我國數字電視的現狀與發展趨勢

【摘要】：傳統廣播電視面臨著巨大的生存壓力，電視數字化是廣播電視發展的必然趨勢，是繼黑白電視到彩色電視后的又一次革命，本文介紹了數字電視的現狀，對國內數字電視的發展前景提出了自己的觀點。

【關鍵詞】：數字電視;模擬電視;高清晰電視;機頂盒;

當今世界，信息化、網絡化是現代社會顯著標志之一，而廣播電視數字化則是信息化的主要組成部分。數字電視以其高清晰、高保真、低能耗、抗干擾、頻道利用率高、功能多樣性以及保密性好等多重優點，受到業者和受眾的普遍推崇。因此以有線、衛星、地面數字電視為先導的廣播電視數字化得到各國政府和市場的推動得以迅猛的發展。

一

模擬電視簡稱為ATV，現有主要用于地面波電視廣播的NTSC、PAL、SECAM 和用于衛星電視廣播的MAC等四種制式，已有半個世紀以上的歷史。四種制式的主要區別只是彩色信號的處理方式不同。從掃描格式上分，只有525行60場隔行掃描和625行50場隔行掃描兩種掃描方式，各種制式的視頻帶寬基本相同。現行的模擬電視，由于信號的產生、傳輸、接收、信號處理一直到圖像的重現，整個過程都是在模擬信號的體制下完成的，這種體制采取時間軸取樣，每幀都是在垂直方向取樣，以殘留邊帶調幅制傳送圖像信號，為壓縮頻帶，將每一幀分為奇，偶兩場，接收端采用隔行掃面方式重現圖像等。因此，現行的模擬電視存在先天不足。

有線數字電視是相對于模擬電視而言的，數字電視又稱數碼電視，它是指從電視攝（信號源）開始，就將視頻信號數字化，而后發射、傳輸、接收、整個系統處理的都是數字信號。幾件根據MPEG-2標準，采用了數字圖像壓縮編碼和數字伴音壓縮編碼技術、信道糾錯編碼（FEC）技術、數字多路復用技術及適用于各種傳輸信道（衛星、電纜、地面輻射）的調制解調技術等。它和傳統的模擬電視相比，其優點占絕對優勢，信號是以二進制編碼的“0”或“1”形式出現，因此，不受電源波動和器件非線性影響，除了信號穩定型以外，還有很多優點

二

這里所說的數字電視，包括數字式高清晰電視（HDTV，1000線左右的分辨率）、數字化的常規標準清晰度電視（SDTV，5000線左右的分辨率）以及VHS質量的家用低清晰度電視（LDTV）。在美國統稱先進電視（ATV），在歐洲稱為數字電視廣播（DVB）。

目前還沒有國際統一的HDTV通用標準。美國、加拿大、韓國、臺灣、阿根廷等同意使用一種由ATSC工業集團建議的制式。歐洲國家和澳大利亞則使用另一種稱為DVB-T的系統。兩者的信號傳輸方式和編碼方式均不相同，相互之間是不兼容的。而日本又另起爐灶，他們自1989 年以來已開始播放了一種完全不同的模擬HDTV，但在1997 年又決定實行數字化，日本的HDTV系統到2003年將會改為導DVB-T相似但卻不完全一樣的制式。

美國在數字電視系統方面的研究起步最早，投入的科技力量也很大，1982年有5個工業學術社團組織（EIA、IEEE、NAB、NCTA、SMPIE）共同建立了“先進制式委員會”，簡稱ATSC，1996年12月26日美國聯邦通信委員會（FCC）批準了由ATSC制定的主要用于數字電視地面廣播的標準，簡稱ATSC 8VSB。1997年4月，FCC為全美1650個電視臺指派了用于數字電視廣播的頻道，1998年圣誕接就有電視臺開始正式的數字電視地面廣播（HDTV和SDTV）。美國的ATSC標準包括視頻編碼、輸入格式、掃面格式和預處理、視頻編碼壓縮及參數，音頻編碼、輸入格式和預處理、編碼壓縮及參數，服務業務服用，傳輸層特性及規范等此標準參數共有18中（表1）。可見， ATSC 標準應用面較廣，不但用于HDTV 數字電視系統、SDTV 數字電視系統， 而且還包含了電腦畫面的規格， 這樣， 就要彼此兼顧， 加之高清晰度數字攝像及演播設備都十分昂貴， 其普及速度不如單獨的數字電視系統標準， 盡管如此， 美國數字電視的發展速度并未減慢。目前， 美國的數字電視覆蓋率達到了70 %以上， 每家電視臺至少開播一個數字電視頻道。到2006 年停止模擬NTSC 制電視廣播， 全部改為ATSC 制數字電視廣播。對于非商業性的廣播在2003 年5月1 日前全部實現數字化。

