數(shù)字廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)化

1、數(shù)字廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)化李曉樺（上海市技術(shù)監(jiān)督情報(bào)研究所）一、前言隨著微電子、 計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)用數(shù)字壓縮處理傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展，廣播電視發(fā)生了劃時(shí)代的變化，發(fā)達(dá)國家積極將模擬 電視廣播體制向數(shù)字電視廣播體制改革。傳統(tǒng)的電視機(jī)將演變?yōu)榻换ナ骄C合業(yè)務(wù)信息傳播的終端， 實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化 。全數(shù)字化電視廣播體制的特點(diǎn)是：提高抗干擾能力和收視質(zhì)量，接近“演播室”水平，實(shí)現(xiàn)不同等級（普通、高清晰度）接收 ；可成倍地節(jié)省頻譜資源，實(shí)現(xiàn)多節(jié)目傳送；便于存儲、處理，實(shí)現(xiàn)多功能。目前，廣播電視技術(shù)正在向其他領(lǐng)域拓展，如醫(yī) 療、電影、教育、監(jiān)控、印刷業(yè)等。廣播電視設(shè)備日益數(shù)字化，與電腦、通訊、因特網(wǎng)相融合

2、。二、數(shù)字電視的定義和重要作用數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成用二進(jìn)制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后進(jìn)行各種功能的處理 、傳輸、存儲和記錄，也可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、監(jiān)測和控制。它從電視節(jié)目的信號采集、制作、編輯、調(diào)制接收處理到終端顯示 的全過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，具有清晰度高、無重影、易進(jìn)行編輯處理、方便與計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代信息工具相連接等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字電視已深入到文件教育?？蒲泄芾?、工礦企業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、公安交通、宇航和軍事等各個(gè)部門。除進(jìn)行傳統(tǒng)的電視節(jié)目 廣播外，數(shù)字電視還能提供許多新的業(yè)務(wù)， 歸納起來可大致分為以下三類： 信息服務(wù)通信， 包括有線電視通信、電視電話、會議 電話、多媒體通信

3、。、衛(wèi)星電視直播；娛樂，包括付費(fèi)電視、視頻點(diǎn)播、交互式電視、 VCD和 DVD、家庭影院、電子電影等等。數(shù)字電視通過衛(wèi)星、地面電視塔和有線電視臺的有線電視網(wǎng)播出。包括：1高清晰度電視高清晰度電視（ HDTV）的概念是日本在 70 年代提出的，自 90 年代以來，高清晰度電視已轉(zhuǎn)向采用全數(shù)字體制。根據(jù)國際電信 聯(lián)盟（ITU）的定義，高清晰度電視系統(tǒng)指， 具有正常視覺的觀眾， 在距該系統(tǒng)顯示屏高度的 3 倍距離上所看到的圖像質(zhì)量應(yīng)與觀看 景象或表演進(jìn)所得到的印象相同的電視系統(tǒng)。數(shù)字高清晰度電視系統(tǒng)可在一個(gè)現(xiàn)有頻道中，傳輸一路高清晰度節(jié)目，是一個(gè)集數(shù)字 視頻、數(shù)字音頻、數(shù)據(jù)和交互式業(yè)務(wù)于一身的數(shù)字傳

4、播系統(tǒng)。它為電子、通信和計(jì)算機(jī)等待業(yè)的匯聚，提供了理想的技術(shù)平臺，是 國家信息基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)中的重要組成部分。2標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視 （SDTV）主要是對應(yīng)于現(xiàn)有電視的分辨率量級。其圖像和伴音的質(zhì)量都比目前模擬電視有所提高，其頻道利 用率高，在目前模擬電視的一個(gè)頻道內(nèi)可同時(shí)播放 4 套（或更多）標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視節(jié)目。三、國內(nèi)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展?fàn)顩r1國外和國際情況近 10 年來，美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家都十分重視發(fā)展數(shù)字廣播電視技術(shù)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，已經(jīng)形成了歐洲數(shù)字視頻廣 播（DVB）、美國先進(jìn)的電視系統(tǒng)（ ATSC）、日本綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播（ ISDB）三大標(biāo)準(zhǔn)體系共存的局面。（1）歐

