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[摘要] 数字电视是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统,它具有抗干扰能力强,收视效果好,便于实现各种交互式多媒体应用等优点。用户在进行选购时应该从产品兼容格式、接口配备及相关性能参数等方面进行鉴别。随着计算机、数字压缩编码、通信技术和网络技术的不断发展,数字电视将成为视听信息处理综合化、网络化的设备。
[关键词] 数字电视原理选购发展动向
一、数字电视的概念
数字电视是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统。其具体传输过程是:由电视台送出的图像及声音信号,经数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送,由数字电视接收机接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出来的图像及伴音。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能实现的新功能,使电视技术进入崭新的时代。
二、数字电视的基本原理
在传统的模拟电视中,将模拟全电视信号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,但将模拟信号经过取样——量化——编码后得到的数字电视信号的数据量太大(演播室质量的数字化电视信号的数据率高达200Mbps),几乎无法直接处理和传输。因此在发送数字视频信号、伴音信号及数据信号时都经过了压缩编码,以减少数据量。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,IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/ IEC13818(MPEG—2)国际标准,MPEG—2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,它支持标准分辨率16∶9宽屏及高清晰度电视等多种格式,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。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专家组已制定了ISO/IEC1172(MPEG—1)和ISO/IEC13818(MPEG—2)两项国际标准。MPEG—1的输入视频格式为CIF 352×288,主要用于CD—ROM, VCD或T1(E1)线路传输, 码率为固定的1.5 Mbps。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,其码率可变为3Mbps~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。数字电视机在接收端由调谐器接收,然后经过数字解调、信道解码及解复用器后,分别通过视频、伴音及数据的解压缩,恢复出原来的数字电视信号。
三、数字电视的优点
数字电视是将模拟的电视信号变为数字形式的电视信号,然后进行传输接收处理存储记录和控制的系统,与原来的模拟电视相比,数字电视在技术上有以下特点和优势:
1.抗干扰能力强,收视效果好,满足人们感官的需求。数字电视信号的噪波、失真与信号连续处理的次数无关,不会产生噪波、失真的累积,几乎完全不受噪声干扰。
2.传输效率高,频道数量成数倍增加。利用有线电视网中的模拟频道可以传送8套~10套标准清晰度数字电视节目,如果所有频道全部改用数字电视技术传输,可传送约200套DVD质量或500多套VCD质量的电视节目。
3.数字电视信号很容易实现存储、控制与处理,存储时间与信号特性无关,并可实现数字特技效果。例如冻结、放大、缩小、快放、慢放等特技处理。同时,数字电视信号很容易实现信号的加密、解密,便于实现电视节目的条件接收。例如:付费电视、专用数据业务传送等。
4.可开展多功能业务。数字电视系统具有可扩展性、可分级性和可操作性,便于实现各种交互式多媒体应用,能够为用户提供多元化资讯和数字增值服务。例如:视频点播(VOD)、股市行情实时查询及交易、互联网接入、网页浏览、电子邮件、网上购物等。
四、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)。
4.按显示屏幕幅型可以分为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)可以分为HDTV扫描线数(大于1000线)和SDTV扫描线数(600线~800线)等。
五、数字电视机的选购
用户在选购数字电视机时应注意以下几个方面:
1.外观。要注意电视机外观上是否印有HDTV或HDTV-ready标志,即可初步判断该电视是否是数字高清电视,因为此标志已经成为全球数字高清晰度彩电的统一标志。同时16∶9将是潮流和趋势。 数字电视新标准将会采用16∶9信号源,这意味着曾经是主流产品的4∶3屏幕彩电将被淘汰。目前市场上高清数字彩电中高端的平板彩电等离子、液晶电视都采用16∶9制式。
2.分辨率,越高越好。数字电视的分辨率是衡量其图像清晰度的重要指标。根据数字电视发展趋势,考虑到未来的兼容性和图像效果,最好选择较高分辨率的电视机。
3.接口,要考虑数字化兼容。未来家庭数字电视机将成为连接所有家电的枢纽和统一显示平台,购买时要注意输入输出端口是否齐全。除了常见的RF射频端口、AV端口、S端口之外,还应具有色差分量YPbPr端口和标准VGA端口,这两种都是数字机顶盒最有可能采用的数字节目输出端口。
