《电视原理与数字电视》-37数字电视标准3传输标准

4.3数字电视标准4.3.2数字电视传输标准数字电视的标准一般是指地面数字电视广播（DTTB）的标准。目前，国际电信联盟（ITU）已批准的数字电视广播标准体系由三种：一是以美国为首的ATSC数字电视标准；二是以欧洲为中心的DVB数字电视广播标准；三是日本NHK推出的ISDB标准。其中又以DVB标准最为世界各国接受并广泛采用。4.3数字电视标准

目前数字电视广播有三种相对成熟的国际标准制式：欧洲的DVB(DigitalVideoBroadcasting)美国的ATSC（AdvancedTelevisionSystemsCommittee）日本的ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting)。

我国于2006年8月30日颁布数字电视地面广播标准（GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》）国家标准委批准时间为8月18日，2007年08月01日将正式实施。欧洲的DVB制式应用最广泛、最灵活。DVB制式主要包括：数字卫星电视(DVB-S)数字有线电视(DVB-C)数字地面广播电视(DVB-T)三个标准。这三个标准的信源编码都采用MPEG-2标准，规定视频采用MPEG-2编码，音频采用MPEGAudio层II(MUSICAM掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用）编码标准。一欧洲标准DVBDVB标准对于不同的传输信道，采用了不同的调制方式：

DVB-S采用QPSK四相相移键控调制方式，

DVB-C采用QAM正交幅度调制方式，

DVB-T采用COFDM多载波正交频分复用技术。DVB-C和DVB-S已被世界各国采纳。ATSC标准视频压缩采用MPEG-2标准，音频压缩采用ATSC标准A／52(即杜比公司的AC-3)，节目复用采用MPEG-2标准，完成各种码流的组合和调整。地面电视广播系统中，采用网格编码（TrellisCode）8电平残留边带（8VSB）调制方式，在6MHz的频带内可传送一路HDTV节目，传输比特率为19.39Mb/s；有线电视网中采用16VSB调制方式，在6MHz的频带内可传送两路HDTV节目，传输比特率为38.78Mb/s。二、美国标准ATSC日本数字电视ISDB（Intergrated-ServicesDigitalBroadcasting）标准即综合业务数字广播于1993年9月制定。其核心内容包括：①既传输数字电视节目，又传输它数据的综合业务服务系统；②视频编码、音频编码、系统复用均遵循MPEG-2标准；③传输信道以卫星为主。该标准是包括ISDB—T（地面传输标准）、ISDB—S（卫星传输标准）。视频压缩采用MPEG-2标准，音频压缩标准为MPEG-2-AAC。调制方式采用BST-OFDM（频带分段传输正交频分复用），信道编码为RS(204,188)编码，占用6MHz带宽，净荷数据码率为3.65~23.23Mbps。该系统和DTV系统相似，是基于COFDM技术，RF频带分为13段，不同段上可传送不同业务。三、ISDB标准简介四、中国的数字电视标准

中国的卫星数字电视标准

中国卫星数字电视采用QPSK调制方式，与欧洲、美国和日本采用的标准相同。由于中国限制个人直接接收卫星数字电视节目，所以目前是由有线电视台集中接收数字电视信号，并将其转化为模拟信号通过有线网络传输给广大用户收看的。中国的有线数字电视标准

中国有线数字电视的标准采用QAM调制方式，与欧洲、美国和日本相同。中国有线数字电视的发展基础较好，且播出所需的投入成本较小，已经在部分大中型城市试播。有线数字电视因不受国家政策限制，有可能会得到很快推广。

中国的地面数字电视标准

数字电视地面广播与数字卫星广播相较，有容易普及、接收价格低廉的特点；与数字有线电视广播相较，则较不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的网络中断影响。因此，在传输状况、应用需求等方面，地面传输方式更加复杂，全球各地在地面数字电视传输系统方案的选择上争议也最大。

