數(shù)字廣播電視的標準化

1、數(shù)字廣播電視的標準化李曉樺（上海市技術(shù)監(jiān)督情報研究所） 一、前言 隨著微電子、計算機、通信技術(shù)用數(shù)字壓縮處理傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展，廣播電視發(fā)生了劃時代的變化，發(fā)達國家積極將模擬 電視廣播體制向數(shù)字電視廣播體制改革。傳統(tǒng)的電視機將演變?yōu)榻换ナ骄C合業(yè)務信息傳播的終端，實現(xiàn)全數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化 。全數(shù)字化電視廣播體制的特點是：提高抗干擾能力和收視質(zhì)量，接近“演播室”水平，實現(xiàn)不同等級（普通、高清晰度）接收 ；可成倍地節(jié)省頻譜資源，實現(xiàn)多節(jié)目傳送；便于存儲、處理，實現(xiàn)多功能。目前，廣播電視技術(shù)正在向其他領(lǐng)域拓展，如醫(yī) 療、電影、教育、監(jiān)控、印刷業(yè)等。廣播電視設(shè)備日益數(shù)字化，與電腦、通訊、因特網(wǎng)相融合

2、。 二、數(shù)字電視的定義和重要作用 數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成用二進制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后進行各種功能的處理 、傳輸、存儲和記錄，也可以用計算機進行處理、監(jiān)測和控制。它從電視節(jié)目的信號采集、制作、編輯、調(diào)制接收處理到終端顯示 的全過程實現(xiàn)數(shù)字化，具有清晰度高、無重影、易進行編輯處理、方便與計算機等現(xiàn)代信息工具相連接等優(yōu)點。 數(shù)字電視已深入到文件教育。科研管理、工礦企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、公安交通、宇航和軍事等各個部門。除進行傳統(tǒng)的電視節(jié)目 廣播外，數(shù)字電視還能提供許多新的業(yè)務，歸納起來可大致分為以下三類：信息服務通信，包括有線電視通信、電視電話、會議 電話、多媒體通信

3、。、衛(wèi)星電視直播；娛樂，包括付費電視、視頻點播、交互式電視、VCD和DVD、家庭影院、電子電影等等。 數(shù)字電視通過衛(wèi)星、地面電視塔和有線電視臺的有線電視網(wǎng)播出。包括： 1高清晰度電視 高清晰度電視（HDTV）的概念是日本在70年代提出的，自90年代以來，高清晰度電視已轉(zhuǎn)向采用全數(shù)字體制。根據(jù)國際電信 聯(lián)盟（ITU）的定義，高清晰度電視系統(tǒng)指，具有正常視覺的觀眾，在距該系統(tǒng)顯示屏高度的3倍距離上所看到的圖像質(zhì)量應與觀看 景象或表演進所得到的印象相同的電視系統(tǒng)。數(shù)字高清晰度電視系統(tǒng)可在一個現(xiàn)有頻道中，傳輸一路高清晰度節(jié)目，是一個集數(shù)字 視頻、數(shù)字音頻、數(shù)據(jù)和交互式業(yè)務于一身的數(shù)字傳播系統(tǒng)。它為電子

4、、通信和計算機等待業(yè)的匯聚，提供了理想的技術(shù)平臺，是 國家信息基礎(chǔ)機構(gòu)中的重要組成部分。 2標準清晰度電視 標準清晰度電視（SDTV）主要是對應于現(xiàn)有電視的分辨率量級。其圖像和伴音的質(zhì)量都比目前模擬電視有所提高，其頻道利 用率高，在目前模擬電視的一個頻道內(nèi)可同時播放4套（或更多）標準清晰度電視節(jié)目。 三、國內(nèi)外數(shù)字電視及其標準化發(fā)展狀況 1國外和國際情況 近10年來，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家都十分重視發(fā)展數(shù)字廣播電視技術(shù)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，已經(jīng)形成了歐洲數(shù)字視頻廣 播（DVB）、美國先進的電視系統(tǒng)（ATSC）、日本綜合業(yè)務數(shù)字廣播（ISDB）三大標準體系共存的局面。 （1）歐洲 歐洲數(shù)字視頻廣

