数字电视概念

数字电视概念

摘要：本文介绍了数字电视的概念、特点及优点，阐述了数字电视的

技术分类、标准、现状以及发展情况。

关键词：数字电视模拟电视编码调制标准

1数字电视概念

1．1数字电视定义

数字电视是电视数字化和网络化后的产物。数字电视是一个系统，是

指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等

全过程的数字化，换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的

数字流。

数字电视已不但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。

1．2数字电视与模拟电视的对比

数字电视采用的技术与原模拟电视有着很大的不同。其技术比较见下表。

1．3数字电视的优势

1)现有模拟电视频道带宽为8MHz，只能传送一套普通的模拟电视节目。采用数字电视后一个频道内就传送1—8套数字电视节目(随着编码技

术的改进，传送数量还会进一步提升)，电视频道利用率大大提升。

数字电视与模拟电视的技术比较

模拟电视

数字电视

描述

采用模拟信号传输电视图像、伴音、

附加功能等信号

采用数字信号传输电视图像、伴音、附加功能等信号

信源编解码

因为信号数据量不大。所以不存有信息编码压缩问题

电视信号数字化后，其信号的数据传输率很高。须具有良好的数据编

码压缩技术

复用

无夏用器，视频、音频信号分别传输

将编码后的视频、音频、辅助数据信号分别打包后复合成单路串行的

比特流，使数字电视具备了可扩展性、分级性、交互性、与网络的互

通性

信道编解码调制解调

图像信号按行、场排列，并具有行、

场同步信号、前后均衡脉冲等，并对

视频信号有补偿处理。调制方式一般采用调频或调幅

有压缩及复用，传送时的信号不再有模拟电视场、行标志及概念。通

过

纠错、均衡来提升信号抗干扰水平，调铡采用QAM、COFDM等新方法。且随着调制方法技术的改进。传输效率会进一步提升

特点

信号数据量少，技术成熟．价格便宜

信号不易在传输中失真，清晰度高，占用频带窄。数字电视信号可方便地在数字网络中传输，与计算机具有良好接口。

2)清晰度高、音频效果好、抗干扰水平强。在同样覆盖范围内，数字电视的发射功率要比模拟电视小一个数量级。

3)能够实现移动接收、便携接收及各种数据增值业务，实现视频点播等各种互动电视业务，实现加密／解密和加扰／解扰功能，保证通信的隐秘性及收费业务。

4)系统采用了开放的中间件技术，能实现各种交互式应用，可与计算机网络及互联网等的互通互连。

5)易于实现信号存储，而且存储时间与信号的特性无关，易于展开多种增值业务。

6)因为保留了现有模拟电视视频格式，用户端仅需加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目，利于系统的平稳过渡，减少消费者的经济负担。

1．4数字电视的应用范围

1)基本业务：只要节目源许可，用户能够收看数百套数字电视节目，以及几十套调频广播节目和数字音频广播(DAB)节目。

2)扩展业务：可提供如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、视频点播等。

3)增值业务：可通过双向传输系统实行交互式的多功能应用，如互联网接入、远程教学、远程医疗、电子邮件、计算机联网、数据通讯、家庭保安监控等多媒体信息服务。

1．5数字电视的弱点

数字电视并不是完美无缺的，它同样存有着一些弱点。例如在取样的

过程、量化误差、压缩编码所带来的信号损伤，在节目制作及传输过

程中贯通延迟。有些损伤能够修复，并不影响图像的最终质量，而有

些损伤只能通过一些补偿措施削弱它的影响，但这并不能影响电视领

域向数字化的转变。与电视信号数字化后所带来的好处相比，这些影

响往往会被忽略。

2数字电视分类

2．1按信号传输方式可分为：地面无线传输数字电视(地面数字电视)；卫星传输数字电视(卫星数字电视)；有线传输数字电视(有线数字电视)。

2．2按图像清晰度可分为三大类

1)数字高清晰度电视(HDTV)：需至少720线逐行或1080线隔行扫描、屏幕宽高比应为16：9、采用杜比数字音响，能将高清晰格式转化为其他格式并能接收并显示较低格式的信号，图像质量可达到或接近35mm

宽银幕电影的水平。

2)数字标准清晰度电视(SDTV)：必须达到480线逐行扫描，能将720

逐行、1080隔行等格式变为480逐行输出，采用杜比数字音响。对应

现有电视的分辨率，其图像质量为演播室水平。

3)数字普通清晰度电视(LDTV)：显示扫描格式低于标准清晰度电视，

即低于480线逐行扫描的标准。对应现有VCD的分辨率。

2．3按照产品类型可分为

数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视接收机；

2．4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。

3数字电视技术

数字电视的实现，以下几项技术是关键：

3．1数字电视的信源(视频、音频)编解码技术在1920x1080显示格式下，数字化后信号的数码率在传输中高达995Mbit／s，这比现行模拟

电视的传输信息量大得多，所以必须去除图像信号中的多余信息，将

数码率压缩到能在一个8MHz模拟电视信道中传送。视频编码技术主要

功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit／s减少

为20Mbit／s～30Mbit／s。国际组织已经制定了对图像实行压缩编码

的标准有JPEG(静态图像压缩编码标准)、MPEG-2(运动图像压缩编码标准)等。音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。对伴音实行压缩

编码标准有MPEG伴音压缩编码标准、AC-3等。

3．2数字电视的复用系统

数字电视的复用系统从发送端信息的流向来看，它将视频、音频、辅

助数据等编码器送来的数据比特流，经处理复合成单路串行的比特流，送给信遭编码及调制。接受端与此过程相反。在HDTV复用传输标准方面，美国、欧洲、日本都采用了MPEG-2标准。

3．3数字电视的信道编解码及调制解调

为了提升传输的频带利用率，通过调制把传输信号放在载波或脉冲串上，为发射做好准备。数字电视采用多进制调制方法，例如：残留边

带调制(VSB)；正交振幅调制(QAM)；四相相移键控调制(QPSK)；差动

四相相移键控调制(DQPSK)；编码正交频分复用调制(COFDM)等。

为了提升数字电视传输的可靠性，通过纠错编码、网格编码、均衡等

技术，提升信号的抗干扰水平，方法如：里德一索罗门码、卷积码、

交织、格状编码调制等。美国、欧洲、日本数字电视的制式、标准不

统一，主要是指在该方面的不同。

4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。当前投入使用的有三种：