ATSC制數(shù)字電視機頂盒的研究

1、.：.；關(guān)于ATSC制數(shù)字電視機頂盒的研討數(shù)字電視的開展趨勢 從1994年開播衛(wèi)星數(shù)字電視，到1998年底開播地面數(shù)字電視廣播，數(shù)字電視曾經(jīng)實現(xiàn)了全面啟動。到1999年底，全球約有2500萬臺衛(wèi)星數(shù)字電視機頂盒，700萬臺有線網(wǎng)數(shù)字機頂盒和40萬臺地面數(shù)字電視機頂盒和接納機，主要分布于歐洲、美國和日本。 美國方案于2006年在全美范圍內(nèi)實現(xiàn)電視節(jié)目的數(shù)字化傳輸，日本那么將在2021年實現(xiàn)一切電視節(jié)目的數(shù)字化，德國媒體管理局方案在2006年前封鎖一切的地面模擬電視傳送。我國的數(shù)字電視技術(shù)正在加緊實施“三步戰(zhàn)略步伐：2003年完成地面數(shù)字電視規(guī)范的制定，在大城市開播數(shù)字電視；2005年，衛(wèi)星傳輸全

2、部實現(xiàn)數(shù)字化；2021年，地面電視根本實現(xiàn)數(shù)字化，普及數(shù)字電視接納機機頂盒；2021年，中國電視廣播全面實現(xiàn)數(shù)字化，完成模擬向數(shù)字的過渡。 目前，世界各國正面臨著從模擬電視向數(shù)字電視的演進變革，與通訊領(lǐng)域的模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)演進的歷程一樣，在用戶需求和科學(xué)技術(shù)提高的宏大拉動下，數(shù)字電視技術(shù)日趨成熟，在不斷為人們提供更高質(zhì)量、更多功能和更個性化的音視頻節(jié)目的同時，逐漸成為電視系統(tǒng)的主流。未來的數(shù)字電視將是一個全方位的寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從各個層面影響現(xiàn)代人類的社會生活，其觸角將普及社會的政治、經(jīng)濟、文化和生活等各個領(lǐng)域。關(guān)于ATSC制數(shù)字電視機頂盒的研討 摘 要：本文概述了數(shù)字電視廣播原理，對ATSC

3、制造了較詳細的引見。在此根底上，進一步論述了作者實現(xiàn)的ATSC制數(shù)字電視機頂盒系統(tǒng)設(shè)計。 1引言 在信息技術(shù)的推進下，廣播電視進入從模擬廣播到數(shù)字廣播的過渡階段。美國，歐洲，澳大利亞，日本，新加坡等相繼確定了本國的數(shù)字電視廣播規(guī)范。 隨著視頻緊縮技術(shù)的深化研討，九十年代初出現(xiàn)了一系列視頻緊縮規(guī)范，其中尤以MPEG-2影響圈較大；同時隨著集成電路制造技術(shù)的提高，許多芯片廠商相繼推出了相應(yīng)公用芯片，這些都極大地推進了數(shù)字電視的開展。美國于1995年經(jīng)過了ATSC數(shù)字電視規(guī)范。歐洲制定了包括DVB-T在內(nèi)的一體化數(shù)字電視廣播規(guī)范，目前偏重于規(guī)范明晰度數(shù)字電視。日本從模擬高明晰度電視研討轉(zhuǎn)向數(shù)字電視之

4、后，確立了ISDB-T的地面廣播規(guī)范。三種規(guī)范在信源編碼方面類似，都采用MPEG-2視頻緊縮，高明晰度電視圖像常用格式為19201080，每秒60場/50場隔行，最大的區(qū)別是信道調(diào)制和傳輸方式的不同。因此三種制式接納機的不兼容主要在接納機信道解調(diào)模塊。 圖1表示了數(shù)字電視廣播和接納系統(tǒng)根本原理。從內(nèi)容上分為信源部分和信道部分；從構(gòu)造上分為發(fā)送端，傳輸網(wǎng)絡(luò)和接納端。發(fā)送端包括信源編碼音視頻編碼，業(yè)務(wù)復(fù)用，信道編碼和調(diào)制。傳輸網(wǎng)絡(luò)既可以是地面廣播，也可以是有線電視和衛(wèi)星接納。調(diào)制信號到達接納端，先進展信道解調(diào)構(gòu)成基帶TS流，然后進展解復(fù)用，構(gòu)成音視頻PESES流分別解碼，最后輸出音頻和視頻信號。

5、2ATSC電視制式簡介 ATSC的英文全稱是Advanced Television Systems Committee美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會。該委員會于1995年9月15日正式經(jīng)過ATSC數(shù)字電視國家規(guī)范。ATSC制信源編碼采用MPEG-2視頻緊縮和AC3音頻緊縮；信道編碼采用VSB調(diào)制，提供了兩種方式：地面廣播方式8VSB和高數(shù)據(jù)率方式16VSB。隨著多媒體傳輸業(yè)務(wù)的不斷開展，為了順應(yīng)挪動接納的需求，近來又方案添加2VSB的挪動接納方式。下面從信源部分和信道部分來作引見： 21信源編碼與解碼 由于數(shù)字化的HDTV原始視頻數(shù)據(jù)量非常大，碼率高達1Gbps以上。為了能在一個6M頻道帶寬內(nèi)廣播

6、HDTV信號，必需采用緊縮比很高的視頻緊縮算法。ATSC制采用MPEG2視頻緊縮。MPEG2視頻緊縮格式分為4級 5類，從低分辨率圖像到高明晰度視頻有十幾種格式，其中 MP HL格式完全符合 HDTV廣播需求。MPEG2視頻緊縮采用了運動估計和補償，幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測編碼，DCT變換編碼和熵編碼等算法，緊縮率可達 3050倍。付出的代價是 MPEG-2緊縮算法運算量極大。AC3有 51聲道編碼，可以復(fù)用成TS流。信源解碼是編碼的逆過程，包括TS的解復(fù)用和音視頻ES的解緊縮，整個過程符合MPEG2和AC3的解緊縮語法。HDTV解碼運算量相對較低，是緊縮編碼運算量的非常之一。 2.2信道調(diào)制與解調(diào)

7、 以地面廣播8VSB方式為例，信道調(diào)制與解調(diào)原理如圖2所示。發(fā)送端：碼率為19.39Mbps的TS流輸入到信道調(diào)制單元。信道編碼過程包括數(shù)據(jù)隨機處置，RS糾錯編碼，卷積交錯，格狀編碼，同步信號插入，構(gòu)成符號率為10.76Msym/s的8電位符號流八種電位：7V，5V，3V，1V。然后進展模擬處置，插入導(dǎo)頻，預(yù)平衡和單邊帶調(diào)制，最后送到發(fā)射機。接納端：射頻RF經(jīng)調(diào)諧器鎖定，構(gòu)成中頻IF輸出，AD變換后逐級進展8VSB信道解調(diào)處置，完成解調(diào)后輸出碼率為19.39Mbps的TS流。8VSB傳輸方式的參數(shù)如表1所示。 對TS流進展信道編碼，要經(jīng)過如下處置：首先TS包中187個字節(jié)和一個偽隨機序列按比特

