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1,前語

眾所周知，模仿電視有NTSC、PAL和SECAM三種規范。當前，數字電視也墮入這種場面，美國、歐洲和日本各自構成三種分歧的數字電視規范。美國的規范是ATSC(Advanced Television System Committee進步前輩電視制式委員會)；歐洲的規范是DVB(Digital Video Broadcasting 數字視頻播送)；日本的規范是ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting 綜合營業數字播送)。

目前，數字電視尚無一致的國際規范，本文就現行的三種數字電視規范辨別予以引見，并在技能標準、規范參數及特點等方面進行比擬。

2, ATSC規范

ATSC數字電視規范由四個別離的層級構成(圖1所示)，層級之間有明晰的界面。最高層為圖像層，確定圖像的方式，包羅像素陣列，幅型比和幀頻。第二層是圖像緊縮層，采用MPEG-2圖像緊縮規范。第三層是系統復用層，特定的數據被歸入分歧的緊縮包中，如節目1圖像，節目2聲響，或許輔佐數據，采用MPEG-2系統規范。最終一層是傳輸層，確定命據傳輸的調制和信道編碼方案。關于地上播送，其規范采用Zenith公司開拓的8VSB，此系統可經過6MHz的地上播送頻道完成19.3Mb/s的傳輸速度。該規范也包括合適有線電視系統高數據率的16VSB形式，可在6MHz的有線信道中完成38. 6Mb/s的傳輸速度。

下面兩層一起承當通俗數據的傳輸，上面兩層確定地通俗數據傳輸的根底上運轉的特定裝備，如HDTV或SDTV(規范明晰度電視)。

上面兩層還確定ATSC規范支撐的詳細圖像花樣，共有18種花樣(HDTV6種、SDTV12種)，14種采用逐行掃描方法。

⑴ HDTV，1920像素(H)×1080像素(V)，寬高比16：9，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制；

⑵ HDTV，1280像素(H)×720像素(V)，寬高比16：9，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制；

⑶ SDTV，704像素(H)×480像素(V)，寬高比16：9或4：3，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制；

⑷ SDTV，640像素(H)×480像素(V)，寬高比4：3，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制。

HDTV除1種之外，圖像花樣都采用逐行掃描。由于1920×1080花樣不合適在6MHz信道內以60幀/秒進行逐行掃描，故以隔行掃描替代之。SDTV的640×480圖像花樣與核算機的VGA花樣一樣，包管了與核算機的合用性。在一切12種SDTV花樣中，有9種采用逐行掃描，保存3種為隔行掃描方法以順應現有的視頻系統。

雖然ATSC DTV規范包括了高數據率的16VSB傳輸形式以順應有線電視系統，而美國的有線電視業實踐上采用的是鄰近但不一樣的規范，這是由于美國有線電視業在ATSC DTV規范被FCC經過之前已對開展分歧的數字化技能投入很多的資金。作為ATSC的主要成員，有線電視通訊工程協會已采用了數字化有線系統的規范，此規范協調了美國有線工業現行規范化和ATSC DTV的規范。別的，這些有線規范包羅反映現行規范的一級圖像花樣，ATSC SDTV圖像花樣，還設定了一套二級圖像花樣，有線業可用于后兼容的電視上。二級圖像花樣與ATSC DTV花樣一樣，包羅HDTV和SDTV兩種花樣。

別的ATSC還開拓經過了在幀頻為50Hz的國度運用的另行規范。HDTV的像素陣列一樣，但幀頻為25HZ和50HZ。SDTV花樣的垂直分辯率為576行而程度分辯率則分歧；也包括352×288花樣，順應需要的窗口設置?；?0Hz版本的ATSC DTV規范使采用幀頻為50Hz的國度更易于運用。

3, DVB規范

3.1 DVB播送傳輸系統

DVB 數字播送傳輸系統應用了包羅衛星、有線、地上、SMATV、MNDSD 在內的一切通用電視播送傳輸媒體。它們辨別對應的DVB規范中：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。

⑴ DVB-S(ETS 300 421)—數字衛星直播系統規范

該規范以衛星作為傳輸介質。經過衛星轉發的緊縮數字旌旗燈號，經由衛星接納機后由衛星機頂盒處置，輸呈現有模仿電視機可以接納的旌旗燈號。這種傳輸掩蓋面廣，節目量大。數據流的調制采用四相相移鍵控調制(QPSK)方法，任務頻率為11/12GHz。在運用MPEG—2的MP@ML(主類@主級)花樣時，用戶端到達CCIR601演播室質量的碼率為9Mb/s，到達PAL質量的碼率為5Mb/s。一個54MHz傳達發器傳送速度可達68Mb/s，并可供多套節目復用。

