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文档简介

目录TOC\h\z\t"标题1,2,标题2,3,标题3,4,标题4,5,大标题,1"第一篇数字电视产业特征概述 1第一章数字电视产业概述 1第一节数字电视的基本知识 2一、数字电视定义 2二、数字电视的基本原理 3三、利用数字电视可以开展的业务 4第二节数字电视的分类 6第三节数字电视的产业链 7第四节数字电视产业的优点 9第五节数字电视的相关技术 11一、数字电视的技术架构 11二、数字电视的技术本质 11三、数字电视广播流程及实现手段 12四、数字电视的信源编解码技术 12五、数字电视的复用系统 13六、数字电视的信道编解码及调制解调 14第六节数字电视标准 16一、数字电视技术标准所起的作用 16二、美国ATSC标准 17三、欧洲DVB标准 181.DVB广播传输系统 182.DVB基带附加信息系统 193.DVB交互业务系统 204.DVB条件接收及接口表准 20四、日本ISDB标准 21五、DVB与ATSC的比较 21六、三种标准的数字地面广播系统比较 22七、我国数字广播电视标准化工作的现状 24第七节我国数字电视的现状及发展趋势 27第二章国际数字电视产业发展状况和特征分析 29第一节数字电视带来的发展机遇 301.给电视台带来了变革,增加了新的电视从业人员,给相关设备提供商带来了机遇 302.给电视观众带来新的接收方式、给接收设备提供商带来了发展机遇 323.给有线电视网络带来了新的业务和机遇 334、给卫星电视带来新的业务和机遇 34第二节发达国家数字电视的发展趋势 361.欧洲数字电视的现状与发展趋势 362.美国数字电视的现状与发展趋势 383.日本数字电视的发展过程与趋势 394.其他国家数字电视的发展 40第二篇数字电视产业外部环境分析 41第三章数字电视产业发展的政策环境分析 41第一节数字电视产业的管理体系 42第二节数字电视产业发展的瓶颈 43第三节数字电视产业发展的展望 46第四节国家对数字电视产业的扶持政策 48第五节数字电视的区域政策综述 49第六节我国数字电视发展的三个阶段 51第四章我国数字电视产业投融资体制分析 53第一节我国数字电视产业设备市场介绍 54第二节我国数字电视产业外资进入状况 55一、介入3C成IT巨头当务之急 55二、中国3C巨大商机凸现 56三、联盟切入是成功关键 56四、中国本土厂商的机遇和警惕 57第三节我国数字电视产业资本市场融资分析 59第四节我国数字电视产业民间资本的投资状况及机会分析 61第三篇数字电视产业规模和结构分析 62第五章我国数字电视产业需求状况分析 62第一节数字电视产业市场需求分析 63一、消费者行为特征分析 63二、对数字电视市场的影响分析 64第六章数字电视行业竞争绩效分析 65第一节数字电视产业总体效益水平分析 66第二节数字电视产业集中度及竞争程度 67第三节数字电视产业不同规模企业绩效比较 69第四节数字电视产业科技创新和技术进步 70第七章数字电视产业区域分析 71第一节我国数字电视产业区域分布状况 72第八章我国数字电视产业子行业结构变化分析 73第一节数字电视产业2003各子行业重要指标的比较分析 74第四篇我国数字电视产业发展预测 75第九章我国数字电视产业市场总量预测 75第一节我国数字电视机市场销售分析 76第二节未来几年中国数字电视产业消费总量预测 79第十章数字电视产业供给总量预测 80第一节数字电视行业供给变化趋势 81第二节未来几年供给能力预测 83第五篇数字电视产业投资机会和信贷风险分析 84第十一章数字电视产业成长能力及稳定性分析 84第一节数字电视产业未来发展展望 85一、数字化图景 85二、方向之争 85三、跨国巨头发力 86四、民族品牌强攻 87五、超越价格战 87第四节数字电视产业的垄断程度分析 88第十二章数字电视产业的竞争风险分析 89第一节数字电视产业的市场竞争力分析 90第二节数字电视产业的依赖性和关联性 91第三节数字电视行业进入退出壁垒分析 93第四节数字电视产业替代产品分析 94结论:商业银行数字电视产业信贷风险防范建议 95建议1:商业银行数字电视产业的整体信贷思路 95一、我国数字电视产业有着巨大的发展优势 95二、相关行业的发展机会 96建议2:行业潜在投资机会 98建议3:当前信贷决策风险防范的关注点 99一、市场风险 99二、技术风险 99三、政策和体制风险 99四、关税下调风险 99五、竞争风险 99六、其他风险 100附录: 101附录一我国有线电视向数字化过渡时间表 101附录二建立有线数字电视技术新体系的实施意见 103附录三广播电视有线数字付费频道业务管理暂行办法(试行) 110第一章总则 110第二章付费频道开办和运营 111第三章付费频道节目要求 113第四章服务和监管 114第五章罚则 115第六章附则 116附表TOC\h\z\t"表题"\c表1-1数字电视的技术本质 11表1-1三种数字地面广播系统的比较 22表各电视台制作的节目数量 43表从中央到县级有线电视网数量 44表国内数字电视发展提供软件系统服务的案例 54表我国数字电视概念股票列表 59表6.2世界数字电视企业前150强市场份额 67表6.3数字电视行业全行业经济效益 67表6.4行业集中度和行业领先企业经济效益 67表8.12003年上半年华泰股份各纸种的主要营业务收入及毛利率 74表12.1中国数字电视产业的SWOT分析 90附图TOC\h\z\t"图题"\c图1-1数字电视的技术实现图示 3图1-2数字电视产业网的示意图 7图1-3数字电视的技术架构 11图3-1我国数字电视的监管体系 42图2002-2003年中国高端电视机销售量及增速 76图22001-2002年中国高端电视机市场销售额及增速 76图未来我国数字电视机市场总量预测 81图我国数字电视的市场规模预测 82图12.2行业进入退出壁垒综合分析 93图我国数字电视的监管体系 106第一篇数字电视产业特征概述第一章数字电视产业概述本章简要介绍了数字电视产业的基本知识、产品、产业链结构、数字电视的技术实现原理、利用数字电视可以实现的业务等等,并通过详实地分析了数字电视相比模拟电视的优点,需要指出的是,技术标准是数字电视工业发展的一个重要因素,但是,就目前而言,国际上关于数字电视的技术标准一共有三个,而我国的数字电视技术标准迟迟没有出台,这是制约我国数字电视工业发展的主要问题。