8、位異或運算TS包長度為188個字節(jié)，同步頭0 x47沒有進展異或和RS編碼，使TS流數(shù)據(jù)隨機化，碼率依然是19.39Mbps。隨機化后數(shù)據(jù)送入 t=10207，187的 RS編碼器，每個TS包添加 20校驗字節(jié)，包長度為 208字節(jié)，碼率上升為21.52Mbps。然后又經(jīng)過208，52的卷積交錯器，可以抵御長度相當于4ms的突發(fā)干擾。在格狀編碼之前還經(jīng)過一個12符號交錯器。格狀編碼采用23方式，即每兩個比特輸入構(gòu)成3比特輸出，此時碼率升為3528Mbps。映射處置將每 3比特數(shù)據(jù)映射到一個 8電位符號，每個符號相當于映射前的 3比特，格狀編碼前的2比特。插入段同步，場同步后，便組裝成為數(shù)據(jù)幀。

9、每一數(shù)據(jù)幀包括兩個數(shù)據(jù)場；每一數(shù)據(jù)場由313個數(shù)據(jù)段組成，其中第一個數(shù)據(jù)段作為該場的同步；每個數(shù)據(jù)段又由832個8電位符號組成，其中開場四個符號作為該段的同步。于是構(gòu)成了符號率為1076Msyms的數(shù)據(jù)流，由于一個符號表示兩比特，所以比特率相當于對2152Mbps，除去同步開銷和檢錯冗余，凈比特率為1928Mbs。 3 機頂盒系統(tǒng)設(shè)計 31 數(shù)字電視機頂盒系統(tǒng)構(gòu)成 ATSC制機頂盒系統(tǒng)可分為兩個相對獨立的模塊：前端信道解調(diào)和后端信源解碼。前端和后端接口的數(shù)據(jù)格式是TS碼流。前端部分主要完成高頻下變換和8VSB信道解調(diào)，并輸出TS流；后端部分實現(xiàn)TS流的解復(fù)用，并將視頻和音頻的ES/PES流分別

10、送入相應(yīng)的音視頻解碼器，最終輸出視頻和音頻信號。系統(tǒng)的整體控制部分由后端的主控CPU擔任，包括I2c總線，前端的信道解調(diào)，TS流解復(fù)用，音頻解碼和視頻解碼，以及遙控器和鍵盤等流程控制。圖3表示了ATSC制機頂盒的系統(tǒng)設(shè)計框圖。 32 前端解調(diào)模塊設(shè)計 1調(diào)諧器Tuner 調(diào)諧器經(jīng)過I2c總線來控制，完成高頻調(diào)諧并輸出中頻信號。有些調(diào)諧器沒有I2c總線，而是由3根控制線來設(shè)置調(diào)諧參數(shù)，此時要求機頂盒的主控芯片帶有一定數(shù)量的PIO編程端口。另外，信道解調(diào)器根據(jù)中頻信號幅度，經(jīng)過AGC信號來調(diào)理調(diào)諧器輸出的中頻信號幅度，使其穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)。中頻信號輸出幅度通常較小，需求經(jīng)過中頻放大器，然后送入

11、8VSB解調(diào)器。 2信道解調(diào)器 8VSB解調(diào)器收到中頻信號后，對其進展模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后逐級進展解調(diào)。信道解調(diào)器可以直接對輸入44MHz中頻信號進展A/D采樣，提供AGC信號調(diào)理中頻信號增益。正常任務(wù)形狀下，解調(diào)芯片先經(jīng)過非相關(guān)AGC方式使中頻信號幅度在A/D采樣范圍之內(nèi)；接著進展載波鎖定和同步信號恢復(fù)；實現(xiàn)同步后，相關(guān)AGC方式進一步細調(diào)中頻信號幅度。然后依次進展NTSC同頻干擾濾波、信號平衡、9相位跟蹤鎖定以及FEC處置包括格狀解碼、去卷積交錯、RS解碼和去隨機等步驟，最后輸出TS碼流。實踐解調(diào)的每一步都可以經(jīng)過內(nèi)部存放器來跟蹤。解調(diào)過程中各階段信號的實踐性能，如鎖定形狀，信噪比，誤碼率等可以

12、由解調(diào)芯片內(nèi)部的存放器指示。 33 后端解碼模塊設(shè)計 1主控CPU 主控CPU實現(xiàn)操作系統(tǒng)的各種控制功能，同時完成TS流解復(fù)接。一方面，主控CPU解析前端送入的TS流，提取相關(guān)的PSI表，并利用PID過濾器來分別音視頻ES或PES流，實現(xiàn)TS流解復(fù)用。另一方面，主控CPU管理多個進程，如視頻解碼、音頻解碼、紅外遙控、鍵盤呼應(yīng)、前端解調(diào)和TS解復(fù)用等，控制著接納機的解碼全過程。 2視頻解碼器 視頻解碼器完成符合 MPEG2緊縮規(guī)范的視頻實時解碼，包括 MPHL格式。解碼器外接128Mbits的SDRAM，用于解碼過程中的數(shù)據(jù)存儲。視頻解碼時，主控CPU解析ES流或PES流幀以上高層語法，提取圖片

13、尺寸，比特率，量化距陣等控制參數(shù)，然后將參數(shù)寫入解碼器的控制存放器。而幀以下的，涉及大運算量的視頻解碼，主要經(jīng)過視頻解碼器的硬件解碼單元實現(xiàn)。視頻解碼器支持ATSC制中的一切十八種格式及其中的某些格式轉(zhuǎn)換，它既可以輸出8-bit的規(guī)范明晰度視頻信號，也可以輸出24-bit高明晰度視頻信號。它還支持OSD，經(jīng)過節(jié)目信息和頻道選擇的顯示，運用戶具有本地信息交互功能。 3音頻解碼器 音頻解碼由單片兼容 MPEG2和 AC3的音頻解碼器完成，不需求外部存儲器。解碼過程中，主控 CPU可以經(jīng)過 8bit數(shù)據(jù)接口或者經(jīng)過I2c接口來控制音頻解碼器。音頻解碼器可接納 MPEG1，MPEG2，AC-3和PCM

14、多種音頻數(shù)據(jù)輸入，具有三路雙聲道PCM數(shù)據(jù)串行輸出接口和一個SPDIF數(shù)字音頻輸入口。 34 機頂盒解碼流程分析 數(shù)字電視機頂盒的源程序裝載于FLASH ROM內(nèi)。加電啟動后，各芯片進展上電復(fù)位，主控CPU從FLASH ROM內(nèi)加載并運轉(zhuǎn)程序。程序首先完成軟硬件初始化，包括時鐘初始化，系統(tǒng)內(nèi)存初始化，前端解調(diào)初始化以及音視頻解碼存放器初始化等，并建立多個任務(wù)進程。多進程方式使主控CPU能同時處置多個任務(wù)流程，還可以進展進程間的通訊控制。 系統(tǒng)完成初始化后，用戶經(jīng)過遙控器選擇頻道，頻道選擇界面經(jīng)過OSD顯示。主控CPU呼應(yīng)遙控器指令，經(jīng)過I2C總線設(shè)置調(diào)諧器，使調(diào)諧器輸出中頻信號。中頻信號經(jīng)信道

