數字電視(DigitalTV)是從電視信號的采集、編輯、傳播、接收整個廣播鏈路數字化的數字電視廣播系統(tǒng)。數字電視利用MPEG標準中的各種圖像格式，把現行模擬電視制式下的圖像、伴音信號的平均碼率壓縮到大約4.69―21Mbps，其圖像質量可以達到電視演播室的質量水平，膠片質量水平，圖像水平清晰度達到500―1200線以上，并采用AC―3聲音信號壓縮技術，傳輸5.1聲道的環(huán)繞聲信號。

數字電視的分類

按清圖像晰度分類，數字電視包括數字高清晰度電視(HDTV)、數字標準清晰度電視(SDTV)和數字普通清晰度電視(LDTV)三種。HDTV的圖像水平清晰度大于800線，圖象質量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平；SDTV的圖像水平清晰度大于500線，主要是對應現有電視的分辨率量級，其圖象質量為演播室水平；LDTV的圖像水平清晰度為200-300線，主要是對應現有VCD的分辨率量級。

按信號傳輸方式分類，數字電視可分為地面無線傳輸數字電視(地面數字電視)、衛(wèi)星傳輸數字電視(衛(wèi)星數字電視)、有線傳輸數字電視(有線數字電視)三類。

按照產品類型分類，數字電視可分為數字電視顯示器、數字電視機頂盒和一體化數字電視接收機。

按顯示屏幕幅型比分類，數字電視可分為4∶3幅型比和16∶9幅型比兩種類型。

*新的數字電視傳輸標準

1、數字電視的信源編解碼技術

視頻編解碼技術
數字電視尤其數字高清晰度電視與模擬電視相比，在實現過程中，*為困難的部分就是對視頻信號的壓縮。在1920×1080顯示格式下，數字化后的碼率在傳輸中高達995Mbit/s，這比現行模擬電視的傳輸信息量大得多。因而數字電視的圖像不能象模擬電視的圖像那樣直接傳輸，而是要多一道壓縮編碼工序。視頻編碼技術主要功能是完成圖像的壓縮，使數字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20？30Mbit/s。

音頻編解碼技術
與視頻編解碼相同，音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的壓縮。聲音信號數字化后，信息量比模擬傳輸狀態(tài)大得多，因而數字電視的聲音不能象模擬電視的聲音那樣直接傳輸，而是要多一道壓縮編碼工序。

信源編解碼的相關標準
國際上對數字圖像編碼曾制訂了三種標準，分別是主要用于電視會議的H.261、主要用于靜止圖像的JPMG標準和主要用于連續(xù)圖像的MPEG標準。
在HDTV視頻壓縮編解碼標準方面，美國、歐洲和日本設有分歧，都采用MPEG-2標準。MPEG壓縮后的信息可以供計算機處理，也可以在現有和將來的電視廣播頻道中進行分配。在音頻編碼方面，歐洲、日本采用了MPEG-2標準；美國采納了杜比(Dolby)公司的AC-3方案，MPEG-2為備用方案。但隨著技術的進步，1994年完成的MPEG-2隨著技術的進步現在顯得越來越落后，國際上正在考慮用MPEG-4AVC來代替目前的MPEG-2。

中國方面，中國的數字音視頻編解碼標準工作組制定了面向數字電視和高清激光視盤播放機的AVS標準。該標準據稱具有自主知識產權，與MPEG-2標準完全兼容，也可以兼容MPEG-4AVC/ H.264國際標準基本層，其壓縮水平據稱可達到MPEG-2標準的2-3倍，而與MPEG-4AVC相比，AVS更加簡潔的設計降低了芯片實現的復雜度。

2、數字電視的復用系統(tǒng)

數字電視的復用系統(tǒng)是HDTV的關鍵部分之一。從發(fā)送端信息的流向來看，它將視頻、音頻、輔助數據等編碼器送來的數據比特流，經處理復合成單路串行的比特流，送給信道編碼及調制。接受端與此過程正好相反。在HDTV復用傳輸標準方面，美國、歐洲、日本沒有分歧，都采用了MPEG-2標準。美國已有MPEG-2解復用的專用芯片。

