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一、数字电视的技术发展R$U7\©射频网络爱好者之家--2微软总裁比尔盖茨说过：“我们总觉得自己每天没做什么事情，但如果我们拿今天所做的事与几年前或者十几年前相比，就又会觉得，我们已经做了一件非常了不起的事”。P+o©射频网络爱好者之家--N我们无法知道地球已经转动了多少万万年，但我们可以知道，2003年的一天与2002年和2004年的一天差别不会太大，但是技术发展的速度会令你不敢断言，即使是10年以后的事也很难预料，谁能想象得到，未来广播电视技术会有哪些发展？O%0©射频网络爱好者之家--)自从上个世纪80年代，德国的ITT公司推出了世界上第一台数字视频处理彩色电视机，彩色电视数字化的技术步伐就一直没有停止过。.j4b$©射频网络爱好者之家--TwT11970年，日本广播公司最早开始了模拟式高清晰度电视的研制。这种高清晰度电视在一秒钟内可交错绘出30幅画面，每幅画面用1125线的行扫描，荧光屏长宽比5：3。与普通的电视机相比，双倍的扫描线和加宽的画面（普通电视为4：3）使得一幅图像所容纳的信息量增加了5倍。NU'2ac©射频网络爱好者之家--uP3n1980年，英国的BBC和IBA广播公司开发了一种不同于日本的高清晰度电视系统。它充分利用卫星通道上的可用频带来传送信号，可与现有的电视系统兼容。BBC公司还开发了一种数控电视，用数字信号去控制被压缩的图像信号，通过电视机上的一块简单电路来控制电视机再现画面，这种系统的信号处理设备主要是发射机和摄像机。因此不会给消费者增加什么费用。英国采用的是控制信号数字化、图像信号模拟化的混合系统。5a/5©射频网络爱好者之家--qZDgc数字电视技术最先出现是在欧洲，从八十年代开始，欧洲几个电视技术较先进的国家，如德国、法国、英国，都开始研究数字电视技术，并且诞生过MAC1、MAC2、MAC3（多模拟分量分时传输技术）等，三代数字卫星电视节目广播，当时数字技术已经很先进，它已经能够同时传播一路标准清晰度电视节目和多路伴音广播。与此同时，日本的数字电视技术也达到了很高的水平，日本是世界上第一个用MUSE（多重压缩编码）技术进行高清电视节目广播的国家，但试播不到两年，由于新的数字技术不断出现，MUSE技术相对已落后，不得不放弃自己的MUSE技术标准。S?0N0©射频网络爱好者之家--nh1982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。这种电视机的结构主要由5块超大规模集成电路组成，元部件比模拟式电视机减少一半以上，因而使生产工艺大大简化，生产成本降低。1983年，该电视机开始正式生产并投放市场。k[©射频网络爱好者之家--,M70从九十年代开始，数字电视技术在世界范围内飞速发展，除了欧洲之外，美国、日本等技术先进国家也都认识到数字电视技术对本国经济发展的重要性，因此也加入到数字电视技术的研究的行列，并制定了现代数字视频压缩技术的一系列主要标准MPEG-X。连像中国这样电视技术相对落后的国家，也被卷入了数字电视技术足球比赛的行列，中国也准备在MPEG的基础上制订出自己的数字电视标准系列。%)=^©射频网络爱好者之家--RE1995年9月15日美国正式通过ATSC数字电视国家标准。ATSC的英文全称是AdvancedTelevisionSystemsCommittee（美国高级电视业务顾问委员会）。ATSC制信源编码采用MPEG-2视频压缩和AC－3音频压缩；信道编码采用VSB调制，提供了两种模式：地面广播模式（8VSB）和高数据率模式（16VSB）。随着多媒体传输业务的不断发展，为了适应移动接收的需要，近来又计划增加2VSB的移动接收模式。!p%f©射频网络爱好者之家--~6V1996年4月法国第一个开始数字电视商业广播，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普及和迅猛。