第一节数字电视的基本知识一、数字电视定义所谓数字电视,就是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号,然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录,也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能达到的新功能,使电视技术进入崭新时代。数字电视是指从电视节目数字化采集、制作、编辑等节目的数字化播出、数字化传输、用户端对数字节目的接收和全过程。应用数字化的有线电视网络能向人们提供的已不仅仅是传统意义上的普通电视节目,而是提供包括图像、数据、语音等全方位的服务。数字电视是利用数字化的传播手段提供卫星电视传播与数字电视节目服务,从而为用户带来集高品质图象质量特色化服务内容于一身数字电视频道服务。机顶盒输出的数字电视节目不再有模拟电视节目中经常看到的“雪花”“斜纹”等干扰信号,电视画面特别清晰、逼真,电视画面质量达到500线。普通的模拟电视并没有解决“电视没法自由看”的问题,而机顶盒输出的数字电视从根本上解决了这一问题,数字电视使电视节目的选择更宽、内容更丰富多采,可以自主的选择频道,并可以随时根据用户的不同口味与需求更换节目。普通电视通过模拟信号传输,看电视是“被动”的看,而机顶盒传播的数字电视采用全数字化加密及传输技术,只有经过授权的用户才能获得主动的收看各类更新、更快的高质量的电视节目。在我国,收看电视节目是一种社会福利,有线电视用户缴纳的是“视听维护费”,它是用来维护有线电视网络正常传输信号使用的,在国外,收看电视节目是要付费的,国外的有线电视都是付费电视。数字电视服务类似国外的付费电视,数字电视服务采用“有偿服务”的原则,是我国广电行业走向市场化经营的改革举措。二、数字电视的基本原理在传统的模拟电视中,模拟全电视信号通过调制在无线电射频载波上发送出去。广播信道可以是地面广播、有线电视网或卫星广播。数字电视则是将电视信号进行数字化采样,其信号的数据率是很高的,演播室质量的数字化电视信号的数据率在200Mbps。要在原模拟电视频道带宽内传输如此高速率的数字信号是不可能的,因此,必须发展数据压缩技术。实现数据压缩技术方法有两种:一是在信源编码过程中进行压缩,利用人类听觉视觉效应去除信号中的多余成分,在不影响收听收看效果的前提下尽量压缩数据率;二是改进信道编码,发展新的数字调制技术,提高单位频宽数据传送速率。在信源编码方面,IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC11172(MPEG-1)和ISO/IEC13818(MPEG-2)两项国际标准。MPEG-1的输入视频格式为CIF352×288,主要用于CD-ROM、VCD或T1(E1)线路传输,码率为固定的1.5Mbps;MPEG-2供数字电视使用,它支持标准分辨率的16∶9宽屏及高清晰度电视等多种格式,其码率可变范围为3~40Mbps。信源编码是把节目源的模拟图声信号变为数字信号,再经过MPEG-2压缩编码,形成数字信号源,并根据多个节目传输的要求,编为复用码流。MPEG-2是未来的广播电视数字压缩的国际标准。采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求,其应用面很广。从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。目前,数字电视的传输途径可分为三种:数字卫星电视、数字有线电视和数字地面开路电视。这三种数字电视的信源编码方式相同,都是MPEG-2的复用数据包,但由于它们的传输途径不同,它们的信道编码也采用了不同的调制方式。例如,欧洲DVB数字电视系统中,数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK);数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM);数字地面开路电视系统(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。图1-1数字电视的技术实现图示数据来源:视界网三、利用数字电视可以开展的业务首先,在基本业务方面,应用此数字电视系统,用户可以收看100套以上包括付费电视在内的数字电视节目,以及几十套调频广播节目和数字音频广播(DAB)节目;其次,在电视扩展业务方面,可提供如广播式的服务,如图文电视、电视会议、数据信息广播、加密电视、准视频点播(NVOD)等;同时,在增值业务方面将来可以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。各种业务简述如下:(1)专业频道节目和加密电视节目这是为满足观众不同的需要而增设的付费电视节目,用户在支付一定费用后,经过机顶盒解码或解扰,即可欣赏到自己喜欢的加密频道节目。(2)视频点播或准视频点播节目,根据电视节目指南的提示和引导,用户可随意选择和观看各类影视或专题节目。(3)交互式节目如互动体育、互动游戏、互动股票应用等。(4)各类专业或服务信息的高速数据广播,如远程教学、气象服务信息和旅游信息等。(5)互联网接入,通过有线电视网接入互联网可享受电视邮件、互联网浏览、远程登录、高速数据通信联网等数据信息传输接续业务,还可为用户提供代办域名申请、主页制作、单位局域网建设、单位站点设立及使用培训等项服务。(6)可开展相关便民服务如电视购物或电子商务频道,利用有线电视网和媒体优势开展电视购物,可以构造依托于有线广播电视网络的、目前信息产业中体制较新、管理机构较完善、按照国际惯例规范运作的商业机构。相信在经过不断的探索和努力后,可建立起除广告以外的有中国特色的电视营销系统。(7)构建小区住户的智能物业管理系统,该系统是在物业区的住户中安装智能管理主机及各类探头,物业管理中心设置智能管理系统,通过带回传路径的有线电视(HFC)网实现24小时盗窃、抢劫、火灾、煤气泄漏、紧急求救等自动报警,以及对住户水、电、气三表的自动抄送、银行清算等。从以上可以看出,应用数字化的有线电视网络能向人们提供的已不仅仅是传统意义上的普通电视节目,而是提供包括图像、数据、语音等全方位的服务。有线电视网都是宽带入户,因而可利用它开展增值业务或信息服务。四川省广播电视网络有限责任公司将根据用户的需要,不断推出数字电视相关业务。

