数字电视概述

数字电视概述今天主要介绍以下几个部分：数字电视定义、数字电视的功能、数字电视技术及其标准、未来的发展－三网融合。

数字电视是由数字电视的内容制作和数字电视的传输、接收以及数字电视的高清晰显示组成。

我们知道一般的电视节目都是经过前期制作再播放的，现在常用的模拟信号制作，然后讲模拟信号转换成数字信号。

第二部分就是数字技术的传输、接收和显示。

数字电视的传输、接收就是用数字信号处理技术，将模拟电视信号进行压缩，并可靠地传输到用户端，用户端通过一个机顶盒接收，并还原成模拟电视信号在电视机上显示。

其中有三个关键技术：图像的压缩（信源编码技术），数据的传输（信道编码技术），增值义务、应用的开展。

我们把数字电视的优点大概罗列一下：一是频道大大的增加：以目前在有线电视为例，采用数字电原来的模拟电视，只能接收最大频道的数目是９６套，而采用数字电视技术后，频道数目理论上可以扩充8倍，增加到５７６套，极大丰富了电视节目的内容，这对运营商来说是非常宝贵的。

二是图像更加清晰：目前在有线电视上的数字电视采用的是MPEG-II的活动图象压缩技术。

由于采用数字技术，在信号传输过程中抗干扰/抗噪声的能力大为提高，在家里看的图象质量几乎与在演播室的图象质量相当，实际上达到了目前DVD的影碟的质量。

三是用户操作更为方便：虽然数字电视是一项高新技术的应用，但从开始，数字电视是针对普通用户，方便操作一直是追求的目标。

数字电视是采用的数字信号处理技术，在传输电视图像的同时，大量的数据也同时传输下来，这些数据包含了同电视节目相关的丰富内容。

这样即使在大量的电视节目中，可以通过许多的提示信息，方便用户选择自己的喜欢节目。

四是用户操作更为方便：例如：电视节目可以进行分类：电视剧、电影、科学探索、少儿文艺、教育等。

用户可以根据个人的爱好进行快速的浏览、选择。

五是开展更多的增值业务：数字电视在传输电视图像的同时，也传输大量的数据，利用这些数据，可以开展许多的数据增值业务：例如：通过电视实现上网被动的接收，转换成用户可以进行交互，按照用户的个人需要进行收看短消息，或者是彩信，将从手机小屏幕上转移到电视机的大屏幕上电视节目指南：可以边观看电视，边了解7天或者是14天的节目内容及安排。

政府信息，电视商务短消息，或者是彩信，将从手机小屏幕上转移到电视机的大屏幕上数字技术的几个技术的运用：数字电视里主要有三个技术标准，包括信源编码、信道调制编码、增值应用。

用户拿到的是一个终端设备，就是一个机顶盒。

数字电视系统分四个部分，1.终端平台，就是家中的机顶盒2.网络平台，就是常用的同轴电缆3.技术支撑平台，就是电视台的工作，模拟信号转变为数字信号，或者直接用数字电视4.业务支撑平台，各个家庭看到的频道不同，就是通过这个技术来控制的。

拍摄到模拟信号如何转换成数字信号呢？信源压缩的技术（MPEG-II），其目的是将电视图像及伴音进行压缩编码，原理就是去除图像内相邻象素间、相邻行间及相邻帧间所具有的冗余度。

对于MPEG-II技术，国际上有MPEG标准组织活动图像专家组（Moving Picture Expert Group）。

MPEG技术种常用的有MPEG-I、MPEG-II、MPEG-4。

MPEG-I：VCD的质量，1.5Mb/s 码率；MPEG-II：DVD的质量，38Mbps ~ 4Mbps 2Mbps 6Mbps(Typ)支持高清电视(38Mbps)及其标准电视(6Mbps)的图像质量，现在市场上压缩版的DVD就是牺牲质量来增加容量的；MPEG-4：支持流媒体(Multi Stream Media)。

数字电视技术标准中还有压缩比。

以常用的MPEG-II为例，图像亮度信号与色彩信号分别用13.5MH7及6.75MH6取样频率进行取样，用10bit二进制进行量化模拟电视的数据码率为270Mb/s，是很可怕的，会影响带宽，改用标清电视（SDTV）进行压缩后，数据码率为6Mb/s。

数字电视伴音压缩编码要着重音色及声音的质量，目前该标准有很多种，包括MPEG伴音压缩编码（MPEG-I，MPEG-II）、Dol by、AC-3、AAC。

目前美国用的AC－3技术，可支持多达６个声道。

6声道包括：主声道：２个－－前左，前右（音色）；中置：1个（对话）；环绕：2个－－左后，右后（效果）；超重低音：１个（效果）。

信道编码技术：它包括数字调制技术和纠错编码技术两个部分。

数字调制技术是数字信号不能直接传输，或传输的距离非常有限（RS 232，Ethernet），模拟信号可以有效地保证信道传输的距离及可靠性。

调制技术是因为数字技术传输距离很短，所以首先要把数字信号转换为模拟信号来进行传输。

调制技术包括ASK－幅度调制、PSK－相位调制、FSK－频率调制，现在应用最多的是正交幅度调制（QAM）。

数字电视里面第二块就是纠错编码技术。

模拟信号在信道传输过程中会收到各种干扰，而使接收端数字失真、损失，造成误码。

怎样将接受到的不正确的信号还原为正确的信号，这就是纠错编码技术。

以信号衰减为例，随着传输距离增大，传输频率增大，信号会衰减。

又如多径就是指干涉现象，在接收点会出现零点，收不到信号。

我们可以用编码技术来解决这个问题。

在传送的数据中以受控的方式引入冗余码，在接收端通过相应的解码，以冗余传输的信息中恢复出信道损失的数据。

常用技术还有RS码、卷积码、TCM编码、交织码、Turbo码。

数字电视应用技术标准一个是有条件接收，CA－Conditional Access 加密认证系统，利用CA系统对传输的电视节目进行加密处理用户端具有收视的权限控制实现按频道收费、按节目收费、按收视次数收费它里面的关键技术是加密算法。

