1,前语

众所周知，模仿电视有NTSC、PAL和SECAM三种规范。当前，数字电视也堕入这种场面，美国、欧洲和日本各自构成三种分歧的数字电视规范。美国的规范是ATSC(Advanced Television System Committee进步前辈电视制式委员会)；欧洲的规范是DVB(Digital Video Broadcasting 数字视频播送)；日本的规范是ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting 综合营业数字播送)。

目前，数字电视尚无一致的国际规范，本文就现行的三种数字电视规范辨别予以引见，并在技能标准、规范参数及特点等方面进行比拟。

2, ATSC规范

ATSC数字电视规范由四个别离的层级构成(图1所示)，层级之间有明晰的界面。最高层为图像层，确定图像的方式，包罗像素阵列，幅型比和帧频。第二层是图像紧缩层，采用MPEG-2图像紧缩规范。第三层是系统复用层，特定的数据被归入分歧的紧缩包中，如节目1图像，节目2声响，或许辅佐数据，采用MPEG-2系统规范。最终一层是传输层，确定命据传输的调制和信道编码方案。关于地上播送，其规范采用Zenith公司开拓的8VSB，此系统可经过6MHz的地上播送频道完成19.3Mb/s的传输速度。该规范也包括合适有线电视系统高数据率的16VSB形式，可在6MHz的有线信道中完成38. 6Mb/s的传输速度。

下面两层一起承当通俗数据的传输，上面两层确定地通俗数据传输的根底上运转的特定装备，如HDTV或SDTV(规范明晰度电视)。

上面两层还确定ATSC规范支撑的详细图像花样，共有18种花样(HDTV6种、SDTV12种)，14种采用逐行扫描方法。

⑴ HDTV，1920像素(H)×1080像素(V)，宽高比16：9，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制；

⑵ HDTV，1280像素(H)×720像素(V)，宽高比16：9，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制；

⑶ SDTV，704像素(H)×480像素(V)，宽高比16：9或4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制；

⑷ SDTV，640像素(H)×480像素(V)，宽高比4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制。

HDTV除1种之外，图像花样都采用逐行扫描。由于1920×1080花样不合适在6MHz信道内以60帧/秒进行逐行扫描，故以隔行扫描替代之。SDTV的640×480图像花样与核算机的VGA花样一样，包管了与核算机的合用性。在一切12种SDTV花样中，有9种采用逐行扫描，保存3种为隔行扫描方法以顺应现有的视频系统。

虽然ATSC DTV规范包括了高数据率的16VSB传输形式以顺应有线电视系统，而美国的有线电视业实践上采用的是邻近但不一样的规范，这是由于美国有线电视业在ATSC DTV规范被FCC经过之前已对开展分歧的数字化技能投入很多的资金。作为ATSC的主要成员，有线电视通讯工程协会已采用了数字化有线系统的规范，此规范协调了美国有线工业现行规范化和ATSC DTV的规范。别的，这些有线规范包罗反映现行规范的一级图像花样，ATSC SDTV图像花样，还设定了一套二级图像花样，有线业可用于后兼容的电视上。二级图像花样与ATSC DTV花样一样，包罗HDTV和SDTV两种花样。

别的ATSC还开拓经过了在帧频为50Hz的国度运用的另行规范。HDTV的像素阵列一样，但帧频为25HZ和50HZ。SDTV花样的垂直分辩率为576行而程度分辩率则分歧；也包括352×288花样，顺应需要的窗口设置。基于50Hz版本的ATSC DTV规范使采用帧频为50Hz的国度更易于运用。

3, DVB规范

3.1 DVB播送传输系统

DVB 数字播送传输系统应用了包罗卫星、有线、地上、SMATV、MNDSD 在内的一切通用电视播送传输媒体。它们辨别对应的DVB规范中：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。

⑴ DVB-S(ETS 300 421)—数字卫星直播系统规范

该规范以卫星作为传输介质。经过卫星转发的紧缩数字旌旗灯号，经由卫星接纳机后由卫星机顶盒处置，输呈现有模仿电视机可以接纳的旌旗灯号。这种传输掩盖面广，节目量大。数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方法，任务频率为11/12GHz。在运用MPEG—2的MP@ML(主类@主级)花样时，用户端到达CCIR601演播室质量的码率为9Mb/s，到达PAL质量的码率为5Mb/s。一个54MHz传达发器传送速度可达68Mb/s，并可供多套节目复用。

在DVB-S规范发布之后，简直一切的卫星直播数字电视均采用该规范，包罗美国的Echostar等。我国也选用了DVB-S规范。

⑵ DVB-C(ETS 300 429)—数字有线播送电系统规范

该规范以有线电视网作为传输介质，使用局限广。它具有16、32、64QAM三种方法，任务频率在10GHz以下。采用64QAM正交调幅调制时，一个PAL通道的传送码率为41.34Mb/s，还可供多套节目复用。系统前端可从卫星和地上发射取得旌旗灯号，在终端需求电缆机顶盒。

