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世界三大数字电视标准简介

供稿人:吕玉洁  供稿时间:2004-10-29   关键字:数字电视  标准  DVB-T  ATSC  ISDB-T  
数字电视相对模拟电视的巨大优势使之成为公认的下一代电视系统,而要将数字电视变成现实,业界需要完成复杂的系统性工作,而其中最重要的一环就是数字电视标准的制定。标准的作用在于定义整个数字电视系统的具体实现细节,主要内容涵盖数字节目的前期制作、数字节目的显示格式、数字节目的传输几个方面。在所有这些标准确定之后,整套数字电视系统才可以组合并运转起来,整个数字电视产业也才可能真正启动。
 
数字电视按传输方式分为地面、卫星和有线三种。1995年,欧洲150个组织成立了DVB(Digital Video Broadcasting,数字视频广播)联盟,这个联盟现在已经拥有近200个成员。1997年,DVB联盟发表了它的数据广播技术规范,包括卫星数字电视传输标准DVB-S、有线电视传输系统标准DVB-C和地面传输标准DVB-T,为卫星、有线和地面电视频道传送高速数据铺平了道路。其中,DVB-S规定了卫星数字广播调制标准,使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四套数字电视节目,大大提高了卫星的效率。DVB-C规定了在有线电视网中传播数字电视的调制标准,使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四至六套数字电视节目。DVB-S和DVB-C这两个全球化的卫星和有线传输方式标准,目前已作为世界统一标准被大多数国家所接受(包括中国)。而对于地面数字电视广播标准,经国际电讯联盟(ITU)批准的共有三个,分别为:欧盟的DVB-T标准、美国的ATSC(Advanced Television System Committee,先进电视制式委员会)标准和日本的ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting,综合业务数字广播)标准,因此,数字电视标准之争主要集中在地面数字广播系统。
 
数字电视三种标准的比较
 
ATSC
DVB
ISDB
DVB-T
DVB-C
DVB-S
视频编码方式
MPEG2
MPEG2
MPEG2
MPEG2
MPEG2
音频编码方式
AC-3
MPEG2
MPEG2
MPEG2
MPEG2
复用方式
MPEG2
MPEG2
MPEG2
MPEG2
MPEG2
调用方式
8VSB
COFDM
QAM
QPSK
QPSK
带宽(Hz)
6M
8M
-
-
27M
 
欧洲DVB-T标准
DVB-T标准采用的大量导频信号插入和保护间隔技术使得系统具有较强的多径反射适应能力,在密集的楼群中也能良好接收,除能够移动接收外,还可建立单频网,适合于信号有屏蔽的山区。另外,欧洲系统还对载波数目、保护间隔长度和调制星座数目等参数进行组合,形成了多种传输模式供使用者选择。但欧洲标准也存在缺陷:①频带损失严重;②即使防止了大量导频信号,对信道估计仍是不足;③在交织深度、抗脉冲噪声干扰及信道编码等方面的性能存在明显不足;④覆盖面较小。
 
美国ATSC标准
美国于1996年12月24日决定采用以HDTV为基础的ATSC作为美国国家数字电视标准。美国联邦通信委员会(FCC)决定用9年时间完成模拟电视向数字电视的历史性过渡。
 
ATSC标准具备噪声门限低(接近于14.9dB的理论值)、传输容量大(6MHz带宽传输19.3Mbps)、传输远、覆盖范围广和接收方案易实现等主要技术优势。但是也存在一系列问题,最主要的是不能有效对付强多径和快速变化的动态多径,造成某些环境中固定接收不稳定以及不支持移动接收。
  
日本ISDB-T标准
日本于1996年开始启动自主的数字电视标准研发项目,在欧洲COFDM技术的基础上,增加具有自主知识产权的技术,形成ISDB-T地面数字广播传输标准,于1995年7月在日本电气通信技术审议会上通过。2001年,该标准正式被ITU接受为世界第3个数字电视传输国际标准。
 
频谱分段传输与强化移动接收是日本ISDB-T标准的两个主要特点,是对地面数字电视体系众多参数及相关性能进行客观分析优化组合的结果,但是此标准是日本根据本国具体情况及产业发展战略进行权衡取舍的。在实现系统特定功能的同时也为之付出相应的代价,如频谱分段传输对系统频率分集性能与净载荷率的影响,采取以频谱分段为基础实现不同误码保护率分层传输对系统复杂度的影响,在系统内层采用延时长达数百毫秒交织环节对系统及业务同步响应的影响等。
 
目前,世界各国都根据本国的具体情况,慎重地选择地面数字电视标准。从世界范围看,除了美国外,还有加拿大、阿根廷、韩国等国家采用美国的ATSC标准。而欧洲所有国家和澳大利亚、新加坡、印度等国则选用了欧洲联盟的DVB-T标准。
 
我国正积极开展数字电视标准的研究,国家标准即将出台。从保护国内产业的角度出发,制定具有我国独立自主知识产权、技术上领先的数字电视传输标准,将对我国电视、通信、互联网等产业发展带来不可低估的影响,有利于发达国家向我国开放技术,亦可因数字技术本身的特性,保护国家的信息安全。按照计划,我国将在2010年实现数字电视的普及,2015年将全面取代现有的模拟电视系统。因此,对产业界来说,数字电视也意味着巨大的市场机遇。
 
参考文献:
李伟 浅谈数字电视的现状和发展前景,有线电视技术2003 10(7) -13-15
张文军等 数字电视地面广播技术与传输标准, 电视技术2001(1) -5-7、29
走进数字电视 高清晰度背后的标准之争,个人电脑 2004 4  -195-200
张波涛 技术与标准:中国如何跑赢数字电视全球马拉松 信息空间 2003 12 –88-92

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