一種基于PC機(jī)的數(shù)字電視接收系統(tǒng)

引言

隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理及圖像壓縮技術(shù)等高科技迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)電視走進(jìn)了數(shù)字電視的新時期。（數(shù)字電視―指從節(jié)目攝制、制作、編輯、存儲、發(fā)射、傳輸，到信號接收、處理、顯示等全過程完全數(shù)字化的電視系統(tǒng)。）

伴隨著電視廣播的全面數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視信號不僅可由“機(jī)頂盒+電視機(jī)”的模式接收，而且也可以在PC機(jī)上直接收看。

本文闡述和分析了用PC機(jī)接收數(shù)字電視信號的實際意義和發(fā)展趨勢，并給出一個基于PC機(jī)的數(shù)字電視接收系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。

1. 國外主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及我國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

1.1 國外數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前國際上數(shù)字電視主要有三種標(biāo)準(zhǔn)[1] ：

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

DVB是將數(shù)字視頻、音頻和多媒體數(shù)據(jù)信號編碼為MPEG-2視頻、音頻及多媒體信號，經(jīng)過復(fù)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(wèi)星數(shù)字電視廣播的DVB-S

衛(wèi)星信道的特點(diǎn)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(diào)制方式，并要求有較強(qiáng)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(diào)制的信道處理方式，然后發(fā)送給衛(wèi)星鏈路；接收時進(jìn)行相反的處理。DVB-S標(biāo)準(zhǔn)已為全球所認(rèn)同。

2、 用于有線(同軸電纜)數(shù)字電視廣播的DVB-C

有線信道的特點(diǎn)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(qiáng)的調(diào)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(diào)制(QAM)技術(shù)。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(shù)字電視廣播的DVB-T

地面廣播的特點(diǎn)是：地形復(fù)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(nèi)碼交織、內(nèi)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(fù)用(COFDM)以及格雷碼映射4/16/64QAM調(diào)制等技術(shù)進(jìn)行信道處理。然后在原來用于模擬的6MHz、7MHz和8MHz頻帶內(nèi)發(fā)送數(shù)字電視節(jié)目。DVB-T發(fā)送的比特率是可變的。數(shù)字電視地面廣播DVB-T已在歐洲、澳大利亞、新加坡進(jìn)行了廣泛的測試試驗并得到認(rèn)可[2]。

2)日本DiBEG的ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播），源于DVB；

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

ATSC的DTV是一種地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，與DVB-T形成競爭，已在澳大利亞、新加坡等國家與DVB-T進(jìn)行對比試驗。目前接受該標(biāo)準(zhǔn)的國家和地區(qū)有美國、加拿大、墨西哥、阿根廷、韓國、臺灣等。另外，北美地區(qū)在衛(wèi)星數(shù)字電視廣播方面接受DVB-S、DSS(休斯數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)；在有線數(shù)字電視廣播方面接受OpenCable(美國CableLabs制定的數(shù)字有線標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)接受ATSC制式以及國際電訊聯(lián)盟（ITU）的ITU-TJ83的用于電視、聲音和數(shù)據(jù)服務(wù)的有線數(shù)字多節(jié)目制式)。 ATSC系統(tǒng)由信源編碼和壓縮、業(yè)務(wù)復(fù)用和傳送、射頻/傳輸3個子系統(tǒng)組成。信源編碼和壓縮可分別用于視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)。在HDTV系統(tǒng)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(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)務(wù)復(fù)用和傳輸子系統(tǒng)是將視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)從各自的數(shù)據(jù)流分組中打包并復(fù)用為一個單一數(shù)據(jù)流，該子系統(tǒng)采用MPEG-2傳送碼流語法。傳送中充分考慮了各種數(shù)字媒體和計算機(jī)接口間的互操作性。射頻/傳輸子系統(tǒng)完成信道編碼和調(diào)制。接收是發(fā)送的逆過程[3]。

1.2 我國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

1999 年我國開始實施數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化專項，第二年成立了全國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)委員會，中國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)制訂工作正式啟動。信息產(chǎn)業(yè)部和國家廣電總局也都為此成立了專門的標(biāo)準(zhǔn)制訂專家組，進(jìn)行國內(nèi)外數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的整理和研究工作。