15.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)5.2美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)5.3日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（ISDB）5.4我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)2數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（或稱(chēng)制式）是指數(shù)字電視采用的采樣、壓縮格式、傳輸方式和服務(wù)信息格式等的規(guī)定。數(shù)字電視相對(duì)模擬電視的巨大優(yōu)勢(shì)使之成為公認(rèn)的下一代電視系統(tǒng)，而要將數(shù)字電視變成現(xiàn)實(shí)，需要完成復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，其中最重要的一環(huán)就是數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的制定。標(biāo)準(zhǔn)的作用在于定義整個(gè)數(shù)字電視系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，主要內(nèi)容涵蓋數(shù)字節(jié)目的前期制作、數(shù)字節(jié)目的顯示格式、數(shù)字節(jié)目的傳輸幾個(gè)方面。在所有這些標(biāo)準(zhǔn)確定之后，整套數(shù)字電視系統(tǒng)才可以組合并運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。

第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)3第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)目前世界上主要存在三種比較成熟的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn):美國(guó)的ATSC（AdvancedTelevisionSystemCommittee，先進(jìn)電視制式委員會(huì)）制;歐洲的DVB（DigitalVideoBroadcasting，數(shù)字視頻廣播）制;日本的ISDB（IntegratedServicesDigitalBroadcasting，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播）制。其中歐洲的DVB制和美國(guó)的ATSC制占主導(dǎo)地位。4演播室里完成信號(hào)的抽樣、量化、壓縮編碼的信源壓縮部分;信道傳輸部分接收和顯示部分等.因此數(shù)字電視制式是個(gè)龐大的標(biāo)準(zhǔn)體系。無(wú)論哪一種制式，從信號(hào)發(fā)射到落地，要有三套標(biāo)準(zhǔn):第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，主要包括:衛(wèi)星電視傳輸標(biāo)準(zhǔn);有線電視傳輸標(biāo)準(zhǔn);無(wú)線地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。5信源部分的標(biāo)準(zhǔn)主要是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織MPEG（活動(dòng)圖像專(zhuān)家組）提出的MPEG—1、MPEG—2、MPEG—4等視音頻標(biāo)準(zhǔn)，以及ITUH.264/MPEGAVC、Microsoft/SMPTEVC1標(biāo)準(zhǔn)。信道部分的標(biāo)準(zhǔn)是最為核心的標(biāo)準(zhǔn)，每一種制式，根據(jù)傳輸媒介的不同又分為衛(wèi)星、有線和地面三種不同的標(biāo)準(zhǔn)。比如，DVB傳輸標(biāo)準(zhǔn)包括衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)DVB—S、DVB—S2，有線傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB—C，地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DVB—T。DVB—S和DVB—C標(biāo)準(zhǔn)是最成熟的標(biāo)準(zhǔn)，目前已成為全球化的衛(wèi)星和有線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)國(guó)家都在使用（包括中國(guó)）。第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)主要集中在地面數(shù)字廣播系統(tǒng)。無(wú)論哪一種標(biāo)準(zhǔn)，它們的視頻壓縮技術(shù)都采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。因此6我國(guó)對(duì)數(shù)字電視的發(fā)展十分重視，從“八五”和“九五”期間就設(shè)立了專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行理論研究和技術(shù)攻關(guān)。1998年9月8日我國(guó)第一代高清晰度電視功能樣機(jī)在中央電視臺(tái)試用成功。1999年又研制成功了第二代高清晰度電視樣機(jī)，10月1日在HDTV試播中成功地完成了國(guó)慶50周年慶典的實(shí)況轉(zhuǎn)播。2000年成立了國(guó)家數(shù)字電視領(lǐng)導(dǎo)小組，決定自主制定我國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。并于2000年1月3日發(fā)布了《信息技術(shù)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信息的通用編碼第1部分：系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17975.1-2000），之后陸續(xù)在2000年7月14日發(fā)布了《信息技術(shù)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信息的通用編碼第2部分：視頻》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17975.2-2000）；第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)72002年5月8日《信息技術(shù)運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音信息的通用編碼第3部分：音頻》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17975.3-2002）；而對(duì)地面無(wú)線廣播數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的制定較慢，原因是地面無(wú)線廣播面對(duì)的是可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、便攜接收以及中國(guó)廣大農(nóng)村無(wú)線電視用戶，使用范圍很大，地形情況復(fù)雜等因素，傳輸標(biāo)準(zhǔn)制定起來(lái)較困難。從2001年初全國(guó)廣播電視標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)就公開(kāi)向國(guó)內(nèi)征集我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸方案，并于2001年4月和2001年10月收到HDTV總體組等國(guó)內(nèi)五種不同的數(shù)字電視地面廣播傳輸建議方案和樣機(jī)，2002年上半年完成了對(duì)以上五個(gè)方案系統(tǒng)的測(cè)試。