15、解調(diào)器處置后，輸出TS流。主控CPU內(nèi)PID過濾器實現(xiàn)TS流解復(fù)接，將相關(guān)的ES或PES流分別送入音視頻解碼器，最終輸出音頻和視頻信號。TS流中的節(jié)目信息經(jīng)過解析并存儲，用戶經(jīng)過OSD查詢菜單，了解相關(guān)的節(jié)目信息。對于多節(jié)目復(fù)合的TS流，用戶還可以經(jīng)過節(jié)目指南EPG指定收看TS流中的某個詳細節(jié)目。 35 機頂盒接納性能 ATSC制頻道帶寬為6MHz，可以傳送19.39Mbps固定比特率的數(shù)字電視節(jié)目，節(jié)目可以是單個高明晰度電視，也可以由4-5個規(guī)范明晰度電視節(jié)目復(fù)用而成，符號率為固定的10.76Msym/s，因此ATSC制廣播電視的頻道搜索比DVB簡單，只需設(shè)定頻道參數(shù)。假設(shè)全頻道范圍內(nèi)接納，

16、也只需從頻道2到頻道69逐個搜索。 限于條件，實驗過程中采用閉路接納的方式，由碼流發(fā)生器輸出8VSB調(diào)制信號，載波頻率為473MHz14頻道，信號直接經(jīng)過一段電纜送到機頂盒的RF輸入端。主控CPU經(jīng)過設(shè)定頻道參數(shù)，可在2秒內(nèi)實現(xiàn)頻道鎖定和8VSB解調(diào)，在45秒內(nèi)包括8VSB解調(diào)和信源解碼完成節(jié)目的解析和音視頻解碼，對于無節(jié)目的頻道05秒內(nèi)可斷定。實踐接納信號的信噪比要求高于16dB，否那么接納機無法解調(diào)或解碼時存在一定的誤碼。 4終了語 數(shù)字化進程使廣播電視，計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊之間的行業(yè)界限變得越來越模糊，三者既浸透又交融的特點將繼續(xù)一段時間。在此背景下，數(shù)字電視也將隨著業(yè)務(wù)和技術(shù)的進一步開展逐

17、漸走向成熟。未來的數(shù)字電視機頂盒不但會在知的領(lǐng)域功能更趨完善，也將在未知的領(lǐng)域里開辟更寬廣的空間。 下面兩層共同承當普通數(shù)據(jù)的傳輸。上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸根底上運轉(zhuǎn)的特定配置，如HDTV或SDTV；還確定ATSC規(guī)范支持的詳細圖像格式，共有18種(HDTV6種、SDTV12種)，其中14種采用逐行掃描方式。 HDTV，1920像素H1080像素V，寬高比16：9，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制； HDTV，1280像素H720像素V，寬高比16：9，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制； SDTV，704

18、像素H480像素V，寬高比16：9或4：3，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制； SDTV，640像素H480像素V，寬高比4：3，幀頻60Hz/隔行掃描制，幀頻60Hz/逐行掃描制，幀頻30Hz/逐行掃描制，幀頻24Hz/逐行掃描制。 另外，ATSC還開發(fā)并經(jīng)過了可為采用50Hz幀頻的國家運用的另行規(guī)范。一、什么是 HYPERLINK esmchina/TECHTERM/ART/%CA%FD%D7%D6%B5%E7%CA%D3.HTM 數(shù)字電視 數(shù)字電視(Digital TV)是從電視信號的采集、編輯、傳播、接納整個廣播鏈路

19、數(shù)字化的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)。數(shù)字電視利用MPEG HYPERLINK esmchina/ART_8800044742_1400_0_0_4300_e08d3937.HTM o 日本沖電氣制定其綠色采購規(guī)范 規(guī)范中的各種圖像格式，把現(xiàn)行模擬電視制式下的圖像、伴音信號的平均碼率緊縮到大約4.6921Mbps，其圖像質(zhì)量可以到達電視演播室的質(zhì)量程度，膠片質(zhì)量程度，圖像程度明晰度到達5001200線以上，并采用AC3聲音信號緊縮技術(shù)，傳輸5.1聲道的環(huán)繞聲信號。 二、數(shù)字電視的分類 按清圖像晰度分類，數(shù)字電視包括數(shù)字高明晰度電視(H HYPERLINK esmchina/TECHTERM/ART/DTV

20、.HTM DTV)、數(shù)字規(guī)范明晰度電視(SDTV)和數(shù)字普透明晰度電視(LDTV)三種。HDTV的圖像程度明晰度大于800線，圖象質(zhì)量可到達或接近35mm寬銀幕電影的程度；SDTV的圖像程度明晰度大于500線，主要是對應(yīng)現(xiàn)有電視的分辨率量級，其圖象質(zhì)量為演播室程度；LDTV的圖像程度明晰度為200-300線，主要是對應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率量級。 按信號傳輸方式分類，數(shù)字電視可分為地面無線傳輸數(shù)字電視(地面數(shù)字電視)、衛(wèi)星傳輸數(shù)字電視(衛(wèi)星數(shù)字電視)、有線傳輸數(shù)字電視(有線數(shù)字電視)三類。 按照產(chǎn)品類型分類，數(shù)字電視可分為數(shù)字電視顯示器、數(shù)字電視 HYPERLINK forum.esm-cn/FO

21、RUM_POST_1000010009_1100102167_0.HTM o 尋機頂盒生產(chǎn)廠家 機頂盒和一體化數(shù)字電視接納機。 按顯示屏幕幅型比分類，數(shù)字電視可分為43幅型比和169幅型比兩種類型。 三、數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)范 1、數(shù)字電視的信源編解碼技術(shù) 視頻編解碼技術(shù) 數(shù)字電視尤其數(shù)字高明晰度電視與模擬電視相比，在實現(xiàn)過程中，最為困難的部分就是對視頻信號的緊縮。在19201080顯示格式下，數(shù)字化后的碼率在傳輸中高達995Mbit/s，這比現(xiàn)行模擬電視的傳輸信息量大得多。因此數(shù)字電視的圖像不能象模擬電視的圖像那樣直接傳輸，而是要多一道緊縮編碼工序。視頻編碼技術(shù)主要功能是完成圖像的緊縮

22、，使數(shù)字電視的信號傳輸量由995Mbit/s減少為20？30Mbit/s。 音頻編解碼技術(shù) 與視頻編解碼一樣，音頻編解碼主要功能是完成聲音信息的緊縮。聲音信號數(shù)字化后，信息量比模擬傳輸形狀大得多，因此數(shù)字電視的聲音不能象模擬電視的聲音那樣直接傳輸，而是要多一道緊縮編碼工序。 信源編解碼的相關(guān)規(guī)范 國際上對數(shù)字圖像編碼曾制定了三種規(guī)范，分別是主要用于電視會議的H.261、主要用于靜止圖像的JPMG規(guī)范和主要用于延續(xù)圖像的MPEG規(guī)范。 在HDTV視頻緊縮編解碼規(guī)范方面，美國、歐洲和日本設(shè)有分歧，都采用MPEG-2規(guī)范。MPEG緊縮后的信息可以供計算機處置，也可以在現(xiàn)有和未來的電視廣播頻道中進展分

