2第2章數(shù)字電視概論正確理解數(shù)字電視和高清晰度電視的概念。了解數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)。掌握數(shù)字電視系統(tǒng)的組成及關(guān)鍵技術(shù)。了解數(shù)字電視的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)、外發(fā)展?fàn)顩r。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.6中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第2章數(shù)字電視概論2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念數(shù)字電視（DigitalTelevision，DTV）

數(shù)字電視是數(shù)字電視系統(tǒng)的簡稱。它指一個從節(jié)目攝制、制作、編輯、存儲、發(fā)送、傳輸，到信號接收、處理、顯示等全過程完全數(shù)字化的電視系統(tǒng)，即采用數(shù)字技術(shù)將音頻、視頻和數(shù)據(jù)等信號進(jìn)行信源編碼、信道編碼和調(diào)制等處理，經(jīng)存儲或?qū)崟r廣播后，供用戶接收、播放的電視系統(tǒng)。數(shù)字電視基本分類按圖像分辨力分●UHDTV：3840×2160（4K）、7680×4320（8K）

●HDTV：1920×1080

●SDTV：720×576（PAL），720×480（NTSC）按傳輸途徑分

●有線數(shù)字電視●衛(wèi)星數(shù)字電視●地面數(shù)字電視2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念QAM調(diào)制有線廣播DTV用戶機(jī)頂盒/接收機(jī)各種用戶接收機(jī)QPSK調(diào)制衛(wèi)星廣播DTV節(jié)目復(fù)用器數(shù)字制作/壓縮/復(fù)用演播室

數(shù)字制作/壓縮/復(fù)用數(shù)字制作/壓縮/復(fù)用地面廣播DTVOFDM調(diào)制2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念高清晰度電視（HDTV）

高清晰度電視是一個透明的系統(tǒng)，一個視力正常的觀眾在觀看距離為顯示屏高度的3倍處所看到的圖像的清晰度，與觀看原始景物或表演的感覺相同。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念SDTV4:3HDTV16:9HDTV與SDTV的差別——寬高比2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念16:9下變換至4:3信箱擠壓切邊在水平方向進(jìn)行擠壓16:9信箱與14:9信箱的對比16:9信箱14:9信箱16:9切邊至14:94:3上變換至16:9切邊拉伸開窗在水平方向進(jìn)行拉伸像素尺寸相同時SDTV與HDTV的比較SDTV:720×57641萬像素HDTV:1920×1080207萬像素UHDTV（Ultra-High-DefinitionTelevision）（預(yù)計(jì)2012年4K銀幕成為主流）/wiki/Super_Hi-Vision2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念

NTSCEBU(PAL)SMPTE-CHDTV(ITU-RBT.709)xyxyxyxyR0.6700.3300.6400.3300.6300.3400.6400.330G0.2100.7100.2900.6000.3100.5950.3000.600B0.1400.0800.1500.0600.1550.0700.1500.060基準(zhǔn)白C白D65D65D65基準(zhǔn)白坐標(biāo)0.31010.31620.31270.32900.31270.32900.31270.3290yx0.80.70.60.50.40.30.20.100 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7GBR可見光范圍EBU&HDTVNTSCSMPTE-CCIED65HDTV與SDTV的差別——色域100%彩條SDTV彩條Y波形HDTV彩條Y波形Y=0.30R+0.59G+0.11B

Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B

2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.6中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第2章數(shù)字電視概論2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)可提高信號的傳輸質(zhì)量，不會產(chǎn)生噪聲累積，信號抗干擾能力大大增強(qiáng)，收視質(zhì)量高易于存儲，可大大改善電視節(jié)目的保存質(zhì)量和復(fù)制質(zhì)量，理論上可進(jìn)行無數(shù)次復(fù)制和長期保存增加節(jié)目頻道，充分利用頻譜資源圖像清晰度高，聲音效果好可實(shí)現(xiàn)加解密和加解擾，便于開辦條件接收業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)不同分辨率等級接收（HDTV，SDTV）便于開展各種增值業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)廣播、視頻點(diǎn)播、軟件下載、電視購物……），為“三網(wǎng)融合”提供了技術(shù)上的可能性。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.6中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第2章數(shù)字電視概論2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成數(shù)字電視系統(tǒng)由前端、傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)以及接收終端組成。2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.6中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第2章數(shù)字電視概論2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：