4.电视信号格式的兼容性。要注意是否能够全面兼容未来的高清晰信号格式,即支持1920×1080i/50Hz、1920×1080i/60Hz和1280×720P/60Hz这三种数字电视信号格式。最好购买能够全面兼容的产品,即国际全制式数字电视。如果缺少一种,将来便有可能无法获得最好的观赏效果或收看电视节目受到局限。
总之,数字高清晰度电视机应该从统一标记、兼容格式、显示屏精细情况、音响效果、接口配备及相关性能参数等多方面进行鉴别。
六、数字电视的发展动向
1.数字电视发展概况。数字化是科技进步的必然趋势,是广播影视发展的必然选择。随着数字技术的日益成熟及其在社会各领域里的广泛应用,数字化已经跨越技术本身而成为国家信息化、社会信息化的重要标志,成为提升国家综合竞争力的重要内容。
在各国政府的强力推动下,世界广播影视数字化进程大大加快。有关资料显示,美国卫星、有线、无线数字电视用户已超过家庭总用户的50%,地面数字电视覆盖率超过99%;英国的数字电视用户已超过50%;日本地面数字电视自2003年12月开播以来,在短短一年时间里已有200多万用户。数字化已成为世界各国拓展广播影视服务领域、推动广播影视产业升级的主要源动力,同时也带来了网络电视(IPTV)、手机电视、卫星移动电视等数字新媒体的出现。
我国的有线数字电视新体系正在逐步建立,相关的政策法规正在建立和完善。到目前,全国许多电视台开播了付费数字电视节目,如中央电视台的足球、电视剧场、音乐时尚、北京广播影视集团的车迷、考试在线,上海电视台的东方财经、游戏风云等等。2005年底,全国付费电视频道已达到近百个、付费广播节目约45套,初步形成导向正确、品牌突出、特色鲜明、内容丰富、门类齐全的付费广播影视消费市场,基本满足各类消费群体的需要。
根据国家广电总局颁布的我国有线电视向数字化过渡时间表,到2005年,直辖市、东部地区市(地)以上城市、中部地区省会市和部分市(地)城市、西部地区部分省会市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2008年,东部地区县以上城市、中部地区市(地)城市和大部分县级城市、西部地区大部分市(地)以上城市和少数县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2010年,中部地区县级城市、西部地区大部分县以上城市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2015年,西部地区县级城市的有线电视完成向数字化过渡。
2.数字电视的发展趋势。随着计算机、数字压缩编码、通信、网络技术、超大规模集成电路技术的不断发展,其性能的提高和功能的扩展给其应用开拓广阔的发展前景,用户不仅可以根据自己的需要对电视画面进行各种变换和选择,而且将数字电视同外部媒介、各种信号源如DVD、SVCD、摄像机、卫星电视接收附加器,乃至于个人计算机、电了游戏机、视频数据检索器以及综合数字化传输网相联络,成为个人、家庭、机关或办公室的信号显示终端,是将来社会不可缺少的视听信息处理综合化、网络化的设备。
七、结语
我国数字电视产业方兴未艾,数字电视产业链尚未形成。数字传输网络的带宽和速度、数字电视节目的数量和质量、国民收入和平均消费水平的高低,决定了数字电视的普及程度和发展趋势。根据以往的规律,数字电视也和其他数字电子产品一样,从初始阶段到趋于完善、从模拟到数字的更新换代必将经历一个相对漫长的过程。
[关键词] 数字电视原理选购发展动向
一、数字电视的概念
数字电视是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统。其具体传输过程是:由电视台送出的图像及声音信号,经数字压缩和数字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送,由数字电视接收机接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出来的图像及伴音。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟设备更高的技术性能,而且还具有模拟技术不能实现的新功能,使电视技术进入崭新的时代。
二、数字电视的基本原理
在传统的模拟电视中,将模拟全电视信号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,但将模拟信号经过取样——量化——编码后得到的数字电视信号的数据量太大(演播室质量的数字化电视信号的数据率高达200Mbps),几乎无法直接处理和传输。因此在发送数字视频信号、伴音信号及数据信号时都经过了压缩编码,以减少数据量。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,IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/ IEC13818(MPEG—2)国际标准,MPEG—2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,它支持标准分辨率16∶9宽屏及高清晰度电视等多种格式,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。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专家组已制定了ISO/IEC1172(MPEG—1)和ISO/IEC13818(MPEG—2)两项国际标准。MPEG—1的输入视频格式为CIF 352×288,主要用于CD—ROM, VCD或T1(E1)线路传输, 码率为固定的1.5 Mbps。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,其码率可变为3Mbps~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。数字电视机在接收端由调谐器接收,然后经过数字解调、信道解码及解复用器后,分别通过视频、伴音及数据的解压缩,恢复出原来的数字电视信号。