5、播（DVB）成立于1993年，是個私營機構(gòu)，目的是推動歐洲未來數(shù)字電視的發(fā)展。由研究單位、IT產(chǎn)業(yè)、廣 播電臺、衛(wèi)星業(yè)務經(jīng)營公司和電視技術(shù)規(guī)范制定機構(gòu)組成。成員不久便達到150個。到1999年10月為止，已有來自世界上33個國家的 253個成員。它主要致力于制定衛(wèi)星、電纜、地面、共用天線電視和媒體微波頒布式業(yè)務傳輸業(yè)務系統(tǒng)、業(yè)務信息和數(shù)據(jù)廣播等方面 的標準。 DVB的目標是建立采用以MPEG2為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的數(shù)字電視業(yè)務的框架。其標準是電視工業(yè)公共和私營待業(yè)機構(gòu)之間達成的 協(xié)議。DVB標準系列較為完備，市場應用發(fā)展也較領(lǐng)先，迄今為止已制定50多項標準和標準草案，作為歐洲通信標準（ETS）、歐洲

6、 通信標準建議草案（draft ETS）、歐洲通信標準草案（pr ETS）和歐洲標準技術(shù)規(guī)范（TS/EN）、歐洲標準（EN）、DVB技術(shù)規(guī)范 （DBV TS）等出版。在技術(shù)領(lǐng)域，歐洲廣播聯(lián)盟（EBU）處于研制新廣播媒體的前沿。它領(lǐng)導研制并開發(fā)了許多新的廣播電視設(shè)備， 通過僅次于日內(nèi)瓦的DVB協(xié)調(diào)辦公室監(jiān)督數(shù)字視頻廣播項目的進展。 DVB標準主要是基于MPEG2編碼的衛(wèi)星標準（DVBS）、地面標準（DVBT）和電纜標準（DVBC），具體有： （1）DVBS：QPSK調(diào)制已被采用，其可變的二進制流度為18.4至48.4Mbits/s; （2）DVBC：已建立起64QAM調(diào)制，其可變的二進制流率為9

7、.6至38.4Mbits/s; （3）DVBT：盡管尚未確定，但已經(jīng)可預見將采用COFDM技術(shù)。新的地面標準框架可能將覆蓋頻譜帶寬。 DVBS和DVBC標準已經(jīng)歐洲通信標準學會（ETSC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）通過，并在許多國家實施?，F(xiàn)在，市場上有2.45 億只設(shè)備零件帶有DVB標志。由于歐洲國家大多邊界相接，文化背景卻各不相同，所以DVBT標準強調(diào)系統(tǒng)靈活性和參數(shù)可修改，從 而為今后發(fā)展留下了較大的空間，因而在歐洲得到了大量應用。從目前情況來看，歐洲將SDTV作為發(fā)展數(shù)字電視的突破口，因此更 注重SDTV作為發(fā)展數(shù)字電視的突破口，因此更注重發(fā)展SDTV，這一現(xiàn)狀將延緩HDTV的引入，目前，

8、DVB正在制定涉及以下方面的標準： （1）通過衛(wèi)星和電纜的標準返回路徑協(xié)議。 （2）開放式平臺。 （3）MHEG與HTTP、IPV 6及其他因特網(wǎng)協(xié)議的兼容性。 （2）美國 美國將發(fā)展數(shù)字電視的重點放在全數(shù)字HDTV。1996年12月24日，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）批準美國先進電視系統(tǒng)委員會 （ATSC）數(shù)字電視規(guī)范的主要內(nèi)容為國家下一代廣播電視的標準，從此ATSC標準在美國被正式采用。目前，ATSC標準已達10項左右。 加拿大、韓國、中國臺灣和阿根廷均ATSC的數(shù)字地面廣播標準。ATSC是一個有近200個成員的國際性機構(gòu)，其任務是制定先進電視系 統(tǒng)的自愿性技術(shù)標準。ATSC數(shù)字電視標準包

