接口电路送入经编码和调制后的信号再经输出接口电路送入传输线路。传输线路。远距离传输线路，可以采用数字光纤、远距离传输线路，可以采用数字光纤、数字数字卫星，也可以采用数字微波线路，以接力传输方卫星，也可以采用数字微波线路，以接力传输方式，站与站的距离可达式，站与站的距离可达50公里。公里。收端的过程与发端相反，接收端通过输入接口收端的过程与发端相反，接收端通过输入接口电路把信号送入信道解码和数字解调器，经数字电路把
27、信号送入信道解码和数字解调器，经数字解调和信道解码可纠正由传输所造成的误码，然解调和信道解码可纠正由传输所造成的误码，然后将信号送入解多路复用，最后再分别送入视频、后将信号送入解多路复用，最后再分别送入视频、音频解压缩处理电路中，还原成模拟的视频、音音频解压缩处理电路中，还原成模拟的视频、音频信号。频信号。24数字电视系统组成数字电视系统组成25数字电视系统结构数字电视系统结构数数字字信信号号源源视频编码器视频编码器音频编码器音频编码器数据编码器数据编码器节目节目流复流复用器用器传送传送流复流复用器用器RS编码编码/交织交织TCM编码编码QAM或或QPSK或或VSB调制或调制或OFDM形成形成
28、调调谐谐器器解调解调/解扰解扰/RS解码解码/解交织解交织/TCM解码解码解多路解多路复用复用MPEG-2解码解码传送流传送流辅助数据等辅助数据等（信源编码（信源编码/数字源制作）数字源制作）（信源）（信源）（信道编码（信道编码/存储）存储）（信宿）数字显示数字显示器器数字扬声数字扬声器器彩色模拟电视信号的数字化一般采用脉冲编彩色模拟电视信号的数字化一般采用脉冲编码调制（码调制（PCM）方式，又称为编码器，包括采样、）方式，又称为编码器，包括采样、量化和编码量化和编码3个过程，是产生数字电视信号的主要个过程，是产生数字电视信号的主要方法。模拟信号数字化框图如下图所示，其中方法。模拟信号数字化框
29、图如下图所示，其中fc为滤波器的截止频率，为滤波器的截止频率，fs为取样频率。为取样频率。取样取样是将时间上连续的模拟信号转变为时是将时间上连续的模拟信号转变为时间离散的信号。间离散的信号。量化量化是将幅度连续信号转换为幅度离散的是将幅度连续信号转换为幅度离散的信号。信号。编码编码是按照一定的规律，将时间和幅度上是按照一定的规律，将时间和幅度上离散的信号编成二进制或多进制代码。离散的信号编成二进制或多进制代码。27281MPEG-1标准标准活动图像专家组（活动图像专家组（CodingofMovingPicturesandAssociatedAudioforDigitalStorageMedia
30、atuptoabout1.5Mb/s）是国际标准化）是国际标准化组织（组织（ISO）和国际电工委员会）和国际电工委员会(IEC)、联合技术、联合技术委员会委员会(JTC1)的第的第29分委员会分委员会(SC29)的第的第11工作工作组组(WG11)MPEG成立于成立于1988年，它的任务是开发运动图像年，它的任务是开发运动图像及其声音的数字编码标准。及其声音的数字编码标准。二、图像二、图像/视频压缩编码标准视频压缩编码标准29MPEG-1标准可以处理各种类型的活动图像，标准可以处理各种类型的活动图像，其基本算法对于压缩水平方向其基本算法对于压缩水平方向352个像素、竖直方个像素、竖直方向向28
31、8个像素的空间分辨力及每秒个像素的空间分辨力及每秒24-30幅画面的幅画面的运动图像有很好的效果，其中有三个部分：运动图像有很好的效果，其中有三个部分：第一部分第一部分系统部分，是关于数字视频、数字系统部分，是关于数字视频、数字音频和辅助数据等多路压缩数据流复用和同步的音频和辅助数据等多路压缩数据流复用和同步的规定。规定。第二部分第二部分视频部分，关于位速率约为视频部分，关于位速率约为1.5Mb/s的视频信号压缩编码的规定。的视频信号压缩编码的规定。第三部分第三部分音频部分，是关于每通道位速率为音频部分，是关于每通道位速率为64kb/s、128kb/s、192kb/s的数字音频信号的压的数字音
