数字电视

数字电视（Digital Television）是数字电视系统的简称，是指音频、视频和数据信号从信源编码、调制到接收和处理均采用数字技术的电视系统。国际上对于数字电视的精确定义是将活动图像、声音和数据，通过数字技术进行压缩、编码、传输、存储，实时发送、广播，供观众接收、播放的视听系统。

数字电视是一个从节目采集、节目制作、节目传输直到用户端都以数字方式处理信号的端到端的系统，基于DVB技术标准的广播式和“交互式”数字电视．采用先进用户管理技术能将节目内容的质量和数量做得尽善尽美并为用户带来更多的节目选择和更好的节目质量效果，数字电视系统可以传送多种业务，如高清晰度电视（简写为“HDTV”或“高清”）、标准清晰度电视（简写为“SDTV”或“标清”）、互动电视、BSV液晶拼接及数据业务等等。与模拟电视相比，数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟电视传输通道节目容量的10倍以上)和伴音效果好的特点。

在通信系统内传输的信号，其载荷信息的物理量在时间上是离散，而且取值也离散，则称为数字信号，它是离散时间信号的数字化表示，通常可由模拟信号获得。模拟电视信号数字化的步骤是采样、量化和编码。 

1、采样

数字电视

将时间和幅度上连续的模拟信号转变为时间离散的信号，即时间离散化。电视信号数字化采样频率地选择首先应满足奈奎斯特抽样定理，即取样频率必须大于信号带宽的两倍，才能从采样信号中完全恢复原信号。对于数字分量编码信号的采样，CCIR601建议亮度采样频率为525/59.94和625/50两大制式行频的最小公倍数2.25MHz的6倍，即13.5MHz。对现行电视制式而言，亮度信号的最大带宽是6MHz，13.5MHz>2×6MHz=12MHz，所以它符合奈奎斯特定理。而色差信号的带宽比亮度信号窄得多，所以在分量编码时两个色差信号的取样频率可以低一些。

2、量化

将幅度连续的信号转换为幅度离散的信号，即幅度离散化。通过采样，把模拟信号变为时间上离散的脉冲信号。这些脉冲信号的幅度仍然是模拟的，因此还必须对模拟幅度进行离散化处理，才能用数码来表示其幅值。这种对幅值进行分级，并按每级进行舍零取整的过程叫作量化。采样频率越高，量化比特数越大，数码率就越高，所需传输设施的带宽则越宽。各厂商生产的数字化视频设备中，最高的量化比特数是12。

3、编码

按照一定的规律，将时间和幅度上离散的信号用对应的二进制或多进制代码表示。电视通道数字化后的码率太高，如果不加压缩，一个通道就将占有100多兆赫的带宽。因此，为了简化信号的传输与存储，压缩码率是十分必要的。常见有如下方法： 

（1）降低采样频率

降低采样频率能够压缩码率，但是，奈奎斯特采样定理指出，当取样频率（fs）小于基带频率（fm）的2倍时，频谱发生重叠，则采用低通滤波器无法无失真地恢复原信号。由于电视图像信号的能量主要集中在以行频及其各次谐波频率为中心的较窄范围内，中间存在很大的空隙，因此，若把取样频率选为半行频的奇数倍，就可使fs<2fm时出现的频谱混迭部分形成半行交错。于是，可以采用梳状滤波器将其选出以较小的失真恢复原始信号。

（2）差值脉冲编码调制

标准数字电视采用的是MP@ML主机类和主机级。概括地说，MPEG2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。一帧图像内的任何一个场景都是由若干像素点构成的，因此一个像素通常与它周围的某些像素在亮度和色度上存在一定的关系，这种关系叫做空间相关性；一个节目中的一个情节常常由若干帧连续图像组成的图像序列构成，一个图像序列中前后帧图像间也存在一定的关系，这种关系叫做时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果我们能将这些冗余信息去除，只传输少量非相关信息，就可以大大节省传输频带。而接收里利这相关信息，按照一定的解码算法，可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。

（3）线性变换编码

线性变换编码不直接对图像数据进行编码，而是首先将图像数据进行某种线性变换，得到一组变换系数，然后对这些系数实现量化、编码、传输。在接收端，对收到的变换系数进行相应的逆变换，再恢复成图像信号。从理论上讲，线性变换编码可以压缩码率的原因在于图像信号存在很强的相关性，这种相关性在频率域的反映是功率域滤波的方式获得大的压缩比。

伴随国标的建立和推广，我国地面数字电视相关产业也逐步完善，为地面数字电视的普及奠定基础。而随着2012年我国《地面数字电视广播覆盖网发展规划》的出台，地面数字电视的推广和应用被提到战略高度，这也标志着我国地面数字电视将进入加速普及阶段。

全国有线电视和直播卫星用户分别达到2.1亿户和1.3亿户，5000余座发射台上万部数字电视发射机覆盖广大城乡地区，通过多渠道传输覆盖广大城乡地区；通过多渠道传输覆盖系统，观众打开电视就能收看到数字电视节目。

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！

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。以下是当前数字电视在中国的发展情况。

中国大力推行由电视模拟信号向数字信号的转换。计划于2015年前在全国范围关闭模拟信号。但是在推行过程中存在许多问题。

推广过程中的强制性与高收费被指为有借机敛财的企图!

