數字電視的發(fā)展及其標準

一、什么是數字電視
1．數字電視的概念
數字電視是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都是使用數字電視信號或對數字電視信號進行處理和調制的全新電視系統。該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的，數字信號的傳播速率可達每秒19.39M字節(jié)，如此大的數據流保證了數字電視的高清晰度，克服了模擬電視的先天不足。
2．數字電視的兩種主流解釋
(1)上世紀80年代ITT公司研制了一套數字處理芯片，在接收模擬電視信號的情況下，再經模擬高中頻處理，最后經模／數轉換成數事信號進行數字處理，以改進圖像清晰度。上世紀90年代又出現多種具有畫中畫、倍行和其他改進的“數字電視機”，不過這些電視機接收的仍是模擬電視信號，并不是真正意義上的數字電視。
(2)美國的“數字電視機”(簡稱DTV)專指地面數字電視廣播系統。在這種系統中，除了目前節(jié)目制作中還有一部分是模擬的以外，從演播室到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都是使用數字電視信號。因此，只有這種電視機才是名副其實的數字電視機。
3．數字電視的優(yōu)勢
數字化是廣電行業(yè)的一次技術轉型，將會給廣播電視帶來一場變革，有線電視數字化主要帶來三個方面的變化：
(1)量的變化。現在通過有線電視網可以看到30~50套電視節(jié)目。數字化之后，可以看到幾百套電視節(jié)目。
(2)質的變化。數字化之后，我們的電視機變成了多媒體信息終端，不僅能看電視節(jié)目，還可以聽廣播，可以獲得多種信息資訊服務，可以通過電視購物、繳水電費等，成為人們生活中不可缺少的工具，成為社會現代服務業(yè)的支撐平臺。
(3)方式的改變。現在看電視是被動看。數字化之后，我們可以主動地看，根據自己的時間選取自己喜歡看的節(jié)目。可以說，廣播電視數字化在滿足公共需求和普遍要求的同時，為用戶提供了一對

一、端到端的個性化服務。
4．數字電視的缺點
數字電視并不是完美無缺的，它同樣存在一些弱點。例如在取樣的過程、量化誤差、壓縮編碼所帶來的信號損傷，在節(jié)目制作及傳輸過程中貫通延遲。有些損傷可以修復，并不影響圖像的最終質量，而有些損傷只能通過一些補償措施削弱它的影口向，但這并不能影響電視領域向數字化的轉變。
5。數字電視的分類
●按信號傳輸方式可分為：地面無線傳輸數字電視；衛(wèi)星傳輸數字電視；有線傳輸數字電視。
●按圖像清晰度可分為三大類：數字高清晰度電視(HDTV)；數字標準清晰度電視(SDTV)；數字普通清晰度電視(LDTV).
●按照產品類型可分為：數字電視顯示器、數字電視機頂盒和一體化數字電視接收機。
●按顯示屏幕幅型比分類：數字電視可分為4：3和16：9幅型比兩種類型。

二、數字電視標準
在數字電視傳輸碼流中，一個數據包有多大，含有多少字節(jié)，每個字節(jié)的含義是什么，甚至一個字節(jié)的某一比特位是何意義，都有明確的規(guī)定，這就是標準。目前投入使用的有三種：美國的ATSC(先進電視系統委員會)；歐洲的DVB(數字視頻廣播)；日本的ISDB(綜合服務數字廣播)。
每一種數字電視標準又可分為衛(wèi)星傳輸、電纜傳輸和地面?zhèn)鬏敺绞健?BR> 1．美國ATSC標準
ATSC數字電視標準由四個分離的層級組成，層級之間有清晰的界面。最高層為圖像層，確定圖像的形式，包括像素陣列，幅型比和幀頻。第二層是圖像壓縮層，采用MPEG-2圖像壓縮標準。第三層是系統復用層，特定的數據被納入不同的壓縮包中，如節(jié)目1圖像，節(jié)目2聲音，或者輔助數據，采用MPEG-2系統標準。最后一層是傳輸層，確定數據傳輸的調制和信道編碼方案。對于地面廣播，其標準采用Zenith公司開發(fā)的8VSB，此系統可通過6MHz的地面廣播頻道實現19，3Mb／s的傳輸速率。該標準也包含適合有線電視系統高數據率的16VSB模式，可在6MHz的有線信道中實現38．6Mb／s的傳輸速率。下面兩層共同承擔普通數據的傳輸，上面兩層確定在普通數據傳輸的基礎上運行的特定配置，如HDTV或SDTV(標準清晰度電視)。上面兩層還確定ATSC標準支持的具體圖像格式，共有18種格式(HDTV6種、SDTV12種)，14種采用逐行掃描方式。
(1)HDTV，1920像素(H)x1080像素(V)，寬高比16：9，幀頻60Hz／隔行掃描制，幀頻30Hz及24Hz／逐行掃描制；
(2)HDTV，1280．像素(H)X720像素(V)，寬高比16：9，幀頻60Hz及30Hz、24Hz／逐行掃描制；
(3)SDTV，704像素(H)x480像素(V)，寬高比16：9或4：3，幀頻60Hz／隔行掃描制，幀頻60Hz及30Hz、24Hz／逐行掃描制；
(4)SDTV，640像素(H)x480像素(V)，寬高比4：3，幀頻60Hz／隔行掃描制，幀頻60Hz、30Hz、24Hz／逐行掃描制。
HDTV除一種之外，圖像格式都采用逐行掃描。因為1920x1080格式不適合在6MHz信道內以60幀／秒進行逐行掃描，故以隔行掃描取代之。SDTV的640x480圖像格式與計算機的VGA格式相同，以保證與計算機的適用性二在所有12種SDTV格式中，有9種采用逐行掃描，保留3種為隔行
掃描方式以適應現有的視頻系統。
另外，ATSC還開發(fā)通過了在幀頻為50Hz的國家使用的另行標準。HDTV的像素陣列相同，但幀頻為25Hz和50Hzo SDTV格式的垂直分辨率為576行而水平分辨率則不同；也包含352x288格式，適應必要的窗口設置。基于50Hz版本的ATSCDTV標準使采用幀頻為50Hz的國家更易于使用。
ATSC成員30個，我國的廣播科學研究院也參加了ATSC組織。
2．歐洲DVB標準
DVB標準包括：DVB廣播傳輸系統、DVB基帶附加信息系統、DVB交互業(yè)務系統、DVB條件接收及接口標準。具體如下：
(1)DVB廣播傳輸系統
DVB數字廣播傳輸系統利用了包括衛(wèi)星、有線、地面、SMATV、MNDSD在內的所有通用電視廣播傳輸媒體。它們分別對應的DVB標準中：DVB-S＼DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。
1)DVB-S(ETS 300421)??數字衛(wèi)星直播系統標準。
該標準以衛(wèi)星作為傳輸介質。通過衛(wèi)星轉發(fā)的壓縮數字信號，經過衛(wèi)星接收機后由衛(wèi)星機頂盒處理，輸出現有模擬電視機可以接收的信號。數據流的調制采用四相相移鍵控調制(QPSK)方式，工作頻率為11門2GHz。在使用MPEG-2的MP@ML(主類@主級)格式時，用戶端
達到CCIR601演播室質量的碼率為9Mb／s，達到PAL質量的碼率為5Mb／s。一個54MHz轉發(fā)器傳送速率可達68Mb／s，并可供多套節(jié)目復用。
在DVB-S標準公布之后，幾乎所有的衛(wèi)星直播數字電視均采用該標準，我國也選用了DVB-S標準。
2)DVB-C(ETS 300 429)??數字有線廣播電系統標準。
該標準具有1