第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)8根據(jù)地面數(shù)字多媒體電視廣播的服務(wù)需求、傳輸條件和信道特征，清華大學(xué)提出的地面數(shù)字多媒體／電視廣播（TerrestrialDigitalMultimedia/TVBroadcasting，DMB－T）多載波方案；上海交通大學(xué)的單載波高級(jí)數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)ADTB-T（AdvancedDigitaltelevisionBroadcastingTerrestrial）方案較適合我國(guó)的國(guó)情。第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)92004年數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)聯(lián)合工作組按照知識(shí)產(chǎn)權(quán)含量、性能的先進(jìn)性、實(shí)現(xiàn)技術(shù)的成熟性，在統(tǒng)一帶寬、統(tǒng)一傳輸碼率、統(tǒng)一時(shí)鐘、統(tǒng)一系統(tǒng)信息四個(gè)統(tǒng)一的原則下，對(duì)單、多載波兩種體制的原有方案的組成模塊進(jìn)行融合優(yōu)化，形成了數(shù)字電視地面廣播傳輸融合方案－－－－－－基本上傾向清華大學(xué)的多載波方案（DMB—T）和上海交通大學(xué)的單載波方案（ADTB—T）兩大標(biāo)準(zhǔn)的融合體（DMB—TH）。

第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)102006年8月18日廣電總局公布了數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB20600－2006）。同時(shí)還制定了與地面數(shù)字電視相關(guān)的17項(xiàng)配套標(biāo)準(zhǔn)。第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)第1個(gè)配套標(biāo)準(zhǔn)是地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南，該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了建立符合GB20600—2006地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)的工作模式、組網(wǎng)模式選擇以及工程實(shí)施等規(guī)范；