在DVB-S規范發布之后，簡直一切的衛星直播數字電視均采用該規范，包羅美國的Echostar等。我國也選用了DVB-S規范。

⑵ DVB-C(ETS 300 429)—數字有線播送電系統規范

該規范以有線電視網作為傳輸介質，使用局限廣。它具有16、32、64QAM三種方法，任務頻率在10GHz以下。采用64QAM正交調幅調制時，一個PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，還可供多套節目復用。系統前端可從衛星和地上發射取得旌旗燈號，在終端需求電纜機頂盒。

⑶ DVB-T(ETS 300 744)—數字地上播送系統規范

這是最復雜的DVB傳輸系統。地上數字發射的傳輸容量，在理論上大致與有線電視系統相當，當地區掩蓋好。目前采用編碼正交頻分復用(COFDM)調制方法，8MHz帶寬內能傳送4套電視節目，并且傳輸質量高。但這種系統其接納費用高，頻道也較少。

⑷ DVB-SMATV(ETS 300 473)—數字SMATV(衛星共用天線電視)播送系統規范

該規范是在DVB-S和DVB-C根底上制訂的。

⑸ DVB-MS(ETS 300 748)—高于10GHz的數字播送MMDS分派系統規范

MMDS是采用調幅微波向多點傳送，分派多頻道電視節目標系統。該規范基于DVB-S，使攜帶很多節目標微波旌旗燈號直接入戶。用DVB-S接納機配上一個MMDS頻率變換器就可接納DVB-MS旌旗燈號。

⑹ DVB-MC(ETS 300 749)—低于10GHz的數字播送MMDS分派系統規范,該規范基于DVB-C，使攜帶很多節目標微波旌旗燈號直接入戶。用DVB-C接納機配上一個MMDS頻率變換器就可接納DVB-MC旌旗燈號。

3.2 DVB 基帶附加信息系統

DVB數字播送系統除傳送通俗的視頻、音頻旌旗燈號外，還需傳送接納IRD調諧、節目指南，以及圖文、字幕、圖標等信息。合用于此類基帶附加信息系統的DVB規范包羅：DVB-SI、DVB-TXT和DVB-SUB。

⑴ DVB-SI(ETS 300 468)—數字播送營業信息系統規范

該規范用于IRD自行設置，并為用戶供應播送營業指南。DVB—SI由一系列的表和描繪符組成，它們給出了有關DVB營業或節目標一切參數。

⑵ DVB-TXT(ETS 300 472)—數字圖文播送系統規范：該規范用于固定花樣圖文電視的傳送。

⑶ DVB-SUB(ETS 300 743)—數字播送字幕系統規范：該規范用于字幕及圖標(臺標等)的傳送。

3.3 DVB交互營業系統

DVB數字播送系統中的很多營業能依據需求，供應某中方式的交互效勞。在通用DVB數字播送系統的根底上，進一步組成交互營業系統的要素包羅與其他相關國際規范兼容的交互營業收集自力和談，傳送交互效勞進程敕令與節制旌旗燈號的回傳信道等。與此對應的交互營業系統DVB規范有：DVB—NIP、DVB-RCC和DVB-RCT。

⑴ DVB-NIP(ETS 300 802)—DVB交互營業收集自力和談規范

⑵ DVB-RCC(ETS 300 800)—CATV系統DVB反傳信道規范

⑶ DVB-RCT(ETS 300 801)—PSTN/ISDN的DVB反傳信道規范

3.4 DVB 前提接納及接口表準

DVB數字播送系統中有些營業傳送的是加擾的前提承受信息。前提接納的通用接口，使 IRD(Integrated Receiver Decoder,綜合解碼接納機)可以解擾采用通用加擾算法的加擾信息。DVB數字播送系統與其他電信收集(例如PDH、SDH、ATM等)的銜接擴展了DVB技能的使用局限，其與這些電信收集的接話柄現了DVB向電信收集的過渡。此外還有效于銜接專業設備及IRD的接口。關于這些接口的DVB規范包羅：DVB-CI、DVB-PDH、DVB-SDH、DVB-ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。

⑴ DVB-CI(EN 50221)—前提接納及其它使用的通用接口規范

前提接納可確定哪些數字接納機可以接納特定的播送電視節目。這是付費電視播送的根本局部，因此對數字電視運轉的成功開展至關主要。

⑵ DVB-PDH(ETS 300 813)—PDH(準同步數字系列)收集DVB接口規范

⑶ DVB-SDH(ETS 300 814)—SDH(同步數字系列)收集DVB接口規范

⑷ DVB-ATM(ETS 300 815)—ATM收集DVB接口規范

⑸ DVB-PI(EN 50083—9)—CATV/SMATV前端及相似的專業設備接口規范

⑹ DVB-IPDI(EN 50201)—DVB-IRD接口規范

4 ISDB規范

ISDB是日本的DIBEG(Digital Broadcasting Experts Group 數字播送專家組)制定的數字播送系統規范，它應用一種曾經規范化的復用方案在一個通俗的傳輸信道上發送各類分歧品種的旌旗燈號，還曾經復用的旌旗燈號也可以經過各類分歧的傳輸信道發送出去。ISDB具有柔嫩性、擴展性、共通性等特點，可以靈敏地集成和發送多節目標電視和其它數據營業。ISDB根本構造如圖2所示。

