數字電視概述

張德慧 魏銘 王明月

摘要：隨著科學技術的發展，特別是批字術的成熟。人們渴望看到更清晰的電視圖像，更逼真的色彩，更優美的伴音，更具有身臨其境的布覺，能夠滿足人們這種需求的就是高度清晰的數字電視。本文在扼要介紹模擬電視右缺陷的基礎上，重點介紹數字電視、高清度電視的區別及數字電視的優點。

關鍵詞：模擬電視；數字電視

隨著第一臺電視的問世，人們的生活質量因此得到提高。隨著時代與科技的進步，人們對電視的要求日漸增加，這也就有最初的黑白電視到彩色電視，模擬電視到數字電視的發展。

1、模擬電視的固有缺陷

眾所周知，電視機是集電，磁，光，聲于一體的高科技家電產品，先后經歷了電子管電視機，晶體管電視機、集成電路電視機到目前的超大規模集成電路電視機4次更新換代，特別是目前市場上流行的背投影彩色電視機、PDP等離子彩色電視機、LCD彩色電視機，“數字高清”彩色電機，由于采用了大量的數字技術，使其圖像、伴音及其他各項性術指標均達到了很高的水平。可以這樣說，目前的模擬電視已達到了近于完美的程度，但其固有的缺也逐步凸顯出來。

大家知道，世界各國播出的模擬電視制式是20世40到50年代逐步研制和完善起來的。受當時技術水平的制，圖帶傳輸普遍采用隔行掃描方式，即把一幀圖像分成兩場：第1場傳送奇數行，稱奇數場；第2場傳送偶數行，稱數場。在接收端再將兩場組合起來。以PAL制式為例，圖像幀掃描頻率為25Hz，場掃描頻率為50Hz，行掃描的頻率為15625Hz。這做的目的，一是為了降低電網（頻率為50Hz）及其波紋對電視畫面的干擾，二是為了降低視頻信號的頻帶寬度。另外，圖像采用殘留邊帶式調幅制，伴音采用預加重調頻制。

概括起來模擬電視有以下缺點。

一、隔行掃描容易造成并行現象、視在并行現象及垂直邊緣鋸齒化踐象

1、并行現象

在理想同步的情況下，電視機中偶數場的掃描線與奇數場的掃描線非常均勻的地組合在一起，呈現出一副清晰的電視畫面，由于各種原因一旦發生同步誤差，奇，偶兩場的掃描線便不能均勻地鑲嵌在一起，嚴重時二者完全重合，此時圖像的垂直清晰度將比理想情況下降一半。從統計學度看，隔行掃描圖像的垂直清晰度只能達到理想值的75%。

2、視在并行現象

3、垂直邊緣鋸齒化現象

二、50Hz場掃描會使畫面高亮度區產生閃爍

三、PAL彩色電視制式特有的亮色干擾及爬行（行蠕動）效應

四、受60Hz或8MHz頻帶寬度的限制，圖像清晰度不會很高

五、模擬電視信號越來越不適應目前及今后各種數字化設備的要求，也不適應國際間電視節目交換。

2、數字電視、數字化電視與高清晰度電視的特點

2.1 數字電視

數字電視實際上是數字電現系統的簡稱，是繼黑白電視，彩色電視之后的第三代電視，概括起來講，就是從電視畫面和伴音的攝錄開始，包括節目的剪輯、合成、存儲等各個制作環節在內，以及經傳輸直到接收、顯示的全部過程，統統實現了數字化和數字處理的電視系統。說的通俗一點，數字電視就是將模擬圖像信號和伴音信號的轉變為數字信號處理、存儲、控制、傳輸和顯示的系統。