第2個(gè)則是地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)測(cè)量方法；第3個(gè)是VHF/UHF頻段地面數(shù)字電視廣播的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要適用于地面數(shù)字電視的頻率規(guī)劃；第4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則是中間件的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要定義地面有線、衛(wèi)星等數(shù)字廣播電視系統(tǒng)等中間件系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境、傳輸協(xié)議等；11第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)第5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是地面數(shù)字電視廣播單頻網(wǎng)技術(shù)要求和實(shí)施指南；第6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是廣播信號(hào)覆蓋評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量方法。上述前六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)屬于地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)和頻率等方面的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)。第7～10個(gè)配套標(biāo)準(zhǔn)則是發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、接口等方面的技術(shù)要求和測(cè)量方法；第11～14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則是針對(duì)之前標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則，如第11個(gè)則是單頻網(wǎng)規(guī)劃準(zhǔn)則；第15～17個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是修訂標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試表明，國(guó)標(biāo)系統(tǒng)的性能明顯優(yōu)于國(guó)外的DVB—T標(biāo)準(zhǔn)。12第5章數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)2007年8月1日起強(qiáng)制執(zhí)行地面數(shù)字電視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（DMB—TH標(biāo)準(zhǔn)）。此前，使用歐洲方案（DVB—T）、清華大學(xué)方案（DMB—T）和上海交通大學(xué)方案（ADTB—T）的地區(qū)必須轉(zhuǎn)換成新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DMB—TH標(biāo)準(zhǔn)。移動(dòng)電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)：2006年10月國(guó)家廣電總局頒布了移動(dòng)電視的傳輸標(biāo)準(zhǔn)——StiMi，2008年移動(dòng)多媒體完成了為奧運(yùn)會(huì)服務(wù)的任務(wù)?？傊?，制式的概念范圍很大，可以是不同的系統(tǒng)，如模擬電視的三大兼容制式——NTSC制、PAL制和SECAM制；數(shù)字電視的三大標(biāo)準(zhǔn)——ATSC制、DVB制和ISDB制等。制式有時(shí)也稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)，在沒(méi)有管理權(quán)的情況下，有時(shí)標(biāo)準(zhǔn)又稱(chēng)為建議，如ITU的各種標(biāo)準(zhǔn)均稱(chēng)為建議。131995年歐洲的數(shù)字視頻廣播（DigitalVideoBroadcasting，DVB）計(jì)劃開(kāi)始。由電視工業(yè)界中150個(gè)組織成立了數(shù)字視頻廣播（DVB）聯(lián)盟，目的是建立用于引入基于MPEG—2標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視服務(wù)的框架。1997年，DVB聯(lián)盟發(fā)表了它的數(shù)字廣播技術(shù)規(guī)范，包括衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)DVB—S、有線電視傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)DVB—C和地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DVB—T，為衛(wèi)星、有線和地面電視頻道傳送高速數(shù)據(jù)鋪平了道路。其中，DVB—S規(guī)定了衛(wèi)星數(shù)字廣播調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，使原來(lái)傳送一套PAL制節(jié)目的頻道可以傳播四套數(shù)字電視節(jié)目，大大提高了衛(wèi)星的效率。DVB—C規(guī)定了在有線電視網(wǎng)中傳播數(shù)字電視的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，使原來(lái)傳送一套PAL制節(jié)目的頻道可以傳播四至六套數(shù)字電視節(jié)目。5.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)14

DVB制定了一系列的數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，其中很重要的一部分是數(shù)字電視的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到大量推廣。其中衛(wèi)星傳輸標(biāo)準(zhǔn)被廣泛采用，基本上已成為世界性的標(biāo)準(zhǔn)，有線傳輸標(biāo)準(zhǔn)也被大量采用。由于各方面原因，地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的推廣不如衛(wèi)星傳輸標(biāo)準(zhǔn)和有線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)、日本和中國(guó)都已經(jīng)制定了各自的標(biāo)準(zhǔn)。5.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)15數(shù)字衛(wèi)星電視（DVB—S）標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的業(yè)務(wù)是11GHz頻段的固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)（FixedSatelliteService，F(xiàn)SS）和廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)（BroadcastSatelliteServiceBSS），用于實(shí)現(xiàn)多節(jié)目數(shù)字電視和高清晰度電視廣播。比如：為綜合接收設(shè)備提供衛(wèi)星直播（DirectToHome，DTH）服務(wù)、用衛(wèi)星向有線電視前端提供節(jié)目等。DVB—S主要描述了信道編碼和調(diào)制的方法，即規(guī)定了衛(wèi)星系統(tǒng)中從MPEG—2復(fù)用碼流到衛(wèi)星信道之間的部分如何來(lái)實(shí)現(xiàn)，完成從基帶信號(hào)到高頻信號(hào)之間的適配，DVB—S系統(tǒng)組成方框圖如圖5-1所示。