三

數字電視是高科技的產物，數字電視是指電視節目的采集、制作、編輯、播出、傳輸、接收的全過程都采用數字技術。與模擬電視相比，數字電視在技術上具有以下優勢和特點：現有模擬電視頻道帶寬為8 MHz，只能傳送1套普通的模擬電視節目。采用數字電視后，1個頻道內就能傳送1～8套數字電視節目（隨著編碼技術的改進，傳送數量還會進一步提高），電視頻道利用率大大提高;清晰度高，音頻效果好，抗干擾能力強。在同樣覆蓋范圍內，數字電視的發射功率要比模擬電視小一個數量級;可以實現移動接收、便攜接收及各種數據增值業務，實現視頻點播等各種互動電視業務，實現加密/解密和加擾/解擾功能，保證通信的隱秘性及收費業務;系統采用了開放的中間件技術，能實現各種交互式應用，可與計算機網絡及互聯網等互通互連;易于實現信號存儲，而且存儲時間與信號的特性無關，易于開展多種增值業務;由于保留了現有模擬電視視頻格式，用戶端僅需加裝數字電視機頂盒即可接收數字電視節目，利于系統的平穩過渡，減少消費者的經濟負擔。

早在1996年，我國便開始了數字電視的研究工作，數字電視被列人原國家科委“八五”重大科技產業工程項目，并成立了數字高清晰度電視的總體組。1999年10月，高清晰度方案被成功用于國慶50周年大典的數字電視現場直播。后國家將數字電視發展計劃納入“十五”高新技術的12個重大專項之列，數字電視研究工作全面啟動。為此，制定了適合我國使用的數字電視的標準。

信源編碼技術標準：中國的數字音視頻編解碼標準工作組制定了面向數字電視和高清激光視盤播放機的AVS標準。該標準與MPEG-2標準完全兼容，也可以兼容MPEG-4AVC/H.264國際標準基本層，其壓縮水平可達MPEG-2標準的2-3倍。

信道傳輸技術標準：中國的衛星數字電視標準采用歐洲DVB—S標準。中國有線數字電視的標準還在報批過程中，大中型城市有線電視臺多采用歐洲的DVB-T標準在試播。中國的地面數字電視標準方案目前還在制定過程之中。

條件接收系統標準（CA）、用戶管理系統（SMC）已制定完成。

四

數字電視和現行的模擬電視最大的區別是數字電視的圖像清晰而穩定，在覆蓋區域內圖像質量不會因信號傳輸距離的遠近而變化，在信號傳輸整個過程中外界的噪聲干擾都不會影響電視圖像。而模擬電視會隨著信號傳輸距離越遠，圖像質量越差。近年來，技術開發實力較強的企業開始在視頻處理電路中采用數字技術處理信號，提高了模擬電路的性能。例如：使模擬電視的行頻、場頻提高，實現逐行掃描和倍場（100HZ）掃描，以消除閃爍和提高圖像質量。但是這同前面提到的數字電視在工作原理上是完全不同的，其效果還是比數字電視差很多。例如：高清晰度電視的顯示格式1920×1080i圖像像素密度可達135電影膠卷的圖像質量。數字電視還具有多種清晰度等級不同的圖像顯示格式。我國的高清顯示格式為1920×1080i/50HZ隔行掃描，而美國的高清晰度電視顯示格式有1920×1080i/60Hz隔行掃描，1280×720P/60Hz逐行掃描，標準清晰度顯示格式有720×480P/60Hz逐行掃描，這些都是模擬電視所沒有的。