有线电视系统是地方独立运营的诸侯割据状态。数字化开始比较早，多采用欧洲标准 DVB-C。2003年至2004年已有北京、上海、青岛、江苏、杭州、佛山、深圳、广州、大连等地开通了数字有线电视播出。2005年，又有福州、厦门等地开通了数字电视的播放。 2007年，又在重庆掀开了数字电视转换热潮。

无线电视受制于标准争论，清华大学的 DMB-T 标准和上海交通大学的 ADTB-T 标准是最为热门的竞争对手。2006年8月，国家标准化管理委员会公布了中国大陆的数字广播标准，是为DMB-T/H。

中国数字电视地面标准英文简称DTMB，2012年1月成为世界四大地面数字电视广播标准之一，已经在大陆普遍推广，并扩展到老挝等国家。

中国数字电视信源编码标准为AVS，已经成为强制性国家标准，将在2012年10月后全面施行。

中国的数字电视收费模式没有形成：

中国原有电视体系中，节目免费收看，电视体系通过插播广告来获得收入。各地一般都有几十套免费的模拟电视节目播出，这是创建数字电视节目的收费模式的一个重要难题；

中国的广电体系是地方独立运营的诸侯割据状态，数字电视的收费分成是各方利益争夺的焦点!

他们主要努力的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、支持更丰富的互连接口。

2013年亚太OTT TV峰会在上海国际会议中心召开，法国电信Orange数字通讯部门副总裁David Nahmani在man指出，在每个产业革新都有一爆发性阶段，进入者希望找到一些新的商业模式，譬如整合。企业可以通过整合获得现实收入来源，社交电视正是如此。作为电视跟互联网的整合体，社交电视不仅可以提供评论，利用社交网络工具行交流，用电视来玩游戏，也可以通过推荐电视节目来发现新的内容，获取更多信息。

据悉，通过最新解决方案运用，不仅有效够聆听电视频道上的反馈，并且能够自动抓取每个平台上的广告。而有这样的商店整合信息，客户可以手动看广告，也可以自动选择，而通过相关程序程序可在服务器上对用户感兴趣的广告抓取，如果有人点击，则会激活应用，并且能够让用户去买优惠券，或者能够玩游戏，这是广告创新策略。

2006年12月，荷兰就已经停播地面模拟电视，成为世界上首个实现电视数字化的国家。

数字电视技术最先出现在欧洲。从20世纪80年代开始，欧洲几个电视技术较为先进的国家，如德国、法国、英国，都开始研究数字电视技术，并且诞生了MAC1/MAC2/MAC3（模拟分量时复用传输技术）等三代数字卫星电视节目广播，当时数字技术已经很先进。

1982年，新一代数字式电视机由美国的数字电视公司首先研制成功，这种电视机的元部件比模拟电视机减少一半以上，生产成本降低。1983年，该电视机开始正式生产并投放市场。

1993年12月，美国休斯电子公司率先发射一颗数字直播卫星，并在此基础上组建了采用数字压缩技术的商用电视直播卫星系统。卫星直播电视的发展客观上促进了世界范围内的信息流通。

1995年9月15日，美国正式通过ATSC数字电视国家标准。

1996年4月，法国第一个开始了数字电视商业广播，全世界的数字电视广播迅猛发展，其中尤以DVB-S广播技术的应用发展最为普及。

“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。

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：

数字电视模块

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。

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，数字卫星电视系统采用正交相移键控调制；数字有线电视系统采用正交调幅调制；数字地面开路电视系统就采用更为复杂的编码正交频分复用调制。

数字电视可以按以下几种方式分类：

1、按信号传输方式可分为：地面无线传输数字电视(地面数字电视)；卫星传输数字电视(卫星数字电视)；有线传输数字电视(有线数字电视)。

2、按图像清晰度可分为3大类：①数字高清晰度电视(HDTV)：需至少720线逐行或1080线隔行扫描、屏幕宽高比应为16∶9，采用杜比数字音响，能将高清晰格式转化为其他格式并能接收并显示较低格式的信号，图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平。②数字标准清晰度电视(SDTV)：必须达到480线逐行扫描，能将720逐行、1080隔行等格式变为480逐行输出，采用杜比数字音响。对应现有电视的分辨率，其图像质量为演播室水平。③数字普通清晰度电视(LDTV)：显示扫描格式低于标准清晰度电视，即低于480线逐行扫描的标准。对应现有VCD的分辨率。