5.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視1.數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)組成16圖5-1DVB—S系統(tǒng)方框圖圖5-1DVB—S系統(tǒng)方框圖5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視17差錯(cuò)控制編碼技術(shù)對(duì)改善誤碼率、提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃跃咧匾饔谩Ｔ贒VB—S標(biāo)準(zhǔn)中，為了對(duì)信號(hào)進(jìn)行抗干擾的編碼和調(diào)制，采用了多重編碼。多重編碼的方法是：外碼為既能糾正隨機(jī)錯(cuò)誤、又能糾正突發(fā)錯(cuò)誤、具有很強(qiáng)糾錯(cuò)能力的RS碼；內(nèi)碼為卷積收縮碼。調(diào)制采用抗干擾能力較強(qiáng)的正交相移鍵控QPSK（或采用二相相移鍵控BPSK）。在接收信號(hào)信噪比高于所要求的門(mén)限時(shí)，系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)冗余性的信道編碼技術(shù)——前向糾錯(cuò)（ForwardErrorCorrection，F(xiàn)EC）技術(shù)，籍此在接收端獲得一定的糾錯(cuò)能力。5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視18（1）復(fù)用適配和能量擴(kuò)散傳輸復(fù)用器的輸出是定長(zhǎng)的傳輸包，根據(jù)MPEG—2的規(guī)定，包長(zhǎng)度為188字節(jié)（包括1個(gè)同步字節(jié)），傳輸端對(duì)碼流處理的順序總是從同步字節(jié)（0b01000111）的最高位（0）開(kāi)始。為提高衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的利用率和便于接收端恢復(fù)數(shù)據(jù)，需對(duì)輸入碼流進(jìn)行隨機(jī)化處理，以實(shí)現(xiàn)能量擴(kuò)散，這一過(guò)程由圖5-2所示。5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視2.數(shù)據(jù)流需要經(jīng)過(guò)的處理過(guò)程圖5-2數(shù)據(jù)流隨機(jī)化方案19這時(shí)采用的偽隨機(jī)序列（PRBS）生成多項(xiàng)式為1＋X14＋X15。每隔8個(gè)傳輸包，初始化序列“100101010000000”必須重裝一次，為區(qū)別初始化序列的重裝點(diǎn)，每8個(gè)包中第一個(gè)包的同步字節(jié)被取反（即取為0xb8）。5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視圖5-2數(shù)據(jù)流隨機(jī)化方案20經(jīng)過(guò)能量擴(kuò)散后的數(shù)據(jù)流要進(jìn)行外碼的編碼，外碼采用截短的里德-所羅門(mén)碼RS(204，188,T=8)。它是由RS(255,239,T=8)作用于188個(gè)字節(jié)的傳輸包(后面加上51個(gè)零字節(jié))，被截短后得到的。RS碼的生成多項(xiàng)式為：碼字生成多項(xiàng)式其中

λ=02（十六進(jìn)制）域生成多項(xiàng)式

5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視（2）外碼的編碼21所謂交織就是改變數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊的發(fā)送順序的技術(shù)，籍此使原本相鄰的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊經(jīng)受相對(duì)獨(dú)立的信道畸變。這里對(duì)經(jīng)過(guò)RS誤碼保護(hù)的包進(jìn)行操作，交織所采用的交織深度為I=12，如圖5-3所示。在交織操作前后，同步字節(jié)仍處于包的第一個(gè)字節(jié)，如圖5-4所示。5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視(3)交織圖5-3交織和去交織框圖22圖10-4經(jīng)過(guò)交織后的包(4)內(nèi)碼的編碼系統(tǒng)要求內(nèi)碼可以采用一定范圍內(nèi)不同方式的卷積收縮碼，允許的碼率為1/2、2/3、3/4、5/6、7/8，以適應(yīng)不同服務(wù)要求和數(shù)據(jù)碼率，提供不同的誤碼保護(hù)程度。(5)基帶成形經(jīng)過(guò)內(nèi)編碼后的數(shù)據(jù)在進(jìn)行QPSK調(diào)制前,I和Q信號(hào)要進(jìn)行基帶整形，如圖5-5所示。圖5-5內(nèi)碼編碼、整形和調(diào)制5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視23(6)QPSK調(diào)制衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)采用普通格雷碼編碼的QPSK（正交相移鍵控）調(diào)制，應(yīng)采用絕對(duì)映射(不是差分編碼)，信號(hào)空間中的位映射如圖5-6所示。

