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1、数字电视的技术应用及发展现状摘要 数字电视技术经历了一个漫长而又迅速的发展过程，现在的数字电视技术比原来的模拟技术有明显的优点。而我国现在的数字电视发展仍处在一个初步阶段，还有许多问题面临。关键词 数字电视； 电视技术； 数字电视发展The Application And Current Development of Digital TV TechnologyAbstract: Digital television technology experienced a long and rapid development .Now the digital television technology
2、 has more advantages than the original simulation technology. And the digital television development in our country is at a preliminary stage ,and has many problems.Key Word: digital television technology ; television technology; the development of digital television一.数字电视概况电视技术，经历着从黑白电视到彩色电视的发展过程，有
3、的国家已开始试播高清晰度电视和立体电视。我国决定从1999年10月1日起开始试播高清晰度电视(HDTV)。电视的使用范围早已超越了广播娱乐界，并深深地扩展到文化教育、科研管理、工矿企业、医疗卫生、公安交通、军事宇航等各个重要部门。现在的彩色电视虽已发展到色彩鲜艳，形象逼真的高超地步，但是，它们仍然是“模拟电视”。在图像信号的制作处理、控制调节、记录重放、调制解调、传输转播、接收显示等过程中，图像信号和伴音信号都是在时间轴上和振幅轴上连续变化的模拟信号。模拟电视最明显的缺点是接力传输方式产生噪声，长距离传输的信噪比恶化，使图像清晰度越来越受到损伤；发送传输设备中，放大器的非线性积累使图像对比度产
4、生越来越大的畸变；相位失真的积累产生色彩失真，使“鬼影”现象愈来愈严重。同时，模拟电视还具有稳定度差、可靠性低、调整繁杂、不便集成、自动控制困难、以及成本高昂等缺点。近十多年来，由于微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术、计算机技术的突飞猛进，使数字电视的发展已取得了令人鼓舞的成果。特别是数字图像获取、数字存储、位图打印和图形显示的数字设备的出现,带来了许多数字图像方面的应用。技术先进国家的电视演播室设备数字化已完成，数字电视接收机已上市出售，各种数字图像编码压缩设备随多媒体技术的发展已投人使用。国际上也相应地制定了统一的数字电视信号的编码标准，为数字电视的发展奠定了坚实的基础。所
5、谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，使电视技术进入崭新时代。二数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下优点：（一）信号杂波比和连续处理的次数无关。电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示，因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，都可能把它清除掉，即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以
6、利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以，在数字信号传输过程中，不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中，每次都可能引入新的杂波，为了保证最终输出有足够的信杂比，就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求S/N40dB，而数字信号只要求S/N20dB。模拟信号在传输过程中噪声逐步积累，而数字信号在传输过程中，基本上不产生新的噪声，也即信杂比基本不变。（二）可避免系统的非线性失真的影响。而在模拟系统中，非线性失真会造成图像的明显损伤。(三)数字设备输出信号稳定可靠。因数字信号只有“0”、“l”两个电平，“l”电平的幅度大小只要满足处理电路中可能识别出是“l”电平就可，大一点、小一点无