DVB-S标准甚至被美国这样的数字技术超级发达的国家采用。随DVB-S之后，DVB-C也在逐渐普及，特别是在中国这样的要控制媒体的国家里，DVB-C或其变种技术必是数字电视广播技术的主体。DVB-T技术在DVB-S和DVB-C之后，也被欧洲、亚太甚至美国等地的不少国家用于商业广播。vh©射频网络爱好者之家--i|Ar1998年11月美国开始数字电视广播，计划2006年将全面实现数字电视广播并全部收回模拟电视的NTSC频道。'©射频网络爱好者之家--*FS141998年9月我国的数字电视广播HDTV-T在中央电视塔上进行广播试验成功，并宣布我国数字电视广播三步走计划，将于2008年正式试播HDTV-T，计划2015年将全面实现数字电视广播，同时停止模拟电视广播。数字电视的时代即将到来，模拟电视终将被数字电视所取代。aN©射频网络爱好者之家--1&zqIN随着各数字电视的标准出台，多个国家或联合或独立实施数字电视广播项目。欧洲成立了由三十多个国家230多个成员组成的国际机构：数字电视广播（DVB）联盟，DVB联盟共同制定了DVB数字卫星电视（DVB-S，QPSK调制）、DVB数字有线电视（DVB-C，QAM调制）、DVB数字地面广播电视（DVB-T，COFDM调制）标准。这些标准现在已经作为世界统一标准被大多数国家接受，世界上许多国家已经以DVB技术进行商业广播。r0f,©射频网络爱好者之家--rr由于欧美已完成数字式高清晰度电视的研制，并将之纳入多媒体技术，迫使日本也发展数字式高清晰度电视。日本电报电话公司、日本电气公司、日立制作所、东京大学等11家公司和8所大学，1990年开始合作研究开发下一代高清晰度电视机。下一代高清晰度电视的最大特征是清晰度更高，扫描线数为2048条，约为已有的高清晰度电视（1125条）的两倍，是一般电视的4倍，就连出现在电视屏幕上的报纸上的小铅字都能加以辨认。预计到2015年将实现家庭实用化。Jgk©射频网络爱好者之家--^*D82000年国际电联无线电通信部门（ITU-R）审议通过了一份新建议书“在卫星广播频道内由ISDB（综合业务数字广播）提供的先进多媒体服务传输系统”详细介绍了一种提供多种信息服务的新的技术系统，把它与ITV-RBO.1211建议书和ITU-RBO.1294建议书以同等地位推荐给ITU成员国作为可选项目纳入实际应用。,(©射频网络爱好者之家--XU\国际电联考虑到由广播频道提供多种信息服务诸如包括高清晰度电视（HDTV）和标准清晰度电视（SDTV）的视频、音频、文本、图形和数据等已很普遍，而通过数字技术比如ISDB技术可以对这些信息进行更有效而灵活的综合处理，进一步提高服务质量。这其中MPEG-2传送流（MPEG-TS）已广泛地用作数码信息的载体，如果将集成的数据/业务也通过传送流的基带来完成，则可获得最大的传输效益。众所周知，用于ISDB典型业务的先进多媒体传输系统的突出特征应是具有最高的灵活性，例如可适应多种MPEG传送流，对于合适的调制方案8PSK、QPSK或BPSK等，可以允许时间复用等等。t7j©射频网络爱好者之家--RGWCPISDB（综合业务数字广播）是新型的多媒体广播业务，它系统地综合了各项数字内容，每一项内容可以包括从LDTV到HDTV的多节目视频、多节目音频、图形、文本等。如今大部分的数字内容均被编码到MPEG-2传输流格式并被广泛传输。由于ISDB包含了不同的业务，其传输系统必然要涵盖各种业务不同的需求，例如HDTV需要一个大的传输容量，而数据业务需要极高的业务可靠性，诸如条件接入的键控传输，软件下载等。为了集成这些业务需求不同的信号，要求传输系统提供一系列可供选择的调制和误码保护方案，并且能够灵活组合以满足所集成业务的每一需求，特别是工作在11～12GHz卫星广播业务(BSS)频段、又处于多雨衰减区国家的卫星ISDB系统的需求。kcDv\©射频网络爱好者之家--}尽管MPEG-2已相当成熟和盛行，但科学家从未停止过信源编码方面的继续研究。MPEG-4就是其中之一。