9、括HDTV、SDTV、數(shù)據(jù)廣播、多頻道環(huán)繞聲音頻和衛(wèi)星直接接收廣播等。其特點是強調(diào)覆 蓋范圍和數(shù)據(jù)容量，并且側(cè)重于數(shù)字電視地面廣播。在電纜標準方面，美國有線通信工程師學會（SCTE）制定的標準框架已定。 從美國數(shù)字電視發(fā)展來看，HDTV通過兼容SDTV來保證后續(xù)發(fā)展。 （3）日本 日本從70年代開始所謂“高品質(zhì)電視系統(tǒng)”（即HDTV）的研究，提出模擬制HDTV方案并開始開發(fā)1125線的HDTV，1988年成功 地對漢城奧運會進行實況轉(zhuǎn)播。 迫于全球特別是美國全數(shù)字電視HDTV發(fā)展的壓力，日本政府于1997年3作出了采用數(shù)字傳輸高清晰度電視的建議，提出了綜合 業(yè)務數(shù)字廣播（ISDB）項目，目標是

10、把各種信息集中到同一個信道中廣播。這些信息包括：活動和靜止圖像、聲音、文字和各種數(shù) 據(jù)。ISDB能開展不同的新服務，靈活地將不同業(yè)務的數(shù)據(jù)復接起來，還具有與通信網(wǎng)和計算機系統(tǒng)的交互性，此外，日本正在開發(fā) 稱之為超級數(shù)字電視（UDTV）技術(shù)，與此同時，NHK等正投入科研力量開發(fā)三維立體HDTV。 日本的標準研究制定強調(diào)自主，目前正在制定ISDB標準，參加標準制定工作的主要有：日本電子工業(yè)協(xié)會（EIAJ）的技術(shù)標 準中心（TSC）下設(shè)的接收機與記錄/播放設(shè)備、音頻聲頻設(shè)備與系統(tǒng)、廣播電纜電視系統(tǒng)、無線電通信和廣播系統(tǒng)技術(shù)標準化委員 會等等。 日本采取了衛(wèi)星廣播先行、地面廣播謹慎跟進的做法，幾家電視

11、電視廣播網(wǎng)絡公司計劃于2000年12月開始通過衛(wèi)星播送數(shù)字 電視廣播節(jié)目，2003年開始地面播送數(shù)字電視節(jié)目。日本廣播公司、東芝、日立、JVC、三菱、松下等在內(nèi)的大公司積極加強數(shù)字電 視相關(guān)技術(shù)的研究與開發(fā)，1998年推出了符合ATSC標準的HDTV以及相關(guān)產(chǎn)品，并推向海外市場。 （4）國際情況 在國際上，以國際標準化組織/國際電工委員會第1聯(lián)合技術(shù)委員會（ISO/IEC JTC1）、國際通信聯(lián)盟（ITU）、國際電工委 員會第100技術(shù)委員會（IEC/TC 100）和數(shù)字音頻視頻委員會（DAVIC）等為首的標準化機構(gòu)積極開展標準化活動，共同構(gòu)筑數(shù)字廣 播電視標準化的基礎(chǔ)。 縱觀全球數(shù)字廣播電視

12、標準化狀況，已經(jīng)形成了DVB和ATSC為代表的兩大陣營。大多數(shù)國家在發(fā)展數(shù)字廣播電視起始階段都 考慮應用HDTV，并且兼容SDTV，從而保證后續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進步，市場、產(chǎn)品及至標準之爭將會更加激烈。 3國內(nèi)情況 面對國際上以歐、美、日為首的發(fā)達國家加快廣播電視數(shù)字化進程并積極進行全球推廣的形勢，我國政府十分重視新一代電 視的研究開發(fā)。1994年11月，國務院成立了由宋健任組長、11個國家部委局組成的研究開發(fā)小組。1996年，國家科委將高清晰度電 視列為國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項目，成立了“HDTV總體組”，分別組織了HDTV戰(zhàn)略研究，于1998年6月聯(lián)合試驗成功我國第一臺完全 自主開發(fā)的高

13、清晰度電視功能樣機系統(tǒng)，并于同年9月通過中央電視塔進行高清晰度電視節(jié)目的地面廣播和演示實驗。我國中央電視 臺的15個省、市已MPEG2/DVB標準進行衛(wèi)星數(shù)字試播。1999年國慶50周年之際，中央電視進行了數(shù)字電視試播。現(xiàn)在，我國已進入 HDTV發(fā)展的二期工程，工作重點是標準制定、關(guān)鍵部件研制、接收機生產(chǎn)，并盡快實現(xiàn)HDTV向全國試播。 在標準化方面，1999年6月，我國建立了“全國音頻、視頻及多媒體系統(tǒng)與設(shè)備標準化技術(shù)委員會”。根據(jù)技術(shù)委員會該年 度國家標準和待業(yè)制修訂計劃草案，它將在1999年至2000年間制定數(shù)字電視接收機標準19項，機頂盒標準10項；并且開展高清晰度 電視系統(tǒng)體制標準化

