数字电视

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数字电视(Digital Television,DTV)

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什么是数字电视

  严格来讲,数字电视应是指从演播室到编辑、发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。但目前看到的数字电视多数仅实现了传输的数字化,即由电视台送出的模拟图像及声音信号,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,最后由数字机顶盒接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还原出模拟的图像及伴音,再送给传统的电视机显示出来。即使有的电视台已实现了数字拍摄、数字编辑和数字播出,但由于数字电视信号在传输中的加密技术还没有完全统一,还不能直接通过数字电视机收看,必须要由对应的机顶盒解密和解调后转换为模拟信号送给电视机显示出来。

  易混淆的概念:

  • “数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”全是电视机厂家为促销而提出的似是而非的概念。
  • 数字电视不等于付费电视。尽管数字电视播出为众多付费频道的推出提供了充足的带宽资源,但模拟电视时代就有付费频道,只是所使用的加解密技术不同。
  • 数字电视机不等于数字电视。就目前市面上出售的数字电视机而言,还必须通过机顶盒才能收看数字电视。同时还要看向你提供电视服务的运营商是否提供了数字电视服务,否则,数字电视机只能看模拟电视节目。[1]

数字电视的分类[2]

  数字电视可以按以下几种方式分类。

  (1)按照用途分。可分为数字电视接收设备和数字电视显示设备两大类。所谓数字电视接收设备是指可以接收、解码数字电视信号的数字电视系统终端设备的统称;数字电视显示设备主要是显示已经过解码后的数字电视视频信号和数字音频终端的统称,不具备接收功能。

  (2)按信号传输方式分类。同模拟电视一样可分为无线传输的地面数字电视、卫星数字电视及有线数字电视3大类。目前发展最快的是卫星数字电视,其次是有线数字电视,地面数字电视主要是用于人口密度很低的边远地域。

  (3)按清晰度分类。可以分为低清晰度数字电视(LDTV)(图像水平清晰度大于250线,相当于VCD的图像质量)、标准清晰度数字电视(SDTV)(图像有效像素是720×576,,相当于DVD的图像质量)、高清晰度数字电视(HDTV)(图像有效像素是。1920×1080,清晰度在水平和垂直两个方面都近似为模拟电视的两倍)。

  (4)按图幅的宽高比分类。可以分为4:3(显示器可使用4:3或5:4)和16:9(显示器可使用16:9或5:3)两种类型。

数字电视的优点[2]

  数字电视技术与原有的模拟电视技术相比,具有如下优点。

  (1)信噪比高,抗干扰能力强,并具有信源纠错能力,信噪比不会因处理信号的次数增加而下降。数字电视信号是二进制(高或低电平)的编码数据流,信息分量隐藏在编码方式之中,加之使用纠错编、解码技术,具有很强的抗干扰能力。所以,在数字信号传输过程中,不会降低信号信噪比。而模拟信号在传输和处理过程中,由于信号的表现形式(大小随时间变化)与干扰信号相同,干扰信号很容易通过各种途径串入,使模拟信号中的噪声随传输距离的长短、电路的级数多少等逐步积累,信噪比下降。

  (2)利用数字信号的行、帧、多帧存储器,能对信号进行各种时基校正,还可对信号进行一维、二维以至包括帧间在内的三维图像处理或变换。例如,利用帧存储器可实现对电视画面的压缩、扩大、冻结、旋转、镜像、换场等效果处理。

  (3)利用数字信息处理技术,可实现设备的自动控制和调整,使设备的功能智能化。

  (4)可减小系统非线性失真对信号的影响。数字系统中电子元件大多工作于开关状态,对线性要求不高,而在模拟系统中,元件与系统的非线性失真会造成图像的失真。

  (5)信号传输的稳定性、可靠性高。因数字信号只有“0”、“1”两个电平,电平的幅度大小只要能满足处理电路识别出是“0”、“1”电平即可,高或低一点对信号质量无影响,使接收端“无差错接收”的概率大,可保证高品质的电视图像和伴音。

  (6)数字电视的信号传输可实现时分多路,充分利用信道容量,利用数字电视信号中场消隐时间来实现图文信息传送。

  (7)可以合理地利用各种类型的频谱资源。在今后采用“单频率网络”技术时,数字电视节目仅用同一个数字电视频道而覆盖全国,用数字传输方式可大大节省频道资源,提高经济效益

  (8)可实现多种业务的“动态组合”。在数字电视节目中,当图像细节较少时,压缩后的图像数据量也较少,此时可插入如电视节目指南、传真、电子游戏软件等其他业务。

  (9)容易实现加密/解密、加扰/解扰技术,便于专业应用(包括军用)的保密以及广播应用的有赏服务(特别是开展各类收费业务),使电视的个性化服务和特殊服务在实践中可方便实现。

  (10)数字电视广播可改变观众收看电视节目的形式,从被动地收看到主动地互交收看。

  (11)图像清晰度高,彩色逼真,无串色,不会产生信号的非线性失真和相位失真。

  (12)数字电视机可实现通过不同I拊软件来完成不同的功能,不仅利于电视升级,也可实现电视机功能的多样化,如集电视、收音、音响、上网、可视电话等多功能于一身,最终将电视打造成一个多媒体家庭平台。

数字电视发射和接收[3]

  数字电视广播系统构成如图所示。

Image:数字电视广播系统.jpg

  1.发送

  首先利用摄像机将实际场景光信号转换成模拟电信号;然后经过A/D转换电路将其转换成数字信号;对其进行频带压缩编码;加入纠错编码的数字信息及其他辅助信息;对高频脉冲信号数字调制;经变频达到电视发射频率,最后由电视发射机发送。

  2.接收

  数字电视接收机接收到数字电视信号后,首先对它进行放大、变频处理,随后经解调器产生数字基带信号,再经误码校正和解码得到二进制图像信号送到D/A转换电路,由该电路转换为模拟信号,最终在屏幕上重现明亮、鲜艳的电视图像。

  通过上面的介绍可知,数字电视是在电视台播出时就使用了数字信号,然后通过有线电视网络或其他传媒送到用户后,被用户的电视机接收、处理后再重现图像和伴音。因此,我国目前采用PALD制模拟电视广播,也就是说现在市场上的所谓数字电视机,只不过是采用了多种

  数字处理技术而已,所以只能称为数字化的模拟电视机,通常简称为数字化电视机。

参看文献

  1. 胡兵,欧慧玲,韩镁.传播技术原理与应用.华南理工大学出版社,2011.04
  2. 2.0 2.1 李怀甫.彩色电视机原理与维修.人民邮电出版社,2008.1
  3. 孙立群.新型彩色电视机原理与维修 电子电器应用与维修专业.高等教育出版社,2011.033
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