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1、数字电视研究背景意义及接入设备现状1研究背景及意义2 数字电视及其发展2.1 数字电视的基本原理2.2 数字电视的长处3 接入设备现状3.1 接入设备的功能3.2 接入设备的分类3.3 接入设备的发展1研究背景及意义随着数字信号解决技术、大规模集成电路、计算机和通信技术的迅速发展与结合，特别是MPEG-2原则的出台和数据压缩技术的迅猛发展，促使广播电视领域正面临着一场新的革命，进入了由模拟电视向数字电视跨越的时代。数字电视DTV(Digital Television)是一场信息产业的革命，无论从电视节目编播、节目制作、节目存储、信号传送，还是到信号接受都在向数字化方向高速发展，是整个电视广播产
2、业链条的变革，被各国视为新世纪的战略技术。数字广播电视不仅提高了节目质量，具有高效传播、高质量画面伴音、高性能的抗干扰接受等优势；并且丰富了频道资源，增强了电视服务功能，可引入家庭购物、宽带Internet浏览、电子商务等新业务，实现多种业务的融和。随着数字电视广播技术的发展和普及，数字电视必将成为家庭信息获取、娱乐与消费的重要平台，将对于推动国民经济发展具有重要的意义。2 数字电视及其发展2.1 数字电视的基本原理数字电视是从节目采集、编辑制作到信号的发送、传播和接受所有采用数字解决的全新电视系统，它运用了先进的数字图像压缩技术、数字信号纠错编码技术、高效的数字信号调制技术等，在解决、传播信
3、号过程中引入的噪波，只要幅度不超过一定的门限，都可以被清除掉；虽然有误码，也可运用纠错技术纠正过来。因此，数字电视接受的图像质量较高。数字电视采用压缩编码技术，在只能传送一套模拟电视节目的频带内可传送多套数字电视节目，使电视频道数迅速增多。数字电视便于开展多种数字信息服务，如数据广播，文字广播等，数字电视容易实现加密、加扰，便于开展各类收费业务。信源编码多路复用信道编码调制信道接受机图1 数字电视广播系统方框图图1是数字电视广播系统方框图。该系统由信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接受机等六部分构成。实现高效数据传播的技术措施有两类：一是在信源编码过程中进行压缩，运用人类听觉、视觉效应
4、清除信号中的多余成分，在不影响收听、收看效果的前提下尽量压缩数据率；二是改善信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。以MPEG-2原则为例，信源编码是把节目源的模拟图像声音信号变为数字信号，再按照ISOIECl3818原则(MPEG-2)压缩编码，形成数字信号源，并根据多种节目传播的规定，编码为复用码流。目前，数字电视的传播途径可分为三种：数字卫星电视、数字有线电视和数字地面电视。这三种数字电视的信源编码方式相似，都是MPEG-2的复用数据包。但由于它们的传播途径不同，采用了不同的调制方式。例如，欧洲DVB数字电视原则中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(O
5、PSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)：数字地面电视系统(DVB-T)采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。TS流TS流视频编码器音频编码器码流复用调制（VSB/OFDM）解调（VSB/OFDM）码流解复用视频解码器音频解码器传播网络图2 数字电视广播系统原理图图2表达了数字电视广播和接受系统基本原理。从内容上分为信源部分和信道部分；从构造上分为发送端，传播网络和接受端。发送端涉及信源编码(音视频编码)，业务复用，信道编码和调制。传播网络既可以是地面广播，也可以是有线电视和卫星接受。调制信号达到接受端，先进行信道解调，形成基带TS流；然后进行解复用，形成
