地面数字电视技术的现状与未来发展 高清地面波数字电视.docx

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1、地面数字电视技术的现状与未来发展 高清地面波数字电视 【摘要】本文依据目前国内和国际上的地面数字电视产业现状，具体的分析了各国的传输标准，数字电视的优势以及将来发展方向。【关键词】DTMB;数字地面电视;单频网;国际标准1.数字电视的介绍数字电视（DTV：Digital Television）是指采纳数字技术将活动图像和声音等信号加以处理、压缩、编码，经存储或实时广播后，供用户接收、播放的电视系统。系统的各个环节，包括从演播室节目制作，到处理、传送、存储/传输，直至接收、显示等过程都采纳数字信号。与传统的模拟电视相比，数字电视在图像和声音质量两面都有重大改进。依据清楚度可分为：标准清楚度数字电

2、视（SDTV：Standard Definition Television）和高清楚度数字电视（HDTV：High Definition Television）,码率分别约为4兆和20兆比特左右。1.1数字电视的优势和特点（1）数字地面电视广播通常传送只有两个取值“0”或“1”，接收端只需用对接收信号进行对应于数字“0”或“1”两状态的判定。这一特点使信号在传输过程中，噪声和干扰虽然对信号的波形有影响，使其产生失真，但在很大程度上仍能判定传送信息是“0”或“1”码的波形，消退了失真与噪声的积累，通信质量可达到或接近信号源的质量。（2）数字地面电视广播的传输由于采纳了二进制信息形式，便于采纳纠错

3、编码从而实现信息无差错传输和存储，所以移动电视的传输牢靠性高。基于以上特点，移动电视接收的信号仅要求较低的载噪比，因此放射机功率可以降低，即节约了能源，也降低了电磁污染，使环境得到了改善和爱护。（3）此外，移动电视由于采纳了数字传输技术，具有频谱利用率高、可以通过计算机网络实现互联和资源共享、便于实现多媒体广播以及设备体积小、重量轻、功耗省、牢靠性高、多功能和智能化等一系列模拟电视无可比拟的优势。（4）清楚度高、音频效果好。由于数字电视全过程采纳数字信号，不受节目编辑、传输、转播和接收的影响。SDTV数字电视节目可以达到DVD质量，在观看HDTV节目时清楚度是目前电视的4倍以上，如35mm电影

4、般清楚。（5）频带利用率高。原PAL频道可播放4到8套标清数字电视。（6）抗干扰性能好。解决了模拟电视中的闪耀、重影、亮色互串等问题；可以实现城市楼群的高质量接收，移动载体中也可接收到清楚的数字电视节目。（7）便于开展各种综合业务和交互业务（包括因特网业务），有利于构建“三网合一”的信息基础设施。（8）有利于节目的加密处理等应用。1.2数字电视的传输媒介依据传输媒介的不同，主要分为：地面数字电视、有线数字电视（包括光纤、铜轴和两者的混合网）、卫星数字电视等。1.3数字电视的国际标准数字电视是一个困难的系统，主要包括演播室里完成信号的抽样、量化、压缩编码的信源压缩部分，放射机房中的为传输稳定和牢

5、靠进行的信道传输部分，以及千家万户运用的接收和显示部分等。信源部分的国际标准主要是MPEG（活动图像专家组）提出的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4 等视音频标准。信道部分的标准比较多，依据传输媒介的不同分为卫星、有线、地面三种，其中卫星的标准有欧洲DVB 组织提出的DVB-S，有线主要有DVB-C。当前，地面数字电视的国际标准主要有四个：欧洲DVB组织提出的以COFDM为核心技术的DVB-T标准；美国大联盟组织提出的以8VSB为核心技术的ATSC标准；日本提出的以BST-OFDM为核心技术的ISDB-T 标准；中国提出的以TDSOFDM为核心技术的DTMB标准。2.数字地面电视系统主要

6、组成（1）前端系统，主要完成节目的制作、编辑、播出限制、视音频编码、数据协议转换，码流复用、单频网适配等任务。（2）传输网络：主要数字电视码流传输到放射系统，并完成码流的复原和同步等。系统前端一般与放射系统不在同一处。在单频网模式下，一般有多个放射系统。（3）放射系统：主要任务是对输入的码流进行同步调制、变频、放大、滤波、信号合成，然后通过馈线送至天线进行传输。（4）接收系统：主要任务是对所收到的高频调制信号进行变频、解调，得到数字电视码流，再进行解复用、解码并结合相应的限制，完成用户所要求的功能。3.数字电视单频网(SFN)3.1数字电视单频网介绍数字电视单频网就是由多个放射台放射组成的数字

7、电视覆盖网络，全部放射台采纳同一个频率在同一时间发送同一个节目。典型的数字电视单频网系统主要由SFN(Single Frequency Network)适配器、GPS时钟、数字电视放射机等组成。数字电视单频网的主要优点是:（1）节约频率资源。（2）覆盖范围大。（3）用户在网络覆盖范围内移动接收中不须要更换频道。3.2数字电视单频网的核心问题单频网的核心问题是同步问题，主要包括三个同步：（1）频率同步，即全部放射台的载波频率必需同步。（2）时间同步，即各个放射台播出的节目相同，且时间同步。（3）码元同步，即调制信号的比特率必需同步。上述同步主要通过GPS时钟和SFN适配器来解决。发端SFN适配器

8、对输入的TS流进行兆帧信息包(MIP)处理，同时插入时间、系统限制等信息，然后送入传输网络。在收端，对应的SFN适配器解析MIP包，计算传输延时并自动补偿，即可实现放射台端单频网同步的要求。3.3数字电视单频网的实现方案对单频网系统须要解决两方面的问题:一是信源传输问题，二是放射台站设计问题。系统同步主要与传输系统有关，所以必需首先考虑。目前信源传输主要有几种方式: 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页