总结一、ATSC标准简介二、DVB标准简介三、ISDB标准简介一、ATSC标准简介ATSC——高级电视系统委员会该标准是基于HDTV电视，同时支持SDTV。视频压缩：MPEG-2音频压缩：杜比AC-3调制方式：8VSB（8电平残留边带调制）或16VSB信道编码：RS(207,187)编码（里德所罗门编码）占用带宽：5.38MHz净荷数据码率：19.39Mbps特点：频谱效率高、功率效率高但未顾及室内、移动接收和单频网。二、DVB标准简介DVB——数字电视广播该标准是包括DVB—T（地面传输标准）、DVB—S（卫星传输标准）和DVB—C（有线传输标准）。DVB—T是以SDTV为起点。视频压缩：MPEG-2音频压缩：MPEG-2调制方式：COFDM（编码的正交频分复用调制）信道编码：R-S(204,188)编码（里德所罗门编码）占用带宽：8MHz净荷数据码率：4.98~31.67Mbps（8MHz）

3.7~23.8Mbps（6MHz）特点：用频谱效率和功率效率指标换取了室内、移动接收和单频网的优点。三、ISDB标准简介ISDB—综合业务数字广播该标准是包括ISDB—T（地面传输标准）、ISDB—S（卫星传输标准）。视频压缩：MPEG-2音频压缩：MPEG-2-AAC调制方式：BST-COFDM（频带分段传输正交频分复用）信道编码：R-S(204,188)编码（里德所罗门编码）占用带宽：6MHz净荷数据码率：3.65~23.23Mbps（5.57MHz）特点：该系统和DTV系统相似，是基于COFDM技术，RF频带分为13段，不同段上可传送不同业务。四、我国数字电视地面广播标准简介DMB—TH:中国自主知识产权的数字电视地面传输标准。视频压缩：MPEG-2音频压缩：MPEG-2调制方式：TDS-COFDM（时域同步正交频分复用调制）信道编码：R-S码（里德所罗门编码）占用带宽：8MHz净荷数据码率：4.813~32.486Mbps（8MHz）

特点：适用于固定和移动数字电视。可用于单频网。习题1、说明国际上目前三种数字电视传输标准的名称。应用最广的是哪个？2、各自采用的调制方式是什么?3、我国地面数字电视标准何时公布的？4、我国卫星、有线、地面数字电视各采用什么标准？2.1

DVB标准（附加内容）

DVB是以欧洲为主，世界上有200多个组织参加开发的项目。以发展标准电视SDTV为主，是一套完整的数字电视解决方案，得到了广泛的应用。DVB系统的主要标准有：

DVB-S用于11／12GHz频段的数字卫星系统，适用于多种转发器带宽与功率，传输层的数码率最大为38.1Mb/s。DVB-S2是DVB-S的改进。

DVB-C用于8MHz数字有线电视系统，与DVB-S兼容，传输层的数码率最大为38.1Mb/s。

DVB-T用于6、7、8MHz地面数字电视系统，传输层的数码率最大为24Mb/s。

DVB-H(Handheld，早期为DVB-X)是DVB组织为通过地面数字广播网络向便携或手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。

DVB-DSNG用于卫星新闻采集和节目传送业务。

DVB-CS用于数字卫星共用天线电视系统（SMATV），由DVB-C和DVB-S改变得出，用于共用天线电视系统安装。

DVB-SI服务信息系统。

DVB-TXT固定格式图文广播传送规范。

DVB-CI用于条件接收及其他应用的DVB公共接口。

DVB-DATA用于数据广播的技术规范。

DVB-RCC/RCT／NIP用于交互电视回传信道。还有多种网络接口标准。

DVB直接采用了MPEG-2标准中的系统、视频、音频部分，在DVB中有专门的标准介绍使用MPEG-2的指南。DVB-S是1994年12月由ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，欧洲电信标准学会)制定的，标准编号为ETS300421。ITU(国际电信联盟)的相应标准号是ITU-RBO.1211。我国相应的国家标准是GB/T17700-1999《卫星数字电视广播信道编码和调制标准》。我国国家标准与上述两个国际标准的差异是：①我国将使用范围扩展到C波段（4／6GHz）固定卫星业务中的相应业务②增加了在特定的条件下系统可以使用BPSK调制方式。2.1.1DVB-S的信道编码与调制

