众所周知,模拟电视有NTSC、PAL和SECAM三种制式。目前,数字电视尚无统一的国际标准,有美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB三种不同的标准。本文就这三种数字电视标准,进行技术规范、标准参数及特点等方面的比较。
三种标准
ATSC标准
ATSC数字电视标准由四个分离的层级组成,层级之间有清晰的界面。最高为图像层,确定图像的形式,包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层,采用MPEG-2压缩标准。再下来是系统复用层,特定的数据被纳入不同的压缩包中,采用MPEG-2压缩标准。最后是传输层,确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统,采用Zenith公司开发的8-VSB传输模式,在6MHz地面广播频道上可实现19.3Mb/s的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统高数据率的16-VSB传输模式,可在6MHz有线电视信道中实现38. 6Mb/s的传输速率。
下面两层共同承担普通数据的传输。上面两层确定在普通数据传输基础上运行的特定配置,如HDTV或SDTV;还确定ATSC标准支持的具体图像格式,共有18种(HDTV 6种、SDTV 12种),其中14种采用逐行扫描方式。
(1)HDTV,1920象素(H)×1080象素(V),宽高比16:9,帧频60Hz/隔行扫描,帧频30Hz/逐行扫描,帧频24Hz/逐行扫描。
(2)HDTV,1280×720,16:9宽高比,帧频60Hz/逐行扫描,帧频30Hz/逐行扫描,帧频24Hz/逐行扫描。
(3)SDTV,704×480,16:9或4:3宽高比,帧频60Hz/隔行扫描,帧频60Hz/逐行扫描,帧频30Hz/逐行扫描,帧频24Hz/逐行扫描。
(4)SDTV,640×480,4:3宽高比,帧频60Hz/隔行扫描,帧频60Hz/逐行扫描,帧频30Hz/逐行扫描,帧频24Hz/逐行扫描。
在6种HDTV格式中,因为1920×1080格式不适合在6MHz信道内以60帧/秒进行逐行扫描,故以隔行扫描取代之。SDTV的640×480图像格式与计算机的VGA格式相同,保证了与计算机的适用性。在12种SDTV格式中,有9种采用逐行扫描,保留3种为隔行扫描方式以适应现有的视频系统。
尽管ATSC DTV标准包含16-VSB传输模式,但美国有线电视业实际上是采用相近但不相同的标准,因为其在ATSC DTV标准被FCC通过之前已在有线电视数字化方面投入了大量的资金。作为ATSC的重要成员,有线电视通信工程协会已采纳数字有线电视系统标准,此标准协调了美国有线电视业现行标准和ATSC DTV标准。另外,有线电视标准包括反映现行标准的一级图像格式、ATSC SDTV图像格式,并设定了一套可供有线电视业用于后兼容电视上的二级图像格式。二级图像格式与ATSC DTV格式相同,包括HDTV和SDTV。
另外,ATSC还开发并通过了可为采用50Hz帧频的国家使用的另行标准。HDTV格式的象素阵列相同,但帧频为25Hz和50Hz;SDTV格式的垂直分辨率为576行,水平分辨率则不同;也包含352×288格式,适应必要的窗口设置。
DVB标准
a. DVB传输系统
DVB传输系统涉及卫星、有线电视、地面、SMATV、MMDS 等所有传输媒体。它们对应的DVB标准为:DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。
(1)DVB-S(ETS 300 421)
为数字卫星广播系统标准。卫星传输具有覆盖面广、节目容量大等特点。数据流的调制采用四相相移键控调制(QPSK)方式,工作频率为11/12GHz。在使用MPEG-2MP@ML格式时,用户端若达到CCIR 601演播室质量,码率为9Mb/s;达到PAL质量,码率为5Mb/s。一个54MHz转发器传送速率可达68Mb/s,可用于多套节目的复用。DVB-S标准几乎为所有的卫星广播数字电视系统所采用。我国也选用了DVB-S标准。
(2)DVB-C(ETS 300 429)
为数字有线电视广播系统标准。它具有16、32、64QAM(正交调幅)三种调制方式,工作频率在10GHz以下。采用64QAM时,一个PAL通道的传送码率为41.34Mb/s,可用于多套节目的复用。系统前端可从卫星和地面发射获得信号,在终端需要电缆机顶盒。
(3)DVB-T(ETS 300 744)
为数字地面电视广播系统标准。这是最复杂的DVB传输系统。地面数字电视发射的传输容量,理论上与有线电视系统相当,本地区覆盖好。采用编码正交频分复用(COFDM)调制方式,在8MHz带宽内能传送4套电视节目,传输质量高;但其接收费用高。
(4)DVB-SMATV(ETS 300 473)
为数字卫星共用天线电视(SMATV)广播系统标准。它是在DVB-S和DVB-C基础上制定的。
(5)DVB-MS(ETS 300 748)
为高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准。
它基于DVB-S,使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-S接收机配上一个MMDS频率变换器,就可接收DVB-MS信号。
(6)DVB-MC(ETS 300 749)
为低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准。
它基于DVB-C,使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-C接收机配上一个MMDS频率变换器,就可接收DVB-MC信号。
(DVOL本文转自:中国DV传媒 http://www.dvol.cn)