谁能告诉小女孩最新的数字电视传输标准?

数字电视标准概述一、什么是数字电视?

来自/bbs/

数字电视是采集、编辑、传播和接收电视信号的整个广播链路的数字电视广播系统。数字电视采用MPEG标准中的各种图像格式,将当前模拟电视体制下的图像和音频信号的平均码率压缩到4.69―21Mbps左右,其图像质量可以达到电视演播室的质量水平,而电影质量水平,图像的水平清晰度可以达到500―1200线以上,采用AC―3音频信号压缩技术传输5.65438+。

二、数字电视的分类

根据清晰图像的定义,数字电视包括三种类型:数字高清晰度电视(HDTV)、数字标准清晰度电视(SDTV)和数字普通清晰度电视(LDTV)。高清电视图像的水平清晰度在800线以上,画质可以达到或接近35mm宽屏电影的水平。SDTV图像的水平分辨率大于500线,主要对应现有电视的分辨率,画质处于演播室水平。LDTV图像的水平分辨率为200-300线,主要对应于现有VCD的分辨率。

根据信号传输方式,数字电视可分为地面无线传输数字电视(陆地数字电视)、卫星传输数字电视(卫星数字电视)和有线传输数字电视(有线数字电视)三大类。

根据产品类型,数字电视可分为数字电视显示器、数字电视机顶盒和集成数字电视接收机。

根据显示屏幕的长宽比,数字电视可分为4∶3长宽比和16∶9长宽比两种。

三、数字电视系统的关键技术和标准

1,数字电视信源编解码技术

视频编解码技术

与模拟电视相比,数字电视,尤其是数字高清电视最困难的部分是视频信号的压缩。在1920×1080的显示格式下,传输中数字化比特率高达995Mbit/s,远大于目前模拟电视的传输信息量。所以数字电视的图像不能像模拟电视的图像那样直接传输,而是需要多一个压缩编码过程。视频编码技术的主要作用是完成图像压缩,将数字电视的信号传输容量从995Mbit/s降低到20?30兆比特/秒.

音频编解码技术

和视频编解码一样,音频编解码的主要功能是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后,信息量远大于模拟传输,所以数字电视的声音不能像模拟电视那样直接传输,而需要多一个压缩编码过程。

信源编码和解码的相关标准

数字图像编码已经有三个国际标准,分别是H.261、JPMG和MPEG。

美国、欧洲、日本在高清电视视频压缩编解码标准上存在差异,都采用MPEG-2标准。MPEG压缩的信息可以被计算机处理,也可以在现有和未来的电视广播频道中分发。在音频编码方面,欧洲和日本采用了MPEG-2标准。美国采用了杜比的AC-3方案,MPEG-2是备用方案。但是随着技术的进步,1994完成的MPEG-2现在越来越落后,国际上正在考虑用MPEG-4 AVC来取代现在的MPEG-2。

在我国,我国数字音视频编解码标准工作组制定了数字电视和高清激光视盘播放器的AVS标准。该标准据说拥有自主知识产权,完全兼容MPEG-2标准,也可以兼容MPEG-4 AVC/ H.264国际标准的基本层。据说它的压缩级别是MPEG-2标准的2-3倍。与MPEG-4 AVC相比,AVS更简单的设计降低了芯片实现的复杂度。

2.数字电视复用系统

数字电视复用系统是高清晰度电视的关键部分之一。从发送方的信息流方向看,它将编码器发送的视频、音频、辅助数据等数据比特流经过处理后组合成单一的串行比特流,发送到信道编码和调制。接收端正好与这个过程相反。在高清电视复用传输标准方面,美国、欧洲、日本没有区别,都采用MPEG-2标准。美国有MPEG-2解复用的专用芯片。

3.数字电视的信道编解码、调制解调。

数字电视信道编码和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,通过调制将传输信号放在载波或脉冲序列上,为传输做准备。目前各国数字电视的标准无法统一,主要是指这方面的差异,包括纠错、均衡等技术的差异,带宽的差异,尤其是调制方式的差异。

数字传输的常见调制模式:

正交调幅(QAM):调制效率高,要求传输路径的信噪比高,适合有线电视传输。

键控相移调制(QPSK):调制效率高,传输路径信噪比低,适用于卫星广播。

残留边带调制(VSB):抗多径传播效果好(即鬼影消除效果好),适合地面广播。

编码正交频分调制(COFDM):具有良好的抗多径传播效果和同频干扰,适用于地面广播和同频网络广播。

四、世界现有的主要数字电视标准

1,美国数字电视标准ATSC

美国的地面电视广播仍占其电视业务的一半以上。因此,美国在发展高清电视时,首先考虑的是如何通过地面广播网络进行传播,并提出了基于数字高清电视的标准ATSC(Advanced Television System Committee,高级电视系统委员会)。美国HDTV地面广播频道带宽为6MHZ,调制为8VSB。预计美国的卫星广播电视将采用QPSK调制,有线电视将采用QAM或VSB调制。