32、频信号的压缩规定。缩规定。30MPEG-2标准标准MPEG-2的全称：运动图像及有关声音信息的的全称：运动图像及有关声音信息的通用编码通用编码(CodingofMovingPicturesandAssociatedAudio),主要是针对数字视频广播、高清晰度主要是针对数字视频广播、高清晰度电视和数字视盘等制定的电视和数字视盘等制定的49Mbit/s运动图像及其伴音的运动图像及其伴音的编码标准，编码标准，MPEG-2是数字电视机顶盒与是数字电视机顶盒与DVD等产品的基等产品的基础。标准的文件编号为础。标准的文件编号为ISO/IEC13818.MPEG-2由多个部分组成主要有三部分：由多个部分组
33、成主要有三部分：系统：是关于多路音频、视频和数据的复用和同系统：是关于多路音频、视频和数据的复用和同步的规定。步的规定。视频：主要涉及各种比特率的数字视频压缩编解视频：主要涉及各种比特率的数字视频压缩编解码的规定。码的规定。音频：扩充了音频：扩充了MPEG-1的音频标准使之成为多通的音频标准使之成为多通道音频编码系统。道音频编码系统。31MPEG-3标准标准最初为最初为HDTV开发的编码和压缩标准。开发的编码和压缩标准。MPEG-3要求传输速率在要求传输速率在20Mbits/sec-40Mbits/sec间，但这将使画面有轻度扭曲。间，但这将使画面有轻度扭曲。但由于但由于MPEG-2的高速发展
34、，的高速发展，MPEG-3的的功能已被淘汰，其原来的工作由功能已被淘汰，其原来的工作由MPEG-2小组小组承担承担5.3现有的数字电视标准现有的数字电视标准目前数字电视广播有三个相对成熟的标目前数字电视广播有三个相对成熟的标准制式：准制式：欧洲的欧洲的DVB(DigitalVideoBroadcasting)、美国的美国的ATSC（AdvancedTelevisionSystemsCommittee）日本的日本的ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting)。33第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视我国我国DTTB标准标准34第五章
35、第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视 ATSC标准视频压缩采用标准视频压缩采用MPEG-2标准，标准，音音频压缩采用频压缩采用ATSC标准标准A52(即杜比公司的即杜比公司的AC-3)，节目复用遵循节目复用遵循MPEG-2标准，标准，能完成各种码流能完成各种码流的组合和调整。的组合和调整。地面电视广播系统中，地面电视广播系统中，采用网格编码采用网格编码（TrellisCode）8电平残留边带（电平残留边带（8-VSB）调制）调制方式，方式，在在6MHz的频带内可传送一路的频带内可传送一路HDTV节目，节目，传输比特率为传输比特率为19.39Mb/s；有线电视网中采用有线电视网中
36、采用16-VSB调制方式，调制方式，在在6MHz的频带内可传送两路的频带内可传送两路HDTV节目，节目，传输比特率为传输比特率为38.78Mb/s。 5.3.1ATSC标准标准ATSC标标 准准 采采 用用 了了 ITU-R TechGroup11/3(数数字字电电视视地地面面广广播播模模式式)的的模模式式，由由信信源源编编码码和和压压缩缩、业业务务复复用用和和传传送送、RF发发送送三三个个子子系系统统组组成成，信信源源编编码码与与压压缩缩用用来来得得到到视视频频、音音频频和和辅辅助助数数据据流流。辅辅助助数数据据(Ancillarydata)是是指指控控制制数数据据、条条件件接接收收控控制制
37、数数据据和和与与视频、视频、音频节目有关的数据。音频节目有关的数据。35第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视业业务务复复用用和和传传送送把把视视频频、音音频频和和辅辅助助数数据据流流打打成成统统一一格格式式的的数数据据包包并并合合成成一一个个数数据据流流。RF发发送送也也称称为为信信道道编编码码和和调调制制。信信道道编编码码的的目目的的是是从从受受到到传传输输损损失失的的信信号号中中恢恢复复出出原原信信号号，在在地地面面传传输输中中采采用用8VSB调调制制，在在有有线线电电视视中中采采用用16VSB调制。调制。36第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视
