原创 数字电视

英文名称：Digital TV

数字电视的概念

数字电视就是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的，数字信号的传播速率是每秒19.39兆字节，如此大的数据流的传递保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。同时还由于数字电视可以允许几种制式信号的同时存在，每个数字频道下又可分为几个子频道，从而既可以用一个大数据流--每秒19.39兆字节，也可将其分为几个分流，例如4个，每个的速度就是每秒4.85兆字节，这样虽然图像的清晰度要大打折扣，却可大大增加信息的种类，满足不同的需求。例如在转播一场体育比赛时，观众需要高清晰度的图像，电视台就应采用每秒19.39兆字节的传播；而在进行新闻广播时，观众注意的是新闻内容而不是播音员的形象，所以没必要采用那么高的清晰度，这时只需每秒3兆字节的速度就可以了，剩下16.39兆字节可用来传输别的内容。

　　如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。由于数字电视是种新鲜事物，一些相关报道及文章介绍中出现似是而非的概念，诸如“数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”等，造成大众感到困惑，茫然不知所措。其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而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或电视设备。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，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。

数字电视的原理

将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。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。如，在欧洲DVB数字电视系统中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)；数字地面开路电视系统就(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。

数字电视的前景

世界通信与信息技术的迅猛发展将引发整个电视广播产业链的变革，数字电视是这一变革中的关键环节。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业已经引起广泛的关注，各发达国家根据自己的国情，已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”。

　　电视数字化是电视发展史上又一次重大的技术革命。数字电视不但是一个由标准、设备和节目源生产等多个部分相互支持和匹配的技术系统，而且将对相关行业产生影响并促进其发展。

　　下一代数字电视的技术发展方向

　　随着美国、欧洲、日本、韩国和中国陆续开播数字电视和强制规定模拟电视终结时间表，数字电视市场正在快速崛起，为了抓住这一千载难逢的发展机遇，中国主要的数字电视开发商和制造商都在全力设计个性化的高性能数字电视产品，他们的主要努力方向大概可归结为以下几类：支持多种数字电视标准、大屏幕、高清化、互联网DTV、DTV+PVR、支持更丰富的互联接口，本文将努力从上述几方面为大家描绘出数字电视的未来发展蓝图。

　　一、多标准数字电视

　　由于目前欧洲、北美、韩国和中国等大多数主要地区仍处于模拟电视与数字电视的转换过渡时期，因此市场上仍然有不少希望既能接收模拟电视节目又能接收数字电视节目的多功能电视机，当然啦，数字电视开发商和制造商也不一定非要把这两项功能都做在一部电视机中，也就是所谓的数字电视一体机，他们也可以采用机顶盒+模拟电视的解决方案来实现。具体的解决方案可参阅本数字电视设计专栏的其它部分。

　　此外，美国市场要求从2007年3月1日起，所有新上市的模拟电视机和电视接收设备均必须安装数字调谐器，这意味着数字电视一体机将在美国市场占据统治性地位，而中国的数字电视的增量市场也对一体机有着巨大的需求。因此，未来数字电视一体机会占据越来越大的市场份额。

　　二、大屏幕数字电视

　　随着现代人起居室的不断变大，用户市场对大屏幕数字电视的需求也在不断增长。目前，总体上讲，LCD数字电视是业界的发展主流。但由于性价比的关系，一旦尺寸大到某一限度，LCD屏幕的成本就会急剧上升。传统上，业界认为40英寸是液晶和等离子电视的分界点，液晶电视更专注于40英寸以下领域，而等离子电视则适合40英寸以上的显示需求。但随着技术的进步，近期50英寸有望成为液晶和等离子电视新的分界点。

　　三、高清化

　　随着高清节目源的增多，图像水平清晰度大于800线的高清数字电视(HDTV)越来越成为数字电视的主流，相应的数字电视机顶盒以及编解码芯片也要适应这一发展的要求。

　　四、互联网数字电视

　　数字电视的下一个重要发展方向就是连接互联网，未来的消费者不必再为了检查邮箱、发送电子邮件、在线玩网络游戏、下载和播放网络视频、甚至收看流媒体视频（即IPTV），而必须跑到书房去独自呆在PC或笔记本电脑之前，他将可以直接在客厅舒适的沙发上用无线鼠标或无线键盘体验上述PC的所有功能。

　　从技术上讲，设计师可以考虑采用Wi-Fi、WiMAX、百兆/千兆以太网、xDSL、EPON/GPON等无线或有线技术实现数字电视与互联网的连接，当然他必须在数字电视中再增加一块应用处理器或多媒体处理器（可参阅本专栏相应的TI、NXP、视鼎科技、杰得微电子、Vivace等供应商的相应解决方案）。

　　五、DTV+PVR

　　PVR（个人视频录像机）也是未来数字电视的下一个重要发展方向，随着未来的数字电视集成DSP或多媒体处理器，PVR功能将逐步融合到未来基于硬盘或微硬盘的数字电视产品中。

　　六、支持更丰富的互联接口

　　未来的数字电视还将支持更多的互联接口，如USB2.0、USBOn-the-Go、SD卡、MMC卡、1394和Wi-Fi等，以无缝实现与数码相机、数码摄像机、移动硬盘、PC、笔记本电脑、PMP、智能手机、数码打印机等数字设备的连接，共享相互之间的音视频信息。

　　七、总结

　　以上是目前数字电视的几个主要技术发展方向，但实际上，真正的未来数字电视产品很可能是上述几个技术发展方向的组合或融合。