ATSC数字电视标准由四个独立的层组成,它们之间有清晰的接口。最高的是图像层,它决定了图像的形态,包括像素阵列、幅图比和帧率。然后图像压缩层采用MPEG-2压缩标准。然后是系统复用层,具体数据包含在不同的压缩包中,采用MPEG-2压缩标准。最后,传输层决定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统,Zenith公司开发的8-VSB传输模式可以在6MHz地面广播信道上实现19.3Mb/s的传输速率。该标准还包括适用于有线电视系统高数据速率的16-VSB传输模式,可在6MHz有线电视频道实现38.6Mb/s的传输速率。

下面两层* * *承担普通数据的传输。以上两层决定了在普通数据传输基础上运行的具体配置,比如HDTV或者HDTV;还确定了ATSC标准支持的具体图像格式。* * * 18种(高清电视6种,SDTV 12种),其中14种采用逐行扫描。

在六种高清电视格式中,1920×1080格式不适合在6MHz频道中以60帧/秒的速度进行逐行扫描,因此被隔行扫描取代。SDTV的640×480图像格式与电脑的VGA格式相同,保证了其对电脑的适用性。在12 SDTV格式中,9种采用逐行扫描,3种保持隔行扫描以适应现有的视频系统。

此外,ATSC还开发并通过了另一个可用于采用50Hz帧速率的国家的标准。HDTV格式的像素阵列是一样的,但是帧频是25Hz和50Hz。SDTV格式的垂直分辨率为576行,但水平分辨率不同。它还包含352×288格式,以适应必要的窗口设置。

2.欧洲数字电视标准DVB

欧洲数字电视标准是DVB,即数字视频广播。从1995开始,欧洲先后颁布了数字电视地面广播(DVB-T)、数字电视卫星广播(DVB-S)和数字电视有线广播(DVB-C)标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星频道,采用QPSK调制。欧洲地面广播数字电视采用COFDM调制,带宽8M。欧洲有线数字电视采用QAM调制。

DVB-T(ETS 300 744)是数字地面电视广播系统的标准。这是最复杂的DVB传输系统。地面数字电视传输的传输容量理论上与有线电视系统相当,该区域覆盖良好。编码正交频分复用(COFDM)调制可在8MHz带宽内传输4套电视节目,传输质量高。但是它的接收成本很高。

DVB-S(ETS 300 421)是数字卫星广播系统的标准。卫星传输具有覆盖面广、节目容量大的特点。数据流采用QPSK调制,工作频率为11/12GHz。使用MPEG-2MP@ML格式时,如果客户端达到CCIR 601演播室质量,码率为9mb/s;PAL质量是以5 MB/s的码率实现的..54MHz中继器的传输速率可达68Mb/s,可用于多路复用多个节目。几乎所有的卫星广播数字电视系统都采用DVB-S标准。中国也采用了DVB-S标准。

DVB-C(ETS 300 429)是数字有线电视广播系统的标准。具有16、32、64QAM(正交调幅)三种调制方式,工作频率在10GHz以下。采用64QAM时,一个PAL通道的传输速率为41.34Mb/s/s,可用于多路复用多个节目。系统前端可以得到卫星和地面传输的信号,终端需要有线机顶盒。

3.ISDB,日本数字电视的标准。

日本数字电视首先考虑的是卫星频道,采用QPSK调制。并于1999年发布了数字电视标准——ISDB。ISDB是由日本的数字广播专家组制定的数字广播系统标准。它使用标准化的多路复用方案在公共传输信道上发送各种信号,并且多路复用的信号也可以通过各种传输信道发送出去。ISDB具有灵活性、扩展性和连接性的特点,可以灵活地集成和发送多节目电视和其他数据业务。

4.DVB与ATSC的比较

欧洲DVB标准和美国ATSC标准的主要区别如下:

正方形像素:ATSC标准采用“正方形图像元素”,因为它们更适合计算机;DVB标准最初未被采用,但最近被采用。此外,DVB还采用了多种视频图像格式,而ATSC对此并未做出强制性规定。

系统层和视频编码:DVB和ATSC标准都采用了MPEG-2标准的系统层和视频编码,但由于MPEG-2标准没有详细规定视频算法,所以实现可以有所不同,这与两个标准无关。