把模擬圖像信號和伴音信號轉變為數字信號，是指電視畫面的每一個像素、伴音的每一個音節都對應地用二進制數碼脈沖來表示，整副畫面、整個伴音、整套電視節目乃至欲傳送的整個內容，均按特定的規律編成二進制數碼序列；然后進行數字信號處理、存儲、控制、傳輸，即對二制數碼序列的處理、存儲、控制、傳輸；最后電視發射臺通過架設在發射塔上的發射天線向空中發射數字化電視信號。衛星電視地面上行站向同步衛星上發的電視信號，以及有線電視電纜中傳輸的電視信號均是高比特率（數碼脈沖的傳輸單位）數碼脈沖序列；數字電視信號的顯示雖然也是通過電視接收機——數字電視接收機來實現的，但其電路結構和工作過程與目前流行的電視收機有很大不同。從信號接收到放大、解碼等一系列“加工”處理過程，均為數碼脈沖流的處理過程。在這個過程中沒有D/A（數/模）或A/D（模/數）轉換，僅在CRT顯像管激勵終端，數字視頻信號經數/模轉換為負極性的模擬圖像信號，使顯像管熒屏顯示高清晰畫面。在揚聲器功率半推動終端，數字音頻信號數經數/模轉換為模擬伴音信號，用揚聲器還原出近似現場的立體聲效果。

2.2 數字化電視

數字化電視（或者叫數碼電視）是數字化電視機的俗稱，是在現有模擬彩色電視的電路中，采用了多種數字化處理技術，如3D/5D數字化圖像處理技術、數字畫中畫技術和NICAM（麗音）數字伴音技術等。采用了這些數字化處理術的彩色電視機，大大提高了畫面清晰度，獲得了更好的圖像、聲音質量，并增加了電視機的功能。但從本質上講，數字化電視機仍屬于模擬電視機的范疇。數字化電視機與數字電視機之間的最大區別是數字化電視機接收的是模擬電視信號，無法接收數字電視信號；兩者的共同點是圖像信號處理部分都采用了數字化技術。目前市場上熱炒數碼電視機、“高請”電視機均屬于數字化電視機。

2.3高清晰度電視

高清晰度電視應是這樣一個系統：具有正常視覺的觀眾，在距該系統顯示屏高度的3倍距離上，所看到的圖像質量應具有觀看原始景物或表演時所得到的質量。這就要求HDTV圖像的水平與垂直分解力較常規電視都提高1倍以上，其圖像掃描線在1000行以上，每行1920像素，信息是常規電視的5倍多；其顯示屏高寬比為16：9，水平視角30°，更符合人們的視覺特性；其圖像質量可與35mm電影首映質量媲美；其伴音則采用多個聲道，如采用5個聲道（左、右、中、左后、右后），具有環繞立體聲效果，并可加一個重低音聲道，每個聲道的收聽質量與激光唱盤（CD）相當。目前，世界各國的HDTV毫無例外地均采用數字電視信號及數字傳輸技術。

3、數字電視的突出優點

（1）信號電平穩定可靠、傳輸距離遠、質量高。

（2）數字化設備相對于模擬設備而言體積小、重量輕、能耗低、工作可靠。

（3）頻譜資源利用率高。

（4）易于實現條件接收，并能提供全新的服務功能，開拓新的增值業務。

（5）靈活友好的人機界面，使設備操作、調試、維護更為簡單，易于實現智能化。

總結：

隨著時代的進步，社會的發展，人們對生活品質的追求日益增長，而對電視質量的要求便是其中的一項。而對于電視是否優質的評價，最終應該體現在接收端電視圖像和伴音質量上，特別是電視圖像質量的好壞，更能體現系統性能。圖像質量的評價分為主觀評價與客觀評價兩種：主觀評價是通過人眼睛的觀察采用通用的分級標準，對電視圖像進行評級打分，得出其質量好壞的結論。客觀評價是使用規定的測試信號和測試方法，利用測量儀器定量地測試出信號的損傷程度。對于數字電視系統，由于客觀測量與評價方法尚在研究和完善之中，所以采用什么樣的主觀評價方法來評價數字電視系統的性能優劣就顯得尤為重要。隨著工業的革新，對于電視的研制與發展變得要求更高，也即意味著更大的挑戰。任重而道遠，需要我們一代一代人不懈的努力。

參考文獻：

鄭雯 翟希山 趙巖 金正 《數字電視原理、傳輸與接收》，人民郵電出版社