浅谈数字电视现状及发展趋势

浅谈数字电视现状及发展趋势

作者：薛海涛

数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。由于数字电视是种新鲜事物，一些相关报道及文章介绍中出现似是而非的概念，诸如“数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”等，造成大众感到困惑，茫然不知所措。其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。
一、什么是数字电视
所谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、检测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，使电视技术进入崭新时代。
二、工作原理
将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种：
一是在信源编码过程中进行压缩IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准，MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求，其应用面很广，它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式，从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。
二是改进信道编码发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。如，在欧洲DVB数字电视系统中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(QPSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)；数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。
三、数字电视的技术优点
数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下优点：
(1)信号杂波比和连续处理的次数无关。电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示，因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，都可能把它清除掉，即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。模拟信号在传输过程中噪声逐步积累，而数字信号在传输过程中，基本上不产生新的噪声，也即信杂比基本不变。
(2)可避免系统的非线性失真的影响。而在模拟系统中，非线性失真会造成图像的明显损伤。
(3)数字设备输出信号稳定可靠。因数字信号只有“0”、“1”两个电平，“1”电平的幅度大小只要满足处理电路中可能识别出是“1”电平就可，大一点、小一点无关紧要。
(4)易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关。例如，帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理,获得各种新的电视图像特技效果。
(5)由于采用数字技术，与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。
(6)数字技术可实现时分多路，充分利用信道容量，利用数字电视信号中行、场消隐时间，可实现文字多工广播。
(7)压缩后的数字电视信号经数字调制后，可进行开路广播，在设计的服务区内(地面广播)，观众将以极大的概率实现“无差错接收”(发“0”收“0”，发“1”收“1”)，收看到的电视图像及声音质量非常接近演播室质量。
(8)可以合理地利用各种类型的频谱资源。以地面广播而言，数字电视可以启用模拟电视、禁用频道，而且在今后能够采用“单频率网络”技术，例如 l套电视节目仅占用同 1个数字电视频道而覆盖全国。此外，现有的 6MHz模拟电视频道，可用于传输 l套数字高清晰度电视节目或者 4-6套质量较高的数字常规电视节目，或者 16-24套与家用 VHS录像机质量相当的数字电视节目。
(9)在同步转移模式(STM)的通信网络中，可实现多种业务的“动态组合”。这时由于压缩后的图像数据量较少，便可插入其它业务（如电视节目指南、传真、电子游戏软件等），而不必插入大量没有意义的“填充比特”。
(10)很容易实现加密/解密和加扰/解扰技术，便于专业应用（包括军用）以及广播应用（特别是开展各类收费业务）。
(11)具有可扩展性、可分级性和互操作性，便于在各类通信信道特别是异步转移模式(ATM)的网络中传输，也便于与计算机网络联通。
(12)可以与计算机“融合”而构成一类多媒体计算机系统，成为未来“国家信息基础设施”(NII)的重要组成部分。
四、数字电视的发展趋势
世界通信与信息技术的迅猛发展将引发整个电视产业链变革，数字电视是这一变革的关节环节，伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术功能上逐步与信息、通信领域的其他手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。电视数字化是电视发展史上又一次重大的技术变革。数字电视不但是一个由标准设备和节目源生产等多个部分相互支持和匹配的技术系统，而且将对相关产业影响并促进其发展。目前数字电视发展趋势：
（一）在相关政策进一步的推动下，各地数字电视的转换工程将发力冲刺，数字电视呈现爆炸式普及态势。
（二）相对于机顶盒存在着占空间、接线多、不美观等缺点，数字一体机内置有数字电视高频头，可以直接接收和解码数字电视节目源，无需使用机顶盒就能直接接收并显示数字信号，将数字接收解码与显示融为一体，真正实现“三模式、真高清、全数字”。
（三）在数字电视中，采用双向信息传输技术，增加交互能力，赋予了电视全新的功能，使人们自己的需求获取各种网络服务，不仅可以 收看高清的电视节目，还可以网上购物，远程教学，交费等，使电视成为信息家电。
数字电视是数字信息技术的产物，以数字化、交互性为特色，它把电视传播方式与信息技术集于一身。同时数字电视播出系统能有效地节省频道资源。
 

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