5.1.1數(shù)字衛(wèi)星電視它的實(shí)現(xiàn)方法，是將上面卷積收縮碼輸出的I、Q信號(hào)交替地合并成一個(gè)串行序列，作為BPSK的調(diào)制數(shù)據(jù)流。圖5-6QPSK位映射(7)BPSK調(diào)制BPSK調(diào)制適用于某些QPSK不適合的場(chǎng)合.24DVB-C標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的業(yè)務(wù)是有線電視(CableTV，CATV)系統(tǒng)，它規(guī)定了從基帶數(shù)字電視信號(hào)到CATV信道之間的適配方法，即信道編碼及調(diào)制方法。它的輸入數(shù)字電視信號(hào)可以是衛(wèi)星接收到的節(jié)目、分配鏈路傳來(lái)的節(jié)目或本地節(jié)目，其系統(tǒng)方框圖如圖5-7所示。5.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)5.1.2數(shù)字有線電視(DVB-C)255.1.2數(shù)字有線電視(DVB-C)圖5-7DVB-C系統(tǒng)方框圖26在DVB-C系統(tǒng)中，采用RS碼進(jìn)行前向糾錯(cuò)，并采用交織抗突發(fā)誤碼。信道編碼的許多部分采用了與DVB-S相同的方法。輸入接口部分保證向系統(tǒng)輸入的信號(hào)格式與MPEG-2傳輸復(fù)用輸出的幀結(jié)構(gòu)相同。輸入的信號(hào)要進(jìn)行隨機(jī)化處理，再經(jīng)過(guò)RS編碼、交織，這些步驟與DVB-S相同。采用的方法也與DVB-S相同，即在經(jīng)過(guò)交織后，這里的信號(hào)幀格式與DVB-S的幀格式完全兼容，這一點(diǎn)便于將按DVB-S標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制的衛(wèi)星節(jié)目進(jìn)行解調(diào)和內(nèi)碼解碼后，直接用于CATV廣播。CATV的傳輸環(huán)境相對(duì)比較可靠，因此，在DVB-C中不再采用內(nèi)碼，以提高傳輸效率，而且調(diào)制方式也改用QAM(正交幅度調(diào)制)。由于DVB-C從隨機(jī)化到卷積交織以前的部分與DVB-S相同，這里只對(duì)系統(tǒng)中卷積交織以后的部分，即字節(jié)到符號(hào)映射、差分編碼、基帶成形和調(diào)制部分進(jìn)行介紹。5.1.2數(shù)字有線電視(DVB-C)275.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

5.1歐洲的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)(DVB)圖5-10DVB-T發(fā)送端系統(tǒng)方框圖DVB-T發(fā)送端系統(tǒng)方框圖28DVB-T系統(tǒng)的信號(hào)處理模塊中，前面幾個(gè)模塊與DVB-S相同，與DVB-C也有部分是相同的，這是為了與后兩者盡量兼容。由于地面廣播的條件較差，而且要應(yīng)付已有的PAL/NTSC/SECAM服務(wù)所產(chǎn)生的較大的同頻和鄰頻干擾，DVB-T采用了更多的抗干擾和防誤碼的措施。系統(tǒng)中內(nèi)碼的碼率和QAM符號(hào)的比特?cái)?shù)，以及保護(hù)間隔是可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整的，這樣可以靈活地針對(duì)不同條件傳輸有效碼率和可靠性之間的平衡。COFDM的載波數(shù)可有兩種模式：2K模式和8K模式，用于不同的組網(wǎng)模式。DVB-T允許將輸入碼流分割成不同優(yōu)先級(jí)的兩個(gè)碼流，在同一系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸，而對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)采用不同的誤碼保護(hù)措施，即對(duì)不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)流采取分層的編碼方式。5.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