23、配。在音頻編碼方面，歐洲、日本采用了MPEG-2規(guī)范；美國采用了杜比(Dolby)公司的AC-3方案，MPEG-2為備用方案。但隨著技術(shù)的提高，1994年完成的MPEG-2隨著技術(shù)的提高如今顯得越來越落后，國際上正在思索用MPEG-4 AVC來替代目前的MPEG-2。 中國方面，中國的數(shù)字音視頻編解碼規(guī)范任務(wù)組制定了面向數(shù)字電視和高清激光視盤播放機的AVS規(guī)范。該規(guī)范據(jù)稱具有自主知識產(chǎn)權(quán)，與MPEG-2規(guī)范完全兼容，也可以兼容MPEG-4 AVC/ H.26?國際規(guī)范根本層，其緊縮程度據(jù)稱可到達MPEG-2規(guī)范的2-3倍，而與MPEG-4 AVC相比，AVS更加簡約的設(shè)計降低了芯片實現(xiàn)的復(fù)雜度

24、。 2、數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng) 數(shù)字電視的復(fù)用系統(tǒng)是HDTV的關(guān)鍵部分之一。從發(fā)送端信息的流向來看，它將視頻、音頻、輔助數(shù)據(jù)等編碼器送來的數(shù)據(jù)比特流，經(jīng)處置復(fù)合成單路串行的比特流，送給信道編碼及調(diào)制。接受端與此過程正好相反。在HDTV復(fù)用傳輸規(guī)范方面，美國、歐洲、日本沒有分歧，都采用了MPEG-2 規(guī)范。美國已有MPEG-2解復(fù)用的公用芯片。 3、數(shù)字電視的信道編解碼及調(diào)制解調(diào) 數(shù)字電視信道編解碼及調(diào)制解調(diào)的目的是經(jīng)過糾錯編碼、網(wǎng)格編碼、平衡等技術(shù)提高信號的抗干擾才干，經(jīng)過調(diào)制把傳輸信號放在載波或脈沖串上，為發(fā)射做好預(yù)備。目前所說的各國數(shù)字電視的制式，規(guī)范不能一致，主要是指各國在該方面的不同，詳細

25、包括糾錯、平衡等技術(shù)的不同，帶寬的不同，尤其是調(diào)制方式的不同。 數(shù)字傳輸?shù)某Ｓ谜{(diào)制方式： 正交振幅調(diào)制(QAM)：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比高，適宜有線電視電纜傳輸。 鍵控移相調(diào)制(QPSK)：調(diào)制效率高，要求傳送途徑的信噪比低，適宜衛(wèi)星廣播。 殘留邊帶調(diào)制(VSB)：抗多徑傳播效應(yīng)好即消除重影效果好，適宜地面廣播。 編碼正交頻分調(diào)制(COFDM)：抗多徑傳播效應(yīng)和同頻干擾好，適宜地面廣播和同頻網(wǎng)廣播。 四、世界上現(xiàn)有的主要 HYPERLINK esmchina/ART_8800068365_1100_2101_0_0_ad6d3684.HTM o 中國自主規(guī)范的堅決擁護者和受害者力合微

26、電子 數(shù)字電視規(guī)范 1、美國數(shù)字電視規(guī)范ATSC 美國地面電視廣播迄今仍占其電視業(yè)務(wù)的一半以上，因此，美國在開展高明晰度電視時首先思索的是如何經(jīng)過地面廣播網(wǎng)進展傳播，并提出了以數(shù)字高明晰度電視為根底的規(guī)范-ATSCAdvanced Television System Committee先進電視制式委員會。美國HDTV地面廣播頻道的帶寬為6MHZ，調(diào)制采用8VSB。估計美國的衛(wèi)星廣播電視會采用QPSK調(diào)制，有線電視會采用QAM或VSB調(diào)制。 ATSC數(shù)字電視規(guī)范由四個分別的層級組成，層級之間有明晰的界面。最高為圖像層，確定圖像的方式，包括象素陣列、幅型比和幀頻。接著是圖像緊縮層，采用MPEG-2

27、緊縮規(guī)范。再下來是系統(tǒng)復(fù)用層，特定的數(shù)據(jù)被納入不同的緊縮包中，采用MPEG-2緊縮規(guī)范。最后是傳輸層，確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。對于地面廣播系統(tǒng)，采用Zenith公司開發(fā)的8-VSB傳輸方式，在6MHz地面廣播頻道上可實現(xiàn)19.3Mb/s的傳輸速率。該規(guī)范也包含適宜有線電視系統(tǒng)高數(shù)據(jù)率的16-VSB傳輸方式，可在6MHz有線電視信道中實現(xiàn)38.6Mb/s的傳輸速率。 下面兩層共同承當普通數(shù)據(jù)的傳輸。上面兩層確定在普通數(shù)據(jù)傳輸根底上運轉(zhuǎn)的特定配置，如HDTV或SDTV；還確定ATSC規(guī)范支持的詳細圖像格式，共有18種(HDTV 6種、SDTV 12種)，其中14種采用逐行掃描方式。 在6

28、種HDTV格式中，由于19201080格式不適宜在6MHz信道內(nèi)以60幀/秒進展逐行掃描，故以隔行掃描取代之。SDTV的6?0480圖像格式與計算機的VGA格式一樣，保證了與計算機的適用性。在12種SDTV格式中，有9種采用逐行掃描，保管3種為隔行掃描方式以順應(yīng)現(xiàn)有的視頻系統(tǒng)。 另外，ATSC還開發(fā)并經(jīng)過了可為采用50Hz幀頻的國家運用的另行規(guī)范。HDTV格式的象素陣列一樣，但幀頻為25Hz和50Hz；SDTV格式的垂直分辨率為576行，程度分辨率那么不同；也包含352288格式，順應(yīng)必要的窗口設(shè)置。 2、歐洲數(shù)字電視規(guī)范DVB 歐洲數(shù)字電視規(guī)范為DVB，即Digital Video Broa

29、dcasting，數(shù)字視頻廣播。從1995年起，歐洲陸續(xù)發(fā)布了數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)、數(shù)字電視衛(wèi)星廣播(DVB-S)、數(shù)字電視有線廣播(DVB-C)的規(guī)范。歐洲數(shù)字電視首先思索的是衛(wèi)星信道，采用QPSK調(diào)制。歐洲地面廣播數(shù)字電視采用COFDM調(diào)制，8M帶寬。歐洲有線數(shù)字電視采用QAM調(diào)制。 DVB-T(ETS 300 744) 為數(shù)字地面電視廣播系統(tǒng)規(guī)范。這是最復(fù)雜的DVB傳輸系統(tǒng)。地面數(shù)字電視發(fā)射的傳輸容量，實際上與有線電視系統(tǒng)相當，本地域覆蓋好。采用編碼正交頻分復(fù)用(COFDM)調(diào)制方式，在8MHz帶寬內(nèi)能傳送4套電視節(jié)目，傳輸質(zhì)量高；但其接納費用高。 DVB-S(ETS 300

