数字(高清晰度)电视标准体系(概况)

数字电视标准综述
数字电视标准综述近年来，电视领域发生了一系列的变化，电视数字化的进程明显加快，模拟信号向数字信号的过渡全面展开，电视会议、数字电视及高清晰度电视等新技术正迅速走进我们的生活。

电视系统的全面数字化使节目制作、传输直到播出带来了革命性的变化。

数字广播电视的双向化和数字化，并与计算机网和电信网的融合，预示着一个信息化时代的到来。

本文就数字电视三种标准、数字编码标准、电视设备的数字格式等方面进行全面的介绍。

三种数字电视标准目前全球数字电视广播领域已有三种相对成熟的数字电视标准。

美国的标准是先进电视制式委员会；欧洲的标准是数字视频广播；日本的标准是综合业务数字广播。

一标准美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网进行传播，并在1996年由美国高级电视系统委员会提出了以数字高清晰度电视为基础的标准先进电视制式委员会。

数字电视标准由四个分离的层级组成最高层是图像层，确定图像的形式，包括象素阵列和帧频；第二层是图像压缩层，采用-2图像压缩标准；第三层是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中；最后一层是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。

二．标准1993年，欧洲成立了国际数字视频广播组织组织。

组织决定新的技术必须是建立在-2压缩算法上的数字技术，必须是以市场为导向的数字技术。

的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式，尽可能的增加通用性。

标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。

数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、、在内的所有通用电视广播传输媒体。

它们分别对应的标准-、-、-、-、-和-。

传统大屏幕电视机的清晰度1、大屏幕电视机传统电视机系指幅型比为4:3的阴极射线管（CRT）直观式电视机。

这类电视机有大屏幕与非大屏幕之分，一般将25英寸作为一个界限，等于和大于25英寸的称为大屏幕电视机，小于25英寸的为非大屏幕电视机，或叫小屏幕电视机。

由于小屏幕电视机显示的图像质量比较好，一般不对它们多加研究，而大屏幕电视机的图像清晰度差，扫描线明显，颗粒感重，所以多以它们为研究的对象。

根据市场现有情况，本文只就29英寸、34英寸和38英寸的大屏幕电视机的清晰度进行讨论。

2、荧光粉点距及其对清晰度的影响在电视机的清晰度问题上，与电路有关的因素已经不是最难解决的影响因素，而最难解决的因素还是荧光粉点距问题。

因此，本文不讨论电路系统和聚焦系统对电视机清晰度的影响，而专门就荧光粉点距对清晰度的影响加以讨论。

“荧光粉点距”是指由红、绿、蓝三种荧光粉最小单元按一定方式排列组成的相邻“荧光粉组合”之间的水平距离，一般用PH来表示。

所谓“荧光粉点”是一个用俗了的称呼，实际上不一定是一个点，而是由不同形状的3种颜色荧光粉小单元各自构成的三种不同形状的“荧光粉组合”：圆点状的小单元，成三角形排列，三色荧光粉圆点构成了一个基本称得上是点的荧光粉点（见图2）；短条状的小单元，纵向平行排列，三色荧光粉短条构成了一个正方形荧光粉块或长方形的荧光粉块（见图3）；长线状的小单元，也是纵向平行排列，三色荧光粉长线构成了一条荧光粉线组（见图4）。

以上3种情况，看起来是把单色荧光粉小单元从点向长里做，先得到短条状得，进一步作为线状的。

作成了线状，就达到了极端的情况，如同索尼的新型平面特丽珑显象管，其荧光粉组合已经既不是点，也不是条块，而是从屏幕上边缘一直拉到下边缘的一条长线。

由于这种情况下是线，因此水平像素之间的距离已经不称做点距，而称为“线距”。

但是，为了讨论问题的方便，一般情况下还是使用点距一词，只有在特定情况下才使用线距一词。

图１　模拟信号数字化图２　模拟信号的数字化步骤对彩色全电视信号，现在主要有两种数字化方式，复合和分量，复合是对全电视信号直接进行数字化，编码成PCM，现在已淘汰；分量是对亮度信号Y 和两个色差信号B-Y和R-Y分别进行编码。

得到的数字信号要经过一系列处理，整个处理过程构成数字电视系统，如图3所示。

其中，数字电视系统关键技术主要表现在两个方面，压缩码率的高效编码和传输过程中的数字化处理，包括信源编码、复用解复用、信道编解码、调制解调、加扰解扰、高清显示等。

１　信源编码因数字信号码率非常大，一路6 MHz 的普通电视信号经过数字化，得到的码率高达167 mb/s，占有80 MHz左右带宽，无论存储、传输都难以实现，只有经过压缩，才能有效解决，在图像信号不下降或下降可容忍的范围内，尽量降低图像信号的码率，这个过程就叫压缩编码或叫信源编码。

信源编码的可行性主要有两方面原因：一是图像中存在大量的相关性，一帧或相邻帧之间有很多相同的内容，这是冗余，可以去除，信息冗余有许多种，空间的、结构的、视觉的等，数码压缩就是减少这些冗余量；二是人眼的视觉特性，人眼对原始图像各处失真的敏感度不同，对不敏感、不重要的信息尽可能去除，这并不影响观看效果。