信源編/解碼傳送復(fù)用/解復(fù)用信道編/解碼調(diào)制/解調(diào)中間件條件接收高清晰度平板顯示2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字電視的信源編解碼視頻壓縮編碼——MPEG-2Video(ISO/IEC13818-2)MPEG-4AVC/H.264(ISO/IEC14496-10)音頻壓縮編碼——MPEG-2Audio(ISO/IEC13818-3)(歐洲)

MPEG-2AAC(ISO/IEC13818-7)(日本）

DolbyAC-3(美國)我國采用的標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T17975.2—2000

“信息技術(shù)—運(yùn)動圖像及其伴音信息的通用編碼規(guī)范第2部分：視頻”

GB/T17975.3—2000

“信息技術(shù)—運(yùn)動圖像及其伴音信息的通用編碼規(guī)范第３部分：音頻”我國制定的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)：GB/T20090.2—2006

“信息技術(shù)—先進(jìn)音視頻編碼第2部分：視頻”數(shù)字電視的傳送復(fù)用

從發(fā)送端信息的流向來看，復(fù)用器把音頻、視頻、輔助數(shù)據(jù)的碼流通過一個打包器打包，然后再復(fù)用合成單路串行的傳送流（TS），這個處理過程稱為傳送復(fù)用。接收端與此過程相反。

在數(shù)字電視的傳送復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)方面，國際上統(tǒng)一采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC13818-1）。我國采用的標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T17975.1—2000

“信息技術(shù)—運(yùn)動圖像及其伴音信息的通用編碼規(guī)范第1部分：系統(tǒng)”

2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)信道編解碼及調(diào)制解調(diào)通常情況下，TS流是不能或不適合直接通過傳輸信道進(jìn)行傳輸?shù)?，在其?jīng)衛(wèi)星、有線電視網(wǎng)或地面廣播信道發(fā)送前，為賦予其一定的抵抗信道噪聲和干擾的能力，需要在其中加入檢糾錯碼，并進(jìn)行交織等處理，這個處理過程就是信道編碼。

嚴(yán)格來講，信道編碼是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成與信道特性相匹配的編碼過程。實(shí)際中，信道編碼與調(diào)制緊密地聯(lián)系在一起。調(diào)制要求適應(yīng)信道性質(zhì)，并盡可能地提高信道傳輸效率，而信道編碼則需視信道條件，在信號中增加糾錯碼，相當(dāng)于增加信號冗余度。信道編解碼及調(diào)制解調(diào)目前所說的各國數(shù)字電視的制式標(biāo)準(zhǔn)不能統(tǒng)一，主要是指在信道編碼及調(diào)制方式上的不同。數(shù)字電視廣播信道編碼及調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星數(shù)字電視：四相相移鍵控（QPSK）有線數(shù)字電視：美國采用16-VSB歐洲和我國采用QAM（64-QAM）地面數(shù)字電視：美國采用8-VSB歐洲采用COFDM日本采用改進(jìn)的COFDM中國數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)——GB20600－2006《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》，于2006年8月18日正式批準(zhǔn)成為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，2007年8月1日起實(shí)施。2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)軟件平臺——中間件數(shù)字電視接收機(jī)（或數(shù)字電視機(jī)頂盒）的硬件功能主要是對接收的射頻信號進(jìn)行信道解碼、解調(diào)、MPEG-2碼流解碼及模擬音視頻信號的輸出。而電視內(nèi)容的顯示，EPG節(jié)目信息及操作界面等都依賴軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，缺少軟件系統(tǒng)更無法在數(shù)字電視平臺上開展交互電視等其他增強(qiáng)型電視業(yè)務(wù)，所以，在數(shù)字電視系統(tǒng)中，軟件技術(shù)占有非常重要的作用。

中間件（Middleware）是一種將應(yīng)用程序與底層的實(shí)時操作系統(tǒng)、硬件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)隔離開來的軟件環(huán)境，支持跨硬件平臺和跨操作系統(tǒng)的軟件運(yùn)行，使應(yīng)用不依賴于特定的硬件平臺和實(shí)時操作系統(tǒng)。2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)條件接收

條件接收（ConditionalAccess，CA）是指這樣一種技術(shù)手段，它只允許已付費(fèi)的授權(quán)用戶使用某一業(yè)務(wù)，未經(jīng)授權(quán)的用戶不能使用這一業(yè)務(wù)。

