淺談中國廣播電視數字化時代

張冬梅

摘要：本文簡要介紹了數字電視系統及數字電視廣播的特點，進一步分析了中國數字電視發展的現狀，指出伴隨著電腦、多媒體、因特網、衛星直播等高科技的推廣和應用，中國廣播電視已開始進入數字化時代。

關鍵詞：數字電視；中國；數字時代

為鼓勵發展數字電視，中國先后頒布了《關于鼓勵數字電視產業發展的若干政策》、《中國數字電視地面傳輸標準》等政策，為發展數字電視營造良好的政策環境。2008年奧運高清節目的開播提前釋放了數字電視的需求，中國廣播電視真正進入數字化時代。

1 數字電視系統

1．1 數字電視系統概述

在數字電視（DTV）廣播系統中，無論在信源部分還是DTV業務中心，視頻和音頻都以數字方式編碼壓縮，采用的是MPEG－2壓縮算法。所有可用的節目都被復用并通過分布式網絡傳輸。為了只讓有權限的用戶訪問，采用條件訪問機制把需付費收看的內容進行加密。有關頻道分配的系統信息（SI）被加人數據流中，這樣用戶可以在家中調諧并選擇節目，節目的選擇通常使用電子節目向導。分布式系統將最終的節目流傳給用戶，采用方式可以是通過衛星、電纜或地面廣播。終端用戶設備包括合適的信號接收機，如衛星接收器，頻道調諧器和節目選擇器。

數據流攜帶視頻和音頻信號從業務中心到達用戶端。廣播網絡是一個將許多節目流復用傳輸的寬帶網，每個節目流比特率為3－19 Mbps。采用壓縮方案，對于 NTSC制，30Mbps或更高速率的視頻、音頻或數據流，可在一個6MHz的模擬頻帶內傳輸（PAL制為8MHz）。典型的衛星系統采用四相鍵控（QPSK）調制，可在 27～36 MHz模擬帶黨內以 34～45Mbps速率傳輸數字信號。

數字視頻廣播網絡按照傳輸協議將音頻和視頻流傳給用戶。用MPEG－2傳輸流載著數字數據通過廣播網絡來實現傳輸。MPEG－2傳輸結構中可能包含多路現頻、音頻信號和獨立的數據，其中的MPEG包識別器（PIDS）可以唯一地識別所有的節目。

典型的數字機頂盒包括一個用于控制的微處理器。存儲器、網絡接口，用于接收電纜和衛星傳輸的調諧器、解調器、傳輸流解復用器，以及MPEG音頻和視頻解碼器。當然，機頂盒也包含用戶接口，如對輸入信號的遙控和對輸出信號的圖形顯示的調整，這些都用于控制和電子節目向導。利用所得的密鑰，權限用戶可以解開機頂盒中加密過的內容，進行收看。

數字電視系統首先必須能發布單向的數字視頻廣播，同時也可利用回傳通信鏈接提供從用戶到業務中心的上行數據流，使用戶可以對按次付費電視和準點播電視進行定購。回傳信道通常利用一個窄帶通信鏈路實現，如公共交換電話網（PSTN）或綜合業務數字網（ISDN）。具有雙向通信裝置的電纜系統也可以在自身基礎設施上實現回傳信道。

1.2 數字電視廣播的特點

1）頻率利用率高

利用帶寬壓縮技術可以在一個頻道內播送5套和目前方式畫面清晰度相同的節目，100頻道級的聲音廣播，PC用數據廣播，高畫面廣播等多樣性廣播可共同利用同一頻率資源，而且占用頻帶窄。地面廣播時，原PAL信道可播放高清晰度電視或4套標準格式數字電視。有線電視網絡中一個PAL通道可播8～10套標準分辨率數字電視。

2）抗干擾性強

同等傳送條件下的抗干擾能力優于模擬電視，清晰度高，可具有CD級音質效果。

3）服務多樣

數字電視的發展將促進廣播電視、通信和計算機產品的相互融合，產生多種新的信息業務。“電視是由電視臺播送”的概念將被打破，數字電視不僅可以用于電視、錄像，而且可進行家居購物和理財、交互式電視教育、圖文雜志閱讀、VOD、電子游戲等，另外可直接與因特網連接，作為個人電腦使用。而數字照相機，數字攝錄機，DVD光盤相繼問世則推動了數字電視的發展和應用。數字電視信號可用現在的公共電信傳輸網絡傳輸。電視廣播網絡數字化使得有可能用來提供其它數據業務，從而為將廣播網絡連接到其它的網絡，將視頻業務融合進統一的信息基礎設施（NII）開辟了道路。

