數(shù)字電視的發(fā)展及其標(biāo)準(zhǔn)

一、什么是數(shù)字電視
1．數(shù)字電視的概念
數(shù)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(shù)字電視信號或?qū)?shù)字電視信號進(jìn)行處理和調(diào)制的全新電視系統(tǒng)。該系統(tǒng)所有的信號傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的，數(shù)字信號的傳播速率可達(dá)每秒19.39M字節(jié)，如此大的數(shù)據(jù)流保證了數(shù)字電視的高清晰度，克服了模擬電視的先天不足。
2．?dāng)?shù)字電視的兩種主流解釋
(1)上世紀(jì)80年代ITT公司研制了一套數(shù)字處理芯片，在接收模擬電視信號的情況下，再經(jīng)模擬高中頻處理，最后經(jīng)模／數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)事信號進(jìn)行數(shù)字處理，以改進(jìn)圖像清晰度。上世紀(jì)90年代又出現(xiàn)多種具有畫中畫、倍行和其他改進(jìn)的“數(shù)字電視機(jī)”，不過這些電視機(jī)接收的仍是模擬電視信號，并不是真正意義上的數(shù)字電視。
(2)美國的“數(shù)字電視機(jī)”(簡稱DTV)專指地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)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(shù)字電視信號。因此，只有這種電視機(jī)才是名副其實(shí)的數(shù)字電視機(jī)。
3．?dāng)?shù)字電視的優(yōu)勢
數(shù)字化是廣電行業(yè)的一次技術(shù)轉(zhuǎn)型，將會給廣播電視帶來一場變革，有線電視數(shù)字化主要帶來三個方面的變化：
(1)量的變化?，F(xiàn)在通過有線電視網(wǎng)可以看到30~50套電視節(jié)目。數(shù)字化之后，可以看到幾百套電視節(jié)目。
(2)質(zhì)的變化。數(shù)字化之后，我們的電視機(jī)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(wù)，可以通過電視購物、繳水電費(fèi)等，成為人們生活中不可缺少的工具，成為社會現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的支撐平臺。
(3)方式的改變?，F(xiàn)在看電視是被動看。數(shù)字化之后，我們可以主動地看，根據(jù)自己的時間選取自己喜歡看的節(jié)目。可以說，廣播電視數(shù)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(wù)。
4．?dāng)?shù)字電視的缺點(diǎn)
數(shù)字電視并不是完美無缺的，它同樣存在一些弱點(diǎn)。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(fù)，并不影響圖像的最終質(zhì)量，而有些損傷只能通過一些補(bǔ)償措施削弱它的影口向，但這并不能影響電視領(lǐng)域向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。
5。數(shù)字電視的分類
●按信號傳輸方式可分為：地面無線傳輸數(shù)字電視；衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視；有線傳輸數(shù)字電視。
●按圖像清晰度可分為三大類：數(shù)字高清晰度電視(HDTV)；數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)；數(shù)字普通清晰度電視(LDTV).
●按照產(chǎn)品類型可分為：數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機(jī)頂盒和一體化數(shù)字電視接收機(jī)。
●按顯示屏幕幅型比分類：數(shù)字電視可分為4：3和16：9幅型比兩種類型。

二、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)
在數(shù)字電視傳輸碼流中，一個數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)。目前投入使用的有三種：美國的ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會)；歐洲的DVB(數(shù)字視頻廣播)；日本的ISDB(綜合服務(wù)數(shù)字廣播)。
每一種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)
ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。第三層是系統(tǒng)復(fù)用層，特定的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，采用MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。最后一層是傳輸層，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。對于地面廣播，其標(biāo)準(zhǔn)采用Zenith公司開發(fā)的8VSB，此系統(tǒng)可通過6MHz的地面廣播頻道實(shí)現(xiàn)19，3Mb／s的傳輸速率。該標(biāo)準(zhǔn)也包含適合有線電視系統(tǒng)高數(shù)據(jù)率的16VSB模式，可在6MHz的有線信道中實(shí)現(xiàn)38．6Mb／s的傳輸速率。下面兩層共同承擔(dān)普通數(shù)據(jù)的傳輸，上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上運(yùn)行的特定配置，如HDTV或SDTV(標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視)。上面兩層還確定ATSC標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)以60幀／秒進(jìn)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(jī)的VGA格式相同，以保證與計算機(jī)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(yīng)現(xiàn)有的視頻系統(tǒng)。
另外，ATSC還開發(fā)通過了在幀頻為50Hz的國家使用的另行標(biāo)準(zhǔn)。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(yīng)必要的窗口設(shè)置。基于50Hz版本的ATSCDTV標(biāo)準(zhǔn)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(xué)研究院也參加了ATSC組織。
2．歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)
DVB標(biāo)準(zhǔn)包括：DVB廣播傳輸系統(tǒng)、DVB基帶附加信息系統(tǒng)、DVB交互業(yè)務(wù)系統(tǒng)、DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn)。具體如下：
(1)DVB廣播傳輸系統(tǒng)
DVB數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)利用了包括衛(wèi)星、有線、地面、SMATV、MNDSD在內(nèi)的所有通用電視廣播傳輸媒體。它們分別對應(yīng)的DVB標(biāo)準(zhǔn)中：DVB-S＼DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。
1)DVB-S(ETS 300421)??數(shù)字衛(wèi)星直播系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
該標(biāo)準(zhǔn)以衛(wèi)星作為傳輸介質(zhì)。通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的壓縮數(shù)字信號，經(jīng)過衛(wèi)星接收機(jī)后由衛(wèi)星機(jī)頂盒處理，輸出現(xiàn)有模擬電視機(jī)可以接收的信號。數(shù)據(jù)流的調(diào)制采用四相相移鍵控調(diào)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(dá)到CCIR601演播室質(zhì)量的碼率為9Mb／s，達(dá)到PAL質(zhì)量的碼率為5Mb／s。一個54MHz轉(zhuǎn)發(fā)器傳送速率可達(dá)68Mb／s，并可供多套節(jié)目復(fù)用。
在DVB-S標(biāo)準(zhǔn)公布之后，幾乎所有的衛(wèi)星直播數(shù)字電視均采用該標(biāo)準(zhǔn)，我國也選用了DVB-S標(biāo)準(zhǔn)。
2)DVB-C(ETS 300 429)??數(shù)字有線廣播電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
該標(biāo)準(zhǔn)具有1