數字電視就是拍攝、編輯、制作、播出、傳輸、接收等電視信號播出和接收的全過程都使用數字技術。數字高清晰度電視是數字電視（DTV）標準中最高級的一種，簡稱為HDTV。

數字電視具有優質的音響系統，在接收模擬電視時，具有高、低調整、左右聲道平衡，環繞聲、等響度控制開關等功能。在有麗音廣播的地區，可由遙控器控制，設為自動麗音狀態，此時可根據電視的廣播自動識別有無麗音。

數字電視包括數字HDTV、數字SDTV和數字LDTV三種。三者區別主要在于圖像質量和信道傳輸所占帶寬的不同。從視覺效果來看，數字HDTV為高清晰度電視的簡稱，圖象質量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平;SDTV即標準清晰度電視，主要是對應現有電視的分辨率量級，其圖象質量為演播室水平;LDTV即普通清晰度電視，主要是對應現有VCD的分辨率量級。因為電視全數字化是今后的趨勢，所以目前提HDTV以及SDTV、LDTV如無特別說明，均指全數字體制。

我國已于1999年10月1日進行過建國50大慶閱兵的數字高清晰電視節目試播。開發適合我國國情的HDTV已成為彩電行業的當務之急。

總而言之，數字電視就是指從演播室到發射、傳輸、接收的所有環節都是使用數字電視信號或對該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的，數字信號的傳播速率是每秒19.39兆字節，如此大的數據流的傳遞保證了數字電視的高清晰度，克服了模擬電視的先天不足。同時還由于數字電視可以允許幾種制式信號的同時存在，每個數字頻道下又可分為幾個子頻道，從而既可以用一個大數據流--每秒19.39兆字節，也可將其分為幾個分流，例如4個，每個的速度就是每秒4.85兆字節，這樣雖然圖像的清晰度要大打折扣，卻可大大增加信息的種類，滿足不同的需求。例如在轉播一場體育比賽時，觀眾需要高清晰度的圖像，電視臺就應采用每秒19.39兆字節的傳播;而在進行新聞廣播時，觀眾注意的是新聞內容而不是播音員的形象，所以沒必要采用那么高的清晰度，這時只需每秒3兆字節的速度就可以了，剩下16.39兆字節可用來傳輸別的內容。

在數字化電視快速發展的這幾年，國內各大彩電巨頭迫不及待地紛紛出籠產品戰略規劃，爆發了一場\"數字高清\"大戰。圍繞數字電視展開的爭奪，彩電廠商從抽象概念炒作走向具體技術的大比武，\"數字高清\"正成為彩電市場的主導概念和風向標，

高清電視的誕生和普及，被視為和二十年前出現的彩色電視一樣，是第二場電視革命。而隨著央視高清在2005年9月的試播，以及2006年元旦央視\"高清影視\"及上海文廣的\"新視覺\"正式播出，我國的高清電視真正的拉開了大幕，高清電視（HDTV）成為傳媒產業值得一書的話題，它正以蓬勃的姿態朝著我們迎面走來。

對于每一個擁有高清電視機的家庭，要收看真正意義上的高清電視，必須具備四個條件：高清電視節目內容、高清節目傳輸系統、高清機頂盒和高清電視機。高品質的節目內容需要通過精密的高清技術傳播系統傳送到用戶，并最終通過符合技術標準的高端接收設備--高清電視機和機頂盒，才能讓觀眾真正領略到高清電視的魅力。所以，光有高清電視機是不夠的，必須要電視臺制作高清節目，有線網絡公司傳輸數字高清信號，用戶購買高清機頂盒和高清電視機，才能真正享受高清電視。物理設備一應俱全后，才可以采取按月付費的方式收看到高清電視節目。也就是說，僅僅靠高清電視機去收看模擬電視節目（就是現在的免費電視節目），事實上看到的根本不是“高清電視”。