第二节数字电视的分类数字电视可以按以下几种方式分类:(1)按信号传输方式分类:可以分为地面无线传输(地面数字电视)、卫星传输(卫星数字电视)、有线传输(有线数字电视)三类。(2)按产品类型分类:可以分为数字电视显示器、数字电视机顶盒、一体化数字电视接收机。(3)按清晰度分类:可以分为低清晰度数字电视(图像水平清晰度大于250线)、标准清晰度数字电视(图像水平清晰度大于500线)、高清晰度数字电视(图像水平清晰度大于800线,即HDTV)。VCD的图像格式属于低清晰度数字电视(LDTV)水平,DVD的图像格式属于标准清晰度数字电视(SDTV)水平。(4)按显示屏幕幅型分类:可以分为4:3幅型比和16:9幅型比两种类型。(5)按扫描线数(显示格式)分类:可以分为HDTV扫描线数(大于1000线)和SDTV扫描线数(600~800线)等。

第三节数字电视的产业链数字电视将会形成一个比模拟电视更为庞大的产业网络。这个网络主要是由技术服务商、电视运营商、内容制作商、电视厂家和广大数字电视观众组成。由于数字电视已不再是传统意义上的电视机,而相当于一台32位CPU的电脑,由于数字电视接受的是二进位的数字代码,因此电视节目内容制作商有了更大的空间可以动态地控制这些代码,从而达到制作动态节目的目标,这将是电视史上的一次里程碑。动态的电视节目将为观众带来更为广泛的服务。比如当你躺在自家的沙发上看电视剧的时候,或许你将被电视剧里出现的一副美丽的场景所打动,这时你只要轻按暂停键,这时画面就会停下,同时旅行社提供的去该场景旅游的服务就会出现在你的眼前…。类似的动态服务将比比皆是,动态服务将为我们带来除基本音视频业务之外的数字电视增值业务。由于电视节目的多样化,为内容制作商提供技术支持的技术服务商就应运而生,技术服务商的作用就相当于应用软件开发商,他们利用数字电视的操作系统所提供或支持的中间件,开发出大量的数字电视节目开发软件,为内容制作商提供强大的支持。而电视运营商将会从内容制作商那里采购所需的电视节目,编排以后提供给电视观众。电视厂家为电视观众提供数字电视,以便观众们能享用丰富的电视节目。数字电视服务的最大特点是,它除了支持传统的音频、视频业务以外,还能带来电视增值业务,其中包括:视频点播、数据广播、个性化交互电视、远程教育、Internet、三网合一、电视电子商务和日常信息综合服务等服务。电视增值业务是建立在中间件的基础上的,中间件是介于数字电视操作系统和数字电视应用软件之间的接口,通过中间件的平滑嫁接,同一应用软件可以在不同的操作系统上使用。国外市场现行的三种数字电视标准都有自己的中间件,美国标准采用"DASE"中间件,日本标准采用"ISDB-BML"中间件,欧洲标准采用"DVB-MHP"中间件。我国将要采用的中国数字电视标准,是一套完全具有自我知识产权的标准,而科泰世纪的"和欣"操作系统和"ezCOM"中间件,将是这一标准的最佳选择之一。以下是数字电视产业网的示意图:图1-2数字电视产业网的示意图数据来源:科泰世纪科技有限公司网页

第四节数字电视产业的优点数字电视技术与原有的模拟电视技术相比,有如下优点:(l)信号杂波比和连续处理的次数无关。电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示,因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后,其杂波幅度只要不超过某一额定电平,通过数字信号再生,都可能把它清除掉,即使某一杂波电平超过额定值,造成误码,也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以,在数字信号传输过程中,不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中,每次都可能引入新的杂波,为了保证最终输出有足够的信杂比,就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求S/N>40dB,而数字信号只要求S/N>20dB。模拟信号在传输过程中噪声逐步积累,而数字信号在传输过程中,基本上不产生新的噪声,也即信杂比基本不变。(2)可避免系统的非线性失真的影响。而在模拟系统中,非线性失真会造成图像的明显损伤。(3)数字设备输出信号稳定可靠。因数字信号只有"0"、"l"两个电平,"l"电平的幅度大小只要满足处理电路中可能识别出是"l"电平就可,大一点、小一点无关紧要。(4)易于实现信号的存储,而且存储时间与信号的特性无关。近年来,大规模集成电路(半导体存储器)的发展,可以存储多帧的电视信号,从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。例如,帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理,获得各种新的电视图像特技效果。(5)由于采用数字技术,与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。(6)数字技术可实现时分多路,充分利用信道容量,利用数字电视信号中行、场消隐时间,可实现文字多工广播(Teletext)。(7)压缩后的数字电视信号经数字调制后,可进行开路广播,在设计的服务区内(地面广播),观众将以极大的概率实现"无差错接收"(发"0"收"0",发"l"收"l"),收看到的电视图像及声音质量非常接近演播室质量。(8)可以合理地利用各种类型的频谱资源。以地面广播而言,数字电视可以启用模拟电视禁用频道(taboochannel),而且在今后能够采用"单频率网络"(singlefrequencynetwork)技术,例如l套电视节目仅占用同1个数字电视频道而覆盖全国。此外,现有的6MHz模拟电视频道,可用于传输l套数字高清晰度电视节目或者4-6套质量较高的数字常规电视节目,或者16-24套与家用VHS录像机质量相当的数字电视节目。(9)在同步转移模式(STM)的通信网络中,可实现多种业务的"动态组合"(dynamiccombination)。例如,在数字高清晰度电视节目中,经常会出现图像细节较少的时刻。这时由于压缩后的图像数据量较少,便可插入其它业务(如电视节目指南、传真、电子游戏软件等),而不必插入大量没有意义的"填充比特"。(10)很容易实现加密/解密和加扰/解扰技术,便于专业应用(包括军用)以及广播应用(特别是开展各类收费业务)。(ll)具有可扩展性、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。(12)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"(NII)的重要组成部分。