38、DVB是以欧洲为主，是以欧洲为主，世界上有世界上有200多个组织参加开发的项目。多个组织参加开发的项目。DVB是一套是一套完整的数字电视解决方案，完整的数字电视解决方案，得到了广泛得到了广泛的应用。的应用。DVB系统的主要标准有：系统的主要标准有：DVB-S用于用于1112GHz频段的数字卫星系统，频段的数字卫星系统，适用于多种转发器带宽与功率，适用于多种转发器带宽与功率，传输层传输层的数据码速率最大为的数据码速率最大为38.1Mb/s。 5.3.2DVB标准标准欧欧洲洲的的DVB制制式式应应用用最最广广泛泛、最最灵灵活活。DVB制制式式主主要要包包括括数数字字卫卫星星电电视视(DVB-S)、
39、数数字字有有线线电电视视(DVB-C)和和数数字字地地面面广广播播电电视视(DVB-T)三三个个标标准准， 这这三三个个标标准准的的信信源源编编码码方方式式都都是是MPEG-2的的复复用用数数据据包包，规规定定视视频频采采用用MPEG-2编编码码，音音频频采采用用MPEG-2第第二二层层(MUSICAM)编编码码标准。标准。DVB标标准准对对于于不不同同的的传传输输媒媒体体，采采用用了了不不同同的的调调制制方方式式：DVB-S采采用用QPSK四四相相相相移移键键控控调调制制方方式式，DVB-C采采用用QAM正正交交幅幅度度调调制制方方式，式，DVB-T采用采用COFDM多载波频分复用技术。多载
40、波频分复用技术。38第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视COFDM在在抑抑制制多多径径传传输输干干扰扰方方面面有有着着显显著著的的优优越越性性。在在传传输输比比特特率率方方面面，DVB允允许许比比特特率率可可变变，对对DVB-T而而言言，在在6MHz的的频频带带内内传传输输速速率率为为3.723.8Mb/s，在在8MHz的的频频带带内内，传传输输速速率率为为4.931.7Mb/s。DVB-C和和DVB-S已已被被世界各国采纳。世界各国采纳。39第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视DVB-C用用于于8MHz数数字字有有线线电电视视系系统统，与与DVB-
41、S兼兼容容，传传输输层层的的数数据据码码速速率最大为率最大为38.1Mb/s。DVB-T用用于于6、7、8MHz地地面面数数字字电电视视系系统统，传传输输层层的的数数据据码码速速率率最最大大为为24Mb/s。DVB-CS用用于于数数字字卫卫星星共共用用天天线线电电视视系系统统（SMATV），由由DVB-C和和DVB-S改改变得出，变得出，服务于共用天线电视系统安装。服务于共用天线电视系统安装。40第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视DVB-SI业业务务服服务务信信息息系系统统，可可对对DVB解解码器进行设置。码器进行设置。DVB-TXT固定格式文本传送规范。固定格式文本传
42、送规范。DVB-CI用用于于条条件件接接收收及及其其他他应应用用的的DVB通用接口。通用接口。DVB-DATA用用于于多多媒媒体体数数据据广广播播的的技技术术规规范。范。此此外外还还有有多多种种DVB回回传传信信道道和和网网络络接接口口标标准。准。41第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视5.3.3ISDB-T标准标准日日本本ISDB-T标标准准采采用用频频宽宽分分段段传传输输正正交交频频分分复复用用调调制制方方式式(Bandwidth SegmentedTransmissionOFDM)。该该调调制制方方式式可可以以在在6MHz带带宽宽中中传传递递HDTV服服务务或或多多
