数字电视技术及应用前景

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：数字电视技术主要分为地面数字电视、卫星数字电视和有线数字电视三种。这需要电视机是具有地面数字电视信号接收能力的数字电视机。地面数字电视机主要适用于乡村。我国也将于2015年全面开通数字电视广播。随后，2008年9月我国又计划出巨资在3～5年的时间内建设覆盖全国的地面数字电视系统。

数字电视是前些年人们经常听到或说到的一个术语。这个术语至今已是家喻户晓，人人皆知，而且数字电视已进入了人们的生活中。

1.什么是数字电视

数字电视，是从图像摄制、电视台发射、卫星转播到地面终端接收的全部电视系统中，电视信号均由“0”、“1”组成的数字串，即具有一定比特率的二进制数码流来传播原始图像的一种电视技术。数字电视的最大优点是传输信号的信息量大，可为HDTV节目提供大于24Mbit/s的单信道码率，可使电视画面具有很高的清晰度。数字电视技术主要分为地面数字电视、卫星数字电视和有线数字电视三种。

（1）地面数字电视

地面数字电视主要是指电视机能够通过接收电视塔发出的地面数字电视信号直接收看电视节目。这需要电视机是具有地面数字电视信号接收能力的数字电视机。但对于老式模拟电视机，通过专用的数字机顶盒也可以实现数字电视信号接收。地面数字电视机主要适用于乡村。

（2）卫星数字电视

卫星数字电视是利用地球同步卫星将数字电视信号直接送到用户家中进行电视节目播放的一种电视技术。但用户家中的电视机必须是卫星数字电视机。卫星电视技术通常是采用美国Direct TV公司应用的DTH（Direct To Home）方式。但DTH在国际上存在两大标准，即欧洲标准DVB-S和美国标准Digicipher。其中DVB标准逐渐在全球广泛应用。它按MPEG-2标准对视音频信号进行压缩，并运用动态统计复用技术，可在一个27MHz的转发器上传投多套电视节目。

（3）有线数字电视

有线数字电视是利用地球同步卫星将信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视信号送入到用户家中进行电视节目播放的一种电视技术。但随着光纤网的迅速发展，送入到用户家中的电视信号也为数字信号，再通过数字机顶盒收看电视节目。

2.数字电视的优点及发展趋势

数字电视是在20世纪90年代初由德国的ITT公司最先开发的一项电视技术，并推出了世界上第一台数字彩色电视机。当时这台数字彩色电视机虽然没有多大优势，但也一时惊动很大。从此之后，人们便经历了“画中画”、倍行场扫描及只对视频信号做一些简单数字技术处理等艰辛的研发过程，最终随着MPEG信源编码技术标准的诞生及欧洲、美国等地面数字广播标准的制定，数字电视技术才基本成熟起来。我国也将于2015年全面开通数字电视广播。因此，数字电视已经是电视技术中的主流方向。

（1）数字电视的优点

数字电视的技术是模数转换（ADC）和编码技术。其中，编码技术已经成为一门很热的科学技术，它是数学和物理及其他科学交融在一起的一个崭新领域中的应用技术。因此，数字电视与原有的模拟电视相比，具有较多突出的优点。

1）信杂比基本不变。

电视信号经过数字化后，主要是用若干位二进制的两个高低电平（1或0）来表示，故电视信号的杂波比和连续处理的次数无关。所以，在数字信号传输过程中，不会降低信杂比。因此，数字信号的信杂比S/N>20dB即可满足终端输出的要求，而模拟信号则要求S/N>40dB。

2）可避免系统的非线性失真的影响。

在数字信号中，由于只有“0”、“1”两个电平，且“1”电平大一点或小一点都无关紧要，只要“1”电平的幅度能够满足处理电路识别“1”电平即可。所以数字设备输出信号稳定可靠，能够有效避免系统的非线性失真的影响。而模拟系统中，非线性失真会造成图像的明显损伤。

3）易于实现信号的存储。

随着大规模数字集成电路的开发，可以存储多帧的电视信号，以获得各种新的电视图像特技效果。同时，由于采用了数字技术，与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。

4）可实现文字多工广播。

由于数字技术能实现时分多路，因而可充分利用信道容量及数字电视信号行、场消隐时间进行文字多工广播。

5）具有可扩展性。

可扩展性主要表现在可分级性和互操作性，便于在各类通信信道特别是异步转移模式（ATM）的网络中传输，也便于与计算机网络联通。因此，通过扩展，可以与计算机“融合”而构成一类多媒体计算机系统，成为未来国家信息基础设施的重要组成部分。

（2）数字电视的发展趋势

在我国数字电视的起步发展阶段曾一度有诸多因素困扰，特别是数字电视地面广播标准迟迟未果等原因，这曾对各集团企业的数字电视产业链的发展构成无法逾越的障碍。但随着我国于2008年1月地面数字高清信号试播和2008年5月地面数字高清信号正式播出，以及2008年8月8日北京奥运会电视转播在奥运会历史上第一次全部采用数字高清转播后，我国的数字电视机就像雨后春笋一样蓬勃涌现出来。随后，2008年9月我国又计划出巨资在3～5年的时间内建设覆盖全国的地面数字电视系统。因此我国数字电视的发展正是方兴未艾。但未来用户的数字电视机将是无需机顶盒的一体化数字电视机。

数字电视技术及应用前景

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