音频编码:DVB标准采用MPEG-2音频压缩算法;ATSC标准采用AC-3的音频压缩算法。

信道编码:两者的扰码器使用不同的多项式;两种码的Reed-Solomon前向纠错(FEC)码采用不同的冗余度,DVB标准采用16B,而ATSC标准采用20B。它们之间的交错过程是不同的;

网格编码在DVB标准中有不同的可选码率,而在ATSC标准中,地面广播采用固定的2/3码率的网格编码,而有线电视不需要网格编码。

调制技术:DVB标准采用卫星广播系统中的QPSK,而ATSC标准不涉及卫星广播。在CATV系统中,DVB标准采用可选的16/32/64QAM,而ATSC标准采用16VSB,两者完全不同。地面广播系统中的DVB标准采用COFDM(2K或8K载波)QPSK、16QAM或64QAMATSC标准采用8VSB。

5.三种数字地面广播系统的比较

ISDB-T与欧洲的DVB-T非常相似,可以说是欧洲方案的修改版。传输方案依然是COFDM,采用相同的编码方式和调制方式,也分为2K和8K两种模式。因为日本电视的射频带宽是6MHz,所以载波的数量和间隔都不一样。ISDB-T与DVB-T和ATSC亚视的比较如下:

6.DVB、ATSC和ISDB成员的近况。

据悉,DVB成员已达265家(来自35个国家和地区),主要集中在欧洲和世界各地,包括中国广播科学研究院和TCL电子集团。共有30名ATSC会员,其中美国会员20名,阿、法、韩等7个国家会员65,438+00名。中国广播科学研究所也参加了ATSC组织。ISDB企划指导委员会成员17人,其他成员23人,都是日本的电子公司和广播公司。

动词 (verb的缩写)中国数字电视标准

1,中国卫星数字电视标准

中国卫星数字电视采用QPSK调制方式,与欧美日采用的标准相同。由于我国个人直接接收卫星数字电视节目受到限制,目前数字电视信号由有线电视台集中接收,转换成模拟信号,通过有线网络传输给用户。

2.中国有线数字电视标准。

我国有线数字电视的标准还在审批过程中,有望采用QAM调制方式,与欧美日相同。中国有线数字电视发展基础好,投资成本低,已在部分大中城市试点。有线数字电视因为不受国家政策限制,可能很快就会普及。

3.中国地面数字电视标准。

与数字卫星广播相比,数字电视地面广播具有易于普及和接收价格低廉的特点。与数字有线电视广播相比,受城市建设、自然灾害、战争等因素造成的网络中断影响较小。因此,从传输现状和应用需求来看,地面传输方式更为复杂,地面数字电视传输系统方案的选择也是世界范围内争议最大的。

自2001年4月起,国家广电总局开放数字电视广播系统规范和建议书的提交。数字地面广播标准分别于2001和10在北京、上海和深圳进行了测试。2002-2003年测试完成后,开始制定最终标准,目前仍在制定过程中。

目前,我国各方面提交的地面数字电视标准提案有五套,分别是:

国家高清晰度电视技术执行专家组1号提案:ADTB-T;

国家高清晰度电视技术执行专家组2号提案:数字电视地面广播系统(BDB-T/OFDM);

广电总局广播科学研究院的射频子带划分双载波聚合混合调制系统(CDTB-T);

清华大学地面数字多媒体电视广播传输协议(基于TDS-OFDM的DMB-T);

成都电子科技大学同步多载波扩频地面数字电视传输系统(SMCC/COFDM)。

目前,在这五个标准中,清华大学和上海交通大学针锋相对。

清华大学的DMB-T标准

在OFDM(正交频分复用)的保护间隔中,标准移除导频部分并复用同步报头。同步头采用DSS(直接扩散方式,扩散符号为PN序列),提高了灵敏度,有利于汽车运动时接收信号。与欧版模式相比,灵敏度提高约10%,信噪比可降至-20dB。同时,信号传输效率也提高了10%。

清华DMB-T协议简介

DMB-T(地面数字多媒体/电视广播)基于TDS-OFDM(时域同步正交频分复用)调制技术。

分层框架结构

强纠错编码技术

灵活的信道调制技术

OFDM 3780副载波,QPSK+QAM。抗多径和多普勒效应,支持单频网络

高效可靠的时域同步技术

帧同步:沃尔什编码PN序列,QPSK调制。可靠同步,基站识别,终端定位和绝对时间同步,只接收需要的信息,达到省电,便携,移动的条件和目的。

准确快速的信道估计技术

一种易于实现的快速算法

清华大学DMB-T计划的技术特点

拥有自主知识产权(目前拥有19项专利)。

频道容量大(高达每秒32兆位,适合高清电视广播)

接收灵敏度高(简单天线即可观看,适用于便携式接收机)