视频编码经历了H.261，MPEG-1到MPEG-2的变迁。对广播来说已经是相当完备的系统标准，但对于通信和计算机应用仍是不足，于是MPEG-4的系统层在原有ES流复用层（FlexMux）的基础上扩展了传送复用层（TransMux），几乎包括了所有多媒体、存贮媒体和通信的接口，如（RTP）UDPIP，PESMPEG2TS，AALATM，H223PSTN，DABMux等等。使得MPEG-4的系统应用极其广泛。3©射频网络爱好者之家--_M在信源方面，不是简单地对连续的图像和声音进行压缩，而是对图像和声音进行详细的分解和描述，将计算机中“对象”（Objects）的概念引入MPEG-4，对音视频对象和背景及文字分别进行压缩，甚至采用参数控制综合合成的办法还原图像和声音，使效率大大提高。如播音员脸部动画的综合，文字到声音的语音合成等，使解码处理可扩展到对象的缩放。也即除自然图像外，增加了人工合成，创造和处理的痕迹。如水影加密和解密技术，也是目前人们正在研究的热门技术。+~©射频网络爱好者之家--D]*MPEG-4的类和级也有很大的变化，对视像内容来说，分为自然视频内容，自然和合成混合图像内容两部分。自然视频内容的类又分为5类：简单视像类，用于移动通信；简单可分级视像类，用于有质量分级的互联网的软件解码；核心视像类，对简单视像类补充任意形状和随时间缩放的对象编码，用于互联网多媒体应用；主视像类，对核心视像类补充隔行、半透明和子图画对象编码，用于交互多媒体质量的广播和DVD的应用；N-比特视像类，对核心视像类对象的样本量化深度进行调节，可有4到12比特量化的核心视像类，用于监视等应用。`Hlh1©射频网络爱好者之家--^4jE,对于合成的自然图像混合视像内容又有4类：简单面部动画视像类、可分级纹理视像类、基本动画2D纹理视像类和混合视像类。图形类共有两类：2D图形类和完全的图形类。场景描述类共有5类：简单场景类、2D场景类、虚拟现实模块语言（VRML）场景类、音频场景类和完全场景类。音频的类型有：话音类、低码率合成音频类、可分级音频类和主音频类。级是对比特率、取样率、图像分辨率及复杂性进行分级。不可能没有级的类，但有的类只有一级。eO©射频网络爱好者之家--=w!F@:MPEG4综合了目前电视、电脑和通信等多媒体的应用技术，内容还在不断地扩充，版本也不断地在升级，它与MPEG2最大的区别，就是以对象为基础的空间可分级性。MPEG4版本2应用的一个例子是HomeNetProcessingLaboratory和SONY公司研制的逐行扫描清晰度电视编码器，使用MPEG4空间可分级对1080行60帧逐行扫描高清晰度电视进行编码，MPEG4空间可分级的性能通常优于MPEG2的单层编码，而且所需的帧存在也要少12.5%，而且1080P很容易下变换到1080I和720P，该实验将高质量1080P/60的传输码率降至18Mbps。人们都相信MPEG4最终会取代MPEG2，但由于MPEG2在数字电视节目方面已使用多年，MPEG4作为一个还在不断更新的技术标准也需要稳定一段时间。[RU&©射频网络爱好者之家--9bwI2002年7月，我国开始研制具有自己知识产权的AVS（AudioVideoStandard）音视频压缩标准，以此取代MGEG2图像压缩标准，并于2003年7月宣布基本取得成功，新的AVS音视频压缩标准技术性能比MGEG2更优越，活动图像更清晰，图像压缩比更大，是MGEG2图像压缩比的2.4倍，它与MPEG4的正在升级的版本JVT（JointVideoTeam）同一技术水平，且互相兼容。ZTgs©射频网络爱好者之家--nG~K2003年11月18日，我国又宣布EVD（EnhancedVideoDisk）技术标准制定成功，EVD光盘图像信息量是现DVD的3倍。EVD技术标准综合了目前国际上最先进的VP5、VP6技术优点，使我国的数字电视技术又向国际先进国家行列跨进了一大步，并把目前的DVD技术远远地抛到了后面。%R©射频网络爱好者之家--Jz$另外，任何