30、421) 為數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)規(guī)范。衛(wèi)星傳輸具有覆蓋面廣、節(jié)目容量大等特點。數(shù)據(jù)流的調(diào)制采用四相相移鍵控調(diào)制(QPSK)方式，任務(wù)頻率為11/12GHz。在運用MPEG-2MPML格式時，用戶端假設(shè)到達CCIR 601演播室質(zhì)量，碼率為9Mb/s；到達PAL質(zhì)量，碼率為5Mb/s。一個54MHz轉(zhuǎn)發(fā)器傳送速率可達68Mb/s，可用于多套節(jié)目的復(fù)用。DVB-S規(guī)范幾乎為一切的衛(wèi)星廣播數(shù)字電視系統(tǒng)所采用。我國也選用了DVB-S規(guī)范。 DVB-C(ETS 300 429) 為數(shù)字有線電視廣播系統(tǒng)規(guī)范。它具有16、32、6?QAM(正交調(diào)幅)三種調(diào)制方式，任務(wù)頻率在10GHz以下。采用6?QAM時，一個

31、PAL通道的傳送碼率為41.34Mb/s，可用于多套節(jié)目的復(fù)用。系統(tǒng)前端可從衛(wèi)星和地面發(fā)射獲得信號，在終端需求電纜機頂盒。 3、日本數(shù)字電視的規(guī)范ISDB 日本數(shù)字電視首先思索的是衛(wèi)星信道，采用QPSK調(diào)制。并在1999年發(fā)布了數(shù)字電視的規(guī)范-ISDB。ISDB是日本的DIBEG(Digital Broadcasting Experts Group 數(shù)字廣播專家組)制定的數(shù)字廣播系統(tǒng)規(guī)范，它利用一種曾經(jīng)規(guī)范化的復(fù)用方案在一個普通的傳輸信道上發(fā)送各種不同種類的信號，同時曾經(jīng)復(fù)用的信號也可以經(jīng)過各種不同的傳輸信道發(fā)送出去。ISDB具有柔軟性、擴展性、共通性等特點，可以靈敏地集成和發(fā)送多節(jié)目的電視和

32、其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 4、DVB與ATSC的比較 歐洲D(zhuǎn)VB規(guī)范和美國ATSC規(guī)范的主要區(qū)別如下： 方形像素：在ATSC規(guī)范中采用了“方形像素(Square Picture Eelements),由于它們更加適宜于計算機；而DVB規(guī)范最初沒有采用，最近也采用了。此外，范圍廣泛的視頻圖像格式也被DVB采用，而ATSC對此那么不作強迫性規(guī)定。 系統(tǒng)層和視頻編碼：DVB和ATSC規(guī)范都采用MPEG-2規(guī)范的系統(tǒng)層和視頻編碼，但是，由于MPEG-2規(guī)范并未對視頻算法作詳細規(guī)定，因此實施方案可以不同，與兩個規(guī)范都無關(guān)。 音頻編碼：DVB規(guī)范采用了MPEG-2的音頻緊縮算法；而ATSC規(guī)范那么采用了AC-3的音

33、頻緊縮算法。 信道編碼：兩者的擾碼器Radomizers采用不同的多項式；兩者的里德所羅門前向糾錯FEC編碼采用不同的冗余度，DVB規(guī)范用16B，而ATSC規(guī)范用功20B；兩者的交錯過程(Interleaving)不同； 在DVB規(guī)范中網(wǎng)格編碼Trellix coding有可選的不同速率，而在ATSC規(guī)范中地面廣播采用固定的2/3速率的網(wǎng)格編碼，有線電視那么不需采用網(wǎng)格編碼。 調(diào)制技術(shù)：衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中DVB規(guī)范采用QPSK，而ATSC規(guī)范不涉及衛(wèi)星廣播。有線電視系統(tǒng)中DVB規(guī)范采用任選的16/32/6?QAM，而ATSC規(guī)范采用16VSB，兩者完全不同。地面廣播系統(tǒng)中DVB規(guī)范采器具有QPSK

34、、16QAM或6?QAM的COFDM2K個或8K個載波；而ATSC規(guī)范采用8VSB。 5、三種數(shù)字地面廣播系統(tǒng)的比較 ISDB-T和歐洲的DVB-T非常類似,可以說是經(jīng)修正的歐洲方案,傳輸方案仍是COFDM,運用的編碼方式一樣,調(diào)制方法也一樣,也分為2K和8K兩種方式。由于日本電視射頻帶寬為6MHz,所以載波數(shù)、載波間隔有所差別。ISDB-T與DVB-T、ATSC ATV的比較如下： 6、DVB、ATSC和ISDB成員近況 據(jù)悉，DVB成員曾經(jīng)到達265個(35個國家和地域)，主要集中在歐洲并普及世界各地，我國的廣播科學(xué)研討院和TCL電子集團也在其中。ATSC成員30個，其中有美國國內(nèi)成員20

35、個、阿根廷、法國、韓國等7個國家的成員10個，中國的廣播科學(xué)研討院也參與了ATSC組織。ISDB謀劃指點委員會委員17個，其他成員23個，其成員都是日本國內(nèi)的電子公司和廣播機構(gòu)。 五、中國的數(shù)字電視規(guī)范 1、中國的衛(wèi)星數(shù)字電視規(guī)范 中國衛(wèi)星數(shù)字電視采用QPSK調(diào)制方式，與歐洲、美國和日本采用的規(guī)范一樣。由于中國限制個人直接接納衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目，所以目前是由有線電視臺集中接納數(shù)字電視信號，并將其轉(zhuǎn)化為模擬信號經(jīng)過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸給寬廣用戶收看的。 2、中國的有線數(shù)字電視規(guī)范 中國有線數(shù)字電視的規(guī)范還在報批過程中，估計采用QAM調(diào)制方式，與歐洲、美國和日本一樣。中國有線數(shù)字電視的開展根底較好，且播出所

36、需的投入本錢較小，曾經(jīng)在部分大中型城市試播。有線數(shù)字電視因不受國家政策限制，有能夠會得到很快推行。 3、中國的地面數(shù)字電視規(guī)范 數(shù)字電視地面廣播與數(shù)字衛(wèi)星廣播相較，有容易普及、接納價錢低廉的特點；與數(shù)字有線電視廣播相較，那么較不易受城市施工建立、自然災(zāi)禍、戰(zhàn)爭等要素呵斥的網(wǎng)絡(luò)中斷影響。因此，在傳輸情況、運用需求等方面，地面?zhèn)鬏敺绞礁訌?fù)雜，全球各地在地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)方案的選擇上爭議也最大。 自2001年4月起，中國國家廣電總局便開放數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的規(guī)格建議書的提交；并已在2001年10月開場在北京、上海及深圳三地進展數(shù)字地面廣播規(guī)范的測試任務(wù)，在2002年至2003年間測試完成之后，開場

