一種基于PC機的數字電視接收系統

引言

隨著計算機技術、數字處理及圖像壓縮技術等高科技迅猛發展，傳統電視走進了數字電視的新時期。（數字電視―指從節目攝制、制作、編輯、存儲、發射、傳輸，到信號接收、處理、顯示等全過程完全數字化的電視系統。）

伴隨著電視廣播的全面數字化和互聯網技術的發展，數字電視信號不僅可由“機頂盒+電視機”的模式接收，而且也可以在PC機上直接收看。

本文闡述和分析了用PC機接收數字電視信號的實際意義和發展趨勢，并給出一個基于PC機的數字電視接收系統的實現方案。

1. 國外主要技術標準及我國數字電視標準化現狀

1.1 國外數字電視技術標準

目前國際上數字電視主要有三種標準[1] ：

1）歐洲ETSI的DVB（Digital Video Broadcasting 數字視頻廣播）；

DVB是將數字視頻、音頻和多媒體數據信號編碼為MPEG-2視頻、音頻及多媒體信號，經過復用為信源輸出信號。可分別饋送至DVB-S/C/T信道。DVB家族三成員：

1、 用于衛星數字電視廣播的DVB-S

衛星信道的特點是：可用頻帶寬、功率受限、干擾大、信噪比低。所以要求采用可靠性高的信號調制方式，并要求有較強的信號糾錯能力，對帶寬要求不是特別高。因此DVB-S采用前向糾錯(FEC)(包括Viterbi編碼、交織、RS編碼及加擾等電路)、正交移相鍵控(QPSK)調制的信道處理方式，然后發送給衛星鏈路；接收時進行相反的處理。DVB-S標準已為全球所認同。

2、 用于有線(同軸電纜)數字電視廣播的DVB-C

有線信道的特點是：信噪比高、頻帶資源窄、存在回波和非線性失真。這就要求DVB-C采用帶寬窄、頻帶利用率高、抗干擾能力較強的調制方式。同時，由于信道信噪比高、誤碼率較低，對糾錯能力要求不很高，因此,DVB-C的信道部分采用RS碼、卷積碼交織和正交幅度調制(QAM)技術。DVB-C為歐洲、澳大利亞、北美、南美等一些國家接受。
3、用于地面數字電視廣播的DVB-T

地面廣播的特點是：地形復雜、存在時變衰落和多徑干擾、信噪比較低，而且要支持移動接收。因此，DVB-T采用前向糾錯(FEC)(包括內碼交織、內碼Viterbi編碼、外碼交織、外碼RS編碼)和能有效消除多徑干擾的正交頻分復用(COFDM)以及格雷碼映射4/16/64QAM調制等技術進行信道處理。然后在原來用于模擬的6MHz、7MHz和8MHz頻帶內發送數字電視節目。DVB-T發送的比特率是可變的。數字電視地面廣播DVB-T已在歐洲、澳大利亞、新加坡進行了廣泛的測試試驗并得到認可[2]。

2)日本DiBEG的ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting 綜合業務數字廣播），源于DVB；

3)美國先進電視委員會ATSC（Advanced Television System Committee 先進電視制式委員會）的DTV。

ATSC的DTV是一種地面數字電視廣播標準，與DVB-T形成競爭，已在澳大利亞、新加坡等國家與DVB-T進行對比試驗。目前接受該標準的國家和地區有美國、加拿大、墨西哥、阿根廷、韓國、臺灣等。另外，北美地區在衛星數字電視廣播方面接受DVB-S、DSS(休斯數字衛星系統)標準；在有線數字電視廣播方面接受OpenCable(美國CableLabs制定的數字有線標準，該標準接受ATSC制式以及國際電訊聯盟（ITU）的ITU-TJ83的用于電視、聲音和數據服務的有線數字多節目制式)。 ATSC系統由信源編碼和壓縮、業務復用和傳送、射頻/傳輸3個子系統組成。信源編碼和壓縮可分別用于視頻、音頻和輔助數據。在HDTV系統中，視頻編碼使用MPEG-2視頻碼流語法，音頻編碼采用杜比AC-3數字音頻壓縮標準。業務復用和傳輸子系統是將視頻、音頻和輔助數據從各自的數據流分組中打包并復用為一個單一數據流，該子系統采用MPEG-2傳送碼流語法。傳送中充分考慮了各種數字媒體和計算機接口間的互操作性。射頻/傳輸子系統完成信道編碼和調制。接收是發送的逆過程[3]。

1.2 我國數字電視標準化現狀

1999 年我國開始實施數字電視產業化專項，第二年成立了全國數字電視標準委員會，中國數字電視標準制訂工作正式啟動。信息產業部和國家廣電總局也都為此成立了專門的標準制訂專家組，進行國內外數字電視標準的整理和研究工作。