3、數字電視的信道編解碼及調制解調

數字電視信道編解碼及調制解調的目的是通過糾錯編碼、網格編碼、均衡等技術提高信號的抗干擾能力，通過調制把傳輸信號放在載波或脈沖串上，為發(fā)射做好準備。目前所說的各國數字電視的制式，標準不能統(tǒng)一，主要是指各國在該方面的不同，具體包括糾錯、均衡等技術的不同，帶寬的不同，尤其是調制方式的不同。

數字傳輸的常用調制方式：

正交振幅調制(QAM)：調制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適合有線電視電纜傳輸。

鍵控移相調制(QPSK)：調制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適合衛(wèi)星廣播。

殘留邊帶調制(VSB)：抗多徑傳播效應好（即消除重影效果好），適合地面廣播。

編碼正交頻分調制(COFDM)：抗多徑傳播效應和同頻干擾好，適合地面廣播和同頻網廣播。
 
世界上現有的*新的數字電視傳輸標準

1、美國*新的數字電視傳輸標準ATSC

美國地面電視廣播迄今仍占其電視業(yè)務的一半以上，因此，美國在發(fā)展高清晰度電視時首先考慮的是如何通過地面廣播網進行傳播，并提出了以數字高清晰度電視為基礎的標準-ATSC（AdvancedTelevision SystemCommittee先進電視制式委員會）。美國HDTV地面廣播頻道的帶寬為6MHZ，調制采用8VSB。預計美國的衛(wèi)星廣播電視會采用QPSK調制，有線電視會采用QAM或VSB調制。

ATSC數字電視標準由四個分離的層級組成，層級之間有清晰的界面。*高為圖像層，確定圖像的形式，包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像壓縮層，采用MPEG-2壓縮標準。再下來是系統(tǒng)復用層，特定的數據被納入不同的壓縮包中，采用MPEG-2壓縮標準。*后是傳輸層，確定數據傳輸的調制和信道編碼方案。對于地面廣播系統(tǒng)，采用Zenith公司開發(fā)的8-VSB傳輸模式，在6MHz地面廣播頻道上可實現19.3Mb/s的傳輸速率。該標準也包含適合有線電視系統(tǒng)高數據率的16-VSB傳輸模式，可在6MHz有線電視信道中實現38.6Mb/s的傳輸速率。

下面兩層共同承擔普通數據的傳輸。上面兩層確定在普通數據傳輸基礎上運行的特定配置，如HDTV或SDTV；還確定ATSC標準支持的具體圖像格式，共有18種(HDTV6種、SDTV 12種)，其中14種采用逐行掃描方式。

在6種HDTV格式中，因為1920×1080格式不適合在6MHz信道內以60幀/秒進行逐行掃描，故以隔行掃描取代之。SDTV的640×480圖像格式與計算機的VGA格式相同，保證了與計算機的適用性。在12種SDTV格式中，有9種采用逐行掃描，保留3種為隔行掃描方式以適應現有的視頻系統(tǒng)。

另外，ATSC還開發(fā)并通過了可為采用50Hz幀頻的國家使用的另行標準。HDTV格式的象素陣列相同，但幀頻為25Hz和50Hz；SDTV格式的垂直分辨率為576行，水平分辨率則不同；也包含352×288格式，適應必要的窗口設置。

2、歐洲*新的數字電視傳輸標準DVB

歐洲數字電視標準為DVB，即Digital VideoBroadcasting，數字視頻廣播。從1995年起，歐洲陸續(xù)發(fā)布了數字電視地面廣播(DVB-T)、數字電視衛(wèi)星廣播(DVB-S)、數字電視有線廣播(DVB-C)的標準。歐洲數字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道，采用QPSK調制。歐洲地面廣播數字電視采用COFDM調制，8M帶寬。歐洲有線數字電視采用QAM調制。

DVB-T(ETS 300 744)為數字地面電視廣播系統(tǒng)標準。這是*復雜的DVB傳輸系統(tǒng)。地面數字電視發(fā)射的傳輸容量，理論上與有線電視系統(tǒng)相當，本地區(qū)覆蓋好。采用編碼正交頻分復用(COFDM)調制方式，在8MHz帶寬內能傳送4套電視節(jié)目，傳輸質量高；但其接收費用高。
DVB-S(ETS 300 421)為數字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)標準。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點。數據流的調制采用四相相移鍵控調制(QPSK)方式，工作頻率為11/12GHz。在使用MPEG-2MP@ML格式時，用戶端若達到CCIR601演播室質量，碼率為9Mb/s；達到PAL質量，碼率為5Mb/s。一個54MHz轉發(fā)器傳送速率可達68Mb/s，可用于多套節(jié)目的復用。DVB-S標準幾乎為所有的衛(wèi)星廣播數字電視系統(tǒng)所采用。我國也選用了DVB-S標準。