5、洲歐洲數(shù)字視頻廣播（ DVB）成立于 1993 年，是個(gè)私營機(jī)構(gòu)，目的是推動(dòng)歐洲未來數(shù)字電視的發(fā)展。由研究單位、 IT 產(chǎn)業(yè)、廣 播電臺、衛(wèi)星業(yè)務(wù)經(jīng)營公司和電視技術(shù)規(guī)范制定機(jī)構(gòu)組成。 成員不久便達(dá)到 150 個(gè)。到 1999 年 10 月為止，已有來自世界上 33 個(gè)國家的 253 個(gè)成員。它主要致力于制定衛(wèi)星、電纜、地面、共用天線電視和媒體微波頒布式業(yè)務(wù)傳輸業(yè)務(wù)系統(tǒng)、 業(yè)務(wù)信息和數(shù)據(jù)廣播等方面的標(biāo)準(zhǔn)。DVB的目標(biāo)是建立采用以MPEG2 為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的數(shù)字電視業(yè)務(wù)的框架。其標(biāo)準(zhǔn)是電視工業(yè)公共和私營待業(yè)機(jī)構(gòu)之間達(dá)成的 協(xié)議。 DVB標(biāo)準(zhǔn)系列較為完備，市場應(yīng)用發(fā)展也較領(lǐng)先，迄今為止已制定 50

6、多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)草案，作為歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)（ ETS）、歐洲 通信標(biāo)準(zhǔn)建議草案（ draft ETS ）、歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)草案（ pr ETS）和歐洲標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 （TS/EN）、歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）、DVB技術(shù)規(guī)范 （ DBV TS）等出版。在技術(shù)領(lǐng)域，歐洲廣播聯(lián)盟（ EBU）處于研制新廣播媒體的前沿。它領(lǐng)導(dǎo)研制并開發(fā)了許多新的廣播電視設(shè)備， 通過僅次于日內(nèi)瓦的 DVB協(xié)調(diào)辦公室監(jiān)督數(shù)字視頻廣播項(xiàng)目的進(jìn)展。DVB標(biāo)準(zhǔn)主要是基于MPEG 2 編碼的衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)（ DVBS）、地面標(biāo)準(zhǔn)（ DVB T）和電纜標(biāo)準(zhǔn)（ DVB C），具體有：（ 1）DVBS：QPSK調(diào)制已被采用，其可變的二進(jìn)制流度為 18.4 至 4

7、8.4Mbits/s;（2）DVB C：已建立起 64 QAM調(diào)制，其可變的二進(jìn)制流率為9.6 至38.4Mbits/s;（3）DVB T：盡管尚未確定，但已經(jīng)可預(yù)見將采用 COFDM技術(shù)。新的地面標(biāo)準(zhǔn)框架可能將覆蓋頻譜帶寬。DVBS 和 DVBC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 （ ETSC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）通過，并在許多國家實(shí)施。現(xiàn)在，市場上有 2.45 億只設(shè)備零件帶有 DVB標(biāo)志。由于歐洲國家大多邊界相接，文化背景卻各不相同，所以DVB T 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)靈活性和參數(shù)可修改，從而為今后發(fā)展留下了較大的空間，因而在歐洲得到了大量應(yīng)用。從目前情況來看，歐洲將 SDTV作為發(fā)展數(shù)字電視的突破口

8、， 因此更 注重 SDTV作為發(fā)展數(shù)字電視的突破口， 因此更注重發(fā)展 SDTV，這一現(xiàn)狀將延緩 HDTV 的引入，目前， DVB正在制定涉及以下方面的標(biāo)準(zhǔn)：（1）通過衛(wèi)星和電纜的標(biāo)準(zhǔn)返回路徑協(xié)議。（2）開放式平臺。（3）MHEG與 HTTP、 IPV 6 及其他因特網(wǎng)協(xié)議的兼容性。（2）美國美國將發(fā)展數(shù)字電視的重點(diǎn)放在全數(shù)字 HDTV。1996 年 12 月 24 日，美國聯(lián)邦通信委員會（ FCC）批準(zhǔn)美國先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會 （ATSC）數(shù)字電視規(guī)范的主要內(nèi)容為國家下一代廣播電視的標(biāo)準(zhǔn)， 從此 ATSC標(biāo)準(zhǔn)在美國被正式采用。 目前，ATSC標(biāo)準(zhǔn)已達(dá) 10 項(xiàng)左右。 加拿大、韓國、中國臺灣和阿根

9、廷均 ATSC的數(shù)字地面廣播標(biāo)準(zhǔn)。 ATSC是一個(gè)有近 200 個(gè)成員的國際性機(jī)構(gòu)，其任務(wù)是制定先進(jìn)電視系 統(tǒng)的自愿性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)包括 HDTV、SDTV、數(shù)據(jù)廣播、多頻道環(huán)繞聲音頻和衛(wèi)星直接接收廣播等。其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)覆 蓋范圍和數(shù)據(jù)容量，并且側(cè)重于數(shù)字電視地面廣播。在電纜標(biāo)準(zhǔn)方面，美國有線通信工程師學(xué)會（ SCTE）制定的標(biāo)準(zhǔn)框架已定。從美國數(shù)字電視發(fā)展來看，HDTV通過兼容 SDTV來保證后續(xù)發(fā)展。（3）日本日本從 70 年代開始所謂“高品質(zhì)電視系統(tǒng)”（即HDTV）的研究，提出模擬制 HDTV方案并開始開發(fā) 1125 線的 HDTV，1988 年成功 地對漢城奧運(yùn)會進(jìn)行實(shí)