37、進展最后規(guī)范的制定，目前還在制定過程之中。 目前中國各方面提交的地面數(shù)字電視規(guī)范提案共5套，分別是： 國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive Experts Group)一號提案：高級數(shù)字電視廣播系統(tǒng)(ADTB-T)； 國家HDTV總體組(The HDTV Technical Executive Experts Group)二號提案：數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)(BDB-T/OFDM)； 廣電總局廣播科學(xué)研討院(Academy of Broadcasting Science, State Administration of Radio, Film and TV)的

38、射頻子帶分割雙載波混合調(diào)變系統(tǒng)(CDTB-T)； 清華大學(xué)(Tsinghua University)地面數(shù)字多媒體電視廣播傳輸協(xié)議(TDS-OFDM based DMB-T)； 成都電子科技大學(xué)(Chengdu Electronic Technology University)的同步多載波擴頻地面數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)(SMCC/COFDM)。 目前，這五種規(guī)范中，呈現(xiàn)出清華大學(xué)與上海交大的兩種規(guī)范對壘之勢。 清華大學(xué)的DMB-T規(guī)范 該規(guī)范在OFDM(正交頻分復(fù)用)的維護間隔(Guard Interval)中，去掉了導(dǎo)頻部分，復(fù)用同步頭。該同步頭利用DSS(直接分散方式，分散符號運用的是PN系列)

39、，提高了靈敏度，有利于汽車等挪動形狀下接納信號。與歐洲方式相比，靈敏度提高了10%左右，信噪比的要求也可以降低到-20dB。同時信號的傳輸效率也提高了10%。 清華DMBT協(xié)議簡介 DMB-T (Terrestrial Digital Multimedia/Teelevision Broadcasting) 基于 TDS-OFDM (Time Domain Synchronous -Orthogonal Frequency Division Multiplexing)調(diào)制技術(shù) 分級的幀構(gòu)造 強糾錯編碼技術(shù) 靈敏的信道調(diào)制技術(shù) OFDM 3780 個子載波，QPSKQAM?？苟鄰胶投嗥绽招?yīng)，支

40、持單頻網(wǎng) 高效可靠的時域同步技術(shù) 幀同步：Walsh 編碼的PN序列，QPSK調(diào)制?？煽客剑咀R別，終端定位和絕對時間同步，只接納需求信息，到達省電便攜和挪動的條件和目的 準確快速的信道估計技術(shù) 便于實現(xiàn)的快速算法 清華DMB-T方案的技術(shù)特點 具有自主知識產(chǎn)權(quán)目前已有19個專利 信道容量大 (最高每秒 32兆位， 適于高明晰度電視廣播) 接納靈敏度高 (簡單天線可以收視， 適于便攜式接納機) 同步恢復(fù)快小于5ms，信道估計準確，抗干擾才干強24dB擴頻增益，抑制數(shù)字電視的懸崖效應(yīng)，支持數(shù)據(jù)廣播 可以抗靜態(tài)多徑 (簡單天線接納)和動態(tài)多徑干擾 (適于運動環(huán)境下接納) 可以抗各種家電脈沖干擾

41、 頻率規(guī)劃效率高支持同頻網(wǎng)，可用低發(fā)射功率覆蓋大范圍 采用分級編碼技術(shù)，使標清和高清電視信號傳輸?shù)玫郊嫒?采用了擴頻技術(shù)，大大提高了時域信號同步性能 在傳輸系統(tǒng)的信號調(diào)制和糾錯編碼兩大部分都有創(chuàng)新 整體性能優(yōu)于現(xiàn)有數(shù)字電視傳輸系統(tǒng) 具有可擴展性交互式多媒體廣播、蜂窩式廣播網(wǎng)，等等 上海交大的ADTB-T規(guī)范 ADTB-T是一種“單載波方案，采用4位或16位QAM變調(diào)方式，并在其中融入了獨特的平均化技術(shù)，運用8MHz帶寬，擁有5Mbit/s、10Mbit/s、20Mbit/s三種傳輸方式。目前正在開發(fā)第4代接納樣機，同時正在進展高速挪動接納實驗。 關(guān)于挪動接納信號的性能，據(jù)稱超越了DVB-T。關(guān)

42、于所需的靈敏度，據(jù)悉為-82dBm(最大20Mbit/秒)？-92dBm(最大5Mbit/秒)。 其主要的技術(shù)組成和特點包括： 有效的數(shù)據(jù)構(gòu)造：滿足靈敏的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)和抗干擾要求 單載波調(diào)制技術(shù)：4/16/6?O-QAM 雙導(dǎo)頻輔助同步技術(shù)：穩(wěn)健的上下導(dǎo)頻輔助同步系統(tǒng) 優(yōu)秀的信道編解碼技術(shù)：級聯(lián)的交錯內(nèi)外碼FEC 強大的對抗信道衰落的平衡技術(shù)：0dB多經(jīng)和前、后向回波 更多高效的接納處置技術(shù)：普通高頻頭復(fù)雜的數(shù)字信號處置 大容量挪動接納：挪動條件下最高速率可達12Mbps ADTB-T中心技術(shù)與創(chuàng)新點： 初次實現(xiàn)大容量12Mbps的高速挪動接納 初次實現(xiàn)單載波的單頻網(wǎng)技術(shù) 提供了高/中/低碼率

43、業(yè)務(wù)混合傳輸?shù)哪軌蛐?穩(wěn)定可靠的固定接納性能，兼容有線接納 信號的峰均比低，載噪比門限低，有利于頻譜規(guī)劃，作到更好的信號覆蓋 對抗相位噪聲的才干強 跟蹤快速變化信道的才干強 采用雙導(dǎo)頻信號，載波恢復(fù)和時鐘恢復(fù)更穩(wěn)健，可靠 獲得近20項發(fā)明專利 數(shù)字電視規(guī)范ATSC，DVB的比較 收藏 贊賞 楊 力 李 利摘要：本文從視頻、音頻、地面廣播、衛(wèi)星電視、有線電視、交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等方面對兩大數(shù)字電視規(guī)范ATSC和DVB進展了全面的比較。 1 前言 伴隨信息時代的到來，廣播電視事業(yè)，特別是有線電視得到了迅速開展。 有線電視的開展有兩個明顯的特點： 一是光纖化，光纖通訊技術(shù)的開展DWDM、光復(fù)用技術(shù)和光交

44、換技術(shù)的出現(xiàn)及光設(shè)備的價錢不斷下降和用戶對帶寬的需求越來越高使得光纖越來越向用戶接近；二是數(shù)字化，這表達在兩個方面，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬電視廣播在逐漸向數(shù)字電視廣播過渡，另一方面隨著多功能交互業(yè)務(wù)的開展和開展，基帶數(shù)字業(yè)務(wù)所占比例越來越大，許多有線電視臺為此建立了本人的數(shù)字干線網(wǎng)絡(luò)。 模擬電視的數(shù)字化進展迅速，到4月18日止，美國在29個城市曾經(jīng)有57個電視臺地面廣播發(fā)送數(shù)字HDTV信號，覆蓋44的美國人口。 其他國家和地域也為此積極地做預(yù)備或進展推行，我國將在50周年國慶時進展數(shù)字電視試播。 在電視的數(shù)字化進程中，規(guī)范之爭猛烈，據(jù)DVB的資料，數(shù) 字地面廣播采用規(guī)范情況是： 曾經(jīng)采用DVB的占1