第五节数字电视的相关技术一、数字电视的技术架构数字电视的硬件部分除了包含传统的显示器和喇叭等装置以外,还包含信道解调器、MPEG2解码器和CPU等。这些硬件加上控制及协调他们共同工作的嵌入式操作系统,就构成了数字电视的基础技术架构。然后通过操作系统所支持的中间件,就可以在数字电视的硬件平台上,增添许多软件功能。例如浏览器,它可以帮助人们通过数字电视上网和观看电视节目。还有一些可以提供增值服务的应用软件,这些应用软件可以为我们提供视频点播、数据广播、个性化交互电视、远程教育等增值服务。数字电视的硬件和操作系统以及中间件和众多的应用软件将共同组成,我们未来的数字电视。以下是数字电视的技术架构图:图1-3数字电视的技术架构数据来源:国家广电总局二、数字电视的技术本质数字电视的技术本质如下:表1-1数字电视的技术本质技术的本质:数字电视相当于电脑

不仅仅是“看电视”

32位CPU,靠软件实现“功能”,操作系统提供软件运行环境

从使用者的角度:决不能像电脑那样复杂

使用者只需要关心自己想做的事

像使用“傻瓜相机”一样,不需要预备知识

用高科技手段屏蔽复杂的动作“功能”可扩展

自动加载运行应用程序

可支持各种增值业务

系统可实现动态升级

“外设”即插即用

人性化的操作界面数据来源:赛迪数据三、数字电视广播流程及实现手段数字电视广播,其信号流程包括制作(编辑)、信号处理、广播(传输)和接收(显示)几个过程。目前用于数字节目制作的手段主要有:数字摄像机和数字照像相机、计算机、数字编辑机、数字字幕机;用于数字信号处理的手段有:数字信号处理技术(DSP)、压缩、解压、缩放等技术;用于传输的手段有:地面广播传输、有线电视(或光缆)传输、卫星广播(DSS)及宽带综合业务网(ISDN)、DVD等;用于接受显示的手段有:阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器、等离子体显示器、投影显示(包括前投、背投)等。四、数字电视的信源编解码技术信源编解码技术包括视频压缩编解码技术及音频压缩编解码技术。数字电视尤其数字高清晰度电视与模拟电视相比,在实现过程中,最为困难的部分就是对视频信号的压缩。在1920×1080显示格式下,数字化后的码率在传输中高达995Mbit/s,这比现行模拟电视的传输信息量大得多。因而数字电视的图像不能象模拟电视的图像那样直接传输,而是要多一道压缩编码工序。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20~30Mbit/s。视频编码计算时主要有以下客观依据:(1)图像时间的相关性。视频信号由连续图像组成,相邻图像有很多相关性,找出这些相关性就可减少信息量。(2)图像空间的相关性。例如图像中有一大块单一颜色,那么不必把所有像素存贮。(3)人眼的视觉特性。人眼对原始图像各处失真敏感度不同,对不敏感的无关紧要的信息给予较大的失真处理,即使这些信息全部丢失了,人眼也可能觉察不到;相反,对人眼比较敏感的信息,则尽可能减少其失真。(4)事件间的统计特性。事件发生的概率越小,则其熵值越大,表示信息量越大,需分配较长的码字;反之,发生的概率越大,则其熵值越小,只需分配较短的码字。与视频编解码相同,音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后,信息量比模拟传输状态大得多,因而数字电视的声音不能象模拟电视的声音那样直接传输,而是要多一道压缩编码工序。音频信号的压缩编码主要利用了人耳的听觉特性。(1)听觉的掩蔽效应。在人的听觉上,一个声音的存在掩蔽了另一个声音的存在,掩蔽效应是一个较为复杂的心理和生理现象,包括人耳的频域掩蔽效应和时域掩蔽效应。(2)人耳对声音的方向特性。对于2KHZ以上的高频声音信号,人耳很难判断其方向性,因而立体声广播的高频部分不必重复存贮。国际上对数字图像编码曾制订了三种标准,主要用于电视会议的H.261,主要用于静止图像的JPMG标准,主要用于连续图像的MPEG标准。在HDTV视频压缩编解码标准方面,美国、欧洲、日本设有分歧,都采用了MPEG-2标准。MPEG(MovingPictureExpertGroup)意思是"运动图像专家组",压缩后的信息可以供计算机处理,也可以在现有和将来的电视广播频道中进行分配。在音频编码方面,欧洲、日本采用了MPEG-2标准;美国采纳了杜比公司(Dolby)的AC-3方案,MPEG-2为备用方案。对于我国来说,今后信源编解码标准也会与美国、欧洲、日本一样采用MPEG-2标准。五、数字电视的复用系统数字电视的复用系统是HDTV的关键部分之一。从发送端信息的流向来看,它将视频、音频、辅助数据等编码器送来的数据比特流,经处理复合成单路串行的比特流,送给信道编码及调制。接受端与此过程正好相反。模拟电视系统不存在复用器。在数字电视中,复用器把音频、视频、辅助数据的码流通过一个打包器打包(这是通俗的说法,其实是数据分组),然后再复合成单路。目前网络通信的数据都是按一定格式打包传输的。HDTV数据的打包将使其具备了可扩展性、分级性、交互性的基础。付费电视是现在和将来电视发展的一个方向。复用器可对打包的节目信息进行加扰,使其随机化,接收机具有密钥才能解扰。在HDTV复用传输标准方面,美国、欧洲、日本也没有分歧,都采用了MPEG-2标准。美国已有了MPEG-2解复用的专用芯片。我国恐怕也会采用MPEG-2作为复用传输的标准。HDTV数据包长度是188个字节,正好是ATM信元的整数倍。今后以光纤为传输介质,以ATM为信息传输模式的宽带综合业务数字网极有可能成为未来"信息高速公路"的主体设施。可用4个ATM信元来完整地传送一个HDTV传送包,因而可达到HDTV与ATM的方便接口。六、数字电视的信道编解码及调制解调数字电视信道编解码及调制解调的目的是通过纠错编码、网格编码、均衡等技术提高信号的抗干扰能力,通过调制把传输信号放在载波或脉冲串上,为发射做好准备。我们目前所说的各国数字电视的制式,标准不能统一,主要是指各国在该方面的不同,具体包括纠错、均衡等技术的不同,带宽的不同,尤其是调制方式的不同。数字传输的常用调制方式有:正交振幅调制(QAM):调制效率高,要求传送途径的信噪比高,适合有线电视电缆传输。键控移相调制(QPSK):调制效率高,要求传送途径的信噪比低,适合卫星广播。残留边带调制(VSB):抗多径传播效应好(即消除重影效果好),适合地面广播。编码正交频分调制(COFDM):抗多径传播效应和同频干扰好,适合地面广播和同频网广播。美国地面电视广播迄今仍占其电视业务的一半以上,因此,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,并提出了以数字高清晰度电视为基础的标准-ATSC。美国HDTV地面广播频道的带宽为6MHZ,调制采用8VSB。预计美国的卫星广播电视会采用QPSK调制,电缆电视会采用QAM或VSB调制。从1995年起,欧洲陆续发布了数字电视地面广播(DVB-T)、数字电视卫星广播(DVB-S)、数字电视有线广播(DVB-C)的标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星信道,采用QPSK调制。欧洲地面广播数字电视采用COFDM调制,8M带宽。欧洲电缆数字电视采用QAM调制。日本数字电视首先考虑的是卫星信道,采用QPSK调制。并在1999年发布了数字电视的标准--ISDB。

