数字电视基础知识

数字电视基础知识

2014年5月

前言您好！本胶片将帮你更轻松地进入数字电视系统 的知识领域中，在开始学习之前，我们建议您先 看看以下的说明，以达到更好的学习效果！ 1. 这个胶片是专门为了从未接触过数字电视 广播知识的读者而专门整理的，首要的目的是让 您快速地建立起对整个数字电视系统的整体概念， 因此对于许多的知识点并不会作很详细的介绍。

首先让我们看看，什么是数字电视？

数字电视就是：节目从有线电视台传输到我们家 里，这一过程中节目是以数字信号的形式存在。

严谨一些的表达是：以数字信号的形式进行电视 信号的产生、存储及传输。

“模拟”信号与“数字”信号的差异“模拟”信号是这样的一种信号：它的物理值具有绝对的 表征意义，例如一个电压波形，当它是1V时，与当它是 1.02V时，是被视为两个完全不同的值。 “数字”信号是这样的一种信号：它的物理值不直接拥有 表征意义，例如在某些数字电路中，一个电压波形，当它 低于0.5V时，无论到底是多大，都表征“0”;而当它高于 0.5V时，则被视为“1”。 也就是说，数字信号，其实是利用了真实世界中的某种物 理量(如电压),人为地划分成若干区间。当该物理量的 值落在某一区间内时，就将其判定为某一约定好的数字值。 这就是数字信号与模拟信号的本质差异。 当数字信号受到干扰时，只要其当前值仍然落在其应该在 的区间内，那么其表征的值就没有受到影响。这就是数字 信号抗干扰能力强的原因。

数字电视有哪些好处呢？ 首先说说数字信号的好处： “数字”是和“模拟”相对应的，数字信号具有比模拟信 号强得多的抗干扰能力。因此即使线路传输过程中衰减比 较大，或者是受到一些干扰，信号仍然能保持良好，至少 要比模拟信号受到的影响小一些。 同时，从通信的角度上看，频率是一种资源，射频的频带 是有限的，由于采用的技术不同，数字电视系统能比传统 模拟电视更有效地利用带宽。在相同的带宽下，数字电视 能传输的节目是模拟电视的几倍(具体视数字电视节目的 码率而定)。通常一根同轴电缆最大可以传输几百套节目。

同时，数字电视使用的MPEG-2编码，能支持多种不同分 辨率及复杂度的编码方式，使节目的视音频质量能随需应 变，且能满足较高的观赏需要。此外，如果运营中能使用双向网络，则用户可以更多地参 与到节目中，例如在线点播、在线竞猜等，可以衍生出许 多增值业务。 从用户角度来说，使用数字电视可以享受更高质量的视频 信号，更加丰富的业务，更加优质的服务。 从运营商角度来

说，可以更好地控制用户，改变整个经营 思路和方法。

数字电视的另一大优势就是可以把众多的节目拆开，变为产 品包进行销售。例如：A用户可以只购买基本节目套餐，那么他就看不到电影频道；而 B用户额外购买了电影频道，那他就能够收看到电影频道。

这和以前的模拟电视“只能开通或者不开通，无法选择性地 购买”,是有重大的区别。因为从运营商的角度来讲，节目是有成本的。如果播放电影，投入了更 多的成本，势必要提高收费。如果是模拟电视，运营商无法知道一个用 户是否看了电影频道，则无法区别对待，如果对每个用户均提价，则不 看电影的用户就有意见了，因此一些高成本的业务就无法开展。 而在数字电视系统中，由于使用了加扰技术，就可以对每个用户进行区 分对待，区分收费，因此将使整个运营更加的有活力。愿意付款的用户 可以享受更多的节目，而运营商也将在这样的过程中获得更多的收益。

此外，在数字电视系统中，可以实现许多以前模拟电 视无法实现或者很难实现的业务功能。

例如：EPG(电子节目指南。提供当天及未来若干天的 节目时间表，以后就不需要再买电视报啦^_^)VOD(视频点播); NVOD(准视频点播); 数据广播(浏览局方限定的一些网页); 见下页的解释