29由于DVB-T系統(tǒng)模塊中，能量擴(kuò)散、外碼編碼、外交織、內(nèi)碼編碼等與DVB-S及DVB-C中有關(guān)部分相同，因此主要討論其特有的部分，即DVB-T中的內(nèi)交織和COFDM調(diào)制。內(nèi)交織主要分兩步進(jìn)行：先做位交織，再做符號(hào)交織。交織對(duì)分層的編碼方式和不分層的編碼方式是不同的。圖5-11所示為一個(gè)采用QPSK調(diào)制的內(nèi)交織的例子。圖5-11采用QPSK調(diào)制的內(nèi)交織方法5.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

30DVB-T的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)

DVB-T是歐洲數(shù)字電視廣播傳輸系列標(biāo)準(zhǔn)中最復(fù)雜的DVB系統(tǒng)。它采用RS前向糾錯(cuò)系統(tǒng)，以及交織、卷積收縮碼等信道保護(hù)編碼。調(diào)制方式為多載波的COFDM調(diào)制，把傳輸比特分割到數(shù)以千計(jì)的副載波上。DVB-T根據(jù)副載波數(shù)目的不同分為2K模式(1705個(gè)載波)和8K模式(6817個(gè)載波)。其中2K模式由于子載波帶寬較寬，抗多譜勒頻移性能更好，因而適合于移動(dòng)接收網(wǎng)絡(luò)；而8K模式由于符號(hào)速率低，每個(gè)符號(hào)的時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)，相應(yīng)保護(hù)間隔更長(zhǎng)，因而更適合于組建大型的地面廣播單頻網(wǎng)。5.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

31

DVB-T系統(tǒng)中采用了大量的導(dǎo)頻信號(hào)，穿插于數(shù)據(jù)之中，并以高于數(shù)據(jù)3dB的功率發(fā)送。這些導(dǎo)頻信號(hào)完成系統(tǒng)同步、載波恢復(fù)、時(shí)鐘調(diào)整和即時(shí)的信道估計(jì)。該系統(tǒng)還使用了保護(hù)間隔的技術(shù)，即在每個(gè)符號(hào)前加入一定長(zhǎng)度的該符號(hào)后段重復(fù)數(shù)值，由此抵御多徑的影響?？梢哉J(rèn)為，大量導(dǎo)頻信號(hào)插入和保護(hù)間隔技術(shù)是歐洲數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的技術(shù)核心，正是這兩項(xiàng)技術(shù)使歐洲系統(tǒng)能夠在抗強(qiáng)多徑和動(dòng)態(tài)多徑，以及移動(dòng)接收的實(shí)測(cè)性能方面優(yōu)于美國(guó)數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)。另外，歐洲系統(tǒng)還對(duì)載波數(shù)目、保護(hù)間隔長(zhǎng)度和調(diào)制星座數(shù)目等參數(shù)進(jìn)行組合，形成了多種傳輸模式供使用者選擇。多種模式中，常用的其實(shí)只有兩種，分別對(duì)應(yīng)固定接收和移動(dòng)接收應(yīng)用。5.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

32（2）缺點(diǎn)

①頻帶損失嚴(yán)重，導(dǎo)頻信號(hào)和保護(hù)間隔至少占據(jù)了有效帶寬的14％左右，若采用大的保護(hù)間隔，此數(shù)值將超過(guò)30％，因此，DVB-T是以減小系統(tǒng)傳輸容量為代價(jià)來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)的抗多徑性能的一個(gè)折中方案；

②在交織深度、抗脈沖噪聲干擾及信道編碼等方面的性能存在明顯不足；

③覆蓋面較小。5.1.3數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)

335.2美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)TSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee先進(jìn)電視制式委員會(huì))，

ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)由四個(gè)分離的層級(jí)組成，層級(jí)之間有清晰的界面。最高為圖像層，確定圖像的形式，包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。再下來(lái)是系統(tǒng)復(fù)用層，特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。最后是傳輸層，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。對(duì)于地面廣播系統(tǒng)，ATSC采用的是VSB（殘留邊帶）調(diào)制技術(shù)。VSB系統(tǒng)有兩種模式：同播的地面8-VSB廣播模式和高比特率的電纜16-VSB模式。兩種模式的導(dǎo)頻、符號(hào)速率、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、交織、RS編碼和同步脈沖都是相同的。5.2.1ATSC概述348-VSB傳輸模式，在6MHz地面廣播頻道上可實(shí)現(xiàn)19.3Mb/s的傳輸速率。有線電視系統(tǒng)高數(shù)據(jù)率的16-VSB傳輸模式，可在6MHz有線電視信道中實(shí)現(xiàn)38.6Mb/s的傳輸速率。下面兩層共同承擔(dān)普通數(shù)據(jù)的傳輸，上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上運(yùn)行的特定配置，如HDTV或SDTV，還確定ATSC標(biāo)準(zhǔn)支持的具體圖像格式，共有18種(HDTV6種、SDTV12種)。為了使服務(wù)區(qū)盡可能地大，地面廣播模式要用一個(gè)NTSC阻塞濾波器(在接收機(jī)中)和格形編碼，以提高傳輸?shù)目煽啃浴ｋ娎|模式則不需要。5.2美國(guó)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)355.3日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（ISDB）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting)標(biāo)準(zhǔn)是日本1999年春季制定的地面廣播標(biāo)準(zhǔn)，即ISDB-T，用于地面數(shù)字視頻、數(shù)字音頻與數(shù)據(jù)廣播。ISDB-T在調(diào)制方面與DVB-T一樣選擇了多載波調(diào)制，但具體的技術(shù)與DVB-T不一樣，它是將信道分成多個(gè)OFDM段。

5.3.1ISDB-T概述ISDB-T規(guī)定的內(nèi)容主要包括再?gòu)?fù)用、信道編碼、調(diào)制、傳輸與復(fù)用控制和接收機(jī)等部分。ISDB-T傳輸系統(tǒng)各部分的相互關(guān)系如圖5-19(a)所示。圖5-19(a)ISDB-T傳輸系統(tǒng)各部分的關(guān)系36ISDB-T中的復(fù)用與MPEG-2系統(tǒng)兼容，在分層時(shí)，也只有一個(gè)傳輸流在信道中傳輸。因此，發(fā)送端與接收端都要做相應(yīng)的分割與合成。在ISDB-T中，對(duì)每一數(shù)據(jù)段能獨(dú)立指定OFDM載波調(diào)制方式的傳輸參數(shù)、內(nèi)碼的編碼速率和時(shí)間間隔的長(zhǎng)度。通過(guò)在通道中傳輸具有不同傳輸參數(shù)的OFDM段組來(lái)獲得ISDB-T的分層傳輸。一條通道中可同時(shí)傳輸三層。通過(guò)在段內(nèi)限制頻率間隔的范圍，規(guī)定OFDM段中的中心段作為部分接收的專(zhuān)用段，在接收時(shí)用窄帶接收機(jī)將其與其他段分離，從而實(shí)現(xiàn)部分接收。根據(jù)OFDM段中的載波間隔將ISDB-T的傳輸分成三種模式，采用的載波間隔分別為250/63kHz、125/63kHz、125/126kHz。圖5-20所示為ISDB-T模式1的傳輸實(shí)例。5.3日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（ISDB）375.3日本的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（ISDB）圖5-20ISDB-T模式1的傳輸實(shí)例圖38

我國(guó)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地面廣播傳輸系統(tǒng)信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制方式，測(cè)試表明，國(guó)標(biāo)系統(tǒng)的性能明顯優(yōu)于國(guó)外的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的性能，提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)有：能實(shí)現(xiàn)快速同步和高效信道估計(jì)與均衡的PN序列幀頭設(shè)計(jì)和符號(hào)保護(hù)間隔填充方法、低密度校驗(yàn)糾錯(cuò)碼(LDPC)、系統(tǒng)信息的擴(kuò)頻傳輸方法等。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)，不但必須具有支持傳統(tǒng)電視廣播服務(wù)的基本功能，而且還要具有適應(yīng)廣播電視的可擴(kuò)展功能。數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)支持固定（含室內(nèi)、外）接收和移動(dòng)接收兩種模式。5.4

