數(shù)字電視就是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的
電視類型。其信號損失小,接收效果好。
數(shù)字電視是一個從節(jié)目采集、節(jié)目制作節(jié)目傳輸直到用戶端都以數(shù)字方式處理信號的端到端的系統(tǒng)。基于DVB技術(shù)標準的廣播式和“交互式”數(shù)字電視.采
用先進用戶管理技術(shù)能將節(jié)目內(nèi)容的質(zhì)量和數(shù)量做得盡善盡美并為用戶帶來更多的節(jié)目選擇和更好的節(jié)目質(zhì)量效果,與模擬電視相比,數(shù)字電視具有圖像質(zhì)
量高、節(jié)目容量大(是模擬電視傳輸通道節(jié)目容量的10倍以上)和伴音效果好的特點。
數(shù)字信號
在通信系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)男盘枺漭d荷信息的物理量在時間上是離散,而且取值也離散,則稱為數(shù)字信號。編輯本段傳播速率
數(shù)字信號的傳播速率是每秒19.39兆字節(jié),如此大的數(shù)據(jù)流的傳遞保證了數(shù)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(shù)字電視可以
允許幾種制式信號的同時存在,每個數(shù)字頻道下又可分為幾個子頻道,從而既可以用一個大數(shù)據(jù)流--每秒19.39兆字節(jié),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(jié),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(zhuǎn)播一場體育比賽時,觀眾需要
高清晰度的圖像,電視臺就應(yīng)采用每秒19.39兆字節(jié)的傳播;而在進行新聞廣播時,觀眾注意的是新聞內(nèi)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(jié)的速度就可以了,剩下16.39兆字節(jié)可用來傳輸別的內(nèi)容。
工作原理
數(shù)字電視模塊
將電視的視音頻信號數(shù)字化后,其數(shù)據(jù)量是很大的,非常不利于傳輸,因此數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成為關(guān)鍵。實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)方法有兩種:
一是在信源編碼過程中進行壓縮
IEEE的MPEG專家組已發(fā)展制訂了ISO/IEC13818(MPEG-2)國際標準,MPEG-2采用不同的層和級組合即可滿足從家庭質(zhì)量到廣播級質(zhì)量以及將要播出的高清
晰度電視質(zhì)量不同的要求,其應(yīng)用面很廣,它支持標準分辨率16:9寬屏及高清晰度電視等多種格式,從進入家庭的DVD到衛(wèi)星電視、廣播電視微波傳輸都采
用了這一標準。
二是改進信道編碼
發(fā)展新的數(shù)字調(diào)制技術(shù),提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送速率。如,在歐洲D(zhuǎn)VB數(shù)字電視系統(tǒng)中,數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)(DVB-S)采用正交相移鍵控調(diào)制(QPSK);數(shù)字
有線電視系統(tǒng)(DVB-C)采用正交調(diào)幅調(diào)制(QAM);數(shù)字地面開路電視系統(tǒng)就(DVB-T)采用更為復雜的編碼正交頻分復用調(diào)制(COFDM)。編輯本段具體分類
數(shù)字電視可以按以下幾種方式分類:
按信號傳輸方式分類
可以分為地面無線傳輸(地面數(shù)字電視DVB-T)、衛(wèi)星傳輸(衛(wèi)星數(shù)字電視DVB-S)、有線傳輸(有線數(shù)字電視DVB-C)三類。
按產(chǎn)品類型分類
可以分為數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視機頂盒、一體化數(shù)字電視接收機。
按清晰度分類
可以分為低清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于250線)、標準清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于500線)、高清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度大于
800線,即HDTV)。VCD的圖像格式屬于低清晰度數(shù)字電視(LDTV)水平,DVD的圖像格式屬于標準清晰度數(shù)字電視(SDTV)水平。
