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数字电视与模拟电视的区别

一、何为数字电视?

随着中央电视台这月6套数字电视的开播,和中国数字电视国家标准的最后正式确定,人们期望能看到如电影般清晰的电视节目将成为现实。各地商家纷纷打出“全数字电视”、“数码电视”降价促销的广告,不少消费者误认为,买了这样的“数字电视”机就能看上数字电视节目了。其实不然,专家提醒消费者,此“数字”非彼“数字”,购买所谓的“数字电视”机并非就能收看数字电视。

实际上,目前彩电市场上炒作的“数字电视”是一种数字化的终端显示器,其实只是在电视机的部分电路采用了数字化处理技术,如数字画中画技术等,从而使得电视画面更加清晰,其中部分电视机可以接收数字电视信号中保留的原模拟电视的节目,但绝不能接收到新添加的数字电视节目。

那么何为数字电视呢?数字电视相对于模拟电视而言的,是指从拍摄、编辑、制作、播出、传输等电视信号播放和接收的全过程都使用数字技术的电视系统。它能够提供个性化、互动性等服务,并提供六倍于模拟电视的节目量。不论是现在普及的模拟电视机,还是所谓的“数字电视机”,要看上数字电视节目就必须配上一个特定的机顶盒。同时,由于各省对数字电视信号采用了不同的加密系统,所以机顶盒的功能不可能做到电视机里去。

值得注意的是:近日出台的数字电视国家标准确定采用16:9信号源。因此,图象水平和垂直清晰度大于720线、屏幕宽高比为16:9的彩电将是今后的主导产品,而目前市场上的主流产品4:3屏幕彩电将被淘汰。因为它图象达不到满屏,画面也会有所失真。

二、数字电视及其关键技术

数字电视是电视数字化和网络化后的产物。相对于传统的模拟电视,它可以同时传输和接收多路视频信号和其它数字化信息,同时令信息数字化存储以便观众随时调用。其图像质量可以达到电视演播室的质量水平,水平清晰度达到1200线以上,声音质量也非常高。“模拟电视看不到的数字电视看得到,模拟电视做不到的数字电视做得到”,这就是数字电视的独特之处。

真正的数字电视必须使用下面三项关键技术:

(1)对电视图像及伴音进行压缩编码的技术。将模拟电视信号数字化后其数码率很高,例如,对图像亮度信号与色差信号分别用13.5MHz及6.75MHz取样频率进行取样,用10位二进制数进行量化,其数码率达270Mb/s。而一个频带宽为8MHz模拟电视信道若只使用二进制调制方法只能传送小于16Mb/s的二进制数据流。因此必须想法去除图像信号中的多余信息,将数码率从270Mb/s压缩到能在一个信道中传送。这可采用图像与伴音的压缩编码方法实现。国际组织已经制定了许多压缩编码的国际标准,对图像进行压缩编码的标准有JPEG(静态图像压缩编码标准)、MPEG-2(运动图像压缩编码标准)等。对伴音进行压缩编码标准有MPEG伴音压缩编码标准、AC-3等。

(2)纠错编码等信道编码技术。为了提高数字电视传输的可靠性,必须对数据码流进行纠错编码。纠错编码的方法很多,如里德-索罗门码、卷积码、交织、格状编码调制等。

(3)多进制数字调制技术。为了提高传输的频带利用率,可以采用多进制调制方法。如QPSK(四相相移键控)、QAM(正交幅度调制)、VSB(残留边带调制)等。

三、数字电视制式

数字电视制式是指数字电视采用的视音频采样、压缩格式、传输方式和服务信息格式等的规定。目前主要存在3种比较成熟的制式,即美国的ATSC(先进电视系统委员会)制式,欧洲的DVB(数字视频广播)制式和日本的ISDB(综合服务数字广播)制式。对其中的每一种制式,又可以分为卫星传输、电缆传输和地面传输3种不同的方式。无论哪一种制式,它们的视频压缩技术都采用了MPEG-2标准,但是由于美国和欧洲等在模拟电视的制式的差别,为了兼容性,它们的视频采样格式也存在差别,主要体现在行和列的分辨率及场频等。在数字电视信号的传输中,卫星传输一般采用QPSK调制技术,电缆传输一般采用QAM调制技术,但地面传输采用的技术则在不同的制式中存在很大差别,如美国的ATSC采用的是VSB调制技术,而欧洲的DVB和日本的ISDB则使用OFDM调制技术。服务信息是指在数字电视中开展增值服务所用的数据,美国ATSC制式中的PSIP部分和欧洲DVB制式中的SI部分分别规定了各自数字电视中的服务信息格式。我国目前也在积极制订自己的数字电视制式。

四、数字电视与模拟电视比较的优点

采用上面诸多先进技术后的真正的数字电视比以三大制式为代表的模拟彩色电视有着突出的优点。主要的优点是:

(1)在一个8MHz带宽的模拟频道内原来只能传送一个普通的模拟电视节目,采用数字电视后在原来一个模拟频道内可传送DVD(数字视频光碟)质量的节目5至6个,每一个节目的质量要比模拟电视节目的质量高。或可以传送高清晰度电视(HDTV)质量的节目1个或2个。电视频道的利用率大大提高。我国电视频道共68个(不计增补频道),原来只能传68个电视节目,采用数字电视后就可传输DVD质量的节目340至408个。

(2)电视节目传输的可靠性及电视节目质量均大为提高。在电视覆盖范围(如半径40公里范围)内,接收到的图像质量与演播室图像质量相当。

(3)在同样的覆盖范围内,数字电视的发射功率要比模拟电视的发射功率小一个数量级。

(4)可以实现移动接收、便携接收及各种数据增值业务,实现视频点播等各种互动电视业务,可以方便地实现加密和解密,从而实现通信的隐秘性及收费业务,可实现与计算机网络及互联网等的互通互连。
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