第六节数字电视标准在数字电视传输码流中,一个数据包有多大,含有多少字节,每个字节的含义是什么,甚至一个字节的某一比特位是何意义,都有明确的规定,这就是标准。目前,美国、欧洲和日本各自形成三种不同的数字电视标准。美国的标准是ATSC(AdvancedTelevisionSystemCommittee先进电视制式委员会);欧洲的标准是DVB(DigitalVideoBroadcasting数字视频广播);日本的标准是ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting综合业务数字广播)。我国数字电视的制式标准迟迟未能出台,这成为不少人士关注的焦点。因为标准在2003年能否顺利出台,事关中国的数字电视产业能否尽早启动:“在彩电业一片亏损声中,不少厂家之所以没有放弃彩电就是要苦熬数字电视时代的到来。”中国一旦确定并公布数字电视的制式标准,中国数字电视将迅速形成产业化,彩电将真正迎来第二春。广播电视从模拟系统向数字系统过渡,没有统一的标准就不可能实现。与模拟系统相比,技术标准在数字化、网络化中具有更重要的地位和作用。一、数字电视技术标准所起的作用技术标准在数字化、网络化中具有的作用主要体现在以下几个方面:(1)在设备方面,模拟系统的标准主要规定设备的外在接口,而数字系统的标准不仅规定设备的外在接口,还要对数字信号处理的整个过程和细节甚至是每个比特都做详细的规定,如果标准不统一,设备和网络都将无法联通,数字信号将无法畅通。(2)在系统方面,模拟系统工程是单一的、相互独立的业务系统,而数字系统则是统一的、综合的、从播出到接收的大系统,接收端与播出端必须完全对应,这就要求对播出系统、传输系统与机顶盒或接收机统一制订标准。(3)在相互关系方面,模拟系统的标准主要是单一的技术标准,而数字系统的标准则是集信息标准、广播电视技术标准、通信传输标准、计算机标准于一体的多层次的标准。我们必须充分认识标准在数字化、网络化进程中的地位和作用,进一步增强标准意识,在设备选型、新技术运作、事业建设、技术改造等工作中首先必须考虑是否符合国家标准的问题,遵循标准化的规律,推进电视数字化的健康发展。二、美国ATSC标准ATSC数字电视标准由四个分离的层级组成,层级之间有清晰的界面。最高层为图像层,确定图像的形式,包括像素阵列,幅型比和帧频。第二层是图像压缩层,采用MPEG-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,如节目1图像,节目2声音,或者辅助数据,采用MPEG-2系统标准。最后一层是传输层,确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播,其标准采用Zenith公司开发的8VSB,此系统可通过6MHz的地面广播频道实现19.3Mb/s的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统高数据率的16VSB模式,可在6MHz的有线信道中实现38.6Mb/s的传输速率。下面两层共同承担普通数据的传输,上面两层确定地普通数据传输的基础上运行的特定配置,如HDTV或SDTV(标准清晰度电视)。上面两层还确定ATSC标准支持的具体图像格式,共有18种格式(HDTV6种、SDTV12种),14种采用逐行扫描方式。⑴HDTV,1920像素(H)×1080像素(V),宽高比16:9,帧频60Hz/隔行扫描制,帧频30Hz/逐行扫描制,帧频24Hz/逐行扫描制;⑵HDTV,1280像素(H)×720像素(V),宽高比16:9,帧频60Hz/逐行扫描制,帧频30Hz/逐行扫描制,帧频24Hz/逐行扫描制;⑶SDTV,704像素(H)×480像素(V),宽高比16:9或4:3,帧频60Hz/隔行扫描制,帧频60Hz/逐行扫描制,帧频30Hz/逐行扫描制,帧频24Hz/逐行扫描制;⑷SDTV,640像素(H)×480像素(V),宽高比4:3,帧频60Hz/隔行扫描制,帧频60Hz/逐行扫描制,帧频30Hz/逐行扫描制,帧频24Hz/逐行扫描制。HDTV除一种之外,图像格式都采用逐行扫描。因为1920×1080格式不适合在6MHz信道内以60帧/秒进行逐行扫描,故以隔行扫描取代之。SDTV的640×480图像格式与计算机的VGA格式相同,保证了与计算机的适用性。在所有12种SDTV格式中,有9种采用逐行扫描,保留3种为隔行扫描方式以适应现有的视频系统。尽管ATSCDTV标准包含了高数据率的16VSB传输模式以适应有线电视系统,而美国的有线电视业实际上采用的是相近但不相同的标准,这是因为美国有线电视业在ATSCDTV标准被FCC通过之前已对发展不同的数字化技术投入大量的资金。作为ATSC的重要成员,有线电视通信工程协会已采纳了数字化有线系统的标准,此标准协调了美国有线工业现行标准化和ATSCDTV的标准。另外,这些有线标准包括反映现行标准的一级图像格式,ATSCSDTV图像格式,同时设定了一套二级图像格式,有线业可用于后兼容的电视上。二级图像格式与ATSCDTV格式相同,包括HDTV和SDTV两种格式。另外,ATSC还开发通过了在帧频为50Hz的国家使用的另行标准。HDTV的像素阵列相同,但帧频为25HZ和50HZ。SDTV格式的垂直分辨率为576行而水平分辨率则不同;也包含352×288格式,适应必要的窗口设置。基于50Hz版本的ATSCDTV标准使采用帧频为50Hz的国家更易于使用。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,我国的广播科学研究院也参加了ATSC组织。三、欧洲DVB标准DVB标准包括:DVB广播传输系统、DVB基带附加信息系统、DVB交互业务系统、DVB条件接收及接口标准。具体如下:1.DVB广播传输系统DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准中:DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。⑴DVB-S(ETS300421)——数字卫星直播系统标准该标准以卫星作为传输介质。通过卫星转发的压缩数字信号,经过卫星接收机后由卫星机顶盒处理,输出现有模拟电视机可以接收的信号。这种传输覆盖面广,节目量大。数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方式,工作频率为11/12GHz。