三、数字电视的优点
数字电视是将模拟的电视信号变为数字形式的电视信号,然后进行传输接收处理存储记录和控制的系统,与原来的模拟电视相比,数字电视在技术上有以下特点和优势:
1.抗干扰能力强,收视效果好,满足人们感官的需求。数字电视信号的噪波、失真与信号连续处理的次数无关,不会产生噪波、失真的累积,几乎完全不受噪声干扰。
2.传输效率高,频道数量成数倍增加。利用有线电视网中的模拟频道可以传送8套~10套标准清晰度数字电视节目,如果所有频道全部改用数字电视技术传输,可传送约200套DVD质量或500多套VCD质量的电视节目。
3.数字电视信号很容易实现存储、控制与处理,存储时间与信号特性无关,并可实现数字特技效果。例如冻结、放大、缩小、快放、慢放等特技处理。同时,数字电视信号很容易实现信号的加密、解密,便于实现电视节目的条件接收。例如:付费电视、专用数据业务传送等。
4.可开展多功能业务。数字电视系统具有可扩展性、可分级性和可操作性,便于实现各种交互式多媒体应用,能够为用户提供多元化资讯和数字增值服务。例如:视频点播(VOD)、股市行情实时查询及交易、互联网接入、网页浏览、电子邮件、网上购物等。
四、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)。
4.按显示屏幕幅型可以分为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)可以分为HDTV扫描线数(大于1000线)和SDTV扫描线数(600线~800线)等。
五、数字电视机的选购
用户在选购数字电视机时应注意以下几个方面:
1.外观。要注意电视机外观上是否印有HDTV或HDTV-ready标志,即可初步判断该电视是否是数字高清电视,因为此标志已经成为全球数字高清晰度彩电的统一标志。同时16∶9将是潮流和趋势。 数字电视新标准将会采用16∶9信号源,这意味着曾经是主流产品的4∶3屏幕彩电将被淘汰。目前市场上高清数字彩电中高端的平板彩电等离子、液晶电视都采用16∶9制式。
2.分辨率,越高越好。数字电视的分辨率是衡量其图像清晰度的重要指标。根据数字电视发展趋势,考虑到未来的兼容性和图像效果,最好选择较高分辨率的电视机。
3.接口,要考虑数字化兼容。未来家庭数字电视机将成为连接所有家电的枢纽和统一显示平台,购买时要注意输入输出端口是否齐全。除了常见的RF射频端口、AV端口、S端口之外,还应具有色差分量YPbPr端口和标准VGA端口,这两种都是数字机顶盒最有可能采用的数字节目输出端口。
4.电视信号格式的兼容性。要注意是否能够全面兼容未来的高清晰信号格式,即支持1920×1080i/50Hz、1920×1080i/60Hz和1280×720P/60Hz这三种数字电视信号格式。最好购买能够全面兼容的产品,即国际全制式数字电视。如果缺少一种,将来便有可能无法获得最好的观赏效果或收看电视节目受到局限。
总之,数字高清晰度电视机应该从统一标记、兼容格式、显示屏精细情况、音响效果、接口配备及相关性能参数等多方面进行鉴别。
六、数字电视的发展动向
1.数字电视发展概况。数字化是科技进步的必然趋势,是广播影视发展的必然选择。随着数字技术的日益成熟及其在社会各领域里的广泛应用,数字化已经跨越技术本身而成为国家信息化、社会信息化的重要标志,成为提升国家综合竞争力的重要内容。
在各国政府的强力推动下,世界广播影视数字化进程大大加快。有关资料显示,美国卫星、有线、无线数字电视用户已超过家庭总用户的50%,地面数字电视覆盖率超过99%;英国的数字电视用户已超过50%;日本地面数字电视自2003年12月开播以来,在短短一年时间里已有200多万用户。数字化已成为世界各国拓展广播影视服务领域、推动广播影视产业升级的主要源动力,同时也带来了网络电视(IPTV)、手机电视、卫星移动电视等数字新媒体的出现。
我国的有线数字电视新体系正在逐步建立,相关的政策法规正在建立和完善。到目前,全国许多电视台开播了付费数字电视节目,如中央电视台的足球、电视剧场、音乐时尚、北京广播影视集团的车迷、考试在线,上海电视台的东方财经、游戏风云等等。2005年底,全国付费电视频道已达到近百个、付费广播节目约45套,初步形成导向正确、品牌突出、特色鲜明、内容丰富、门类齐全的付费广播影视消费市场,基本满足各类消费群体的需要。
根据国家广电总局颁布的我国有线电视向数字化过渡时间表,到2005年,直辖市、东部地区市(地)以上城市、中部地区省会市和部分市(地)城市、西部地区部分省会市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2008年,东部地区县以上城市、中部地区市(地)城市和大部分县级城市、西部地区大部分市(地)以上城市和少数县级城市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2010年,中部地区县级城市、西部地区大部分县以上城市的有线电视基本完成向数字化过渡;到2015年,西部地区县级城市的有线电视完成向数字化过渡。
2.数字电视的发展趋势。随着计算机、数字压缩编码、通信、网络技术、超大规模集成电路技术的不断发展,其性能的提高和功能的扩展给其应用开拓广阔的发展前景,用户不仅可以根据自己的需要对电视画面进行各种变换和选择,而且将数字电视同外部媒介、各种信号源如DVD、SVCD、摄像机、卫星电视接收附加器,乃至于个人计算机、电了游戏机、视频数据检索器以及综合数字化传输网相联络,成为个人、家庭、机关或办公室的信号显示终端,是将来社会不可缺少的视听信息处理综合化、网络化的设备。
七、结语
我国数字电视产业方兴未艾,数字电视产业链尚未形成。数字传输网络的带宽和速度、数字电视节目的数量和质量、国民收入和平均消费水平的高低,决定了数字电视的普及程度和发展趋势。根据以往的规律,数字电视也和其他数字电子产品一样,从初始阶段到趋于完善、从模拟到数字的更新换代必将经历一个相对漫长的过程。