3、按照产品类型可分为：数字电视显示器、数字电视机顶盒和一体化数字电视接收机。

4、按显示屏幕幅型比分类：数字电视可分为4∶3和16∶9幅型比两种类型。

按照数字电视的信号传输可以分为地面无线传输、卫星传输、有线传输三类。

按照数字电视的产品类型分类，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。

按照数字电视的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。

按照扫描线数，数字电视可以分为HDTV扫描线数和SDTV扫描线数等。

可以分为低清晰度数字电视、标准清晰度数字电视、高清晰度数字电视。VCD的图像格式属于低清晰度数字电视水平，DVD的图像格式属于标准清晰度数字电视水平。

广播电视逐步向高清发展，并且出现了更高清晰度如4k的节目格式。

数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下优点：

1、图像清晰度可接近于发射端信源部分的清晰度。其原因之一是信噪比与连续处理的次数无关，由于杂波主要叠加在传输信号上，而采用二进制的数码信号，通过整形以及引入的检错技术，很容易把这些杂波的影响消除，模拟信号在传输过程中噪声会逐步累积，而数字信号在传输中不会产生新的噪声，即信噪比可基本保持不变，所以模拟信号要求信噪比S/N≥40dB，而数字信号仅需≥20dB。原因之二是数字系统的非线性失真的影响很容易消除，而模拟系统中的非线性失真会造成图像畸变。

2、伴音质量高，音域范围宽。由于采用信息压缩技术，频道利用率很高，允许传送高质量、宽带20Hz～20kHz的音频信号和双路立体声/双伴音，或者传送AC-3数字立体声、和具有影院音效的伴音。

3、频道利用率高。在原有的8MHz宽带一个频道的范围内，可传送1路高清晰度数字电视，或者用集束方式传送2～3套标准清晰度电视以及有关业务数据，或加载通信信道。

4、数字电视与模拟电视可实施信道兼容。在同一频道上可同时传送模拟电视与数字电视而互不干扰，既可在原有模拟电视接收机上加装数字电视机顶盒，又可在数字电视机分路处理模拟电视信号，因而扩展了接收信道空间，使用户得到更多的实惠。

5、很容易实现加密/解密、干扰/解扰，以便扩展各类收费的广播电视服务和其他专业应用，如军事、商业服务。

6、便于与通信和计算机融合，有利于构成国家信息高速传输网的一种终端。这是因为计算机技术中的存储记录数字信号的功能都可以用到电视信号上，例如磁带录像将逐渐被磁盘、光盘所代替。由于数字信号只有“1”和“0”，容易存储，因而可广泛地用于图像质量改善，例如100Hz电视就是将50Hz的电视画面逐个存储起来，每个画面放两次，因此观众就能看到更稳定的电视图像，感觉不到闪烁了。

7、可以采用纠错编码技术提高电视机的抗噪声干扰能力。

8、数字电路成本低，无需调整、调谐，不会老化，所以生产成本降低，维修也容易。

9、单向传播。在进行广播电视数据传播的时候，数字电视不需要使用许多附带的其他组播技术的交换或者路由设备等等。在传输的过程中，也不会因为信号所覆 的用户较多、覆盖范围较广，而影响传输的网络信号稳定性。 它不会在传输过程中受到网络中带宽压力的影响，同时也不会被黑客进行攻击。

数字电视广播，其信号流程包括制作(编辑)、信号处理、广播(传输)和接收(显示)几个过程。

机顶盒

用于数字节目制作的手段主要有：数字摄像机和数字照相机、计算机、数字编辑机、数字字幕机；用于数字信号处理的手段有：数字信号处理技术(DSP)、压缩、解压、缩放等技术；用于传输的手段有：地面广播传输、有线电视(或光缆)传输、卫星广播(DSS)及宽带综合业务网(ISDN)、DVD等；用于接受显示的手段有：阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器、等离子体显示器、投影显示(包括前投、背投)等。

视频编码技术主要功能是完成图像的压缩，使数字电视的信号传输量由995Mbit/s减少为20～30Mbit/s。视频编码计算时主要有以下客观依据：(1)图像时间的相关性。视频信号由连续图像组成，相邻图像有很多相关性，找出这些相关性就可减少信息量。

图像中有一大块单一颜色，那么不必把所有像素存贮。

与视频编解码相同，音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后，信息量比模拟传输状态大得多，因而数字电视的声音不能像模拟电视的声音那样直接传输，而是要多一道压缩编码工序。

方向特性。对于2KHZ以上的高频声音信号，人耳很难判断其方向性，因而立体声广播的高频部分不必重复存贮。

国际上对数字图像编码曾制订了三种标准，主要用于电视会议的H.261，主要用于静止图像的JPEG标准，主要用于连续图像的MPEG标准。

在HDTV视频压缩编解码标准方面，美国、欧洲、日本没有分歧，都采用了MPEG-2标准。MPEG(Moving Picture Expert Group)意思是“运动图像专家组”，压缩后的信息可以供计算机处理，也可以在现有和将来的电视广播频道中进行分配。