在使用MPEG—2的MP@ML(主类@主级)格式时,用户端达到CCIR601演播室质量的码率为9Mb/s,达到PAL质量的码率为5Mb/s。一个54MHz转达发器传送速率可达68Mb/s,并可供多套节目复用。在DVB-S标准公布之后,几乎所有的卫星直播数字电视均采用该标准,包括美国的Echostar等。我国也选用了DVB-S标准。⑵DVB-C(ETS300429)——数字有线广播电系统标准该标准以有线电视网作为传输介质,应用范围广。它具有16、32、64QAM三种方式,工作频率在10GHz以下。采用64QAM正交调幅调制时,一个PAL通道的传送码率为41.34Mb/s,还可供多套节目复用。系统前端可从卫星和地面发射获得信号,在终端需要电缆机顶盒。2001年国家广电总局已颁布行业标准:《有线数字电视广播信道编码和调制规范》,该标准等同于DVB-C标准。行标的制订有利于我国有线数字电视的推进。⑶DVB-T(ETS300744)——数字地面广播系统标准这是最复杂的DVB传输系统。地面数字发射的传输容量,在理论上大致与有线电视系统相当,本地区覆盖好。现在采用编码正交频分复用(COFDM)调制方式,8MHz带宽内能传送4套电视节目,而且传输质量高。但这种系统其接收费用高,频道也较少。⑷DVB-SMATV(ETS300473)——数字SMATV(卫星共用天线电视)广播系统标准该标准是在DVB-S和DVB-C基础上制定的。⑸DVB-MS(ETS300748)——高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准MMDS是采用调幅微波向多点传送,分配多频道电视节目的系统。该标准基于DVB-S,使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-S接收机配上一个MMDS频率变换器就可接收DVB-MS信号。⑹DVB-MC(ETS300749)——低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准该标准基于DVB-C,使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-C接收机配上一个MMDS频率变换器就可接收DVB-MC信号。2.DVB基带附加信息系统DVB数字广播系统除传送普通的视频、音频信号外,还需传送接收IRD调谐、节目指南,以及图文、字幕、图标等信息。适用于此类基带附加信息系统的DVB标准包括:DVB-SI、DVB-TXT和DVB-SUB。⑴DVB-SI(ETS300468)——数字广播业务信息系统标准该标准用于IRD自行设置,并为用户提供广播业务指南。DVB—SI由一系列的表和描述符构成,它们给出了有关DVB业务或节目的所有参数。⑵DVB-TXT(ETS300472)——数字图文广播系统标准:该标准用于固定格式图文电视的传送。⑶DVB-SUB(ETS300743)——数字广播字幕系统标准:该标准用于字幕及图标(台标等)的传送。3.DVB交互业务系统DVB数字广播系统中的许多业务能根据需要,提供某中形式的交互服务。在通用DVB数字广播系统的基础上,进一步构成交互业务系统的要素包括与其他相关国际标准兼容的交互业务网络独立协议,传送交互服务过程命令与控制信号的回传信道等。与此对应的交互业务系统DVB标准有:DVB—NIP、DVB-RCC和DVB-RCT。⑴DVB-NIP(ETS300802)——DVB交互业务网络独立协议标准;⑵DVB-RCC(ETS300800)——CATV系统DVB反传信道标准;⑶DVB-RCT(ETS300801)——PSTN/ISDN的DVB反传信道标准。4.DVB条件接收及接口表准DVB数字广播系统中有些业务传送的是加扰的条件接受信息。条件接收的通用接口,使IRD(IntegratedReceiverDecoder,综合解码接收机)能够解扰采用通用加扰算法的加扰信息。DVB数字广播系统与其他电信网络(例如PDH、SDH、ATM等)的连接扩展了DVB技术的应用范围,其与这些电信网络的接口实现了DVB向电信网络的过渡。此外还有用于连接专业设备及IRD的接口。关于这些接口的DVB标准包括:DVB-CI、DVB-PDH、DVB-SDH、DVB-ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。⑴DVB-CI(EN50221)——条件接收及其它应用的通用接口标准条件接收可确定哪些数字接收机能够接收特定的广播电视节目。这是付费电视广播的基本部分,因而对数字电视运行的成功发展至关重要。⑵DVB-PDH(ETS300813)——PDH(准同步数字系列)网络DVB接口标准;⑶DVB-SDH(ETS300814)——SDH(同步数字系列)网络DVB接口标准;⑷DVB-ATM(ETS300815)——ATM网络DVB接口标准;⑸DVB-PI(EN50083—9)——CATV/SMATV前端及类似的专业设备接口标准;⑹DVB-IPDI(EN50201)——DVB-IRD接口标准。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和TCL电子集团也在其中。从三个数字电视标准的成员数量及分布情况看,DVB标准的发展最快,普及范围最大。四、日本ISDB标准ISDB是日本的DIBEG(DigitalBroadcastingExpertsGroup数字广播专家组)制订的数字广播系统标准,它利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信道上发送各种不同种类的信号,同时已经复用的信号也可以通过各种不同的传输信道发送出去。ISDB具有柔软性、扩展性、共通性等特点,可以灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据业务。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。五、DVB与ATSC的比较欧洲“DVB标准”和美国“ATSC数字电视标准”的主要区别如下:(1)方形像素:在ATSC标准中采纳了“方形像素”(SquarePictureEelements),因为它们更加适合于计算机;而DVB标准最初没有采纳,最近也采纳了。