10、況轉(zhuǎn)播。迫于全球特別是美國全數(shù)字電視HDTV發(fā)展的壓力，日本政府于1997 年 3作出了采用數(shù)字傳輸高清晰度電視的建議，提出了綜合 業(yè)務(wù)數(shù)字廣播（ ISDB）項(xiàng)目，目標(biāo)是把各種信息集中到同一個(gè)信道中廣播。 這些信息包括： 活動(dòng)和靜止圖像、聲音、文字和各種數(shù) 據(jù)。 ISDB能開展不同的新服務(wù)，靈活地將不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)復(fù)接起來， 還具有與通信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互性， 此外，日本正在開發(fā)稱之為超級數(shù)字電視（ UDTV）技術(shù)，與此同時(shí)， NHK等正投入科研力量開發(fā)三維立體 HDTV。日本的標(biāo)準(zhǔn)研究制定強(qiáng)調(diào)自主，目前正在制定 ISDB 標(biāo)準(zhǔn)，參加標(biāo)準(zhǔn)制定工作的主要有：日本電子工業(yè)協(xié)會（ EIAJ）的技術(shù)標(biāo)

11、 準(zhǔn)中心（ TSC）下設(shè)的接收機(jī)與記錄 / 播放設(shè)備、音頻聲頻設(shè)備與系統(tǒng)、廣播電纜電視系統(tǒng)、無線電通信和廣播系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員 會等等。日本采取了衛(wèi)星廣播先行、 地面廣播謹(jǐn)慎跟進(jìn)的做法， 幾家電視電視廣播網(wǎng)絡(luò)公司計(jì)劃于 2000 年 12 月開始通過衛(wèi)星播送數(shù)字電視廣播節(jié)目， 2003 年開始地面播送數(shù)字電視節(jié)目。日本廣播公司、東芝、日立、JVC、三菱、松下等在內(nèi)的大公司積極加強(qiáng)數(shù)字電視相關(guān)技術(shù)的研究與開發(fā)，1998 年推出了符合 ATSC標(biāo)準(zhǔn)的 HDTV以及相關(guān)產(chǎn)品，并推向海外市場。（4）國際情況在國際上，以國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/ 國際電工委員會第1 聯(lián)合技術(shù)委員會（ ISO/IEC JTC1）、

12、國際通信聯(lián)盟（ ITU）、國際電工委員會第 100 技術(shù)委員會（ IEC/TC 100 ）和數(shù)字音頻視頻委員會（ DAVIC）等為首的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)積極開展標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，共同構(gòu)筑數(shù)字廣 播電視標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)?？v觀全球數(shù)字廣播電視標(biāo)準(zhǔn)化狀況，已經(jīng)形成了 DVB和 ATSC為代表的兩大陣營。大多數(shù)國家在發(fā)展數(shù)字廣播電視起始階段都 考慮應(yīng)用 HDTV，并且兼容SDTV，從而保證后續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場、產(chǎn)品及至標(biāo)準(zhǔn)之爭將會更加激烈。3國內(nèi)情況面對國際上以歐、 美、日為首的發(fā)達(dá)國家加快廣播電視數(shù)字化進(jìn)程并積極進(jìn)行全球推廣的形勢，我國政府十分重視新一代電視的研究開發(fā)。 1994 年 11 月，國務(wù)院成

13、立了由宋健任組長、 11 個(gè)國家部委局組成的研究開發(fā)小組。 1996 年，國家科委將高清晰度電 視列為國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目， 成立了“ HDTV總體組”，分別組織了 HDTV戰(zhàn)略研究，于 1998 年 6 月聯(lián)合試驗(yàn)成功我國第一臺完全自主開發(fā)的高清晰度電視功能樣機(jī)系統(tǒng)， 并于同年 9 月通過中央電視塔進(jìn)行高清晰度電視節(jié)目的地面廣播和演示實(shí)驗(yàn)。我國中央電視臺的 15 個(gè)省、市已 MPEG 2/DVB標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衛(wèi)星數(shù)字試播。 1999 年國慶 50 周年之際，中央電視進(jìn)行了數(shù)字電視試播?，F(xiàn)在，我國已進(jìn)入 HDTV發(fā)展的二期工程，工作重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)制定、關(guān)鍵部件研制、接收機(jī)生產(chǎn)，并盡快實(shí)現(xiàn) HDTV向