在音频编码方面，欧洲、日本采用了MPEG-2标准；美国采纳了杜比公司(Dolby)的AC-3方案，MPEG-2为备用方案。

对于中国来说，今后信源编解码标准也会与美国、欧洲、日本一样采用MPEG-2标准。

数字电视的复用系统是HDTV的关键部分之一。从发送端信息的流向来看，它将视频、音频、辅助数据等编码器送来的数据比特流，经处理复合成的路串行得比特流，送给信道编码及调制。接受端与此过程正好相反。

模拟电视系统不存在复用器。在数字电视中，复用器把音频、视频、辅助数据的码流通过一个打包器打包(这是通俗的说法，其实是数据分组)，然后再复合成单路。网络通信的数据都是按一定格式打包传输的。HDTV数据的打包将使其具备了可扩展性、分级性、交互性的基础。

付费电视是电视发展的一个方向。复用器可对打包的节目信息进行加扰，使其随机化，接收机具有密钥才能解扰。

在HDTV复用传输标准方面，美国、欧洲、日本也没有分歧，都采用了MPEG-2标准。美国已有了MPEG-2解复用的专用芯片。我国恐怕也会采用MPEG-2作为复用传输的标准。

HDTV数据包长度是188个字节，正好是ATM信元的整数倍。今后以光纤为传输介质，以ATM为信息传输模式的宽带综合业务数字网极有可能成为未来“信息高速公路”的主体设施。可用4个ATM信元来完整地传送一个HDTV传送包，因而可达到HDTV与ATM的方便接口。

数字电视信道编解码及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，通过调制把传输信号放在载波或脉冲串上，为发射做好准备。我们所说的各国数字电视的制式，标准不能统一，主要是指各国在该方面的不同，具体包括纠错、均衡等技术的不同，带宽的不同，尤其是调制方式的不同。

正交振幅调制(QAM)：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。

键控移相调制(QPSK)：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。

残留边带调制(VSB)：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。

编码正交频分调制(COFDM)：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。

美国地面电视广播迄今仍占其电视业务的一半以上，因此，美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网进行传播，并提出了以数字高清晰度电视为基础的标准——ATSC。美国HDTV地面广播频道的带宽为6MHZ，调制采用8VSB。预计美国的卫星广播电视会采用QPSK调制，电缆电视会采用QAM或VSB调制。

从1995年起，欧洲陆续发布了数字电视地面广播(DVB-T)、数字电视卫星广播(DVB-S)、数字电视有线广播(DVB-C)的标准。欧洲数字电视首先考虑的是卫星信道，采用QPSK调制。欧洲地面广播数字电视采用COFDM调制，8M带宽。欧洲电缆数字电视采用QAM调制。

日本数字电视首先考虑的是卫星信道，采用QPSK调制。并在1999年发布了数字电视的标准——ISDB

在数字电视中，采用了双向信息传输技术，增加了交互能力，赋予了电视许多全新的功能，使人们可以按照自己的需求获取各种网络服务，包括视频点播、网上购物、远程教学、远程医疗等新业务，使电视机成为名副其实的信息家电。

数字电视提供的最重要的服务就是视频点播(VOD)。VOD是一种全新的电视收视方式，它不像传统电视那样，用户只能被动地收看电视台播放的节目，它提供了更大的自由度，更多的选择权，更强的交互能力，传用户之所需，看用户之所点，有效地提高了节目的参与性，互动性，针对性。因此，可以预见，未来电视的发展方向就是朝着点播模式的方向发展。数字电视还提供了其它服务，包括数据传送、图文广播、上网服务等。用户能够使用电视现实股票交易、信息查询、网上冲浪等，使电视被赋予了新的用途，扩展了电视的功能，把电视从封闭的窗户变成了交流的窗口。

国内的数字电视的标准制式

1、DVB－C标准的，已经统一标准了，但是加密方式不一样的，所以不能通用。

事实上，数字电视不等于收费电视。数字电视的概念是指节目从摄制、编辑、播出、发射到接收的整个过程都是采用数字化技术实现的。包括数字摄像、数字制作、数字编码、数字调制和数字接收等，达到高质量传送电视信号的目的。不仅如此，数字电视还具有丰富的信息业务广播功能，具有可交互性等。

从数字电视发展年表来看，到2015年国内终止模拟数字信号的播放，其间显然不仅是发展收费电视用户，公共频道(传统电视)的数字化也是必然趋势。多数商家认为数字电视等同于收费电视，这与现实发展有所背离。

事实上，数字电视不仅可与收费电视同行，而且，数字电视和收费电视同轨运行是国内外数字电视未来发展的一个趋势。采用这种发展模式的电视台既可以占领收费电视市场，同时顺应技术潮流，逐步达到数字播放的需要。在这一过程中，整合各类资源形成新的网台关系极其重要。