此外,范围广泛的视频图像格式也被DVB采纳,而ATSC对此则不作强制性规定。(2)系统层和视频编码:DVB和ATSC标准都采纳MPEG-2标准的系统层和视频编码,但是,由于MPEG-2标准并未对视频算法作详细规定,因而实施方案可以不同,与两个标准都无关。(3)音频编码:DVB标准采纳了MPEG-2的音频压缩算法;而ATSC标准则采纳了AC-3的音频压缩算法。(4)信道编码:两者的扰码器(Radomizers)采用不同的多项式;两者的里德—所罗门前向纠错(FEC)编码采用不同的冗余度,DVB标准用16B,而ATSC标准用功20B;两者的交织过程(Interleaving)不同;在DVB标准中网格编码(Trellixcoding)有可选的不同速率,而在ATSC标准中地面广播采用固定的2/3速率的网格编码,有线电视则不需采用网格编码。(5)调制技术:卫星广播系统中DVB标准采用QPSK,而ATSC标准不涉及卫星广播。有线电视系统中DVB标准采用任选的16/32/64QAM,而ATSC标准采用16VSB,两者完全不同。地面广播系统中DVB标准采用具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM(2K个或8K个载波);而ATSC标准采用8VSB。六、三种标准的数字地面广播系统比较ISDB-T和欧洲的DVB-T非常类似,可以说是经修改的欧洲方案,传输方案仍是COFDM,使用的编码方式相同,调制方法也相同,也分为2K和8K两种模式。因为日本电视射频带宽为6MHz,所以载波数、载波间隔有所差别。美国的ATSC8-VSB、欧洲DVB-T、日本ISDB-T的比较如表1所示。表1-1三种数字地面广播系统的比较数据来源:赛迪网同时传送多种级别的图像(HDTV、SDTV、LDTV),传送多套节目,同时进行图像、声音和数据业务,这些都是数字电视的共同优点,对美、欧、日三种制式均适用。而抗多径能力强,可分层,可移动接收,可组成单频网则是OFDM的优点,也是欧洲、日本制式的共同优点。根据分层和窄带接收同时实现固定接收、移动接收和便携接收,则仅是日本制式的特点。与DVB-T相比,ISDB-T增加了部分接收和分层传输功能。由于模拟电视三种标准(及其许多子标准)的分隔,在各大洲之间、各国之间造成了很多障碍,使全世界的消费者为模拟电视标准的多样性付出了高昂的代价。目前,全世界的数字电视专家正在从中吸取教训、清理障碍、力求改变这种现状。可以预言在不远的将来ATSC、DVB、ISDB等数字电视标准都将不覆存在,取而代之的是统一的国际数字电视标。七、我国数字广播电视标准化工作的现状经过广电等有关部门的艰苦努力,我国初步建立了数字广播电视标准体系,已制定发布多项国家标准和行业标准,涉及到信源采编与制作、业务应用与播出、传输与覆盖、监测等各个方面,基本满足了我国广播电视数字化进程的需要。目前我国已颁发的与数字电视相关的标准如下:(1)数字(高清晰度)电视标准体系(概况)。(2)数字电视基础标准,具体如下:①GB/T7400.11数字电视术语;②GY/T134数字电视图像质量主观评价方法;③GY/T144广播电视SDH干线网管理接口协议;④GY/T145广播电视SDH干线网网元管理信息模型规范;⑤GY/Z174数字电视广播业务信息(SI)规范;⑥GY/Z175数字电视广播条件接收系统(CA)规范。(3)演播室参数标准,具体如下:①GB/T14857演播室数字电视编码参数规范;②GB/T179534∶2∶2数字分量图像信号的接口;③GY/T155高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值;④GY/T156演播室数字音频参数;⑤GY/T157演播室高清晰度电视数字视频信号接口;⑥GY/T158演播室数字音频信号接口;⑦GY/T1594∶4∶4数字分量视频信号接口;⑧GY/T160演播室数字电视辅助数据信号格式;⑨GY/T161数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范;⑩GY/T162高清晰度电视串行接口中作为附属数据信号的24比特数字音频格式;B11GY/T163数字电视附属数据空间内时间码和控制码的格式;B12GY/T164演播室串行数字光纤传输系统;B13GB/T14919数字声音信号源编码技术规范;B14GB/T14920四声道数字声音副载波系统技术规范;B15GY/T167数字分量演播室的同步基准信号;B16GY/T165电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法。(4)视频编码及复用标准①GB/T17975.2信息技术——运动图像及其伴音信号的通用编码;②MPEG-2视频标准在数字(高清晰度)电视广播中的实施准则(征求意见稿);③MPEG-2系统标准在数字(高清晰度)电视广播中的实施准则(征求意见稿)。(5)信道编码及调制标准①GB/T17700-1999卫星数字电视广播信道编码及调制标准;②GY/T170-2001有线数字电视广播系统信道编码及调制规范;③GY/T143有线电视系统调幅激光器发送机和接收机入网技术条件和测量方法;④GY/T146卫星数字电视上行站通用规范;⑤GY/T147卫星数字电视接收站通用技术要求;⑥GY/T148卫星数字电视接收机技术要求;⑦GY/T149卫星数字电视接收站测量方法——系统测量;⑧GY/T150卫星数字电视接收站测量方法——室内单元测量;⑨GY/T151卫星数字电视接收站测量方法——室外单元测量。目前我国标准化工作还存在一些问题,就标准工作本身来说,标准制订周期长,跟不上市场变化和企业需要;标准水平偏低,修订不及时,标龄太长,满足不了产品更新和产品升级的需要;采用国际标准和国外先进标准的比例太低;标准的研究工作薄弱,高新技术标准严重缺乏。就外部环境而言,不少人标准化意识比较淡薄,如工作人员不按标准要求操作的现象时有发生;标准化工作经费投入不足,标准化工作队伍不够健全;标准实施的监督、检查力度不够等。因此应该加快我国标准化改革步伐,等同等效地采用适合我国国情的国际标准,以推动我国产品质量的提升,提高我国产品和产业的国际竞争能力发展是硬道理,发展是第一要务。制定标准和拥有自主知识产权都不是目的,都只是手段,目的是加快我国数字电视发展,壮大我国数字电视产业。只有扎扎实实从有线切入,加紧推动有线数字电视发展,我国数字电视与国外的差距才有可能缩小。