我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)39在固定接收模式下，可以提供標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視業(yè)務(wù)、高清晰度電視業(yè)務(wù)、數(shù)字聲音廣播業(yè)務(wù)、多媒體廣播和數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)；在移動(dòng)接收模式下，可以提供標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視業(yè)務(wù)、數(shù)字聲音廣播業(yè)務(wù)、多媒體廣播和數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)。數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)支持多頻網(wǎng)和單頻網(wǎng)兩種組網(wǎng)模式，可根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的特性和組網(wǎng)環(huán)境選擇不同的傳輸模式和參數(shù)，并支持多業(yè)務(wù)的混合模式，以達(dá)到業(yè)務(wù)特性與傳輸模式的匹配。5.4

我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)40(1)術(shù)語(yǔ)和定義加擾：用二進(jìn)制偽隨機(jī)序列與信息數(shù)據(jù)逐位模二相加的技術(shù)，籍此使數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更強(qiáng)的隨機(jī)性。前向糾錯(cuò)碼：在發(fā)送端引入數(shù)據(jù)冗余性的信道編碼技術(shù)，籍此在接收端獲得一定的糾錯(cuò)能力。符號(hào)星座映射：將待傳輸?shù)姆?hào)對(duì)應(yīng)成星座圖上的信號(hào)矢量的過(guò)程交織：改變數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊的發(fā)送順序的技術(shù)，籍此使原本相鄰的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊經(jīng)受相對(duì)獨(dú)立的信道畸變。基本數(shù)據(jù)塊：待傳輸?shù)男旁创a流經(jīng)過(guò)加擾碼、前向糾錯(cuò)編碼、映射與交織后形成的特定長(zhǎng)度(3744個(gè)符號(hào))數(shù)據(jù)塊。5.4

我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)5.4.1我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點(diǎn)1.術(shù)語(yǔ)、定義、符號(hào)、約定41

系統(tǒng)信息：系統(tǒng)信息為每個(gè)信號(hào)幀提供必要的解調(diào)和解碼信息，包括符號(hào)星座映射模式、LDPC編碼率模式、交織模式、幀體數(shù)據(jù)處理模式等的指示。幀體：基本數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)信息組合后經(jīng)幀體數(shù)據(jù)處理形成的3780個(gè)符號(hào)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊。幀頭：一段已知的偽隨機(jī)序列，可用于系統(tǒng)同步、信道估計(jì)與均衡。信號(hào)幀：幀頭和幀體的組合后形成的數(shù)據(jù)塊。5.4

我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)42B卷積符號(hào)交織的交織寬度；b5b4b3b2b1b0星座映射比特?cái)?shù)據(jù)；C系統(tǒng)子載波數(shù)；Fc射頻載波中心頻率；

FBdy(k)經(jīng)幀體數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)塊；

Frame(t)組幀后的基帶信號(hào)；GXXX()不同長(zhǎng)度的最大長(zhǎng)度偽隨機(jī)二進(jìn)制序列生成多項(xiàng)式GBCH()BCH編碼生成多項(xiàng)式

；

W2nWalsh矩陣GqcLDPC編碼生成矩陣；HWalsh矩陣的子矩陣

5.4

我國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)(2)符號(hào)和約定43I星座映射同向分量（實(shí)部）；Q星座映射正交分量(虛部)；M卷積符號(hào)交織的交織深度；H(f)成形濾波器頻率響應(yīng)；h(t)成形濾波器沖激響應(yīng)；S(t)射頻信號(hào)表達(dá)式；系統(tǒng)信息