电视台希望通过收费频道的建设拥有数字电视平台，而公开频道则尽力延缓数字化，这有利于电视台利用数字电视达到收益的目的。而一旦到达政府规定的时限，公开频道可以平稳的转嫁至数字平台。

实际上，收费电视时代更强调的是“内容为王”。“付费电视成败关键在于内容而非技术。”在谈到付费电视这种商业模式的盈利前景时，中央电视台副台长李晓明如是断言。数字化是不可避免的潮流，而且随着技术的成熟和进步，互联网的图像和声音传送水平将与电视一争高下，如此一来，电视将失去视、音频同步传播的优势。因此真正能够吸引受众的注定是内容，而且将是与以往大不相同的内容。有业内人士认为，老百姓不会仅仅为了收看到更清晰的节目就去付费，也不会仅仅因为你所播出的电视节目有一些简单的交互形式就去付费。“在一般的地区都能收到十几个频道的情况下，有多少人愿意一边看电视，一边往机顶盒上送钱呢？”有专家提出这样的疑问。观众在乎的根源说到底还是他们能看到什么样的内容，否则他们不会付费。因此，可以预测，推广收费电视的最大瓶颈在于如何推广和赢利与否直接相关的收费模式，而收费模式又取决于播出的内容。

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。

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。

由于欧洲、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。

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。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，50英寸有望成为液晶和等离子电视新的分界点。

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。

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）。

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。

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。

数字电视是指音视频信号从编辑、制作到信道传输直至接收和处理均采用数字技术的电视系统。依据其信息处理、传输能力，数字电视系统一般可分为标准清晰度电视和高清晰度电视。

高清晰度电视接收机的标准是具有下列最低性能的设备：

1．能接收、解调由高清晰度电视信号调制的射频信号。

2．能解码、显示1920X1080I/50Hz或更高图像格式的视频信号。

3．显示屏的宽高比为16∶9。

4．能正确显示宽高比为16∶9的图像，水平清晰度及垂直清晰度达到720电视线。

5．能解码、输出独立的多声道声音。

高清数字信号的解码和重现就是关系到我们广大用户本身的事情了。由于数字电视标准尚未确立，电视厂家也都没有在市场上出售的电视机中内置解码设备，而是用户根据不同的地方标准来配备机顶盒，然后在自己的电视机上重现画面。当然，最后的画面清晰程度取决于视频信号的清晰度与电视机的最高分辨率。所以市面上能买到的所谓数字电视，其实就是个显示器的作用，我们把它称做“HDTV Ready”。而以后标准确定，厂商推出内置机顶盒的电视，我们就可以称为是“HDTV Receiver”。

有人问既然标准没确定，那我们有必要买市面上的数字电视机么？虽然大部分地区的人还不能享受数字电视，但是我们一样可以购买像等离子(PDP)、液晶(LCD)、背投电视来满足我们对大尺寸和高质量画面的需要。就好像家里虽然还没有开通ADSL，也不妨碍我们买电脑用猫拨号上网，等ADSL开通了，我们可以再享受高速上网的乐趣一样，有台好电脑总比破电脑用着爽。买了高清电视也可以先享受比29寸老电视更好的电视画面和DVD播放效果，要是有了EVD、HDTV播放设备，那看电影的感觉就大不一样了。

移动数字电视顾名思义就是可在移动状态中收看的电视，是全新概念的信息型移动户外数字电视传媒，是传统电视媒体的延伸。它采用了当今世界最先进的数字电视技术，通过无线发射、地面接收的方法进行电视节目传播，你可以在任何安装了接收装置的巴士、轮渡、轨道交通等移动载体中收看到如DVD般清晰的移动电视画面，当然也能在非移动的情况下接收。

移动数字电视是国际公认的新兴媒体，它首先出现在新加坡，2002年10月，中国内地第一批移动数字电视在上海投入运营，全国已有上海、北京、成都、长沙、广州、南京、武汉、南昌、合肥、杭州、大连、青岛、无锡等地开通了移动数字电视。

作为一种新的媒体，移动数字电视具有安装简便、覆盖广泛、反映迅速、移动性强的特点，它除了具有传统媒体宣传和欣赏功能外，还承担着城市应急预警、交通、食品卫生、商品质量等政府安全信息发布的重任。移动电视是通过无线数字信号发射、地面数字接收的方式播放和接收电视节目的，无需连接有线电视网络，通过机顶盒、接收天线和终端显示器即可收看到电视节目，它覆盖广泛、反应迅速、移动性强，无论在高速移动还是固定的状态下均能保持画面的清晰，实现了边走边看、随时随地收看，极大地满足了快节奏社会中人们对于信息的需求。