还有图像的统计性，尽量多地去除事件发生概率大的，这都是压缩编码的依据。

数据压缩编码方法分为无损压缩和ADPCMP运动补偿；变换编码：DFT、DCT、KLT、WHT、子带编码；特征提取：分形编码、模型基编码；直接映射：矢量量化、神经网络；混合编码：JPEC标准编码、MPEG标准编码、HZ64标准编码。

现在国际上影响最大的多媒体压缩编码标准是MPEG2，它全称是：运动图像及有关声音信息的通用编码，同时采用预测编码，变换编码和统计编码，消除冗余信息。

２　复用、解复用复用和解复用也是数字电视的关键，是把视频、音频、辅助数据等组成的混合码流经过打包处理，然后复合变成单路的串行码流，送给信道编码和调制。

数字高清晰度电视演播室参数标准一 、 高清晰度电视的定义高清晰度电视HDT系统设计的目标是 ：图像质量和声音质量比现行的电视广播高出一个档次，能让观众看到清晰鲜艳、生动逼真的画面和听到优美动听的环绕立体声的音响 ，增强电视的真实感，使观众有身临其境的感受，获得高度的精神享受。

在 CCIR报告中曾这样提出：高清晰度电视应使一个正常视力的观众在距离显示图像高 度约三倍距离处看到的图像质量达到和观看原始景物相同的感受。

高清晰度电视不仅在图像清晰度方面，还在屏幕的尺寸、宽高比和声音等方 面都有 改进。

根据人眼视觉特性和心理效应实验，对HDTV 的基 本参数提出了如下的要求：(1)提高 图像 的空 间分解力。

HDTV 在水平方向和垂直方 向上 的空 间分辨率应是普 通清晰度 电视的二倍，每帧图像行数不少于1000行。

(2)提高场频或帧频，应确保高亮度下图像不闪烁。

(3)提高图像的宽高比，画面高度比为16：9。

(4)展宽色域，提高电视色彩的感染力。

(5)HDTV应有高质量 的环绕立体声，至少有4路数字伴音通道，伴音带宽应达 20kHz。

二、数字高清晰度电视演播室参数标准和普通清晰度电视一样，高清晰度电视也有两种标准扫描格式 1l25／60／2：1和 1250／50／2：l。

世界广播联盟技术委员会1998年1月在东京举行的会议上，认为 HDTV节目制作在一些 国 家中已有多年的历史，HDTV节目制作的标准的参数应具有最大的通用性 ，在没有任何希望协调各国不同的传输技术的情况下，建议书以 “ITU—R BT．709建议《节目制作及国际间节目交换用HDT参数为依据，作为HDTV的节目制作和交换的一种国际标准。

ITU—R BT．709建议书中规定了节目制作及国际节目交换用HDTV参数值。

(1)每一有效行的有效像素数：1920。

(2)取样结构：正交结构。

(3)取样频率为 225MHz的整数倍 。

三、我国数字高清晰度电视演播室参数标准1．HDTV场频的选择目前在国际上的高清晰度电视标准中仍存在50Hz和60Hz两种场频。

数字电视是一个群体，按照图像清晰度分类从高到低可包括：数字高清晰度电视(HDTV即：电影级图像)、数字增强清晰度电视(EDTV即：比DVD略高的图像)、数字标准清晰度电视(SDTV 即：DVD级图像)以及数字普及型电视（即：VCD级图像）等四种。

（1）何谓数字高清晰度电视数字高清晰度电视：其拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等一系列电视信号的播出和接收全过程都使用数字技术。

数字高清晰度电视是数字电视(DTV)标准中最高级的一种，简称为HDTV。

它是水平扫描行数至少为720行的高解析度的电视，宽屏模式为16：9，并且采用多通道传送。

HDTV的扫描格式共有3种，即1280×720p、1920×1080i和1920×1080p，我国采用的是1920×1080i/50Hz。

（2）何谓数字增强清晰度电视数字增强清晰度电视：简称EDTV，其水平扫描行数为500线-700线，主要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播室水平；（3）数字标准清晰度电视数字标准清晰度电视：简称SDTV，其图像水平清晰度为200-300线，主要是对应现有VCD的分辨率量级。

（4）它们之间的区别关系【具体参数详见下表】（5）数字高清电视机存在的国家标准数字高清电视机是存在国家标准的。

2004年9月30日开始在中国电子标准化网站上公示的数字电视平面显示标准有望在公示期结束后，正式成为国家标准，于年底正式公布。

据了解，符合标准的合格高清晰度数字电视接收机必须要同时满足至少以下六个条件，即：能接收、解调由高清晰度信号调制的射频信号；图像清晰度上，必须在水平和垂直方向上均大于等于720电视线；能解码、显示1920×1080i／50Hz或更高图像格式的视频信号；图像显示的宽高比为16：9；要能输入、处理和显示其它的图像格式如720×576等；要能解码、输出数字电视声音。

（6）数字高清电视机的类型数字高清电视机（HDTV），可以划分为“一体机”和“分体机”。