條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視廣播實(shí)行收費(fèi)所必需的技術(shù)保障。條件接收系統(tǒng)必須要解決以下兩個問題：即如何阻止用戶接收那些未經(jīng)授權(quán)的節(jié)目和如何向用戶收費(fèi)。在廣播電視系統(tǒng)中，在發(fā)送端對節(jié)目進(jìn)行加擾，在接收端對用戶進(jìn)行尋址控制和授權(quán)解擾是解決這兩個問題的基本途徑。條件接收系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，集成了數(shù)據(jù)加擾和解擾、加密和解密、智能卡等技術(shù)，同時也涉及到用戶管理、節(jié)目管理、收費(fèi)管理等信息應(yīng)用管理技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)的授權(quán)管理和接收控制。2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)高清晰度平板顯示技術(shù)

顯示器是最終體現(xiàn)數(shù)字電視效果或魅力的產(chǎn)品。數(shù)字電視的顯示方式主要有CRT型直視式顯示器、LCD、PDP、OLED、CRT型背投影顯示器、LCoS投影（含前投影、背投影）顯示器、LCD投影（含前投影、背投影）顯示器、DLP投影顯示器等。

大屏幕平板電視機(jī)OLED電視機(jī)

可以卷起來的顯示器StereoTV（立體電視）廣州亞運(yùn)會期間，TCL集團(tuán)與亞運(yùn)會合作，實(shí)現(xiàn)了中國3D電視轉(zhuǎn)播精彩賽事的開始。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.6中國數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)第2章數(shù)字電視概論2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況

目前，世界上數(shù)字電視系統(tǒng)有三大標(biāo)準(zhǔn)：美國的ATSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee，高級電視制式委員會）歐洲的DVB(DigitalVideoBroadcast，數(shù)字視頻廣播）日本的ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播）

。2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況美國ATSC標(biāo)準(zhǔn)

ATSC標(biāo)準(zhǔn)包括HDTV、SDTV、數(shù)據(jù)廣播、多聲道環(huán)繞立體聲和衛(wèi)星直播等。其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)覆蓋范圍和數(shù)據(jù)容量，并側(cè)重于地面數(shù)字電視廣播。

對于地面數(shù)字電視廣播，ATSC標(biāo)準(zhǔn)采用8-VSB調(diào)制方式，在6MHz地面廣播信道上可實(shí)現(xiàn)19.3Mbit/s的傳輸速率，正好可以傳送一路MPEG-2編碼的HDTV信號。對于有線數(shù)字電視廣播，可采用16-VSB調(diào)制方式，可在6MHz的有線信道中實(shí)現(xiàn)38.6Mbit/s的傳輸速率。ATSC標(biāo)準(zhǔn)已被美國、加拿大等北美國家和亞洲韓國等采用，能較好支持固定接收，接收信號靈敏度高，發(fā)射機(jī)數(shù)字化改造比較容易實(shí)施，地面接收機(jī)實(shí)現(xiàn)成本相對較低。2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)DVB的主要目標(biāo)是尋求一種能對所有信道都適用的通用數(shù)字電視技術(shù)，其設(shè)計(jì)原則是使系統(tǒng)能靈活地傳輸MPEG-2視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)流，并要求兼容MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，且使用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)信息，采用統(tǒng)一的條件接收接口，統(tǒng)一的RS前向糾錯碼，以及得以進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播等，形成通用的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)。

DVB系統(tǒng)面向不同信道，采用不同的信道編碼方法和調(diào)制方式，形成DVB標(biāo)準(zhǔn)的系列。

2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況DVB數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)系列DVB廣播傳輸系統(tǒng)：DVB-S（ETSIEN300421）——衛(wèi)星數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-S2（ETSIEN302307）——第二代衛(wèi)星數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-C（ETSIEN300429）——有線數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-C2（ETSIEN302769）——第二代有線數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T（ETSIEN300744）——地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-T2（ETSIEN302755）——第二代地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)DVB-H（ETSIEN302304）——手持式終端傳輸系統(tǒng)DVB基帶附加信息系統(tǒng)：DVB-SI（ETSIEN300468）——DVB系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息（SI）標(biāo)準(zhǔn)DVB交互業(yè)務(wù)系統(tǒng)：DVB-RCC（ETS300800）——CATV分配系統(tǒng)交互信道標(biāo)準(zhǔn)DVB-RCT（ETS300801）——通過PSTN/ISDN的交互信道標(biāo)準(zhǔn)DVB-NIP（ETS300802）——DVB交互業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn)：DVB-CI（EN50221）——條件接收及其他應(yīng)用的通用接口標(biāo)準(zhǔn)2.5國外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況日本