⑶ DVB-T(ETS 300 744)—数字地上播送系统规范

这是最复杂的DVB传输系统。地上数字发射的传输容量，在理论上大致与有线电视系统相当，当地区掩盖好。目前采用编码正交频分复用(COFDM)调制方法，8MHz带宽内能传送4套电视节目，并且传输质量高。但这种系统其接纳费用高，频道也较少。

⑷ DVB-SMATV(ETS 300 473)—数字SMATV(卫星共用天线电视)播送系统规范

该规范是在DVB-S和DVB-C根底上制订的。

⑸ DVB-MS(ETS 300 748)—高于10GHz的数字播送MMDS分派系统规范

MMDS是采用调幅微波向多点传送，分派多频道电视节目标系统。该规范基于DVB-S，使携带很多节目标微波旌旗灯号直接入户。用DVB-S接纳机配上一个MMDS频率变换器就可接纳DVB-MS旌旗灯号。

⑹ DVB-MC(ETS 300 749)—低于10GHz的数字播送MMDS分派系统规范,该规范基于DVB-C，使携带很多节目标微波旌旗灯号直接入户。用DVB-C接纳机配上一个MMDS频率变换器就可接纳DVB-MC旌旗灯号。

3.2 DVB 基带附加信息系统

DVB数字播送系统除传送通俗的视频、音频旌旗灯号外，还需传送接纳IRD调谐、节目指南，以及图文、字幕、图标等信息。合用于此类基带附加信息系统的DVB规范包罗：DVB-SI、DVB-TXT和DVB-SUB。

⑴ DVB-SI(ETS 300 468)—数字播送营业信息系统规范

该规范用于IRD自行设置，并为用户供应播送营业指南。DVB—SI由一系列的表和描绘符组成，它们给出了有关DVB营业或节目标一切参数。

⑵ DVB-TXT(ETS 300 472)—数字图文播送系统规范：该规范用于固定花样图文电视的传送。

⑶ DVB-SUB(ETS 300 743)—数字播送字幕系统规范：该规范用于字幕及图标(台标等)的传送。

3.3 DVB交互营业系统

DVB数字播送系统中的很多营业能依据需求，供应某中方式的交互效劳。在通用DVB数字播送系统的根底上，进一步组成交互营业系统的要素包罗与其他相关国际规范兼容的交互营业收集自力和谈，传送交互效劳进程敕令与节制旌旗灯号的回传信道等。与此对应的交互营业系统DVB规范有：DVB—NIP、DVB-RCC和DVB-RCT。

⑴ DVB-NIP(ETS 300 802)—DVB交互营业收集自力和谈规范

⑵ DVB-RCC(ETS 300 800)—CATV系统DVB反传信道规范

⑶ DVB-RCT(ETS 300 801)—PSTN/ISDN的DVB反传信道规范

3.4 DVB 前提接纳及接口表准

DVB数字播送系统中有些营业传送的是加扰的前提承受信息。前提接纳的通用接口，使 IRD(Integrated Receiver Decoder,综合解码接纳机)可以解扰采用通用加扰算法的加扰信息。DVB数字播送系统与其他电信收集(例如PDH、SDH、ATM等)的衔接扩展了DVB技能的使用局限，其与这些电信收集的接话柄现了DVB向电信收集的过渡。此外还有效于衔接专业设备及IRD的接口。关于这些接口的DVB规范包罗：DVB-CI、DVB-PDH、DVB-SDH、DVB-ATM、DVB-PI和DVB-IRDI。

⑴ DVB-CI(EN 50221)—前提接纳及其它使用的通用接口规范

前提接纳可确定哪些数字接纳机可以接纳特定的播送电视节目。这是付费电视播送的根本局部，因此对数字电视运转的成功开展至关主要。

⑵ DVB-PDH(ETS 300 813)—PDH(准同步数字系列)收集DVB接口规范

⑶ DVB-SDH(ETS 300 814)—SDH(同步数字系列)收集DVB接口规范

⑷ DVB-ATM(ETS 300 815)—ATM收集DVB接口规范

⑸ DVB-PI(EN 50083—9)—CATV/SMATV前端及相似的专业设备接口规范

⑹ DVB-IPDI(EN 50201)—DVB-IRD接口规范

4 ISDB规范

ISDB是日本的DIBEG(Digital Broadcasting Experts Group 数字播送专家组)制定的数字播送系统规范，它应用一种曾经规范化的复用方案在一个通俗的传输信道上发送各类分歧品种的旌旗灯号，还曾经复用的旌旗灯号也可以经过各类分歧的传输信道发送出去。ISDB具有柔嫩性、扩展性、共通性等特点，可以灵敏地集成和发送多节目标电视和其它数据营业。ISDB根本构造如图2所示。