14、全國試播。在標(biāo)準(zhǔn)化方面， 1999 年 6 月，我國建立了“全國音頻、視頻及多媒體系統(tǒng)與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會”。根據(jù)技術(shù)委員會該年 度國家標(biāo)準(zhǔn)和待業(yè)制修訂計(jì)劃草案，它將在 1999 年至 2000 年間制定數(shù)字電視接收機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 19 項(xiàng)，機(jī)頂盒標(biāo)準(zhǔn) 10 項(xiàng)；并且開展高清晰度 電視系統(tǒng)體制標(biāo)準(zhǔn)化研究。 1999 年 5 月還成立了由國家技術(shù)監(jiān)督局牽頭，國家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、科技部、廣電部、信息產(chǎn)業(yè)部參加的數(shù) 字電視標(biāo)準(zhǔn)化專家委員會，負(fù)責(zé)把握體系框架、項(xiàng)目指南和應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)并組織驗(yàn)收。而商品化組近期工作之一，也是支持我 國數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的制定。國家已確定 HDTV標(biāo)準(zhǔn)原則，即以功能樣機(jī)為基礎(chǔ)，參考國

15、外標(biāo)準(zhǔn)建成我國的標(biāo)準(zhǔn)體系。數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)由廣電總局起草，它將 基本上等效采用 DVBC，但在個(gè)別參數(shù)上作了修改，以適合國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)?！熬W(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒”已由國家計(jì)委立項(xiàng)，廣電總局網(wǎng)絡(luò)中心牽頭 ，部分企業(yè)參加，將提出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星數(shù)字廣播電視基本上采用 DVBS 標(biāo)準(zhǔn)已成定局。而一些地區(qū)已計(jì)劃建立集模擬有線電視、數(shù)字有線電視、 Internet 網(wǎng)拉入、可視電話等綜合雙向業(yè)務(wù)的先導(dǎo)網(wǎng)，這些網(wǎng)的建設(shè)大都 DVBC 標(biāo)準(zhǔn)，因而國內(nèi)已開始考慮有線和地 面廣播業(yè)務(wù)及標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合問題。隨著國內(nèi)數(shù)字電視技術(shù)的進(jìn)一步，還將提出與我國國情相符的 HDTV/DTV 地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。四、開展數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)化的建議制定數(shù)字電視相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

16、，是我國 HDTV二期工程的工作重點(diǎn)之一。它對于將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力， 完善并支撐數(shù)字電視技術(shù) ，加快我國 HDTV產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程具有十分重要的意義。 數(shù)字電視技術(shù)涉及音視頻信號制作、 傳輸和接收， 是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。我國 HDTV技術(shù)開發(fā)時(shí)間不長，各方面發(fā)展尚不均衡，總體上還較為薄弱。因此，在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意做好以下幾項(xiàng)工作。1開展 HDTV標(biāo)準(zhǔn)超前研究HDTV涉及眾多領(lǐng)域，是一項(xiàng)正在成長和完善中的新技術(shù)，具有很大的靈活性。通過這一工作，可以把握國外最新發(fā)展動(dòng)向和 趨勢，為國內(nèi)開展超前標(biāo)準(zhǔn)化作好準(zhǔn)備。2建立我國 HDTV標(biāo)準(zhǔn)體系框架標(biāo)準(zhǔn)體系能夠反映出標(biāo)準(zhǔn)之間配套協(xié)調(diào)、 相互儲存、 相

17、互制約、相互補(bǔ)充的有機(jī)聯(lián)系。它還可以為編制 HDTV標(biāo)準(zhǔn)制定規(guī)則和 計(jì)劃提供重要依據(jù)， 并且宏觀上指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施。3采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)今世界上， 國際標(biāo)準(zhǔn)已成為消防貿(mào)易技術(shù)壁壘、 便利貿(mào)易的有效手段。 世界貿(mào)易組織貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)定 （WTO/TBT）明確 規(guī)定：當(dāng)需要制定技術(shù)法規(guī)并且已有相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)或者相應(yīng)部分即將制定出來時(shí)， 成員國必須使用這些國際標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)部分作為制 定本國技術(shù)法規(guī)的基礎(chǔ)?！痹谖覈⒉捎脟H標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，是技術(shù)引進(jìn)的重要組成部分。在開 展數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)， 我國應(yīng)當(dāng)重視這項(xiàng)工作， 自主制定出本國具有國際水平的國家標(biāo)準(zhǔn)，并且力爭在這一高新技術(shù)中有突破的強(qiáng) 項(xiàng)上出自己的標(biāo)準(zhǔn)，使自己的標(biāo)準(zhǔn)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織接收。 另外，要積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的全過程， 把處于起草階段的國際標(biāo)準(zhǔn)納入 本國標(biāo)準(zhǔn)的制定計(jì)劃，使我國的標(biāo)準(zhǔn)化工作與國際標(biāo)準(zhǔn)化真正接軌并同步進(jìn)行。4協(xié)調(diào)