第七节我国数字电视的现状及发展趋势中国在数字电视领域一开始便与科技先进的发达国家保持同步。1995年中央电视台开始利用数字电视系统播出加密频道,利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节目。1996年开始通过卫星传输数字电视信号。卫星既能发送模拟信号也能发送数字信号。目前,几乎所有省市的电视台都上了卫星,发送的都是数字信号。1998年9月,我国研制成功第一套数字高清晰度电视系统,成为继美国、欧洲和日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度电视地面广播传输系统的国家。在9月8日至12日的5天时间里,中央电视塔利用这套系统试发射了数字电视节目。国庆50周年庆典上,我国也在北京试播了高清晰度数字电视。这次试播所使用的制式为DVB-T和ATSC两种,并通过试播实地考察测量它们的性能指标,为最后确定我国数字电视HDTV制式提供第一手资料。从数字电视的发展趋势来看,我国数字电视发展大致可分为三个阶段。1)第一阶段:现在~2003年。这一阶段数字电视的有线广播国家标准尚未完成,数字电视的产业链还无法形成,不可能进行大规模的数字电视产业化。在这一阶段,市场的热点在于电视台的设备更新与升级,这是数字电视产业化的先行者。在SDTV(标准清晰度数字电视)制作播出设备大规模进入电视台的同时,HDTV(高清晰度数字电视)制作播出设备也开始进入大型电视台。各地有线数字电视广播处于试验阶段,同时许多企业试图进入有线电视运营业,力求抢占市场先机,争取有线电视用户资源。科研机构和一些企业研制有自主知识产权的符合数字电视标准要求的关键技术和关键元器件,这些核心技术将在未来拥有巨大的市场潜力。2)第二阶段

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