數(shù)字電視的新技術(shù)特點
一、 電視信號的數(shù)字處理技術(shù)
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,特別是集成電路技術(shù)的進步,電視機技術(shù)也進入了數(shù)字時代。市場上也出現(xiàn)了很多款式的“數(shù)字電視機”,于是有關(guān)數(shù)字電視的相關(guān)技術(shù)及其產(chǎn)品也成為人們十分關(guān)注的熱點。各種采用新技術(shù)、新器件和高性能的彩色電視機紛紛問世,數(shù)字化彩電和具有數(shù)字處理技術(shù)的電視機也走向市場,使彩電市場十分活躍。實際上市場上很多的“數(shù)字電視機”只是采用了數(shù)字處理技術(shù)的電視機,與真正的數(shù)字電視在概念上是下同的。目前,我國電視節(jié)目的發(fā)射和傳輸以及接收系統(tǒng),基本上都屬于模擬系統(tǒng)。也就是說電視臺發(fā)射的信號是由音頻、視頻模擬信號調(diào)制的方式,調(diào)制后發(fā)射或用有線傳輸?shù)男盘柖际悄M信號,接收系統(tǒng)(接收機)也是模擬電路。在模擬電視機中,音頻、視頻解碼、畫中畫、圖文電視、掃描等電路中采用了數(shù)字處理電路之后,雖然只是部分數(shù)字化,但大大提高了電視機的性能并增加了使用功能。
電視系統(tǒng)的數(shù)字化標志著“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化”時代的到來。
全數(shù)字電視系統(tǒng)是從節(jié)目的制作、節(jié)目的播出、節(jié)目的傳輸以及節(jié)目的接收設(shè)備全部采用數(shù)字處理技術(shù)。
在節(jié)目制作系統(tǒng)中,視頻圖像信號和伴音音頻信號都要通過A/D變換器變成數(shù)字信號,即將圖像和聲音頻的模擬量變成數(shù)字量,就是用0和1組成的數(shù)字信號表示圖像和聲音。數(shù)字信號再進行數(shù)字壓縮處理(MPEG2),采用專門的數(shù)字處理技術(shù)將信號中的冗余量去掉。再采用數(shù)字調(diào)制的方法進行調(diào)制處理,然后進行傳輸或發(fā)射,一個頻道可以傳輸多路標準清晰度的數(shù)字電視節(jié)目。
數(shù)字電視節(jié)目傳送的方式主要有三種:第一種是電視臺的地面廣播方式(稱為廣播電視),第二種是利用(電纜)進行的有線傳送方式(稱為有線電視),第三種是利用衛(wèi)星進行的廣播方式(稱為衛(wèi)星電視)。接收主要是指用數(shù)字彩電來接收這些傳送的信號,將其解調(diào)還原成圖像和伴音。數(shù)字電視機是數(shù)字彩色電視機的簡稱,在數(shù)字電視中,它只是這個系統(tǒng)的終端設(shè)備。目前我國的數(shù)字電視進程,已開始從數(shù)字衛(wèi)星直播、數(shù)字有線電視向數(shù)字地面播出過度,在過度時期是模擬和數(shù)字電視機共存的階段。
(二) 數(shù)字電視機的基本特點
從模擬電視到數(shù)字電視需要有一個過度時期,在很多地區(qū)“數(shù)字電視機”接收的仍然是模擬信號,實際上是在不改變現(xiàn)行廣播電視傳輸體制的前提下,將經(jīng)過圖像檢波的視頻信號,經(jīng)過伴音鑒頻的音頻信號以及其他部分進行數(shù)字處理的廣播電視接收機,真正的數(shù)字機應(yīng)該將接收到的信號首先經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再進行各種處理。“數(shù)字電視機”接收的廣播電視信號的頻率范圍從48MHz~1GHz,這就要求A/D轉(zhuǎn)換時采樣頻率必須2GHz以上。如果在解調(diào)以后再進行數(shù)字處理就容易得多,因為解調(diào)后的音/視頻信號頻率都在6MHz以內(nèi),采樣頻率為13MHz即可數(shù)字化。可見,“數(shù)字電視機”在中頻通道以后實現(xiàn)電路的數(shù)字化,成本也可以大大降低。
1.數(shù)字電視的基本概念
凡在電視信號的獲取、產(chǎn)生、處理、傳輸、接收和存儲的過程中使用數(shù)字電視信號的,都可以稱為數(shù)字電視系統(tǒng)或數(shù)字電視設(shè)備。這里的數(shù)字電視信號可以是直接生成的數(shù)字信號,如動畫、字幕機和數(shù)字攝像機產(chǎn)生的數(shù)字電視信號;也可以是由模擬信號經(jīng)數(shù)字化以后產(chǎn)生的數(shù)字電視信號;也可以是經(jīng)處理的數(shù)字電視信號,如MPEG格式壓縮的數(shù)字電視信號。
2.數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)的標準制式
數(shù)字電視以其卓越的畫質(zhì)和優(yōu)美的音響,多功能、多用途及與信息高速公路互通互連的特點,成為廣播電視發(fā)展的必然趨勢。與之相應(yīng),數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)的研究與開發(fā)也取得了長足的進展。目前,全球數(shù)字電視廣播有三個相對成熟的標準制式:歐洲的DVB、美國的ATSC和日本的ISDB。美國的ATSC定制最早,歐洲的DVB應(yīng)用最廣泛、最靈活(DVB制式包括數(shù)字衛(wèi)星電視[DVB-S]、數(shù)字有線電視[DVB-C]和數(shù)字地面廣播電視[DVB-T]三個標準。這三個標準的信源編碼方式相同,都是MPEG-2的復用傳送包,但因它們的傳輸途徑不同,其信道編碼采用了不同的方式)。鑒于DVB-C和DVB-S是一個全球化的標準,已被世界各國采納,因此數(shù)字電視標準的不同之處,主要在數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)上。
3.數(shù)字電視的清晰度
模擬電視機的清晰度通常是用黑白相間的線數(shù)來表示的,它與亮度信號的頻帶寬度相對應(yīng),即1MHz帶寬等效80線。6MHz帶寬則等效為480線,清晰度為480線。普通電視機的亮度帶寬約為4.2MHz,則清晰度為336線。
數(shù)字電視機的清晰度是用圖像的像素數(shù)來表示的,例如水平方向上的像素數(shù)為720,垂直方向為576,則整幅圖像的像素數(shù)為720×576,最高清晰度就是720×576。
數(shù)字電視從清晰度上來分有標準清晰度的數(shù)字電視機稱為“數(shù)字標清”。也有“數(shù)字高清”,即為高清晰度數(shù)字電視,每幅圖像的像素數(shù)有兩種規(guī)格1920×1280和1280×1080。