14、研究。1999年5月還成立了由國家技術(shù)監(jiān)督局牽頭，國家計委、經(jīng)貿(mào)委、科技部、廣電部、信息產(chǎn)業(yè)部參加的數(shù) 字電視標準化專家委員會，負責把握體系框架、項目指南和應達到的技術(shù)指標并組織驗收。而商品化組近期工作之一，也是支持我 國數(shù)字電視標準的制定。 國家已確定HDTV標準原則，即以功能樣機為基礎(chǔ)，參考國外標準建成我國的標準體系。數(shù)字廣播標準由廣電總局起草，它將 基本上等效采用DVBC，但在個別參數(shù)上作了修改，以適合國內(nèi)網(wǎng)絡?！熬W(wǎng)絡機頂盒”已由國家計委立項，廣電總局網(wǎng)絡中心牽頭 ，部分企業(yè)參加，將提出有關(guān)標準。衛(wèi)星數(shù)字廣播電視基本上采用DVBS標準已成定局。而一些地區(qū)已計劃建立集模擬有線電視、數(shù) 字有

15、線電視、Internet網(wǎng)拉入、可視電話等綜合雙向業(yè)務的先導網(wǎng)，這些網(wǎng)的建設(shè)大都DVBC標準，因而國內(nèi)已開始考慮有線和地 面廣播業(yè)務及標準的結(jié)合問題。隨著國內(nèi)數(shù)字電視技術(shù)的進一步，還將提出與我國國情相符的HDTV/DTV地面?zhèn)鬏敇藴省?四、開展數(shù)字電視標準化的建議 制定數(shù)字電視相關(guān)標準，是我國HDTV二期工程的工作重點之一。它對于將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，完善并支撐數(shù)字電視技術(shù) ，加快我國HDTV產(chǎn)業(yè)化進程具有十分重要的意義。數(shù)字電視技術(shù)涉及音視頻信號制作、傳輸和接收，是一項龐大的系統(tǒng)工程。我國 HDTV技術(shù)開發(fā)時間不長，各方面發(fā)展尚不均衡，總體上還較為薄弱。因此，在開發(fā)標準化時，應當注意做好以

16、下幾項工作。 1開展HDTV標準超前研究 HDTV涉及眾多領(lǐng)域，是一項正在成長和完善中的新技術(shù)，具有很大的靈活性。通過這一工作，可以把握國外最新發(fā)展動向和 趨勢，為國內(nèi)開展超前標準化作好準備。 2建立我國HDTV標準體系框架 標準體系能夠反映出標準之間配套協(xié)調(diào)、相互儲存、相互制約、相互補充的有機聯(lián)系。它還可以為編制HDTV標準制定規(guī)則和 計劃提供重要依據(jù)，并且宏觀上指導標準的貫徹實施。 3采用國際標準和國外先進標準 當今世界上，國際標準已成為消防貿(mào)易技術(shù)壁壘、便利貿(mào)易的有效手段。世界貿(mào)易組織貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)定（WTO/TBT）明確 規(guī)定：當需要制定技術(shù)法規(guī)并且已有相應國際標準或者相應部分即將制定出來時，成員國必須使用這些國際標準或相應部分作為制 定本國技術(shù)法規(guī)的基礎(chǔ)?！痹谖覈?、采用國際標準和國外先進標準是一項重要的技術(shù)經(jīng)濟政策，是技術(shù)引進的重要組成部分。在開 展數(shù)字電視標準化時，我國應當重視這項工作，自主制定出本國具有國際水平的國家標準，并且力爭在這一高新技術(shù)中有突破的強 項上出自己的標準，使自己的標準被國際標準化組織接收。另外，要積極參與國際標準的全過程，把處于起草階段的國際標準納入 本國標準的制定計劃，使我國的標準化工作與國際標準化真正接軌并同步進行。 4協(xié)調(diào)一致和相互配合