还有加扰技术，即正常信号加扰及解扰。

另一个是中间件软件（Middle Ware Software）：互动应用程序与机顶盒操作系统之间的一个软件层，互动应用程序移植到不同的硬件平台，以及互动应用程序以下载方式支持数字电视的义务开展。

以上三方面技术反映到用户手中，就是机顶盒。

通过有线电缆到数字调谐器再到声表面滤波器，通过QAM调制，到STB集成芯片。

再加上程序存贮器和数据存贮器等构成了一个嵌入式操作统。

嵌入式操作系统非常小，只有几十K。

这些操作系统对硬件有一个驱动程序，这里面的应用可以理解为一个浏览器。

这里面是相当复杂的。

如何看数字电视一般有三个途径：一是通过卫星，二是通过有线，三是地面广播。

这三块中间，所有的信源标准都是一样的，采用MPEG-2，但是在信道这一块，各种标准层出不穷。

中国目前应用的是欧洲标准。

数字电视的未来发展。

从目前具有的功能来讲，一是层出不穷，永远增加。

由于机顶盒是由硬件及软件组成，大量针对家庭应用的开发(增值业务)，是通过软件来实现，通过电视台对机顶盒的软件升级来实现的。

因此，数字电视的功能是层出不穷，永远增加。

在用户不知不觉中，新的功能就会自动增加到你的机顶盒中。

二是节目信息：在收看电视节目的同时，就可以方便地观看到目前节目的内容，下一个节目的内容及看得出时间一周、14天内的节目详细信息和播出时间。

三是节目预订：可以方便地预订下一个时间段内你所感兴趣的电视节目。

在时间到达时，会在屏幕上进行提醒，告诉用户该看什么节目。

四是节目编辑：可以针对个人喜爱的几个特有频道进行编辑，非常方便用户收看具有个人特别爱好的节目。

五是节目加密：针对不宜儿童观看，或者在某个时段内不让儿童观看的电视节目进行加锁。

六是数字音乐：增加了近20余套的高保真数字音乐节目，特别适合于对音乐有爱好的用户收听。

七是数据广播：通过电视实现上网功能。

可以看到的内容包括政府公告、新闻、旅游等各方面内容。

还有一个是我们现在正在做的交通岗亭，在出门前就可以看一下现在外面的路况。

此外，还有互动竞猜等功能。

以上是已经做到的，下面介绍的是正在研制的交互式的数字电视系统，数字电视技术目前应用是人与机顶盒的交流，将来要实现人直接与终端交互，实现完全交互的功能。

现在正在改造有线网络。

安全交互的有线网络就是我们所说的三网融合，每一个家庭就是一个“计算机网络”。

有线电视进来后通过家庭网关到电脑、电视机等。

随后可以进行打IP电话、语音Voice、看数字电视、图象 Video、上网等等。

这样的话，每个家庭都有一个电脑，如果这些电脑都联网的话，就组成一个城域网。

将来的社会（虚拟）将是在家里，不用出门就可以上网购物、通话、通讯、电视、教育、医疗、游戏。

现在的有线电视的网络,是不是可以兼容以后的数字电视呢? 现在的数字电视分2块，一个是数字电视接收，一个是数字电视播放。

普通电视机只要装上机顶盒，就可以收看。

是数字电视机的话，清晰度就更高。

一、什么是数字电视？如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。

由于数字电视是种新鲜事物，一些相关报道及文章介绍中出现似是而非的概念，诸如“数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”等，造成大众感到困惑，茫然不知所措。

其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。

其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。

因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。

二、数字电视的用途在数字电视中，采用了双向信息传输技术，增加了交互能力，赋予了电视许多全新的功能，使人们可以按照自己的需求获取各种网络服务，包括视频点播、网上购物、远程教学、远程医疗等新业务，使电视机成为名副其实的信息家电。

数字电视提供的最重要的服务就是视频点播(VOD)。

VOD是一种全新的电视收视方式，它不像传统电视那样，用户只能被动地收看电视台播放的节目，它提供了更大的自由度，更多的选择权，更强的交互能力，传用户之所需，看用户之所点，有效地提高了节目的参与性，互动性，针对性。

因此，可以预见，未来电视的发展方向就是朝着点播模式的方向发展。

数字电视还提供了其它服务，包括数据传送、图文广播、上网服务等。

用户能够使用电视现实股票交易、信息查询、网上冲浪等，使电视被赋予了新的用途，扩展了电视的功能，把电视从封闭的窗户变成了交流的窗口。

三、数字电视的基本原理将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。

实现数据压缩技术方法有两种：一是在信源编码过程中进行压缩，IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准，MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求，其应用面很广，它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式，从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。