4）清晰度高

使用不受傳輸、轉播影響，在接收端仍可達到演播室水平。

5）音頻效果好

可支持五聲道加超重低音聲道的 5＋1環繞聲家庭影院服務。

6）便于過渡

數字電視保存了現有模擬電視畫面格式，便于過渡。普通電視前加裝數字電視機頂盒即可接收數字電視。電視臺電視節目制做設備也有類似特點。

2 中國電視系統的數字化

2.1 中國數字電視的發展現狀

中國廣播電視系統的數字化進程已經啟動，主要表現在以下幾個方面。

1）中國已有幾個廣播和電視中心，建立了實用的全數字化系統。如中央電視臺建立了數字化的演播中心，采用數字錄像機和非線性編輯系統所制作的文藝節目質量明顯提高。中央電視臺和江蘇電視臺的大型數字轉播車現已投入運行，中央臺還購買了數字壓縮的衛星新聞采集轉播車。數字播音室也在廣播領域逐步推廣。上海廣播電臺已基本實現節目制作和播出的數字化。

2）亞洲第一個數字音頻廣播（DAB）先導網已經于1997年底在珠江三角洲播出。DAB是繼調幅和調頻廣播之后的第三代廣播，它具有CD質量的音質和較強的抗多徑干擾的能力，以保證在高速移動下的接收質量。

3）衛星廣播電視節目傳送，在模擬向數字技術過渡上取得舉世矚目的進展。繼中央電視臺已通過衛星轉發器向全國傳送8套全數字壓縮的電視節目，并向全球傳送國際和戲曲音樂頻道的節目后，全國已有11個省的12套電視節目使用MPEG－2／DVB標準的數字壓縮技術，采用SCPC方式通過亞洲2號C波段轉發器傳送。

4）無線電視的數字立體聲伴音已在北京電視臺開始試驗，并于1997年底確定了技術標準。目前試驗所采取的技術是NICAM，副載頻在5．85 MHz位置。一旦電視的立體聲伴音制式確定，也可同時用在通信中。

2.2 中國電視系統的數字化應有選擇、分階段進行

中國的國情決定了中國電視系統的數字化不可能一步到位，只能是有選擇、分階段進行。從技術與性能兩方面來看，中國數字電視發展大致應經過三個階段：

第一階段實現普通模擬電視的數字化，即利用數字信號處理技術的特點，改進現有的模擬電視的缺陷，提高圖像、伴音質量，增加功能。遙控技術、畫中畫技術、圖文電視、數字多伴音／立體聲接收技術等均屬于模擬電視數字化技術。

第二階段把現行模擬電視制式下的圖像、聲音信號進行數據壓縮，其圖像質量可達到電視演播室的質量水平，圖像水平清晰度達到500線以上，傳輸5＋1聲音道的環繞聲效果的聲音。這種標準清晰度電視系統是今后幾年中國廣播電視發展的重點，因為它與現行彩色管的極限清晰度（大于550線）相適應，是一種投資少、見效快的方法。估計這種標準清晰度電視在中國將很快實現。

第三階段圖像質量達到 35 mm電影膠片水平，圖像水平清晰度大于800線，這就是人們企盼已久的高清晰度電視。根據中國國情，高清晰度電視要在中國普及，至少需要10年時間。

2.3 大力開發數字機頂盒產品

數字廣播電視是廣播電視的發展方向。但從模擬向數字過渡會有相當長的時期，這是因為：（1）現存的各種模擬廣播電視不能立即廢除，而購買新數字設備又花費巨大。（2）從技術發展過程看，廣播電視是面向普通大眾的，它一旦引進新制式，總會有一個很大的慣性，要改變需要時間。（3）模擬和數字設備并存的時間也取決于數字設備的價格能否被用戶所接受。數字機頂盒，作為模擬與數字共存期內的過渡產品，起到了模擬電視向數字電視轉換的橋梁作用。

2.4 電視系統硬件設備的數字化應遵循先生后次、循序漸進的原則

電視系統硬件設備由模擬向數字過渡只能采取循序漸進的平穩過渡方案，在過渡過程中既要考慮現有的設備繼續發揮作用，又要使引入的數字設備有盡可能長的服務期限，因此可采取：在現有的系統中先建立數字分量島，然后逐步使數字分量島外圍的設備數字化，起到貫通整個數字鏈，實現電視系統的全數字化。

3 結束語

數字電視技術是伴隨著電腦、多媒體、因特網、衛星直播等高科技的推廣和應用而出現的，因此它不僅是電視技術領域的又一場革命，而且將帶動整個電信工業的技術革命，并將在一定程度上改變人類社會的生活質量和方式。