等等……

VOD业务和NVOD业务VOD(Vedio On Demand)业务 : VOD就是实时视频点播业务，当用户想观看某个节目时，通过回传网络订购 该节目，电视台立刻为此用户专门开设一个传输通道，于是用户可以马上收 看该节目，网络上的流媒体电影就可以看作为视频点播的一种。 那么，在当前广电网络多为单向网络，没有回传通道的情况下，如何实现节 目的选择收看呢？答案就是NVOD业务。

NVOD(Near Vedio On Demand)业务 :因为HFC网络资源有限，而VOD的资源占用量相对较大，因此目前普遍使用 的是NVOD准视频点播。 NVOD把节目的播出时间点固定，多个不同时间点开始的节目并行播放，让 用户可以选择离自己最近的时间点观看，从而达到类似VOD的效果。 比如电视台使用NVOD播放《2046》,影片长度为1小时30分，则使用6个通 道循环播放，每个通道的开始时间间隔15分钟，比如分别为12:00,12:15, 12:30,12:45,13:00,13:15,则观众如果想点播节目，最多只需要等15分钟。

说了这么多，我们还是先看看数字电视系统的 整体组网图吧。

EPG Server

用户管理系统

卫星接收机 本地监视解码器

CA复用器节 目 传 输 网 适配器

加扰器矩阵

QAM

混 频 器

HFCSTB

编码器

适配器 QAM

模拟节目

传输网络 SDH

HFC

解释：在DVB中规定，射频的频谱上，每8MHz做为一个频 点

, 传输一路TS流。 根据计算，当每套节目的码率是6Mbps,一个频点通常能 够传6套节目。 这意味着需要多个频点才能够满足运营需要，而一个 QAM只能调制一个频点的信号，因此需要有多个QAM, 调制后，多路信号要混到一根同轴电缆上传输。 作为解码端来讲，它使用高频头进行下变频，尽管电缆上 包含了所有信号，但一个高频头同一时间只能接收一个频 点的信号。这点需要明确。

学习小结看完前面的组网图，建议您现在给自己口头复述 一下：数字电视节目从原始节目源开始，是如何 一步步处理，经过了哪些设备，送到用户家中的 电视机上的？ 另外请您再回想一下，数字电视有哪些优点？

MPEG-2系统层下面我们要学习MPEG-2的系统层。 在前面的学习过程中，相信您也很有兴趣想知道，到 底节目是如何被处理成信号送给用户的，用户的机顶 盒又是如何将信号还原成节目的。 这些疑问，都会在紧接着的学习中得到初步的解答。

首先介绍一下MPEG,他们制定了许多标准哦：MPEG (Moving Picture Expert Group) 运动图像专家组，该组织成于1988 年，专门研究运动图像及其伴音的编解码、存储、传输等。该组织制定的很 多标准成为现在国际通用的标准。 MPEG标准： MPEG-1 视频：NTSC(352X240X30) PAL(352X288X25) 音频：2声道 速率：1.5Mbps 应用领域：VCD MPEG-2 视频：352X240到1920X1080(四级五配置11种模式) 音频：支持5.1声道和7.1声道等多种模式 速率：从4Mbps~80Mbps 应用领域：数字电视、HDTV、DVD MPEG-4 专门针对多媒体应用的图像编码标准 MPEG-7 基于内容表示的标准，应用于多媒体信息的搜索、过滤、组织 和处理 (还未完成)

根据我们平时了解到的一些视音频产品常识，我们应 该都知道MPEG是一种视音频编码标准，但您知不知 道，其实MEPG-2不仅仅包括了编码，还包括了码流 的封装格式及数据流的格式。

正因为如此，MPEG-2协议就基本满足了数字电视广 播系统的需要。以其为基础，DVB组织增加了一些内 容，使其更适应于数字电视业务，就产生出了DVB标 准。