数字电视技术及发展趋势

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本科毕业论文（设计） 题 目 数字电视技术及发展趋势

院 （系） 专 业 年 级 学生姓名 学 号 指导教师

二○一○ 年 六 月 2

目录 内容摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 Abstract„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 Key word„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.1 数字电视定义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.2 数字电视与模拟电视的对比„„„„„„„„„„„„„„„4 1.3 数字电视的特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.4 数字电视的应用范围„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.5 数字电视分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.数字电视系统组成及关键技术„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.1 数字电视系统构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2 数字电视关键技术„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3.数字电视的传输标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.1 美国ATSC标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 3.2 欧洲DVB标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.3 日本ISDB标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 3.4 三种数字电视标准的对比„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.5 中国数字电视标准„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 4. 数字电视的前景与趋势„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.1 中国数字电视发展概述„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.2 数字电视的前景„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 致谢

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内容摘要：当前，世界各国正面临着从模拟电视向数字电视演进的变革。和通信领域以往所有模拟技术向数字技术演进历程一样，在用户需求和科学技术进步的巨大拉动下，数字电视技术日趋成熟，在不断为人们提供更高质量、更多功能、更个性化的音视频节目服务的同时，逐渐成为电视系统的主流。但是，数字电视技术是一门复杂的通信技术，涉及通信的各个领域。本文试图从系统的角度出发，简单分析数字电视系统的关键技术和系统发展趋势

关 键 词：数字 电视 技术 发展 趋势 Abstract：In Nowadays, DTV (Digital Television) is a conception well-known to the world. But it is difficult to get systemic understanding about DTV from the point of technology view, for it includes too many complex technologies. So this article urge to giving a simple explanation for DTV technologies and system. It also introduces some key technologies and system structure about DTV. According to compare the difference between three standards of DTV system, which are set up by USA, EU, JAPAN respectively, and analyze the trend of telecommunication technologies, The article make some predictions about DTV technologies and its adoption in China.

Key words：digital television technology develop trend 4

1． 概述 1．1 数字电视定义 数字电视是电视数字化和网络化后的产物。数字电视是一个系统，是指从电视节目采集、制作、编辑、播出、传输、用户端接收、显示等全过程的数字化，换句话说就是系统所有过程信号全是由O、1组成的数字流。 数字电视已不仅仅是传统意义上的电视，而是能提供包括图像、数据、语音等全方位的服务，是3C融合的一个典范，是计算机、传输平台、消费电子三个环节的聚焦点。 1．2 数字电视与模拟电视的对比

数字电视与模拟电视的技术比较 模拟电视 数字电视 描述 采用模拟信号传输电视图像、伴音、 附加功能等信号 采用数字信号传输电视图像、伴音、附加功能等信号

信源编解码 因为信号数据量不大。所以不存在信息编码压缩问题 电视信号数字化后，其信号的数据传输率很高。须具有良好的数据编码压缩技术 复用 无夏用器，视频、音频信号分别传输 将编码后的视频、音频、辅助数据信号分别打包后复合成单路串行的比特流，使数字电视具备了可扩展性、分级性、交互性、与网络的互通性 信道编解码调制解调 图像信号按行、场排列，并具有行、 场同步信号、前后均衡脉冲等，并对 视频信号有补偿处理。调制方式一般采用调频或调幅 有压缩及复用，传送时的信号不再有模拟电视场、行标志及概念。通过 纠错、均衡来提高信号抗干扰能力，调铡采用QAM、COFDM等新方法。 且随着调制方法技术的改进。传输效率会进一步提高 特点 信号数据量少，技术成熟．价格便宜 信号不易在传输中失真，清晰度高，占用频带窄。数字电视信号可方便地在数字网络中传输，与计算机具有良好接口。

1．3数字电视的特点 5

1.3.1 数字电视的优点 （1）现有模拟电视频道带宽为8MHz，只能传送一套普通的模拟电视节目。采用数字电视后一个频道内就传送1—8套数字电视节目(随着编码技术的改进，传送数量还会进一步提高)，电视频道利用率大大提高。 (2)清晰度高、音频效果好、抗干扰能力强。在同样覆盖范围内，数字电视的发射功率要比模拟电视小一个数量级。 (3)可以实现移动接收、便携接收及各种数据增值业务，实现视频点播等各种互动电视业务，实现加密／解密和加扰／解扰功能，保证通信的隐秘性及收费业务。 (4)系统采用了开放的中间件技术，能实现各种交互式应用，可与计算机网络及互联网等的互通互连。 (5)易于实现信号存储，而且存储时间与信号的特性无关，易于开展多种增值业务。 (6)由于保留了现有模拟电视视频格式，用户端仅需加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目，利于系统的平稳过渡，减少消费者的经济负担。

1.3.2 数字电视的弱点 数字电视并不是完美无缺的，它同样存在着一些弱点。例如在取样的过程、量化误差、压缩编码所带来的信号损伤，在节目制作及传输过程中贯通延迟。有些损伤可以修复，并不影响图像的最终质量，而有些损伤只能通过一些补偿措施削弱它的影响，但这并不能影响电视领域向数字化的转变。与电视信号数字化后所带来的好处相比，这些影响往往会被忽略。

1．4 数字电视的应用范围

（1)基本业务：只要节目源许可，用户可以收看数百套数字电视节目，以及几十套调频广播节目和数字音频广播(DAB)节目。 （2)扩展业务：可提供如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、视频点播等。 （3)增值业务：可通过双向传输系统进行交互式的多功能应用，如互联网接入、远程教学、远程医疗、电子邮件、计算机联网、数据通讯、家庭保安监控等多媒体信息服务。 6

1. 5 数字电视分类 （1）按信号传输方式可分为:地面无线传输数字电视(地面数字电视)；卫星传输数字电视(卫星数字电视)；有线传输数字电视(有线数字电视)。 （2）按图像清晰度可分为三大类：数字高清晰度电视(HDTV)、数字标准清晰度电视(SDTV)、数字普通清晰度电视(LDTV) （3）按照产品类型可分为：数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视接收机； （4）按显示屏幕幅型比分类：数字电视可分为4：3和16：9幅型比两种类型。

2．数字电视系统组成及关键技术

2．1数字电视系统构成 交互式数字电视系统由三部分组成：数字前端系统、双向传输网络和用户终端系统。数字前端系统通常划分为信源处理、信息处理和传输处理三部分，完成节目的数字化、加扰、授权和认证等功能；双向传输网络主要通过卫星、Cable、地面发射、MMDS等方式将节目传送到用户家中，回传可采用HFC回传通道、PSTN和其它网络；用户终端系统采用机顶盒（STB）收看数字电视节目或实现交互式功能，如收看付费电视、实现Internet浏览、远程教育等。

2. 2 数字电视关键技术

2.2.1 数字电视的信源(视频、音频)编解码技术 在1920x 1080显示格式下，数字化后信号的数码率在传输中高达995Mbit／s，这比现行模拟电视的传输信息量大得多，因此必须去除图像信号中的多余信息，将数码率压缩到能在一个8MHz模拟电视信道中传送。视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit／s减少为20Mbit／s～30Mbit／s。国际组织已经制定了对图像进行压缩编码的标准有JPEG(静态图像压缩编码标准)、MPEG-2(运动图像压缩编码标准)等。音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。对伴音进行压缩编码标准有MPEG伴音压缩编码标准、AC-3等。