市场上销售的数字电视，从严格意义上讲，不是数字电视，而是数字电视信号显示器(HDTV READY)，因为这样的数字电视并不能直接收看数字电视节目，还需要再接上一个机顶盒，接收并转换信号格式才行，如果没有机顶盒，你的数字电视分辨率再高也没有用。

但是，数字电视一体机就无需机顶盒，所以，数字电视一体机被认为是“真正意义上的数字电视”，代表了未来数字电视发展方向，而通过机顶盒收看数字电视是一种过渡性措施，是国家机卡分离政策，或者说国家数字电视标准没有出台前的临时性措施。中国视像行业协会秘书长白为民女士也认为：未来数字电视发展方向就是数字电视一体机，机顶盒是过渡性产品。

数字电视一体机能使用吗？

那么，数字电视一体机在的电视信号格式下能使用吗？这是许多消费者关心的问题。TCL数字电视一体机项目负责人讲：数字电视一体机其实是数模一体机，也就是兼容数字和模拟两种信号。在插卡的时候可以直接收看数字电视信号，在不插卡的情况下可以收看所有的模拟电视信号，与我们使用的电视没有任何区别。这是充考虑到数字电视在中国的普及还需要一段时间的基本现实。

机顶盒各个模块在Internet的高速接入中，协同工作。用户首先通过发送命令请求一个URL。在使用PPP点对点协议的一次交易过程中，该命令最终到达Internet业务提供者的调制解调器共用机架上。然后通过动态分配法，该用户获得本次交易中使用的IP地址，并把请求送往Internet。当Internet的内容被找到之后，接着把它送到Internet业务提供者（ISP）那里，再由ISP的路由器负责把它送到电缆电视网络，最后回到用户的机顶盒。在有线电视的机顶盒，信息内容被截获。机顶盒在电视机与电缆网络之间完成一个网关的任务。它的任务是管理IP的通信流量，具有控制用户进出网络的能力一旦IP包到达机 顶盒，把视频信号从该包中分离下来，对其中的数据进行译码，然后把它送到浏览器里准备在电视机上显示。

由于Cable Modem要求用户要配置一部电脑才能上网，影响了用户层的扩展，而使用机顶盒则不需电脑，一部电视机足矣，因而机顶盒的市场前景可能看好。信息使用者从企业向家庭过渡，网络带宽从窄带向宽带过渡，用户入网设备从PC机向带机顶盒（STB）的电视过渡，使用界面从Windows向电视遥控键界面过渡，信息内容从为企业服务向为人民生活服务过渡，是网络服务发展的大方向，机顶盒（STB）显然是这个大方向上的一个阶段。

数字电视机顶盒接收数字电视节目，处理数据业务和完成多种应用的解析。各类信源在进入有线电视网络之前经过两级编码，第一级是视音频信号的信源编码，并将所有信源封装成传输流，第二级是传输用的信道编码。与前端相应，数字电视机顶盒首先从传输层提取信道编码信号，完成信道解调，接着还原压缩的信源编码信号，恢复原始视音频流，同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。

数字电视机顶盒的工作过程：数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道，并进行解调和和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流（PES）数据，包括视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。其结构示意图如图一。

（1）网络接口模块（NIM）：网络接口模块完成信道解调和信道解码功能，送出包含视音频和其他数据信息的传输流（TS）。

（2）信源数据传输流解复用器：传送流中一般包含多个音视频流及一些数据信息，传输流解复用器用来区分不同的节目，提取相应的音视频流和数据流，送入视音频解码器和相应的解析软件。

（3）条件接收模块：对于付费电视，条件接收模块还对音视频流实施解扰，并采用含有识别用户和记忆功能的智能卡，保证合法用户正常收看。

（4）视音频解码器和后处理：MPEG-2解码器完成对音视频信号的解压缩，经视频编码器和音频D/A变换，还原出模拟音视频信号，在模拟电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。

（5）嵌入式CPU与存储器模块和接口电路：嵌入式CPU是数字电视机顶盒的心脏，它与存储器模块用来存储和运行软件系统，并对各个硬件模块进行控制。接口电路提供丰富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太网接口及RS232，模拟、数字视音频接口，数据接口等。

有线数字电视发展的作用和意义已经超出了自身的范畴，将对整个社会经济产生巨大影响，推进一系列产业的发展，进而对整个社会产生较为深刻的影响。具体而言，有线数字电视的意义主要体现在以下几个方面：

1、数字电视将推动我国信息化建设

数字电视的有线电视网络作为城市国民经济和信息化建设的基础设施之一，大力实施数字化改造，推广、普及数字电视应用，将大大加快我国的信息化进程，营造城市的国际化信息和文化环境，提高城市信息化程度，提高国际影响力和竞争力。广播电视是最普及的信息工具和最好的信息载体，数字电视使每个家庭都拥有了一个集公共传播、信息服务、文化娱乐、交流互动于一体的多媒体信息终端，通过有线数字电视网络平台，可以把大量信息，传输给广大用户，使数字电视成为社会信息化的平台，从而推动我国的信息化进程。

