数字电视技术的概念及其发展史

前言

随着时代的进步，电子技术也运用于各类行业和生活用品中，人们对生活的需求也越来越高，尤其是与人们日常生活息息相关家电类用品，比如电视。如今的电视技术已经发展到了数字化时代，数字电视技术的应运而生给人们的生活带来了前所未有的改变，而数字电视也已经走进到各家各户中，数字电视的技术优势必然会取代模拟电视，数字技术的应用会使电视技术开辟一个新天地。当然模拟技术在局部小范围的电视技术上也会占有一定市场。数字电视为电子信息产业提供了一个难得机遇。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡，将带来上万亿元的市场，它必将成为我国新的经济增长点。数字电视已不仅仅是传统意义上的电视，而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务，是3C融合的一个典范，是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。这样的数字电视明确的显示着人们生活水平的不断提高。

本文通过查询资料来了解和阐述数字电视技术，以及数字电视的优点和未来的发展趋势。

1、数字电视技术的概念及其发展史

1.1数字电视的概念

数字电视是指从节目的采集、录制到发射、传输、接收等所有环节中，都使用数字电视信号或对数字电视信号采用数字处理和调制的方法，是一种全新电视系统。它由信源、信道与信宿三部分组成，其组成方框图如图1-1所示：

数字电视按信号的传输途径可分为三种：数字卫星电视（DVB-S ）、数字有线电视（DVB-C ）和地面无线传输数字电视（DVB-T ）。数字电视按其传输视频比（图像清晰度）可分为三类：数字高清晰度电视（HDTV ）、数字标准清晰度电视（SDTV ）和数字普通清晰度电视（LDTV ）。按显示屏幕幅型比分类，数字电视可分为4:3和16:9幅型比两种类型。按照产品类型结构分类，数字电视可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视机等。

数字电视的优点：1）传输图像质量高，传送距离远2）频道资源得到了充分利用 3）提供了全新业务，易于实现有条件接收4）可降低发送功率，扩大覆盖范围

1.2数字电视的标准：

1.2.1数字电视基础标准包括：

GB/T 7400.11数字电视术语、GY/T 134数字电视图像质量主观评价方法、GY/T 144广播电视 SDH干线网络管理接口协议、GY/T 145广播电视SDH干线网络管理信息模型规范、GY/Z 174数字电视广播业务信息（SI）规范、GY/Z 175数字电视广播有条件接收系统（CA）规范。

1.2.2数字电视标准

数字电视标准是指数字电视采用的视音频采样、压缩格式、传输方式和服务信息格式等的规定。目前投入使用的有三种：

美国的ATSC(先进电视系统委员会)；欧洲的DVB(数字视频广播)；日本的ISDB(综合服务数字广播)。

每一种标准对于信源的处理、画面格式及传输方式等方面均有一些差别。每一种数字电视标准又可分为卫星传输、电缆传输和地面传输方式。

1）美国ATSC标准

ATSC标准由四个层级组成，最高为图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层。再下来是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中。最后是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。下面两层共同承担普通数据的传输。上面两层确定在普通数据传输基础上运行的特定配置，如HDTV或SDTV；还确定ATSC 标准支持的具体图像格式。

另外，ATSC还开发并通过了可为采用50Hz帧频的国家使用的另行标准。

ATSC成员30个，其中有美国国内成员20个、来自阿根廷、法国、韩国等7个国家的成员10个，中国的广播科学研究院也参加了ATSC组织。

ATSC标准定义的画面格式

2）欧洲DVB标准

支持室内接收、移动接收等需求，包括4个系统。DVB传输系统：涉及卫星、有线电视、地面、SMATV、MMDS等所有传输媒体。DVB-S数字卫星广播系统标准：卫星传输具有覆盖面广、节目容量大等特点。DVB-C数字有线电视广播系统标准：系统前端可从卫星和地面发射获得信号。paw-T数字地面电视广播系统标准：本地区覆盖最好。传输质量高，但接收费用也高。DVB-SMATV是数字卫星共用天线电视(SMATV)广播系统标准。DVB-MS高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准。DVB-MC低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准。DVB基带附加信息系统：可传送接收IRD调谐、节目指南及图文、字幕、图标等信息。DVB-SI数字广播业务信息系统标准。DVB-TXT数字图文广播系统标准，用于固定格式图文电视的传送。DVB-SUB为数字广播字幕系统标准，用于字幕及图标的传送。

DVB标准定义的画面格式

3）日本ISDB标准

日本数字电视首先考虑的是卫星信道，采用QPSK调制。并在1999年发布了数字电视的标准--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(数字广播专家组)制订的数字广播系统标准，它利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信道上发送各种不同种类的信号，同时已经复用的信号也可以通过各种不同的传输信道发送出去。ISDB具有柔软性、扩展性、共通性等特点，可以灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据业务。ISDB筹划指导委员会委员17个，其他成员23个，其成员均为日本国内电子公司和广播ISDB标准定义的画面格式三种数字电视标准对比机构。

三国标准的对比

1.3数字电视的发展史

广播电视数字化的发展经历了大约三个阶段：第一个阶段从20世纪70年代开始，主要是针对当时模拟彩电制式的一些缺陷，如隔行扫描造成电视图像闪烁、亮度与色度之间互相串扰引起水平分解力降低等进行改进，当时电视数字化能力较低，仅能对节目源制作处理以及接收控制部分数字化：第二阶段从20世纪80年代开始，由于电视数字化技术越来越成熟，演播室已开始全面数字化，并对广播电视数字化制定了一系列标准；第三阶段从20世纪90年代开始，卫星、有线、地面对数字电视从发送到接收已全面实现数字化。在这个阶段中，日本、美国及欧洲各国都制订了各自的开发计划。日本目前已基本完成了网络改造，采用有线、地面传输方式，实现广播电视数字化。美国的有线数字已基本覆盖全国，有线网络实现了光纤化和数字化双向改造。数字电视平台不仅提供数字电视节目，还可以开展信息服务等多种增值服务。美国计划于2009年停播模拟电视节目。英国于1998年久启动了数字电视广播和互动电视平台，经过对传输网络进行光纤化、数字化的改造，于2000年已成为全球发展较好的数字电视市场，并计划于2010年停播模拟电视。法国的数字电视业发展得比较快，并计划于2011年全部停止模拟电视信号的播出。俄罗斯于2007年夜启动了数字电视发展计划，并于2015年，利用8年时间实现广播电视数字化。