同步恢复快(小于5ms),信道估计准确,抗干扰能力强(24dB扩频增益),克服数字电视的悬崖效应,支持数据广播。

能抗静态多径(简单天线接收)和动态多径干扰(适合移动环境下接收)

能抵抗各种家用电器的脉冲干扰。

高频率规划效率(支持同频网络,低发射功率覆盖大范围)

采用分级编码技术,标清和高清电视信号传输兼容。

采用扩频技术,大大提高了时域信号的同步性能。

在传输系统的信号调制和纠错编码方面有所创新。

整体性能优于现有的数字电视传输系统。

可扩展(交互式多媒体广播、蜂窝广播网络等。)

上海交通大学ADTB-T标准

ADTB-T是一种“单载波”方案,采用4比特或16比特QAM调制方式,并融入了独特的平均技术。它使用8MHz带宽,有三种传输模式:5Mbit/s、10Mbit/s和20 Mbit/s..目前正在研制第四代接收样机,正在进行高速移动接收试验。

移动接收信号性能据说超过DVB-T,关于所需灵敏度,据报道是-82dBm(最大20Mbit/ s)?-92dBm(最大。5Mbit)。

其主要技术组件和功能包括:

有效的数据结构:满足灵活的综合数字业务和抗干扰的要求。

单载波调制技术:4/16/64O-QAM

双导频辅助同步技术:一种鲁棒的上下导频辅助同步系统

优秀的信道编解码技术:级联交织内外码FEC

强大的抗信道衰落均衡技术:0dB多径和前后向回声。

更高效的接收和处理技术:普通调谐器+复杂的数字信号处理。

大容量移动接收:移动条件下最高速率可达12Mbps。

ADTB-T核心技术与创新;

首次实现大容量(12Mbps)高速移动接收。

首次实现单载波单频网技术

它提供了高/中/低码率业务混合传输的可能性。

稳定可靠的固定接收性能,兼容有线接收。

信号的峰均比低,载噪比阈值低,有利于频谱规划和更好的信号覆盖。

抗相位噪声能力强

跟踪快速变化的频道的能力很强。

利用双导频信号,载波恢复和时钟恢复更加鲁棒和可靠。

获得近20项发明专利

4.中国发布的数字电视技术相关标准。

目前,我国发布的数字电视相关标准如下:

数字(高清晰度)电视标准系统(概述)

数字电视的基本标准

GB/T7400.11数字电视术语

GY/T134数字电视图像质量主观评价方法

GY/T144广播电视SDH干线网络管理接口协议

GY/T145广播电视SDH干线网网元管理信息模型规范

GY/Z174数字电视广播服务信息(SI)规范

GY/Z175数字电视广播条件接收系统(CA)规范

演播室参数标准

GB/T 14857演播室数字电视编码参数规范

GB/T 17953数字分量图像信号4∶2∶2接口

GY/T 155高清晰度电视节目制作和交换用视频参数值。

GY/T 156演播室数字音频参数

GY/T 157演播室HDTV数字视频信号接口

GY/T 158演播室数字音频信号接口

GY/T 159 4∶4∶4数字分量视频信号接口

GY/T 160演播室数字电视辅助数据信号格式

GY/T 161数字电视辅助数据空间中数字音频和辅助数据的传输规范。

GY/T 162 24位数字音频格式作为HDTV串行接口中的附属数据信号。

B11?GY/T 163数字电视附属数据空间中时间码和控制码的格式

B12?GY/T 164演播室串行数字光纤传输系统

B13?GB/T14919数字声音信号源编码技术规范

B14?GB/T14920四声道数字伴音副载波系统技术规范。

B15?GY/T167数字组件工作室同步参考信号

B16?GY/T165电视中心播控系统数字广播频道技术指标和测量方法

视频编码和多路复用标准

GB/T 17975.2信息技术运动图像及其音频信号的通用编码

MPEG-2视频标准在数字(高清)电视广播中的实施标准(征求意见稿)

MPEG-2系统标准在数字(高清)电视广播中的实施标准(征求意见稿)

信道编码和调制标准

GB/T 17700-1999卫星数字电视广播信道编码和调制标准。

GY/T170-2001有线数字电视广播系统信道编码与调制规范

GY/T143有线电视系统调幅激光发射机和接收机入网技术条件和测量方法

GY/T146卫星数字电视上行站通用规范

GY/T147卫星数字电视接收站通用技术要求

GY/T148卫星数字电视接收机技术要求

GY/T149卫星数字电视接收站测量方法-系统测量

GY/T150卫星数字电视接收站测量方法室内机测量

GY/T151卫星数字电视接收站测量方法――室外单元测量

Gy/T 198-2003有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法