2、可以加快广播电视自身的发展

有线电视分配网一般只能传送40～50套模拟电视节目，频道资源相当紧张。采用数字技术后，将使广播电视的信息容量大大增加，可以提供数百套左右的数字频道，频道资源极大丰富，从根本上解决了频道资源紧张的矛盾。发展数字电视也使其服务方式大大改善，服务领域大大扩展，电视机不仅是看电视的工具，还是信息工具、生活工具和服务工具。使广播电视可以提供专业化、多样化、个性化的市场服务，增加新的盈利模式，培育新的文化娱乐消费市场，使广播电视从单纯依靠广告，向多种盈利模式转变。

3、可以带动国内数字电视产业链的形成和发展

数字电视带给我们的还是一个庞大的产业。现代文化产业是一个与现代技术同益融合的产业，数字电视的全面实施，将形成一种多元化的电视产业格局，发展数字电视，可以带动形成新的文化娱乐消费热点，促进传统文化产业开始向新兴文化产业转移。也将带动我国的数字电视元器件、机顶盒、数字电视机、数字电视应用软件、数字电视内容供应等产业的形成和发展，有利于构筑新的数字电视价值链，培育新的经济增长点，促进广播电视产业、信息产业、文化产业等的发展，促进国民经济的发展。

1、高清数字电视技术

数字电视技术发展的一个主要方向就是高清电视，高清电视具有很高的清晰度，同时技术要求也更为严格和苛刻，它对数字信号的质量、接收和传送技术的要求都很高。所谓高清数字电视，从字面意义来理解，强调的是画面、声音的清晰度，同时将分辨率从720×576提升为1920×1080。人们对电视节目的清晰度要求越来越高，在电视卖场以及各个视频网站都可以看到高清的字眼，因此。高清数字电视的发展前景十分广阔，他是数字电视技术发展趋势中的关键部分。

2、网络电视

网络已经成为了现代人生活、工作和娱乐不可缺少的部分。人们更多地在互联网上搜索和获得信息。网络电视就是以互联网为载体，将信息带给观众。网络电视与普通的电视相比，其节目内容更为丰富，同时，网络电视的终端设备为机顶盒或者是PC机，通过这些设备可以实现网络的互动，与单向的电视节目相比，人们更乐于随意点播自己中意的节目。这种超强的互动性使得网络电视对传统的电视造成了巨大的冲击，另外由于网络技术的迅速发展，网络电视节目的质量也日益提高，其清晰度也可以满足用户的要求，这也使得更多的用户倾向选择网络电视。因此，随着网络技术和数字电视技术的发展。其网络电视的发展趋势会越来越明显。

3、卫星直播电视技术

与前两者不同的是，卫星直播电视技术通过卫星来转播信号的新型数字电视节目。科技的发展促进了卫星技术，通信卫星的转发器的功能已经非常强大。卫星转发器的功率很大，它完全可以实现数字电视信号从发送端到接受终端的传送工作。与上述两项数字电视技术相比，卫星直播电视技术的突出特点就是其覆盖范围十分广，全球范围内的数字信号的传输工作都可以通过卫星电视技术实现。不仅如此，其设备也十分简单，通过天线就能够使用户观看到优质的数字电视节目。

4、地面无线数字电视

地面无线数字常用的传输模式有：数字MMDS传输模式、MUDS传输模式和“移动电视”模式。具体使用哪种模式，需要各地方电视台根据自身情况具体分析。三种传输模式适用于不同的情况。比如，在范围较大，居住不集中且经济欠发达的地区，应该选用：数字MMDS传输模式、MUDS传输模式，“移动电视”模式虽然能取得良好的效果，但是其成本较高，一次性投入较大；在居住密度大且经济情况较好的地区，则采用“移动电视”更有优势。地面无线数字电视的信号发射时通过电磁波完成传递的，中间节省了很多环节，其设备复杂程度降低，这一点与之前提到的有线数字电视及卫星电视不同。另外，无线数字电视的成本较低，因为其服务范围较小，这一特点使得地面无线数字的设备简单且建设成本低，这形成了其独特的优势。同时，地面无线电视的管理工作简单，可以实现无人监测，节约了人力成本。最重要的是，地面无线电视技术由于服务范围小，其地方特色鲜明，不同的地区可以因地制宜地播出符合本地文化的电视节目，在节目制作方面也更加灵活。因此，地面无线数字电视也具备良好的发展前景。

数字电视是数字信息技术的产物，以数字化、交互性为特色，它把电视传播方式与信息技术集于一身。与收看的传统模拟电视相比，数字技术的高精度使数字电视无论从画面的清晰度还是伴音效果都大大地提高了。同时数字电视播出系统能有效地节省频道资源。而且，由于宽带网能顺畅地传播即时视频图像和清晰的声音，所以能充分应用于各个行业，开展各种综合性业务。具体讲，数字电视有以下优势：

1.