6、音视频PESES流并分别解码，最后输出音频信号和视频信号。2.2 数字电视的长处数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下长处：1. 图像传播质量较高2. 具有数字环绕立体声伴音 3. 资源运用率更高4. 多信息、多功能5. 设备可靠，维护简朴6. 节省发送功率，覆盖范畴广7. 易于实现条件接受因此，先进的数字电视系统必然会取代模拟电视系统。3 接入设备现状机顶盒STB(Set Top Box)是指电视机顶部或内部的一种终端装置。在目前模拟电视与数字电视共存的阶段，千家万户已经拥有的模拟电视机不能直接用来接受数字电视节目，机顶盒就是用来充当数字电视于模拟电视机之间桥梁的一种接受转换装置。本次
7、设计重要实现机顶盒前端有关解调和信道解码部分功能。3.1 接入设备的功能作为模拟电视向数字电视过渡期的解决方案，数字电视机顶盒是一种集计算机、电视和电信技术为一体的高科技产品。数字电视机顶盒涉及解调、信道解码，解复用、条件接受控制和信源解码等数字电视的核心技术，是以电视机为显示设备，接受来自多种数字广播系统的数字信号的顾客端数字设备。它将数字电视信号转换成模拟信号，对通过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号，通过一般电视机的显示屏和音响设备给观众提供高质量的电视节目。目前的数字电视机顶盒具有完善的实时操作系统，提供强大的CPU计算能力，用来协调控制机顶盒各部分硬件设
8、施，并提供美观且易操作的图形顾客界面。同步，机顶盒可以进行数据广播信号的接受和解决，可以通过内部软件功能为顾客实现如因特网浏览、视频点播、家庭购物、电子商务、条件接受系统等多种应用。3.2 接入设备的分类根据传播媒体的不同，数字电视机顶盒分为3种：卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒和有线数字电视机项盒。1. 卫星数字电视机项盒数字卫星机顶盒的重要功能是接受卫星数字电视广播，同步也支持数据广播、图文电视等应用。由于其传播介质是卫星信道，支持交互式应用比较困难。目前所看到的许多卫视节目都是有线电视台通过专业的数字卫星机项盒从卫星上接受下来，再调制到有线电视频段，通过有线电视送入顾客家中。国内数
9、字卫星数字电视机项盒基本采用DVB-S原则。2. 地面数字电视机顶盒地面数字电视机顶盒的传播介质是地面广播信道，该类机项盒所使用的频率与有线电视频率相似，但由于这种无线信道的状况比有线电视网络复杂得多，它的信号传播技术与有线数字电视机顶盒有较大差别。目前，世界上有3种重要的数字电视地面广播原则：欧洲的DVB-T，美国的ATSC和日本的ISDB-T(综合业务数字广播)系统的DTIB(数字地面电视广播)方案。ATSC的接受设备称为DTV，DVB的接受设备称为原则数字电视。3. 有线数字电视机顶盒有线数字电视机顶盒的基本原理与卫星数字电视机顶盒、地面数字电视机顶盒相似，只是信号传播的介质是有线电视广
10、播所采用的全电缆网络或光纤同轴电缆混合网。由于有线电视网络较好的传播质量以及电缆调制解调器技术的成熟，使得此类机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，如数字电视广播接受、电子节目指南、准视频点播、按次付费观看、软件在线升级、数据广播、因特网接入、电子邮件、IP电话和视频点播等，被业界广泛看好。根据国情，国内现今大力发展有线数字电视机项盒，其基本采用欧洲DVB-C原则。3.3 接入设备的发展由于数字电视的发展方向有两个方面：一方面，高清晰度的图像是人们追求的抱负的电视画面效果，因此数字高清晰度电视是数字电视的发展目的之一；另一方面，在数字电视系统中提供多种创新的服务功能也是一种重要的发展方向。因而，数字电视机顶盒技术的发展也会朝着这两个方向迈进，并且最后会是将两者集于一身。数字电视的多方面的优越性及其在功能和市场中的巨大潜力使得DTV和新一代数字电视机顶盒成为众人瞩目的焦点。在数字化时代到来之际，数字电视产业显示出了明显的知识经济特性。因此，较好地运用已形成的科研基本，以科技和自主知识产权为核心，协调规范原则的制定工作，加速产业准备，将使国内的数字电视产业成为一种具有活力，能带动行业增长，对国民经济有重要奉献和在国际上具有很强竞争力的产业。
数字电视研究背景意义及接入设备现状