DVB-C(ETS 300 429)為數字有線電視廣播系統(tǒng)標準。它具有16、32、64QAM(正交調幅)三種調制方式，工作頻率在10GHz以下。采用64QAM時，一個PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，可用于多套節(jié)目的復用。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號，在終端需要電纜機頂盒。

3、日本*新的數字電視傳輸標準ISDB

日本數字電視首先考慮的是衛(wèi)星信道，采用QPSK調制。并在1999年發(fā)布了數字電視的標準--ISDB。ISDB是日本的DIBEG(DigitalBroadcasting Experts Group數字廣播專家組)制訂的數字廣播系統(tǒng)標準，它利用一種已經標準化的復用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號，同時已經復用的信號也可以通過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點，可以靈活地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和其它數據業(yè)務。

4、DVB與ATSC的比較

歐洲DVB標準和美國ATSC標準的主要區(qū)別如下：

方形像素：在ATSC標準中采納了“方形像素”(Square PictureEelements),因為它們更加適合于計算機；而DVB標準*初沒有采納，*近也采納了。此外，范圍廣泛的視頻圖像格式也被DVB采納，而ATSC對此則不作強制性規(guī)定。

系統(tǒng)層和視頻編碼：DVB和ATSC標準都采納MPEG-2標準的系統(tǒng)層和視頻編碼，但是，由于MPEG-2標準并未對視頻算法作詳細規(guī)定，因而實施方案可以不同，與兩個標準都無關。

音頻編碼：DVB標準采納了MPEG-2的音頻壓縮算法；而ATSC標準則采納了AC-3的音頻壓縮算法。

信道編碼：兩者的擾碼器（Radomizers）采用不同的多項式；兩者的里德―所羅門前向糾錯（FEC）編碼采用不同的冗余度，DVB標準用16B，而ATSC標準用功20B；兩者的交織過程(Interleaving)不同；

在DVB標準中網格編碼（Trellixcoding）有可選的不同速率，而在ATSC標準中地面廣播采用固定的2/3速率的網格編碼，有線電視則不需采用網格編碼。

調制技術：衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中DVB標準采用QPSK，而ATSC標準不涉及衛(wèi)星廣播。有線電視系統(tǒng)中DVB標準采用任選的16/32/64QAM，而ATSC標準采用16VSB，兩者完全不同。地面廣播系統(tǒng)中DVB標準采用具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM（2K個或8K個載波）；而ATSC標準采用8VSB。

5、三種數字地面廣播系統(tǒng)的比較

ISDB-T和歐洲的DVB-T非常類似,可以說是經修改的歐洲方案,傳輸方案仍是COFDM,使用的編碼方式相同,調制方法也相同,也分為2K和8K兩種模式。因為日本電視射頻帶寬為6MHz,所以載波數、載波間隔有所差別。ISDB-T與DVB-T、ATSCATV的比較如下：

6、DVB、ATSC和ISDB成員近況

據悉，DVB成員已經達到265個(來自35個國家和地區(qū))，主要集中在歐洲并遍及世界各地，我國的廣播科學研究院和TCL電子集團也在其中。ATSC成員30個，其中有美國國內成員20個、來自阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個，中國的廣播科學研究院也參加了ATSC組織。ISDB籌劃指導委員會委員17個，其他成員23個，其成員都是日本國內的電子公司和廣播機構。

中國的*新的數字電視傳輸標準

1、中國的衛(wèi)星數字電視標準

中國衛(wèi)星數字電視采用QPSK調制方式，與歐洲、美國和日本采用的標準相同。由于中國限制個人直接接收衛(wèi)星數字電視節(jié)目，所以目前是由有線電視臺集中接收數字電視信號，并將其轉化為模擬信號通過有線網絡傳輸給廣大用戶收看的。

2、中國的有線數字電視標準

中國有線數字電視的標準還在報批過程中，預計采用QAM調制方式，與歐洲、美國和日本相同。中國有線數字電視的發(fā)展基礎較好，且播出所需的投入成本較小，已經在部分大中型城市試播。有線數字電視因不受國家政策限制，有可能會得到很快推廣。

