数字电视系统的重要技术要点

数字电视系统的关键技术包括：信源编/解码、传送复用、信道编/解码、调制/解调、中间件、条件接收以及高清晰度平板显示技术。

1.数字电视的信源编解码

信源编码是对原始图像或声音信息的编码表示进行比特率压缩的过程。

在数字电视的视频压缩编解码标准方面，各国基本上都采用了MPEG-2标准。由于近年来视频压缩技术的新发展，压缩效率更高的MPEG-4以及MPEG-4 AVC/H.264标准和产品推出，使一个HDTV节目的数据速率从MPEG-2的15Mbit/s下降到6～7Mbit/s，为此，欧洲广播联盟正考虑采用新的视频压缩标准实施HDTV广播。美国DirecTV的卫星直播数字电视业务计划采用H.264编码标准。

另外，中国数字视音频编解码标准工作组制定了面向数字电视和高清晰度激光视盘播放机的AVS标准。AVS基于H.264标准，与MPEG-2完全兼容，同时又兼容H.264基本层，在许多方面具有自主知识产权，从而使专利费用大为降低。AVS压缩效率可达到MPEG-2的2～3倍，与H.264相比较，AVS具有更加简洁的设计，显著降低了芯片实现的复杂度。利用AVS取代MPEG-2，摆脱了MPEGLA（MPEG许可证管理局）组织的专利束缚，对于中国视听产业的发展具有重要意义。

在音频压缩编码方面，国际上存在的三大数字电视标准体系则采用了不同的音频压缩方式。美国高级电视制式委员会（Advanced Television System Committee，ATSC）采纳了5.1声道的环绕声压缩Dolby AC-3作为音频压缩标准。日本地面数字电视广播采用了MPEG-2高级音频编码（Advanced Audio Coding，AAC）标准。欧洲在早期以SDTV为主开展数字电视广播，对音频质量没提出更高的要求，所以选择了早期成熟的MPEG-1 layer 1和layer 2算法。

2.数字电视的传输复用

数字电视系统中对多媒体数据在传输中进行打包、解包处理，也称复用、解复用技术，它为系统具备可扩展性、可分级性与互操作性奠定了基础。在发送端，复用设备将视频、音频和辅助数据等信源编码器送来的数据比特流经处理复合成单路的串行比特流，送给信道编码系统及调制系统，接收端与发送端正好相反。

在数字电视的传输复用标准方面，国际上统一采用MPEG-2标准。MPEG-2在系统传输层定义了两类数据流，即节目流（Program Stream，PS）和传输流（Transport Stream，TS）。其中PS是为相对无误码的本地应用环境而设计的，以交互式多媒体环境和媒体存储管理系统为应用目标，一般用于误码率较小的演播室和存储媒介（如DVD光盘）；TS是为易发生误码的传输信道环境和有损存储媒介设计的。

3.信道编解码及调制解调

信道编码是实现信号可靠传输的重要保证，其目的就是通过纠错编码技术来提高数字电视信号的抗干扰能力。在数字电视系统中普遍应用的前向纠错码有里德—所罗门（Reed-Solomon，R-S）码、BCH码、卷积码、低密度奇偶校验（Low Density Parity Check，LDPC）码等。信道编码之后的基带信号经调制实现频谱搬移之后即可送入卫星、地面和有线传输信道中进行传输。目前所说的各国数字电视的制式标准不能统一，主要是指在信道编码及调制方式上的不同。

在数字电视传输系统中，采用多进制的数字调制技术可大大提高信道的频谱利用率，常用的主要调制技术包括：(www.xing528.com)

●正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）：该调制技术的调制效率高，对传输信噪比要求高，适用于有线电视电缆传输信道。在DVB-C标准中采用64-QAM调制。

●四相相移键控（Quaternary Phase-shift Keying，QPSK）：该调制技术的调制效率较高，对传输信噪比要求低，适用于卫星传输信道。在DVB-S标准中采用QPSK调制。

●残留边带调制（Vestigial Side Band modulation，VSB）：该调制技术的抗多径传播效果好（即消除重影效果好），适用于地面开路传输信道。美国在地面数字电视广播中，采用八电平残留边带调制（8-VSB）。

●正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）：该调制技术的抗多径传播和抗同频干扰效果好，适用于地面开路广播和同频网广播。在DVB-T标准中采用OFDM调制。

4.软件平台——中间件

中间件（Middleware）是一种将应用程序与底层的实时操作系统、硬件实现的技术细节隔离开来的软件环境，支持跨硬件平台和跨操作系统的软件运行，使应用不依赖于特定的硬件平台和实时操作系统。

中间件的作用是使机顶盒基本的和通用的功能以应用程序接口（API）的形式提供给机顶盒生产厂家，以实现数字电视交互功能的标准化，同时使业务项目（以应用程序的形式通过传输信道）下载到用户机顶盒的数据量减小到最低限度。

5.条件接收

条件接收（Conditional Access，CA）是只允许已付费的授权用户使用某一业务，未经授权的用户不能使用这一业务的一种技术手段。条件接收系统是数字电视收费运营机制的重要保证。收费电视系统的基本特点是所提供的业务仅限于授权用户使用，即在节目供应单位、节目播出单位和收视用户之间建立起一种有偿服务体系。正是这种有偿服务体系，才使电视节目制作及播出的巨大投资得以补偿，从而为数字电视产业的持续健康发展奠定了良性循环的经济基础。条件接收系统集成了数据加扰/解扰、加密/解密及智能卡等技术，同时也涉及用户管理、节目管理及收费管理等信息应用管理技术，还能实现各项数字电视广播业务的授权管理及接收控制。

6.高清晰度平板显示技术

如何使数字电视信号经信道传输之后的图像与伴音能够高质量、无失真地呈现给观众，这是显示领域的重要研究课题。以LCD、PDP等为代表的平板显示技术正日益完善与成熟，平板电视正在逐步取代传统的CRT电视，并成为数字电视接收机的主流，它们不仅具有高清晰度的图像质量，色彩生动艳丽，而且性能优异、环保健康，再配之以高质量的环绕立体声，必将会带给观众高质量的视听享受。