数字电视传输网络技术与标准

数字电视传输网络技术与标准

数字电视传输网络技术与标准

(关健词：数字电视，传输网络，模拟电视，广播电视，覆盖，模拟电视，信号，同轴电缆)

三种传输网络、三大传输标准体系，组成了一个数字电视“网格”。不同的数字电视系统都会占据一个“网格”。中国正在培育自己的地面数字电视传输标准，期望在搭建数字电视“网格”中有更大的自主权。

数字电视有三种传输网络

数字电视传输网络主要指地面、有线和卫星三大数字电视广播传输网络。地面数字电视广播网络通过电视台制高点天线发射无线电波，覆盖电视用户，用户通过接收天线和电视机收看电视节目。这是数字电视广播最基本的传输网络形式，除了娱乐、学习等公益功能之外，其普遍性、可控性和抗毁性还被视为国家安全设施，使之成为紧急情况下动员国民最直接最可靠的政府喉舌。

由于模拟电视传输网络无力处置噪声积累和多径干扰，迫使人们把天线架出室外，导致公用天线系统在楼群

ATSC数字电视标准由四个分离的层级组成，层级之间有清晰的界面。最高为图像层，确定图像的形式，包括像素阵列、幅型比和帧频；图像压缩层，采用MPEG-2压缩标准；系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用MPEG-2压缩标准；最后是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统，ATSC采用了Zenith公司开发的8-VSB传输模式，在6MHz地面广播频道上可实现19.3Mbps的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统的16-VSB传输模式，可在6MHz有线电视信道中实现38.6Mbps的传输速率。

最低的两层共同承担普通数据的传输。最高的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；确定ATSC标准支持的具体图像格式，共有18种(HDTV 6种、SDTV 12种)，其中14种采用逐行扫描方式。

尽管ATSC DTV标准包含16-VSB传输模式，但美国有线电视业实际上是采用相近但不相同的标准，因为其在ATSC DTV标准被FCC通过之前已在有线电视数字化方面投入了大量的资金。作为ATSC的重要成员，有线电视通信工程协会已采纳了数字有线电视系统标准，此标准协调了美国有线电视业现行标准和ATSC DTV标准。另外，有线电视标准包括反映现行标准的一级图像格式、ATSC SDTV图像

格式，并设定了一套可供有线电视业用于向后兼容电视上的二级图像格式。二级图像格式与ATSC DTV格式相同，包括HDTV和SDTV。

DVB标准：支持室内接收、移动接收等需求DVB标准包括4个系统。

1．DVB传输系统

DVB传输系统涉及卫星、有线电视、地面、SMATV、MMDS 等所有传输媒体。它们对应的DVB标准为：

●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。数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方式，工作频率为11G/12GHz。在使用MPEG-2 MP@ML格式时，用户端若达到CCIR 601演播室质量，码率为9Mbps；达到PAL质量，码率为5Mbps。一个54MHz 转发器传送速率可达68Mbps，可用于多套节目的复用。DVB-S标准几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用。我国也选用了DVB-S标准。

● DVB-C数字有线电视广播系统标准。它具有16、32、64QAM(正交调幅)三种调制方式，工作频率在10GHz以下。采用64QAM时，一个PAL通道的传送码率为41.34Mbps，可用于多套节目的复用。系统前端可从卫星和地面发射获

得信号，在终端需要电缆机顶盒。

●DVB-T数字地面电视广播系统标准。这是最复杂的DVB传输系统。地面数字电视发射的传输容量理论上与有线电视系统相当，本地区覆盖最好。采用编码正交频分复用(COFDM)调制方式，在8MHz带宽内能传送4套电视节目，传输质量高，但接收费用也高。

另外，DVB-SMATV是数字卫星共用天线电视(SMATV)广播系统标准，DVB-MS是高于10GHz的数字广播MMDS 分配系统标准，DVB-MC是低于10GHz的数字广播MMDS 分配系统标准。

2. DVB 基带附加信息系统

DVB数字广播系统除传送视频、音频信号外，还可传送接收IRD调谐、节目指南及图文、字幕、图标等信息。适用于此类基带附加信息系统的DVB标准包括：

● DVB-SI为数字广播业务信息系统标准。

●DVB-TXT为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。

3．DVB交互业务系统

DVB数字广播系统能根据需要，提供交互业务服务。构成交互业务系统的要素包括:与其他相关国际标准兼容的交互业务网络独立协议、传送交互服务过程命令与控制信号的回传信道等。对应的DVB标准有：DVB-NIP、DVB-RCC 和DVB-RCT。

4. DVB 条件接收及接口标准

在DVB数字广播系统中，有些业务传送加扰的条件接受信息。通过条件接收的通用接口，使IRD能够解扰采用通用加扰算法的加扰信息。条件接收是付费电视广播的基本部分，对数字电视运行的成功至关重要。DVB数字广播系统与其他电信网络(如SDH、ATM等)连接，扩展了DVB 技术的应用范围，可实现DVB向电信网络的过渡。此外，还有利于连接专业设备及IRD的接口。关于这些接口的DVB 标准包括：DVB-CI、DVB-PDH、DVB-SDH、DVB-ATM、DVB-PI 和DVB-IRDI。

日本的ISDB利用一种标准化的复用方案，在一个普通的传输信道上可发送各种不同的信号，同时可以通过各种

不同的传输信道发送复用信号。ISDB具有柔韧性、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他数据业务。

目前，采用美国ATSC标准的有5个国家或地区，已有两家经过技术比较研究后退出。决定采用欧洲DVB-T标准的已有33个国家或地区。

近年来大量的研究和产业发展表明，OFDM多载波技术是宽带无线传输技术发展的方向，不仅在数字电视传输方面被多数国家采纳，而且已成为新一代（4G）移动通信和宽带无线局域网的主流技术。

我国对地面传输标准的要求

目前全国有3.2亿多电视用户，其中有线电视用户近1亿;而70%的用户家庭依靠无线方式接收广播电视节目;卫星直播仅在“村村通广播电视”范围内试点。因此，地面广播拥有大多数用户，是我国广播影视数字化的重点和难点。广电部门贯彻国家“十五”计划要求提出了“三步走”战略：在前两年有线数字电视试验的基础上，2003年开始大力发展有线数字电视；2005年我国发射直播卫星后开始开展卫星