3、中國的地面數字電視標準

數字電視地面廣播與數字衛(wèi)星廣播相較，有容易普及、接收價格低廉的特點；與數字有線電視廣播相較，則較不易受城市施工建設、自然災害、戰(zhàn)爭等因素造成的網絡中斷影響。因此，在傳輸狀況、應用需求等方面，地面?zhèn)鬏敺绞礁訌碗s，全球各地在地面數字電視傳輸系統(tǒng)方案的選擇上爭議也*大。

自2001年4月起，中國國家廣電總局便開放數字電視廣播系統(tǒng)的規(guī)格建議書的提交；并已在2001年10月開始在北京、上海及深圳三地進行數字地面廣播標準的測試工作，在2002年至2003年間測試完成之后，開始進行*后標準的制定，目前還在制定過程之中。

目前中國各方面提交的地面數字電視標準提案共5套，分別是：

國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive ExpertsGroup)一號提案：**數字電視廣播系統(tǒng)(ADTB-T)；

國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive ExpertsGroup)二號提案：數字電視地面廣播系統(tǒng)(BDB-T/OFDM)；

廣電總局廣播科學研究院(Academy of Broadcasting Science, State Administrationof Radio, Film and TV)的射頻子帶分割雙載波混合調變系統(tǒng)(CDTB-T)；

清華大學(Tsinghua University)地面數字多媒體電視廣播傳輸協議(TDS-OFDM based DMB-T)；

成都電子科技大學(Chengdu Electronic TechnologyUniversity)的同步多載波擴頻地面數字電視傳輸系統(tǒng)(SMCC/COFDM)。
目前，這五種標準中，呈現出清華大學與上海交大的兩種標準對壘之勢。

清華大學的*新的數字電視傳輸DMB-T標準

該標準在OFDM(正交頻分復用)的保護間隔(GuardInterval)中，去掉了導頻部分，復用同步頭。該同步頭利用DSS(直接擴散方式，擴散符號使用的是PN系列)，提高了靈敏度，有利于汽車等移動狀態(tài)下接收信號。與歐洲方式相比，靈敏度提高了10%左右，信噪比的要求也可以降低到-20dB。同時信號的傳輸效率也提高了10%。

清華*新的數字電視傳輸標準DMB－T協議簡介

DMB-T (Terrestrial Digital Multimedia/Teelevision Broadcasting) 基于TDS-OFDM (Time Domain Synchronous -Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)調制技術

分級的幀結構

強糾錯編碼技術

靈活的信道調制技術

OFDM 3780 個子載波，QPSK＋QAM?？苟鄰胶投嗥绽招?，支持單頻網

高效可靠的時域同步技術

幀同步：Walsh編碼的PN序列，QPSK調制。可靠同步，基站識別，終端定位和**時間同步，只接收需要信息，達到省電便攜和移動的條件和目的

準確快速的信道估計技術

便于實現的快速算法
清華DMB-T方案的技術特點

具有自主知識產權（目前已有19個**）

信道容量大 (*高每秒 32兆位， 適于高清晰度電視廣播)

接收靈敏度高 (簡單天線可以收視， 適于便攜式接收機)

同步恢復快（小于5ms），信道估計準確，抗干擾能力強（24dB擴頻增益），克服數字電視的懸崖效應，支持數據廣播

能夠抗靜態(tài)多徑 (簡單天線接收)和動態(tài)多徑干擾 (適于運動環(huán)境下接收)

能夠抗各種家電脈沖干擾

頻率規(guī)劃效率高（支持同頻網，可用低發(fā)射功率覆蓋大范圍）

采用分級編碼技術，使標清和高清電視信號傳輸得到兼容

采用了擴頻技術，大大提高了時域信號同步性能

在傳輸系統(tǒng)的信號調制和糾錯編碼兩大部分都有**

整體性能優(yōu)于現有數字電視傳輸系統(tǒng)

具有可擴展性（交互式多媒體廣播、蜂窩式廣播網，等等）
上海交大的ADTB-T標準

ADTB-T是一種“單載波”方案，采用4位或16位QAM變調方式，并在其中融入了獨特的平均化技術，使用8MHz帶寬，擁有5Mbit/s、10Mbit/s、20Mbit/s三種傳輸模式。目前正在開發(fā)第4代接收樣機，同時正在進行高速移動接收試驗。