43、节节目目服服务务。与与DVB不不同同，ISDB-T标标准准将将整整个个带带宽宽分分割割成成一一系系列列的的频频率率段段称称为为OFDM段段。ISDB-T提提供供了了几几种种调调制制方方式式的的组组合合(DQPSK、QPSK、16QAM、 64QAM)和和内内编编码码的的编编码码率率(code rate)(12、23、34、56、78)。这这些参数对每个些参数对每个OFDM段可以独立选择。段可以独立选择。42第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视ISDB-T的的模模拟拟带带宽宽有有5.6 MHz(宽宽带带ISDB-T)和和430kHz(窄窄带带ISDB-T)两两种种选选择择，
44、宽宽带带ISDB-T由由13个个OFDM段段组组成成，可可以以分分层层传传输输，也也就就是是说说，各各个个OFDM段段可可以以具具有有不不同同的的参参数数，这这样样就就能能够够满满足足综综合合业业务务接接收收机机的的需需要要。窄窄带带ISDB-T仅仅由由一一个个OFDM段段构构成成，适适合合语语音音和和数数据据广广播播。宽宽带带接接收收机机可可以以接接收收窄窄带带信信号号，窄窄带带接接收收机机可可以以接接收收宽宽带带信信号号的的中中心心频频率段。率段。43第五章第五章 数字电视与高清晰度电视数字电视与高清晰度电视5.3.4DTTB标准标准 我国地面数字电视广播系统（我国地面数字电视广播系统（D
45、TTB）GB20600-2006具有自主创新的特点，能提高系统性能的具有自主创新的特点，能提高系统性能的主要关键技术有：能实现快速同步和高效信道估计与主要关键技术有：能实现快速同步和高效信道估计与均衡的均衡的PN序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低序列帧头设计和符号保护间隔填充方法、低密度校验纠错码（密度校验纠错码（LDPC）、系统信息的扩频传输方）、系统信息的扩频传输方法等。本标准支持法等。本标准支持4.813Mbit/s32.486Mbit/s的系统的系统净荷传输净荷传输数据数据率。率。数字电视地面广播传输系统是广播电视系统数字电视地面广播传输系统是广播电视系统的重要组成部分，不但必须具
46、有支持传统电视广的重要组成部分，不但必须具有支持传统电视广播服务的基本功能，而且还要具有适应广播电视播服务的基本功能，而且还要具有适应广播电视服务的可扩展功能。数字电视地面广播传输系统服务的可扩展功能。数字电视地面广播传输系统支持固定（含室内、外）接收和移动接收两种模支持固定（含室内、外）接收和移动接收两种模式。在固定接收模式下，可以提供标准清晰度数式。在固定接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播字电视业务、高清晰度电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务；在移动接收业务、多媒体广播和数据服务业务；在移动接收模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务
47、、数模式下，可以提供标准清晰度数字电视业务、数字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务字声音广播业务、多媒体广播和数据服务业务。系统配置主要包括：信源编码器（通常系统配置主要包括：信源编码器（通常为为MPEG-2编码器、编码器、H.264/MPEG4编码器）编码器）、TS码流复用器、加密机、码流复用器、加密机、GB20600-2006数字激励器、单频网适配器、数字激励器、单频网适配器、GPS信信号接收机、数字电视发射机、天馈系统以号接收机、数字电视发射机、天馈系统以及相应的软件管理单元。实际上根据运营及相应的软件管理单元。实际上根据运营模式不同，系统还可以相应简化，数字电模式不同，系统还可以相应简化，数字电视地面广播还可以借用已有的模拟天馈线视地面广播还可以借用已有的模拟天馈线系统，节约资源和建设时间系统，节约资源和建设时间。