5 ,DVB與 ATSC的比擬

歐洲“DVB規范”和美國“ATSC數字電視規范”的首要區別如下：

(1)方形像素：在ATSC規范中采用了“方形像素”(Square Picture Eelements),由于它們愈加合適于核算機；而DVB規范開始沒有采用，比來也采用了。此外，局限普遍的視頻圖像花樣也被DVB采用，而ATSC對此則不作強迫性規則。

(2)系統層和視頻編碼：DVB和ATSC規范都采用MPEG-2規范的系統層和視頻編碼，然則，因為MPEG-2規范并未對視頻算法作具體規則，因此施行方案可以分歧，與兩個規范都無關。

(3)音頻編碼：DVB規范采用了MPEG-2的音頻緊縮算法；而ATSC規范則采用了AC-3的音頻緊縮算法。

(4)信道編碼：兩者的擾碼器(Radomizers)采用分歧的多項式；兩者的里德—所羅門前向糾錯(FEC)編碼采用分歧的冗余度，DVB規范用16B，而ATSC規范用功20B；兩者的交錯進程(Interleaving)分歧；

在DVB規范中網格編碼(Trellix coding)有可選的分歧速度，而在ATSC規范中地上播送采用固定的2/3速度的網格編碼，有線電視則不需采用網格編碼。

(5)調制技能：衛星播送系統中DVB規范采用QPSK，而ATSC規范不觸及衛星播送。有線電視系統中DVB規范采用任選的16/32/64QAM，而ATSC規范采用16VSB，兩者完全分歧。地上播送系統中DVB規范采器具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM(2K個或8K個載波)；而ATSC規范采用8VSB。

6 ,三種數字地上播送系統的比擬

ISDB-T和歐洲的DVB-T十分相似,可以說是經修正的歐洲方案,傳輸方案仍是COFDM,運用的編碼方法一樣,調制辦法也一樣,也分為2K和8K兩種形式。由于日本電視射頻帶寬為6MHz,所以載波數、載波距離有所差異。

還傳送多種級其余圖像(HDTV、SDTV、LDTV)，傳送多套節目，還進行圖像 、聲響和數據營業，這些都是數字電視的一起長處，對美、歐、日三種制式均合用。而抗多徑才能強，可分層，可挪動接納，可構成單頻網則是OFDM 的長處，也是歐洲、日本制式的一起長處。依據分層和窄帶接納還完成固定接納、挪動接納和便攜接納，則僅是日本制式的特點。與DVB-T比擬,ISDB-T添加了局部接納和分層傳輸功用。

所謂局部接納是指系統將整個６ＭＨz帶寬分為13段，每段423kＨz，首要處理窄帶和寬帶營業的還接納問題，其接納機可以接納６ＭＨz全帶寬，也可以接納頻帶中間的那一段的窄帶423kＨz旌旗燈號。前者首要用于固定和車載挪動接納，然后者則首要用于小型便攜接納機，但因為帶寬較窄，接納前提差，實踐只能用于音頻播送和數據。如許一來就有能夠不用再有獨自的數字播送(DVB)。但這關于電臺和電視臺辨別運營的狀況，又提出了新的問題。

所謂分層是指對分歧段的糾錯和調制方法進行分歧的設置，以針對分歧主要水平的信息和分歧接納前提和分歧接納區域。該系一致共分紅四層，如Ａ層可具有最高的牢靠性，用來傳送解碼必需的主要信息，而其他各層則可布置分歧的維護率以順應分歧的營業。

7, DVB、ATSC和ISDB成員現狀

據最新收集資信，DVB成員曾經到達265個(來自35個國度和地域)，首要集中在歐洲并普及世界各地，我國的播送科學研討院和TCL電子集團也在個中。ATSC成員30個，個中有美國國內成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國度的成員10個，我國的播送科學研討院也參與了ATSC組織。ISDB謀劃指點委員會委員17個，其他成員23個，其成員都是日本國內的電子公司和播送機構。

由三個數字電視規范的成員數目及散布狀況，可以看出DVB 規范的開展最快，普及局限最大。

8,小結

因為模仿電視三種規范(及其很多子規范)的分隔，在各大洲之間、列國之間形成了良多妨礙，使全世界的消費者為模仿電視規范的多樣性支付了昂揚的價值。當前，全世界的數字電視專家正在從中汲取經驗、清算妨礙、力圖改動這種近況。可以預言在不遠的未來ATSC、DVB、ISDB等數字電視規范都將不覆存在，取而代之的是一致的國際數字電視規范。

作者：ken