数字电视传输网络技术与标准

关健词：数字电视，传输网络，模拟电视，广播电视，覆盖，模拟电视，信号，同轴电缆

　　三种传输网络、三大传输标准体系，组成了一个数字电视“网格”。不同的数字电视系统都会占据一个“网格”。中国正在培育自己的地面数字电视传输标准，期望在搭建数字电视“网格”中有更大的自主权。 　　

　　数字电视有三种传输网络

　　数字电视传输网络主要指地面、有线和卫星三大数字电视广播传输网络。地面数字电视广播网络通过电视台制高点天线发射无线电波，覆盖电视用户，用户通过接收天线和电视机收看电视节目。这是数字电视广播最基本的传输网络形式，除了娱乐、学习等公益功能之外，其普遍性、可控性和抗毁性还被视为国家安全设施，使之成为紧急情况下动员国民最直接最可靠的政府喉舌。

　　由于模拟电视传输网络无力处置噪声积累和多径干扰，迫使人们把天线架出室外，导致公用天线系统在楼群中发展。随着全频道模拟电视广播信号的光纤宽带传输技术的突破，一个以光纤为干、同轴电缆为支的树形光纤/同轴电缆混合网（HFC）在城市得到普遍利用，逐渐演进成为脱离地面广播系统而独立存在的有线电视广播网络，拥有绝大多数的城市电视用户。与地面广播网必须全国统一频率规划不同，有线广播网可以一城一网或一地一网，具有企业运营特征，在电视用户端它们通过有线制式机顶盒和电视机连接。

　　和地面、有线数字电视广播传输网络不同，卫星数字电视广播网络（简称卫星直播系统）是把数字电视节目信息集中经卫星地面发射站用微波发送到离地面3.8万公里高度的同步卫星上，同步卫星用微波转发回地面，用户电视机通过对星无遮挡的小型卫星接收天线和卫星制式机顶盒收视卫星数字电视节目。根据电波传播原理，卫星数字电视广播信道是微波直线传播的恒参信道，传输功率效率是其主要矛盾。

　　ATSC标准:频谱效率高、功率峰均比低

　　目前，数字电视传输有三大标准，即美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB三种不同的标准。

　　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，包括像素阵列、幅型比和帧频；图像压缩层，采用MPEG-2压缩标准；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，ATSC采用了Zenith公司开发的8-VSB传输模式，在6MHz地面广播频道上可实现19.3Mbps的传输速率。该标准也包含适合有线电视系统的16-VSB传输模式，可在6MHz有线电视信道中实现38.6Mbps的传输速率。

　　最低的两层共同承担普通数据的传输。最高的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；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。

　　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了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向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。

　　DVB标准：支持室内接收、移动接收等需求DVB标准包括4个系统。

　　1． 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11G/12GHz。在使用MPEG-2 MP@ML格式时，用户端若达到CCIR 601演播室质量，码率为9Mbps；达到PAL质量，码率为5Mbps。一个54MHz转发器传送速率可达68Mbps，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。

　　● DVB-C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41.34Mbps，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。

　　● DVB-T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，本地区覆盖最好。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，但接收费用也高。

　　另外，DVB-SMATV是数字卫星共用天线电视(SMATV)广播系统标准，DVB-MS是高于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准，DVB-MC是低于10GHz的数字广播MMDS分配系统标准