45、9以歐洲為主，曾經(jīng)采用ATSC的占15以北美為主，曾經(jīng)采用ISDB的占5日本，還有61尚未確定，我國目前也面臨著一次選擇。對有線電視臺而言，開展交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是新的收入增長點，選擇何種規(guī)范的產(chǎn)品將直接影響到有線電視投入的本錢及收益 情況，對數(shù)字機頂盒和Cable Modem規(guī)范的研討、產(chǎn)品的測試曾經(jīng)引起了各臺的注重，北京、上海、廣州和成都都做了一些的實驗，但采用什么規(guī)范還沒有確定。 2 數(shù)字電視規(guī)范概述 2.1 ATSC ATSC (Advanced Television Systems Committee)努力于建立先進的電視系統(tǒng)規(guī)范，如HDTV等。它的數(shù)字電視規(guī)范(A/ 53) 已于199

46、6年底被FCC采用。 在北美ATSC和SCTE (Society of Cable Telecommunications Engineers) 協(xié)作進展地面廣播、有線電視和衛(wèi)星電視的數(shù)字電視規(guī)范任務(wù)，SCTE建立美國有線電視技術(shù)規(guī)范，建立了OpenCable (機頂盒) 和DOCSIS/MCNS (Cable Modem) 。 SCTE的技術(shù)評價和測試由CableLabs進展，如 Cable Modem能否符合MCNS規(guī)范是由CableLabs擔任測試認證的。 2.2 DVB DVB (Digital Video Broadcasting)是歐洲努力于數(shù)字電視規(guī)范的組織，其目的是找 到一種對一

47、切傳輸媒體都適用的數(shù)字電視技術(shù)和系統(tǒng)，它包括DVBS (衛(wèi)星) 、 DVBT (地面廣播) 、DVBC (有線電視)和DVBRCCL (Return Channels for Cable and LMDS)。DAVIC(Digital Audio Visual Council)是個非贏利組織，主 要開展Cable Modem和機頂盒的交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的規(guī)范，它和DVB在這方面獲得了一致。 3 兩大規(guī)范的比較 3.1 普通比較 3.2 視頻比較 a. ATSC 格式包括720576 544576 480576 352576 720480 544480 480480 352 480 352288 3

48、52240 支持16:9和4:3的寬高比 HDTV定義為MPEG2的MPHL， 分辨率不超越19201152 19201080是建議的分辨率3.3 音頻比較a. ATSC Dolby(AC3) 5.1聲道環(huán)繞立體聲 兩聲道在192kbps到達最正確質(zhì)量 5.1聲道環(huán) 繞立體聲在384kbps到達好質(zhì)量，在448kbps到達最正確質(zhì)量 b. DVB MPEG第二層的 Musicam 在256kbps到達最正確立體聲質(zhì)量 向后兼容環(huán)繞立體聲需求高比特率：640kbps 3.4 地面廣播比較 a. ATSC RS(204,188, T=10)，交錯深度I=52 更好的帶寬效 率 低的C/N比門限，

49、系統(tǒng)抗脈沖噪聲干擾才干 更好的相位噪聲性能 低的峰值/平均功率比 較低的接受門限使較小的功率提供較好的覆蓋 b. DVBT RS (204,188, T=8)，交錯深度I=12 COFDM編碼能較好的處理多途徑接受問題 單頻網(wǎng)絡(luò) (SFN) 運用8k方式 挪動接受運用2k方式 3.5 衛(wèi)星系統(tǒng)比較 a. DigiCipher(ATSC) Reed Solomon的FEC(前向糾錯碼) 8種卷積收縮率(5/11, 1/2,3/5,2/3,4/5,5/6,7/8) QPSK或Offset的QPSK調(diào)制 b. DVBS RS(204,188, T=8)，交錯深度I=12 5種卷積收縮率(1/2,2/

50、3,4/5,5/6,7/8) QPSK調(diào)制 3.6 有 線電視比較 a. SCTE RS(128,122, T=3)，可變交錯深度 64QAM和256QAM調(diào)制 OpenCable的機頂盒和DOCSIS/MCNS的Cable Modem 格形編碼使C/N比獲得2dB的 改善 格形編碼使三階差拍產(chǎn)物減少 b. DVBC RS(204,188,T=8)，交錯深度I= 12 64QAM調(diào)制 4 交互式業(yè)務(wù) 4.1 IP包封裝格式 DVB/DAVIC是基于ATM的，經(jīng)過AAL5實現(xiàn)高效的IP over ATM，或者運用LLC /SNAP封裝。 DOCSIS直接將Ethernet幀封裝成MCNS幀 4.

51、2 下行調(diào)制 DVB/DAVIC： 帶外調(diào)制運用QPSK； 帶內(nèi)運用MPEG2傳送，16，64和256QAM DOCSIS運用MPEG 2傳送， 64和256QAM 4.3 上行調(diào)制 DVB/DAVIC運用QPSK DOCSIS運用QPSK和 16QAM 4.4 下行頻譜利用率 a. DVB/DAVIC 帶外調(diào)制每個ATM信元采用RS (55,53) 編碼，1MHz和2MHz帶寬碼率分別為 1.544Mbps和3.088Mbps。 MPEG2運用RS(204,188)，交錯深度I=12，滾降系數(shù)0.15，頻譜效率為0.80log2(QAM星座數(shù))bps/Hz。 b. DOCSISMPEG2運用

52、RS (128,122) ，交錯深度可變，64QAM滾降系數(shù)0.18，格形編碼的卷積編碼比例14/15，頻譜效率為0.7539log2(64)bps/Hz；256QAM滾降系數(shù)0.12，格形編碼的卷積編碼比例19/20，頻譜效率為0.808log2(64)bps/Hz。 4.5 上行頻譜利用率 DVB/DAVIC：帶外調(diào)制每個ATM信元采用RS(59,53)編碼，200Hz到4MHz帶寬的碼率從0.256Mbps到6.176Mbps。 DOCSIS： 運用RS編碼， 糾錯碼長由CMTS確定， 長度從T=0到T=10，0.2, 0.4,0.8,1.6和3.2MHz帶寬的波特率分別為160,320

53、,640,1280和2560k。 5 總結(jié) 從總體來看，ATSC和DVB都很勝利，DVB較好的綜合了衛(wèi)星、地面廣播和有線電視，如在糾錯編碼的方法和系數(shù)方面堅持了很好協(xié)調(diào)性，這樣衛(wèi)星和地面廣播節(jié)目可以方便的轉(zhuǎn)入有線網(wǎng)絡(luò)。也正是采用了一致的糾錯格式，沒有很好 的思索不同傳輸途徑的特點，使得DVBT和DVBC在抗噪聲才干方面較ATSC和SCTE差，COFDM調(diào)制較好的處理了多徑接納和挪動接納的問題。 在交互式數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面，DVB和DOCSIS都在努力使本人的規(guī)范國際化，從現(xiàn)有的產(chǎn) 品看， 支持MCNS/DOCSIS的Cable Modem占主流，而在機頂盒方面，支持DVB/ DAVIC的產(chǎn)品居多。

