[工学]第6章 数字电视标准.ppt

第6章 数字电视标准,一、模拟电视制式回顾,NTSC 制 彩色电视广播发展最早的国家是美国， 从1954年1月1日就开始用NTSC(National Television Systems Committee)制播送彩色电视。 采用NTSC制的还有日本、 加拿大、 墨西哥等国家。 NTSC制色度信号采用了正交平衡调幅调制方式， 因此又称为正交平衡调幅制。,PAL 制 PAL（ Phase Alteration Line ）制是为了克服NTSC制对相位失真的敏感性，在1962年，由前联邦德国在综合NTSC制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。PAL制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好，但PAL制的编码器和解码器都比NTSC制的复杂，信号处理也较麻烦，接收机的造价也高。,SECAM 制 SECAM制是法国工程师亨利弗朗斯于1956年提出的， 也是为了克服NTSC制的相位敏感性而研制的。 SECAM制根据时分原则， 采用逐行顺序传送两个色差信号的办法， 在传输通道中无论什么时间只传送一个色差信号， 这样就彻底解决了两个色度分量相互窜扰的问题。,二、主要数字电视标准,目前数字电视广播有三个相对成熟的标准制式： DVB(Digital Video Broadcasting) ATSC（Advanced Television Systems Committee） ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting),1. DVB,DVB （Digital Video Broadcast）标准是1995年由DVB联盟共同制定，包括DVB-S、 DVB-C、 DVB-T，其中DVB-S和DVB-C标准已作为世界统一的标准被大多数国家接受，包括中国。,（1） DVB标准的信源处理,DVB直接采用了MPEG-2标准中的系统、 视频、 音频部分， 用于形成DVB的基本流(ES， Elementary Stream)和传送流(TS， Transport Stream)。,（2） DVB标准的信道处理,FEC编码 DVB-C：QAM调制 DVB-S：QPSK调制 DVB-T：COFDM调制,2. ATSC,ATSC （Advanced Television Systems Committee）是指“美国高级电视业务顾问委员会”，该委员会于1995年9月15日正式通过ATSC数字电视国家标准。,（1）ATSC信源处理,ATSC制信源编码采用MPEG-2视频压缩和AC3音频压缩 。,（2）ATSC信道处理处理,FEC编码 VSB调制(Vestigial Side Band 残留边带),3. ISDB,ISDB （Integrated Services Digital Broadcasting综合业务数字广播）是1999年由日本的DIBEG（Digital Broadcasting Experts Group 数字广播专家组）制订的数字广播系统标准。,（1） ISDB标准的信源处理 采用了MPEG-2标准 （2） ISDB标准的信道处理 FEC编码 OFDM调制,DVB成员已经达到265个(来自35个国家和地区)，主要集中在欧洲并遍及世界各地，我国的广播科学研究院也在其中。ATSC成员30个，其中有美国国内成员20个、来自阿根廷、法国、韩国等7个国家的成员10个，中国的广播科学研究院也参加了ATSC组织。ISDB筹划指导委员会委员17个，其他成员23个，其成员都是日本国内的电子公司和广播机构。,三、中国数字电视标准,我国数字电视自主研究开发是从地面无线广播技术入手，至今已有十多年的软硬件系统开发经验与成果积累，形成了集众家所长、具有自主知识产权的数字电视地面广播传输方案及标准。,1.我国自主制定传输方案的必要性,我国作为一个电视生产和消费大国，掌握和拥有HDTV关键技术后，能够自主研制数字电视(包括HDTV)系统，将为我国经济带来巨大发展空间。更重要的是，与其他国家在WTO的规则下，提高我国在数字电视市场上的竞争力。,2.我国传输标难方案的上要技术要求,(1) 尽量满足数字电视地面广播的需求条件，即系统具备固定接收和移动接收两种主要工作模式，在强多径和动态环境中稳定接收的同时，保证系统的传输数据容量不低于现有国外系统的对应值。,(2)系统应努力克服国外传输系统的不足，并尽可能多地绕开国外系统中的专利，特别是核心技术专利，形成具有自主知识产权的系统组成和数据结构。 (3)系统应及早形成接收芯片的设计方案，应以中国企业首先申请接收技术实现专利并研制成功符合标准方案的样片。,3.我国实现广播电视数字化的基本策略,2001年3月，国家广播电视总局提出了我国广播电视数字化的发展方向。 第一步：在2005年前全面启动和推进数字化进程，这主要有两个标志，一是卫星传输全部实现数字化，有线电视基本实现数字化；二是完成地面数字电视标准的制定，在大城市或有条件的地区开播数字电视，包括高清晰度电视。,第二步：在2010年前基本实现全国广播电视数字化，主要标志是广播影视节目制作、播出及卫星、有线传输数字化，地面电视基本实现数字化。 第三步：在2015年前全面实现数字化，即全面完成模拟向数字的过渡，逐步停止模拟电视的播出。,4.中国数字电视标准之争,我电视机拥有量超过3.7亿台，年销售量超过4000万台。但是，我国数字电视产业发展到现在还是一个极不成熟的产业，产业链的各个环节之间的关系还没有理顺，而“标准”无疑是最主要的问题之一。由于各方面的利益关系，标准之争旷日持久，这也大大阻碍了中国数字电视的发展。,我国数字电视的研发始于上世纪90年代，2000年前后开始自主开发数字电视地面传输标准系统。比较成熟的方案主要有两个：一是清华大学的DMB-T系统，一是上海交大的ADTB-T系统。 2003年国家主管部门委托中国工程院从中协调、评估，并对两种方案进行“融合”。,上海交大的ADTB-T方案和清华的DMB-T方案，双方争论的焦点就是，单载波调制性能优越还是多载波调制性能优越。 上海交大的ADTB-T方案选用的是单载波调制，清华的DMB-T方案选用的是多载波调制。,所谓单载波调制，就是将需要传输的数据流调制到单个载波上进行传送，如：4-QAM（QPSK）、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM或8-VSB、16-VSB等都是单载波调制。,所谓多载波调制，就是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，然后调制到在每个子信道上进行传输。如：n-COFDM，其中n为子载波数目。清华的DMB-T方案中采用3780-COFDM调制方式。多载波调制也叫编码正交频分复用调制。,我国于2006年8月30日颁布了名为数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制的数字电视地面传输标准(部分)。该标准为强制性国家标准，于2007 年8月1日正式实施。 该标准支持高清晰度电视HDTV、标准清晰度电视SDTV和多媒体数据广播等多种业务，满足大范围固定