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浅谈数字电视及其测量

发布时间: 2017-11-02

    一、数字电视概念及其优点
    1.什么是数字电视
    所谓数字电视,是在电视的全过程中,视音频信号都是数字信号,即节目摄制、剪接、编辑、存储、发送、传输、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统。也可以说数字电视是在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化和数字化处理的电视系统。其中电视信号的采集(摄取)、编辑加工、播出发送(发射)属于数字电视的信源,传输和存储属于信道,接收端与显示器件属于信宿。


    2.数字电视分类
    数字电视按其传输途径可分为三种:数字卫星电视(DVB-S),数字有线电视(DVB-C)和数字地面广播电视(DVB-T),数字手持电视(DVB-H)。
    数字电视按其传输视频(活动图像)比特率的大小可粗略划分为三个等级:普及型数字电视(PDTV),标准清晰度数字电视(SDTV)和高清晰度数字电视(HDTV)。其中PDTV属于SDTV的最低等级,现在数字电视的发展方向是以SDTV为主要发展方向,而在数字电视源端或某些领域采用HDTV。
    3.数字电视的优点
    与模拟电视相比,数字电视有如下优点:
    ①图像传输质量较高,距离远。数字电视信号在传输过程中,多次中继(或复制)后不会发生干扰和噪声的积累,同时可采用纠错编码技术,提高抗干扰能力。所以数字电视在传输中保持信噪比基本不变,收端图像质量基本保持与发端一致,且传输距离不受限制。
    ②频谱资源利用率高。频谱资源是国家重要资源,模拟电视的频谱资源有限。一套模拟电视节目要占用36MHz带宽的卫星转发器,占用8MHz的地面电视广播和有线电视频率。而数字电视采用压缩编码技术,在36MHz的卫星转发器中可传送5套SDTV节目,在一个8MHz频道内可传送4套以上的SDTV节目。
    ③提供全新的业务,实现高速数据传输。数字电视通信中可以互不干扰地同时传送文字、数据、语言、静止图像等多种数字信息。
    ④信息稳定可靠,设备维护、使用简单。
    ⑤节省发送功率,覆盖范围广。
    ⑥灵活友好的人机界面,易于实现条件接收。
    因此,技术上先进的数字电视系统必然会取代模拟电视。
    4.数字电视系统简介
    数字电视广播系统主要包括地面广播、有线广播和卫星广播系统。
    数字电视广播系统主要分为以下几个部分:
    ①数字演播室系统;
    ②视、音频信号的压缩编码部分;
    ③系统业务复用部分;
    ④信通编码部分;
    ⑤调制传输部分。
    二、数字电视标准
    1.什么是数字电视标准
    在数字电视传输码流中,一个数据包有多大,含有多少字节,每个字节的含义是什么,甚至一个字节的某一比特位是何意义,都有明确的规定,这就是标准。
    数字电视标准包括两大部分:数字电视演播室标准和数字电视广播标准。pcb抄板数字电视演播室标准定义未压缩音视频的格式、设备间的接口等,主要与节目的制作有关。数字电视广播标准涉及到音视频的压缩、数字信号的传输、条件接收系统、与数字电视广播业务有关的其它标准。
    2.国际上的数字电视标准
    目前,国际上有3个数字标准,分别是美国的标准ATSC(Advanced Television Systerm Committee);欧洲的标准DVB(Digital Video BroADCasting);日本的标准ISDB(Intetarted Services Digital Broadcasting)。
    欧洲的DVB标准分为3个部分:卫星数字电视为DVB-S,采用正交键控调制(QPSK);有线数字电视为DVB-C,采用正交幅度调制(QAM);地面数字电视为DVB-T,采用正交频分复用调制(COFDM)。
    DVB标准具有较多优点,因DVB-S已被全球采用,而DVB-C也被欧洲、澳大利亚、北美、南美等国家采用。可以这样说,国际上数字卫星电视和数字有线电视原则上都采用欧洲的DVB标准,分歧比较大的是地面电视。对于DVB数字电视系统测试标准,原则上是按《DVB系统测试标准TR101290》,该标准对MPEG-2TS流的测试,卫星和电视网络传输媒介共同参数的测试,电视网络、卫星、地面、MMDS/MVDS的专门测试都给出了具体的方法和要求。
    3.我国的数字电视的标准
    我国是世界上电视用户最多的一个国家,应该拥有自有知识产权的数字电视标准。对于数字有线电视和数字卫星电视来说,国家已经明确采用DVB标准,即采用DVB-S和DVB-C,各地均在有序的进行。主要是具有自主知识产权的地面电视标准尚未制定。
    我国确定自主制订地面广播电视标准。电路板克隆2001年国家数字电视专项工作会议针对国内提出的数字电视地面传输方案进行征集。2001年4月30日前征集到四家标准研究单位5个地面传输方案。2002-2003年对这5套方案进行了测试,选出2个方案做进一步改进,即清华大学提出的方案DMB-T标准和上海交通大学提出的方案ADTB-T。在数字电视地面传输标准制定的最后阶段,清华大学主导的DMB-T标准和上海交通大学主导的ADTB-T标准之间僵持不下,最终二者走向“融合”。
    2006年8月18日中国国家标准委在“2006年第8号(总第95号)中国国家标准批准发布公告”中发布了《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》,属国家强制标准,2007年8月1日正式实施。地面数字电视广播有三种接收方式:地面固定接收、移动接收和手持设备接收,我国数字电视地面标准主要适用于前两种接收方式,而针对手持接收将专门制定手机多媒体广播标准。
    三、数字电视测试
    数字电视测试大致可分为四个层次,即应用层、协议层、传输层、物理层。应用层测试主要针对于SD/HD的节目制作和播出部门,测试仪器应当提供多格式、多标准的测试平台,对数字电视音频基带信号进行质量测试。协议层测试主要用于衡量设备对于标准和协议的符合性,要求此类仪器尽可能多的具有当前通用协议,进行协议测试,如MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC和VC-1等。传输层测试用于评估各种调试方式的调试性能,如星座图、调制误差率、误码率等。物理层测试包括具体的物理接口测试,如输出功率、端口阻抗、回波损耗等。

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