54、在機頂盒的CA方面， DVB/DAVIC運用Smart Card實現(xiàn)， 而DOCSIS支持Smart Card和可尋址方式，雖然都是開放式構(gòu)造，但DVB/DAVIC較為特殊，因此在管理系統(tǒng)的支持方面，DVB/DAVIC的廠家較少，僅NDS等幾家。 目前國內(nèi)開展Cable Modem業(yè)務(wù)的有線臺較多，而機頂盒的推行那么相對落后，思索到產(chǎn)品的兼容性，DOCSIS的機頂盒是更經(jīng)濟的選擇，這樣有線電視臺可以在前端設(shè)備、管理系統(tǒng)的投入上得到節(jié)約。 本文CSDN博客，轉(zhuǎn)載請標明出處： HYPERLINK 關(guān)鍵詞：機頂盒，模塊構(gòu)成，關(guān)鍵技術(shù) 1 引 言隨著科技提高及數(shù)字技術(shù)的開展，廣播電視進入了從模擬廣播到

55、數(shù)字廣播的過渡階段。自從歐洲率先于20世紀80年代提出數(shù)字視頻廣播的概念之后，歐美國家的企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)用了近8年的時間完成了數(shù)字視頻廣播技術(shù)的研發(fā)以及規(guī)范的制定，極大地推進了數(shù)字電視的開展。美國于1995年經(jīng)過了ATSC數(shù)字電視規(guī)范。歐洲制定了包括DVBT在內(nèi)的一體化數(shù)字電視廣播規(guī)范，目前偏重于規(guī)范明晰度數(shù)字電視。日本從模擬高明晰度電視研討轉(zhuǎn)向數(shù)字電視之后，確立了ISDBT的地面廣播規(guī)范。三種規(guī)范在信源編碼方面類似，都采用MPEG2視頻緊縮，高明晰度電視圖像常用格式為19201080，每秒60場50場隔行，最大的區(qū)別是信道調(diào)制和傳輸方式的不同。因此，三種制式接納機的不兼容主要在于接納機信道解調(diào)

56、模塊。圖1表示了數(shù)字電視廣播和接納系統(tǒng)根本原理。從內(nèi)容上分為信源部分和信道部分；從構(gòu)造上分為發(fā)送端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和接納端。發(fā)送端包括信源編碼音視頻編碼、業(yè)務(wù)復(fù)用、信道編碼和調(diào)制。傳輸網(wǎng)絡(luò)既可以是地面廣播，也可以是有線電視和衛(wèi)星接納。調(diào)制信號到達接納端，先進展信道解調(diào)構(gòu)成基帶TS流，然后進展解復(fù)用，構(gòu)成音視頻PESESPacket EssentialStreamEssentialStream流分別解碼，最后輸出音頻和視頻信號。2ATSC電視制式簡介ATSC的英文全稱是Advanced TelevisionSystems Committee美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會。該委員會于1995年9月15日正式

57、經(jīng)過ATSC數(shù)字電視國家規(guī)范。ATSC制信源編碼采用MPEG2視頻緊縮和AC3音頻緊縮；信道編碼采用格形編碼殘留邊帶VSB調(diào)制，提供了兩種方式：地面廣播方式8VSB和高數(shù)據(jù)率方式16VSB。隨著多媒體傳輸業(yè)務(wù)的不斷開展，為了順應(yīng)挪動接納的需求，近來又方案添加2VSB的挪動接納方式。下面從信源部分和信道部分來作引見。21信源編碼與解碼由于數(shù)字化的HDTV原始視頻數(shù)據(jù)量非常大，碼率高達1Gbps以上。為了能在一個6MHz頻道帶寬內(nèi)廣播HDTV信號，必需采用緊縮比很高的視頻緊縮算法。ATSC制采用MPEG2視頻緊縮。MPEG2視頻緊縮格式分為4級5類，從低分辨率圖像到高明晰度視頻有十幾種格式，其中，

58、MPHL格式完全符合HDTV廣播需求。MPEG2視頻緊縮采用了運動估計和補償，幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測編碼，離散余弦變換DCT編碼和熵編碼等算法，緊縮率可達3050倍，但其代價是MPEG2緊縮算法運算量極大。AC3有51聲道編碼，可以復(fù)用成TS流。信源解碼是編碼的逆過程，包括TS的解復(fù)用和音視頻ES的解緊縮，整個過程符合MPEG2和AC3的解緊縮語法。HDTV解碼運算量相對較低，是緊縮編碼運算量的非常之一。22信道調(diào)制與解調(diào)以地面廣播8VSB方式為例，信道調(diào)制與解調(diào)原理如圖2所示。發(fā)送端：碼率為1939Mbps的TS流輸入到信道調(diào)制單元。信道編碼過程包括數(shù)據(jù)隨機處置、RS糾錯編碼、卷積交錯、格狀編碼

59、、同步信號插入，構(gòu)成符號率為1076Msyms的8電位符號流八種電位：7V，5V，3V，1V。然后進展模擬處置，插入導(dǎo)頻，預(yù)平衡和單邊帶調(diào)制，最后送到發(fā)射機。接納端：射頻RF經(jīng)調(diào)諧器鎖定，構(gòu)成中頻IF輸出，AD變換后逐級進展8VSB信道解調(diào)處置，完成解調(diào)后輸出碼率為1939Mbps的TS流。8VSB傳輸方式的參數(shù)如表1所示。對TS流進展信道編碼，要經(jīng)過以下處置：首先，TS包中187個字節(jié)和一個偽隨機序列按比特位異或運算TS包長度為188個字節(jié)，同步頭0 x47沒有進展異或和RS編碼，使TS流數(shù)據(jù)隨機化，碼率依然是1939Mbps。隨機化后數(shù)據(jù)送入t10207，187的RS編碼器，每個TS包添加20校驗字節(jié)，包長度為208字節(jié)，碼率上升為2152Mbps。然后又經(jīng)過208，52的卷積交錯器，可以抵御長度相當于4ms的突發(fā)干擾。在格狀編碼之前還經(jīng)過一個12符號交錯器。格狀編碼采用23方式，即每兩個比特輸入構(gòu)成3比特輸出，此時碼率升為3528Mbps。映射處置將每3比特數(shù)據(jù)映射到一個8電位符號，每個符號相當于映射前的3比特，格狀編碼前的2比特。插入段同步、場同步后，便組裝成為數(shù)據(jù)幀。每一數(shù)據(jù)幀包括兩個數(shù)據(jù)場；每一數(shù)據(jù)場由313個數(shù)據(jù)段組成，其中第一個數(shù)據(jù)段作為該場的同步；每個數(shù)據(jù)段又由832個8電位符號組成，其中開場4個符號作為該段的同步。于是構(gòu)成了符號率為1076Msyms的數(shù)據(jù)流，