關于移動接收信號的性能，據稱超過了DVB-T。關于所需的靈敏度，據悉為-82dBm(*大20Mbit/秒)？-92dBm(*大5Mbit/秒)。

其主要的技術組成和特點包括：

有效的數據結構：滿足靈活的綜合數字業(yè)務和抗干擾要求

單載波調制技術：4/16/64O-QAM

雙導頻輔助同步技術：穩(wěn)健的上下導頻輔助同步系統(tǒng)

優(yōu)良的信道編解碼技術：級聯的交織內外碼FEC

強大的對抗信道衰落的均衡技術：0dB多經和前、后向回波

更多高效的接收處理技術：普通高頻頭＋復雜的數字信號處理

大容量移動接收：移動條件下*高速率可達12Mbps
ADTB-T核心技術與**點：

**實現大容量（12Mbps）的高速移動接收

**實現單載波的單頻網技術

提供了高/中/低碼率業(yè)務混合傳輸的可能性

穩(wěn)定可靠的固定接收性能，兼容有線接收

信號的峰均比低，載噪比門限低，有利于頻譜規(guī)劃，作到更好的信號覆蓋

對抗相位噪聲的能力強

跟蹤快速變化信道的能力強

采用雙導頻信號，載波恢復和時鐘恢復更穩(wěn)健，可靠

取得近20項發(fā)明**
4、中國已經頒布的數字電視技術相關標準

目前中國已頒發(fā)的與數字電視相關的標準如下：

數字（高清晰度）電視標準體系（概況）

數字電視基礎標準
GB/T7400.11 數字電視術語
GY/T134 數字電視圖像質量主觀評價方法
GY/T144 廣播電視SDH干線網管理接口協議
GY/T145 廣播電視SDH干線網網元管理信息模型規(guī)范
GY/Z174 數字電視廣播業(yè)務信息（SI）規(guī)范
GY/Z175 數字電視廣播條件接收系統(tǒng)（CA）規(guī)范

演播室參數標準
GB/T 14857 演播室數字電視編碼參數規(guī)范
GB/T 17953 4∶2∶2數字分量圖像信號的接口
GY/T 155 高清晰度電視節(jié)目制作及交換用視頻參數值
GY/T 156 演播室數字音頻參數
GY/T 157 演播室高清晰度電視數字視頻信號接口
GY/T 158 演播室數字音頻信號接口
GY/T 159 4∶4∶4數字分量視頻信號接口
GY/T 160 演播室數字電視輔助數據信號格式
GY/T 161 數字電視附屬數據空間內數字音頻和輔助數據的傳輸規(guī)范
GY/T 162 高清晰度電視串行接口中作為附屬數據信號的24比特數字音頻格式
B11？GY/T 163 數字電視附屬數據空間內時間碼和控制碼的格式
B12？GY/T 164 演播室串行數字光纖傳輸系統(tǒng)
B13？GB/T14919 數字聲音信號源編碼技術規(guī)范
B14？GB/T14920 四聲道數字聲音副載波系統(tǒng)技術規(guī)范
B15？GY/T167 數字分量演播室的同步基準信號
B16？GY/T165 電視中心播控系統(tǒng)數字播出通路技術指標和測量方法

視頻編碼及復用標準
GB/T 17975.2 信息技術――運動圖像及其伴音信號的通用編碼
MPEG-2視頻標準在數字（高清晰度）電視廣播中的實施準則(征求意見稿)
MPEG-2系統(tǒng)標準在數字（高清晰度）電視廣播中的實施準則(征求意見稿)

信道編碼及調制標準
GB/T 17700-1999衛(wèi)星數字電視廣播信道編碼及調制標準
GY/T170-2001有線數字電視廣播系統(tǒng)信道編碼及調制規(guī)范
GY/T143 有線電視系統(tǒng)調幅激光器發(fā)送機和接收機入網技術條件和測量方法
GY/T146 衛(wèi)星數字電視上行站通用規(guī)范
GY/T147 衛(wèi)星數字電視接收站通用技術要求
GY/T148 衛(wèi)星數字電視接收機技術要求
GY/T149 衛(wèi)星數字電視接收站測量方法――系統(tǒng)測量
GY/T150 衛(wèi)星數字電視接收站測量方法――室內單元測量
GY/T151 衛(wèi)星數字電視接收站測量方法――室外單元測量
GY/T198－2003《有線數字電視廣播QAM調制器技術要求和測量方法》