按顯示屏幕幅型分類
可以分為4:3幅型比和16:9幅型比兩種類型。
按掃描線數(shù)(顯示格式)分類
可以分為HDTV掃描線數(shù)(大于1000線)和SDTV掃描線數(shù)(600~800線)等。編輯本段技術(shù)優(yōu)點
數(shù)字電視技術(shù)與原有的模擬電視技術(shù)相比,有如下優(yōu)點: (1)信號雜波比和連續(xù)處理的次數(shù)無關(guān)。電視信號經(jīng)過數(shù)字化后是用若干位二進制的兩個
電平來表示,因而在連續(xù)處理過程中或在傳輸過程中引入雜波后,其雜波幅度只要不超過某一額定電平,通過數(shù)字信號再生,都可能把它清除掉,即使某一
雜波電平超過額定值,造成誤碼,也可以利用糾錯編、解碼技術(shù)把它們糾正過來。所以,在數(shù)字信號傳輸過程中,不會降低信雜比。而模擬信號在處理和傳
輸中,每次都可能引入新的雜波,為了保證最終輸出有足夠的信雜比,就必須對各種處理設(shè)備提出較高信雜比的要求。模擬信號要求 S/N>40dB,而數(shù)字信
號只要求S/N>20dB。模擬信號在傳輸過程中噪聲逐步積累,而數(shù)字信號在傳輸過程中,基本上不產(chǎn)生新的噪聲,也即信雜比基本不變。 (2)可避免系統(tǒng)
的非線性失真的影響。而在模擬系統(tǒng)中,非線性失真會造成圖像的明顯損傷。 (3)數(shù)字設(shè)備輸出信號穩(wěn)定可靠。因數(shù)字信號只有“0”、“1”兩個電平
,“1”電平的幅度大小只要滿足處理電路中可能識別出是“1”電平就可,大一點、小一點無關(guān)緊要。 (4)易于實現(xiàn)信號的存儲,而且存儲時間與信號
的特性無關(guān)。近年來,大規(guī)模集成電路(半導體存儲器)的發(fā)展,可以存儲多幀的電視信號,從而完成用模擬技術(shù)不可能達到的處理功能。例如,幀存儲器可
用來實現(xiàn)幀同步和制式轉(zhuǎn)換等處理,獲得各種新的電視圖像特技效果。 (5)由于采用數(shù)字技術(shù),與計算機配合可以實現(xiàn)設(shè)備的自動控制和調(diào)整。
(6)數(shù)字技術(shù)可實現(xiàn)時分多路,充分利用信道容量,利用數(shù)字電視信號中行、場消隱時間,可實現(xiàn)文字多工廣播(Teletext)。 (7)壓縮后的數(shù)字電視信
號經(jīng)數(shù)字調(diào)制后,可進行開路廣播,在設(shè)計的服務(wù)區(qū)內(nèi)(地面廣播),觀眾將以極大的概率實現(xiàn)“無差錯接收”(發(fā)“0”收“0”,發(fā)“1”收“1”),收看到
的電視圖像及聲音質(zhì)量非常接近演播室質(zhì)量。 (8)可以合理地利用各種類型的頻譜資源。以地面廣播而言,數(shù)字電視可以啟用模擬電視?quot;禁用頻
道(taboo channel),而且在今后能夠采用“單頻率網(wǎng)絡(luò)”(single frequency network)技術(shù),例如 l套電視節(jié)目僅占用同 1個數(shù)字電視頻道而覆蓋全國。
此外,現(xiàn)有的 6MHz模擬電視頻道,可用于傳輸 l套數(shù)字高清晰度電視節(jié)目或者 4-6套質(zhì)量較高的數(shù)字常規(guī)電視節(jié)目,或者 16-24套與家用 VHS錄像機質(zhì)量
相當?shù)臄?shù)字電視節(jié)目。 (9)在同步轉(zhuǎn)移模式(STM)的通信網(wǎng)絡(luò)中,可實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的“動態(tài)組合”(dynamic combination)。例如,在數(shù)字高清晰度電視
節(jié)目中,經(jīng)常會出現(xiàn)圖像細節(jié)較少的時刻。這時由于壓縮后的圖像數(shù)據(jù)量較少,便可插入其它業(yè)務(wù)(如電視節(jié)目指南、傳真、電子游戲軟件等),而不必插
入大量沒有意義的“填充比特”。 (10)很容易實現(xiàn)加密/解密和加擾/解擾技術(shù),便于專業(yè)應(yīng)用(包括軍用)以及廣播應(yīng)用(特別是開展各類收費業(yè)務(wù)
)。 (11)具有可擴展性、可分級性和互操作性,便于在各類通信信道特別是異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)的網(wǎng)絡(luò)中傳輸,也便于與計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通。 (12)
可以與計算機“融合”而構(gòu)成一類多媒體計算機系統(tǒng),成為未來“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”(NII)的重要組成部分。