卫星信号的频带宽（>24MHz），卫星转发器的辐射功率不高(十几瓦至一百多瓦)，卫星信道路径远，易受雨衰影响，传输质量不够高。为保证可靠接收采用了调制效率较低、抗干扰能力强的QPSK调制。根据具体的转发器功率、覆盖要求和信道质量，可以利用不同的内码编码率来适应特定的需要。例如，为确保良好的传输和接收，编码率可以是1／2或2／3；而若希望可用比特率高时，编码率可以是3／4或更大。总之，DVB-S系统的参数选择在内码编码率上有较大的灵活性，以适用于不同的卫星系统和业务要求。

2.1.2DVB-C的信道编码与调制

DVB-C标准规定了有线数字电视广播系统中传送数字电视的帧结构、信道编码和调制方式。DVB-C的欧洲标准是由ETSI(欧洲电信标准学会)于1994年12月制定的，标准编号为ETS300429。ITU（国际电信联盟）的相应标准为ITU-TJ.83建议书。我国制定的相应标准为《有线数字电视广播信道编码和调制规范》，编号为GY／T170—2001。

DVB-C信道编码层尽量与DVB-S的编码相协调，这样卫星传送的多节目数字电视便于进入DVB-C馈送网络向用户分配。有线数字电视广播系统的特点有①传输信道的带宽窄（8MHz）；②信号电平高，接收端最小输入信号在100mVpp以上；③传输信道质量好，光缆和电缆内的信号不易受到外来干扰。因此，DVB-C系统对FEC处理的要求可降低，其高频调制效率可提高。

2.1.3DVB-T的信道编码与调制

DVB-T是1997年8月由ETSI(欧洲电信标准学会)制定的，标准编号为ETS300744。DVB-T的信道编码和调制系统方框图如图2-9所示。图中前4个方框与DVB-S是相同的，信道编码也采用RS（204，188，t＝8）外编码和删余卷积内编码，内编码可根据需要采用不同的编码率(R＝l／2～7／8)。图2-9DVB-T信道编码和调制系统方框图IFFT实部P/S正交调制D/A低通模拟信号复用适配加扰RS编码数字信号卷积内编码映射插入保护间隔导频虚部P/SD/A低通频率变换外交织内交织ATSC标准采用了ITU-RTechGroup11／3(数字电视地面广播模式)的模式，由信源编码和压缩、业务复用和传送、RF／发送三个子系统组成，如图2-13所示。图2-13ITU-R数字电视地面广播模式视频源编码与压缩视频系统音频源编码与压缩音频系统视频音频业务复用传送业务复用与传送辅助数据控制数据信道编码发送调制接收机RF/发送系统2.2ATSC标准2.3ISDB-T标准日本卫星广播采用HivisionHDTV制式多年，Hivision在压缩信号输出和调制传输中采用模拟亮度和色差信号时分复用形式，只能在24MHz带宽的卫星通道中传输，不能在6MHz带宽的地面频道实现HDTV广播，所以日本制定了数字电视地面广播ISDB-T标准。2.3.1频宽分段传输日本ISDB-T标准采用频宽分段传输正交频分复用调制方式(BandwidthSegmentedTransmissionOFDM)。可以在6MHz带宽中传递HDTV服务或多节目服务。与DVB不同，ISDB-T标准将整个带宽分割成一系列的频率段称为OFDM段。ISDB-T提供DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM等调制方式的组合和1／2、2／3、3／4、5／6、7／8等内编码的编码率(coderate)。这些参数对每个OFDM段可以独立选择。

2.4.1ADTB方案

我国高清晰度电视总体组在数字电视传输技术方面提出一种称为高级数字电视广播系统(AdvancedDigitalTelevisionBroadcastingSystem，ADTB)的传输方案。该方案在功能和性能上超越现有的国外数字电视标准，能够在使用民用级调谐器的前提下，实现广播信号的固定、便携和移动接收。方案支持单频网络和同频道转发，包含三种高效的数字有线广播传输模式，容易与国外标准兼容，是我国数字电视广播标准理想的侯选方案之一。