7、关紧要。(四)易于实现信号的存储，而且存储时间与信号的特性无关。近年来，大规模集成电路(半导体存储器)的发展，可以存储多帧的电视信号，从而完成用模拟技术不可能达到的处理功能。例如，帧存储器可用来实现帧同步和制式转换等处理,获得各种新的电视图像特技效果。(五)由于采用数字技术，与计算机配合可以实现设备的自动控制和调整。(六)数字技术可实现时分多路，充分利用信道容量，利用数字电视信号中行、场消隐时间，可实现文字多工广播(七)压缩后的数字电视信号经数字调制后，可进行开路广播，在设计的服务区内(地面广播)，观众将以极大的概率实现“无差错接收”(发“0”收“0”，发“l”收“l”)，收看到的电视图像及声
8、音质量非常接近演播室质量。(八)可以合理地利用各种类型的频谱资源。以地面广播而言，数字电视可以启用模拟电视的“禁用频道”，而且在今后能够采用“单频率网络”技术，例如l套电视节目仅占用同1个数字电视频道而覆盖全国。 (九)具有可扩展性、可分级性和互操作性，便于在各类通信信道特别是异步转移模式(ATM)的网络中传输，也便于与计算机网络联通。三目前已被采用的数字电视设备有：数字特技、数字时基校正器、数字帧同步机、数字录像机、数字电视接收机等。数字化设备可大大扩展特技功能，加强艺术效果。从整个电视系统来说，发展数字电视可以分两步走：(l)局部设备数字化。即摄像机输出为模拟信号，经模拟、数字转换(A/D
9、)变成数字信号，在演播室的数字设备中进行处理，如数字特技处理等，处理完后，又转换成(D/A)模拟信号，再用电视发射机发射。接收机收到信号以后，检波成视频信号，再经A/D变换成数字信号，在接收机中进行数字处理(如数字降噪、数字轮廓校正、数字去重影、画中画等)，再由D/A变换在显像管上显示出高度清晰、噪声很小的鲜艳图像。(2)全系统实现数字化，即把要发送图像直接变换成数字信号，经编码压缩再变换成适合于传输的码型，在数字微波、数字光纤信道上传输，在接收端再将所收到的数据恢复成电视图像，在通道的所有环节上电视信号都是以数字形式传送的。图l-2为数字电视传输系统框图。发端由摄像机产生彩色电视图像，经A/
10、D变换后，变为数字视频信号送入信源编码中。信源编码承担着图像数据压缩功能，它去掉信号中的冗余部分，使传输码率降低。经信源编码后的图像信号送入多路复用器中与数字音频信号进行多路复用，然后送入信道编码器，信道编码即为纠错编码，提高信号在传输中的抗干扰能力。这是因为数据码流经长距离传输后不可避免地会引入噪声而发生误码。因此，加入纠错码以提高其抗干扰能力。经纠错编码后的信号送入输出接口电路。输出接口电路起码型变换作用，即把单极性码变成有利于传输的双极性码。远距离传输时，可以采用数字微波线路，也可以采用数字光纤线路，以接力传输方式，站与站的距离可达50公里。收端的过程与发端相反，接收端收下信号后，输入接
11、口电路把双极性信号变为单极性信号，再送入信道解码中，在信道解码中可纠正由传输所造成的误码，然后信号送入解多路复用，再分别送入视频、音频处理电路中，还原成模拟的视频、音频信号。图l-2数字电视传输系统框图四我国数字电视发展现状世界通信与信息技术的迅猛发展将引发整个电视广播产业链的变革，数字电视是这一变革中的关键环节。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业已经引起广泛的关注，各发达国家根据自己的国情，已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数
12、字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”。 中国数字电视主要由有线数字电视、地面数字电视、卫星数字电视、IPTV网络电视四类通道构成，由于国内目前是有线数字电视为主体的发展方向，所以在有线数字电视正处于高速发展之中，中国数字电视的高速发展主要依靠有线数字通道拉动。在要发展数字电视面临的问题还很多。一是原先电视台设备的更换，节目的制作成本高于模拟电视。这直接造成数字电视初期节目源紧张。二是数字电视的基础是双向电视网络，现有网络由单向改为双向改造成本较高，难度很大。三是我国数字电视标准的不确定也影响了数字电视的进程。中国数字电视产业仍处于起步阶段，中国的国情决定了中国电视系统的数字化不可能一步到位，只能是有选择、分阶段进行。从数字电视的发展趋势来看，中国数字电视发展将经历三个阶段：机顶盒、标准清晰度数字电视SDTV和高清晰度数字电视HDTV，这三者将在一个很长的时期内并存。参考文献 1苏广财.数字电视发射机技术发展浅析J.广播电视信息，2010(4). 2胡晓东.基于数字电视整体的光发射机状态的快速调整研究J.有线电视技术，2010(5). 3徐芳梅.数字电视发射机技术状态分析J.信息与电脑：理论版，2010(5). 4付兵.数字发射机的特点及应用分析J.现代视听，2010(S2).5