5 ,DVB与 ATSC的比拟

欧洲“DVB规范”和美国“ATSC数字电视规范”的首要区别如下：

(1)方形像素：在ATSC规范中采用了“方形像素”(Square Picture Eelements),由于它们愈加合适于核算机；而DVB规范开始没有采用，比来也采用了。此外，局限普遍的视频图像花样也被DVB采用，而ATSC对此则不作强迫性规则。

(2)系统层和视频编码：DVB和ATSC规范都采用MPEG-2规范的系统层和视频编码，然则，因为MPEG-2规范并未对视频算法作具体规则，因此施行方案可以分歧，与两个规范都无关。

(3)音频编码：DVB规范采用了MPEG-2的音频紧缩算法；而ATSC规范则采用了AC-3的音频紧缩算法。

(4)信道编码：两者的扰码器(Radomizers)采用分歧的多项式；两者的里德—所罗门前向纠错(FEC)编码采用分歧的冗余度，DVB规范用16B，而ATSC规范用功20B；两者的交错进程(Interleaving)分歧；

在DVB规范中网格编码(Trellix coding)有可选的分歧速度，而在ATSC规范中地上播送采用固定的2/3速度的网格编码，有线电视则不需采用网格编码。

(5)调制技能：卫星播送系统中DVB规范采用QPSK，而ATSC规范不触及卫星播送。有线电视系统中DVB规范采用任选的16/32/64QAM，而ATSC规范采用16VSB，两者完全分歧。地上播送系统中DVB规范采器具有QPSK、16QAM或64QAM的COFDM(2K个或8K个载波)；而ATSC规范采用8VSB。

6 ,三种数字地上播送系统的比拟

ISDB-T和欧洲的DVB-T十分相似,可以说是经修正的欧洲方案,传输方案仍是COFDM,运用的编码方法一样,调制办法也一样,也分为2K和8K两种形式。由于日本电视射频带宽为6MHz,所以载波数、载波距离有所差异。

还传送多种级其余图像(HDTV、SDTV、LDTV)，传送多套节目，还进行图像 、声响和数据营业，这些都是数字电视的一起长处，对美、欧、日三种制式均合用。而抗多径才能强，可分层，可挪动接纳，可构成单频网则是OFDM 的长处，也是欧洲、日本制式的一起长处。依据分层和窄带接纳还完成固定接纳、挪动接纳和便携接纳，则仅是日本制式的特点。与DVB-T比拟,ISDB-T添加了局部接纳和分层传输功用。

所谓局部接纳是指系统将整个６ＭＨz带宽分为13段，每段423kＨz，首要处理窄带和宽带营业的还接纳问题，其接纳机可以接纳６ＭＨz全带宽，也可以接纳频带中间的那一段的窄带423kＨz旌旗灯号。前者首要用于固定和车载挪动接纳，然后者则首要用于小型便携接纳机，但因为带宽较窄，接纳前提差，实践只能用于音频播送和数据。如许一来就有能够不用再有独自的数字播送(DVB)。但这关于电台和电视台辨别运营的状况，又提出了新的问题。

所谓分层是指对分歧段的纠错和调制方法进行分歧的设置，以针对分歧主要水平的信息和分歧接纳前提和分歧接纳区域。该系一致共分红四层，如Ａ层可具有最高的牢靠性，用来传送解码必需的主要信息，而其他各层则可布置分歧的维护率以顺应分歧的营业。

7, DVB、ATSC和ISDB成员现状

据最新收集资信，DVB成员曾经到达265个(来自35个国度和地域)，首要集中在欧洲并普及世界各地，我国的播送科学研讨院和TCL电子集团也在个中。ATSC成员30个，个中有美国国内成员20个、来自阿根廷、法国、韩国等7个国度的成员10个，我国的播送科学研讨院也参与了ATSC组织。ISDB谋划指点委员会委员17个，其他成员23个，其成员都是日本国内的电子公司和播送机构。

由三个数字电视规范的成员数目及散布状况，可以看出DVB 规范的开展最快，普及局限最大。

8,小结

因为模仿电视三种规范(及其很多子规范)的分隔，在各大洲之间、列国之间形成了良多妨碍，使全世界的消费者为模仿电视规范的多样性支付了昂扬的价值。当前，全世界的数字电视专家正在从中汲取经验、清算妨碍、力图改动这种近况。可以预言在不远的未来ATSC、DVB、ISDB等数字电视规范都将不覆存在，取而代之的是一致的国际数字电视规范。

作者：ken