ADTB系统包含6种传输模式。其中地面广播模式和电缆模式各有3种。调制方式为偏置正交幅度调制(OffsetQuadrateAmplitudeModulation，OQAM)。地面广播模式包含内码编码和外码编码，电缆模式只包含外码编码。

2.4.2DMB-T方案

清华大学的地面数字多媒体电视广播(TerrestrialDigitalMultimedia／TVBroadcasting，DMB-T)方案，采用了时域同步正交频分复用(TimeDomainSynchronous-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，TDS-OFDM)调制方式。

DMB-T传输系统的设计指导思想是将数据检测与信道估计分别对待以获得最佳接收效果。DMB-T传输系统数据检测采用OFDM调制方式。DMB-T传输系统信道估计在时域里采用已知的周期伪随机(PN，PseudorandomNumber)序列作为参考信号。DMB-T是一种时域信号处理和频域信号处理相结合的创新技术，可以同时发挥数字信号处理在时域和频域的特点。

DMB-T系统采用的纠错编码和交织编码技术是根据多媒体业务和移动接收的服务需求设计的。DMB-T的多层分组乘积码可以采用最新的TURBO算法解码，以获得接近信道容量的传输性能。表2-3列出了DMB-T和其它三种数字电视传输系统的异同。

DTM-TATSCDVB-TISDB-T调制方式多载波（TDS-OFDM）单载波（8VSB）多载波（COFDM）多载波（BST-OFDM）纠错编码格型码

RS(209，187)多层分组乘积码格型码RS(207，187)卷积码RS(204，188)卷积码RS(204，188)同步方式时域信号处理时域信号处理频域信号处理频域信号处理均衡方式时域和频域均衡时域均衡频域均衡频域均衡表2-3几种数字电视地面传输系统的特点

8.“中视一号”芯片

04年4月30日“中视一号”芯片由复旦大学、清华大学、凌讯科技联合研制成功，是基于TDS-OFDM系统的高清数字电视地面传输专用芯片，主要用途是解调和信道解码，完成了帧同步、载波同步、定时同步、信道估计和相位噪声抑制等多种系统功能，图2-33是芯片功能方框图。该芯片基于DMB-T和TDS-OFDM的多载波调制技术，实现的高码率单天线HDTV信号的移动接收有创新、拥有自主知识产权、总体水平属国际先进。芯片在载噪比门限和移动性指标方面优于国际同类产品技术，应用展示会上安装中视一号样片的DMB-T高清数字电视整机系统表现了良好的地面移动接收性能。1、美国数字电视标准ATSC

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，有线电视会采用QAM或VSB调制。

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。最高为图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层，采用MPEG-2压缩标准。再下来是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用MPEG-2压缩标准。最后是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。

1、美国数字电视标准ATSC

下面两层共同承担普通数据的传输。上面两层确定在普通数据传输基础上运行的特定配置，如HDTV或SDTV；还确定ATSC标准支持的具体图像格式，共有18种(HDTV6种、SDTV12种)，其中14种采用逐行扫描方式。

在6种HDTV格式中，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。另外，ATSC还开发并通过了可为采用50Hz帧频的国家使用的另行标准。HDTV格式的象素阵列相同，但帧频为25Hz和50Hz；SDTV格式的垂直分辨率为576行，水平分辨率则不同；也包含352×288格式，适应必要的窗口设置。

2、欧洲数字电视标准DVB

欧洲数字电视标准为DVB

，数字视频广播。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。

DVB-T(ETS300744)为数字地面电视广播系统标准。这是最复杂的DVB传输系统。在8MHz带宽内能传送4套电视节目，传输质量高；但其接收费用高。

DVB-S(ETS300421)为数字卫星广播系统标准。卫星传输具有覆盖面广、节目容量大等特点。

DVB-S标准几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用。我国也选用了DVB-S标准。

DVB-C(ETS300429)为数字有线电视广播系统标准。它具有16、32、64QAM(正交调幅)三种调制方式，工作频率在10GHz以下。

3、日本数字电视的标准ISDB

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。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。

4、DVB与ATSC的比较