现有模拟电视频道带宽为8MHZ，只能传送一套普通的模拟电视节目，采用数字电视后一个频道可传送6-10套数字电视节目，随着编解码技术的改进，传输数量还会进一步提高，电视频道利用率将大大提高。

2.

清晰度高，音频效果好，抗干扰能力强。数字电视信号的传输不像模拟信号受在传输过程中噪声积累的影响，且不受地理因素的限制，几乎可以无限扩大覆盖面，在接收端收看到的电视图像及收听到的声音质量非常接近演播室水平。此外，数字电视的音频效果好，可支持五声道的杜比数码(Ac—3)5.1 环绕立体声家庭影院服务。在同样覆盖范围内，数字电视的发射功率要比模拟电视小一个数量级。

3.

可以实现移动接收，便携接收及各种数据增值业务，实现视频点播等各种互动电视业务。实现加密/解密和加扰/解扰功能，保证通信的隐秘性及收费业务。而条件接收系统的应用，可以实现用户和业务的良好管理，确保了资金的有效回收。

4.

系统采用了开放的中间件技术，能实现各种互动应用，可与计算机及互联网互连互通，开展上网、点播、远程教育的推广普及、电子商务、互动游戏的应用。

5.

易于实现信号存储，而且存储时间与信号的特性无关，易于开展多种增值业务。

6.

由于保留了现有模拟电视视频格式，用户端仅需加装数字电视机顶盒即可接收数字电视节目。

数字电视，又称为数位电视或数码电视，是播出、传输、接收等环节中全面采用数字信号的电视系统，与模拟电视相对。

数字电视涉及很多领域的标准。其中传输标准分为：地面传输（无线）、有线传输、卫星传输、手持设备传输四个体系。

地面传输标准（无线）

• 美国标准 ATSC 8-VSB 用于 6MHz 电视频道。

• 使用地区：美国、加拿大、墨西哥、韩国、中美洲部份国家。

• 欧洲标准 DVB-T COFDM 用于 6/7/8 MHz 电视频道。

• 使用地区：全球大部份国家和地区，包括欧洲及大洋洲各国、亚洲多国，非洲及中东大部份地区亦已在2006年承诺采用，台湾采用的是欧规 DVB-T 6MHz 。

• 日本标准 ISDB-T COFDM 用于6MHz电视频道（属欧洲标准改良型）。

• 使用地区：日本、中美洲部份国家、南美洲大部份国家（仅哥伦比亚及法属圭亚纳使用DVB-T）

• 中国标准 DMB-T/H（中华人民共和国于2006年8月自定义标准）

• 使用地区：中国大陆；另外马来西亚、老挝、伊拉克、约旦、叙利亚和黎巴嫩六个亚洲国家也有计划使用或改用这个数字频率广播。

有线传输标准

美国标准为ATSC-C。（其他地区待补充）

欧洲标准为DVB-C。

中国的有线电视网络一般采用的是欧洲标准。

1.

美国标准为ATSC-C。（其他地区待补充）

2.

欧洲标准为DVB-C。

3.

中国的有线电视网络一般采用的是欧洲标准。

卫星传输标准

欧洲标准为DVB-S、DVB-S2。这两个标准也是事实上的国际标准。

中国主要采用DVB-S作为卫星直播电视标准。

1.

欧洲标准为DVB-S、DVB-S2。这两个标准也是事实上的国际标准。

2.

中国主要采用DVB-S作为卫星直播电视标准。

手持设备传输标准

欧洲标准为DVB-H。

南韩采用基于DAB标准的T-DMB标准及S-DMB标准。

国际上还有DVB-SH标准及MediaFLO标准。

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欧洲标准为DVB-H。

2.

南韩采用基于DAB标准的T-DMB标准及S-DMB标准。

3.

国际上还有DVB-SH标准及MediaFLO标准。

4.

中国目前有两个标准：在电信行业有信产部及中国移动等大力支持的T-MMB，在广播电视行业有广电总局支持的CMMB；双方互不认可，且均为测试阶段。

根据信号的空间传播方式，数字电视主要包括4种形式：数字电视地面传输系统、数字有线电视系统、数字卫星电视系统、IP数字电视系统。

数字电视系统包括前端系统、传输网络和接收终端。

展开[1]谭辉煌，刘淑华. 新编新媒体概论. 重庆大学出版社, 2018-08: 77-78. (2)

[2]柳秋华，周艳霞. 数字媒体导论. 北京邮电大学出版社, 2015-01: 89-89.

[3]柳秋华，周艳霞. 数字媒体导论. 北京邮电大学出版社, 2015-01: 91-91.

[4]柳秋华，周艳霞. 数字媒体导论. 北京邮电大学出版社, 2015-01: 92-92.

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