1、数字电视基础知识（第二期）4.DVB 与 ATSC 的比较 - 美国标准 ATSC 欧洲标准 DVB 日本标准 ISDB - 地面 卫星 有线 地面 卫星 有线 地面 卫星 有线 调制方式 8VSB/16VSB QPSK QAM 2K/8KCOFDM QPSK QAM 分段 COFDM QPSK QAM 视频编码 MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 音频编码 AC-3 MPEG-2 MPEG-2 复用 MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2 欧洲 DVB 标准和美国 ATSC 标准的主要区别如下：方形像素：在 ATSC 标准中采纳了“方形像素”(Square Picture Eelem
2、ents),因为它们更加适合于计算机；而 DVB 标准最初没有采纳，最近也采纳了。此外，范围广泛的视频图像格式也被 DVB 采纳，而 ATSC 对此则不作强制性规定。系统层和视频编码：DVB 和 ATSC 标准都采纳 MPEG-2 标准的系统层和视频编码，但是，由于 MPEG-2 标准并未对视频算法作详细规定，因而实施方案可以不同，与两个标准都无关。音频编码：DVB 标准采纳了 MPEG-2 的音频压缩算法；而 ATSC 标准则采纳了 AC-3 的音频压缩算法。 信道编码：两者的扰码器（Radomizers）采用不同的多项式；两者的里德所罗门前向纠错（FEC）编码采用不同的冗余度，DVB 标准
3、用 16B，而 ATSC 标准用功 20B；两者的交织过程(Interleaving)不同； 在 DVB 标准中网格编码（Trellix coding）有可选的不同速率，而在 ATSC 标准中地面广播采用固定的 2/3 速率的网格编码，有线电视则不需采用网格编码。 调制技术：卫星广播系统中 DVB 标准采用 QPSK，而 ATSC 标准不涉及卫星广播。有线电视系统中 DVB 标准采用任选的 16/32/64QAM，而 ATSC 标准采用 16VSB，两者完全不同。地面广播系统中 DVB 标准采用具有 QPSK、16QAM 或 64QAM 的 COFDM（2K 个或 8K 个载波）；而ATSC
4、标准采用 8VSB。5.三种数字地面广播系统的比较 ISDB-T 和欧洲的 DVB-T 非常类似,可以说是经修改的欧洲方案,传输方案仍是 COFDM,使用的编码方式相同,调制方法也相同,也分为 2K 和 8K 两种模式。因为日本电视射频带宽为6MHz,所以载波数、载波间隔有所差别。ISDB-T 与 DVB-T、ATSC ATV 的比较如下： - 日本标准 ISDB-T 欧洲标准 DVB-T 美国标准 ATSC ATV 带宽 5.6MHz,432KHz 6.6,7.6MHz 5.6MHz 调制 COFDM COFDM 8VSB 载频调制 DQPSK、16QAM、64QAM DQPSK、16QAM
5、、64QAM 8VSB 多工方式 MPEG-2 系统 MPEG-2 系统 MPEG-2 系统 编码 MPEG-2 编码 MPEG-2 编码 MPEG-2 编码(声音为AC3) 信息码率 5.6MHz:3.68Mb/s-21Mb/s 432KHz:283Kb/s-1.65Mb/s 4.35Mb/s-31.67Mb/s 19.39Mb/s 移动接收 可以 困难（有条件的可以）不可以 6.DVB、ATSC 和 ISDB 成员近况 据悉，DVB 成员已经达到 265 个(来自 35 个国家和地区)，主要集中在欧洲并遍及世界各地，我国的广播科学研究院和 TCL 电子集团也在其中。ATSC 成员 30 个
6、，其中有美国国内成员 20 个、来自阿根廷、法国、韩国等 7 个国家的成员 10 个，中国的广播科学研究院也参加了 ATSC 组织。ISDB 筹划指导委员会委员 17 个，其他成员 23 个，其成员都是日本国内的电子公司和广播机构。 五、中国的数字电视标准 1.中国的卫星数字电视标准 中国卫星数字电视采用 QPSK 调制方式，与欧洲、美国和日本采用的标准相同。由于中国限制个人直接接收卫星数字电视节目，所以目前是由有线电视台集中接收数字电视信号，并将其转化为模拟信号通过有线网络传输给广大用户收看的。 2.中国的有线数字电视标准 中国有线数字电视的标准还在报批过程中，预计采用 QAM 调制方式，与
7、欧洲、美国和日本相同。中国有线数字电视的发展基础较好，且播出所需的投入成本较小，已经在部分大中型城市试播。有线数字电视因不受国家政策限制，有可能会得到很快推广。 3.中国的地面数字电视标准 数字电视地面广播与数字卫星广播相较，有容易普及、接收价格低廉的特点；与数字有线电视广播相较，则较不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的网络中断影响。因此，在传输状况、应用需求等方面，地面传输方式更加复杂，全球各地在地面数字电视传输系统方案的选择上争议也最大。自 2001 年 4 月起，中国国家广电总局便开放数字电视广播系统的规格建议书的提交；并已在 2001 年 10 月开始在北京、上海及深圳三地进
8、行数字地面广播标准的测试工作，在2002 年至 2003 年间测试完成之后，开始进行最后标准的制定，目前还在制定过程之中。 目前中国各方面提交的地面数字电视标准提案共 5 套，分别是： 国家 HDTV 总体组(The HDTV Technical Executive Experts Group)一号提案：高级数字电视广播系统(ADTB-T)； 国家 HDTV 总体组(The HDTV Technical Executive Experts Group)二号提案：数字电视地面广播系统(BDB-T/OFDM)； 广电总局广播科学研究院(Academy of Broadcasting Science
9、, State Administration of Radio, Film and TV)的射频子带分割双载波混合调变系统(CDTB-T)；清华大学(Tsinghua University)地面数字多媒体电视广播传输协议(TDS-OFDM based DMB-T)； 成都电子科技大学(Chengdu Electronic Technology University)的同步多载波扩频地面数字电视传输系统(SMCC/COFDM)。 目前，这五种标准中，呈现出清华大学与上海交大的两种标准对垒之势。清华大学的 DMB-T 标准 该标准在 OFDM(正交频分复用)的保护间隔(Guard Interval
10、)中，去掉了导频部分，复用同步头。该同步头利用 DSS(直接扩散方式，扩散符号使用的是 PN 系列)，提高了灵敏度，有利于汽车等移动状态下接收信号。与欧洲方式相比，灵敏度提高了 10%左右，信噪比的要求也可以降低到-20dB。同时信号的传输效率也提高了 10%。 清华 DMBT 协议简介 DMB-T (Terrestrial Digital Multimedia/Teelevision Broadcasting) 基于 TDS-OFDM (Time DomainSynchronous -Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制技术 分级的帧结构
11、 强纠错编码技术 灵活的信道调制技术 OFDM 3780 个子载波，QPSKQAM。抗多径和多普勒效应，支持单频网 高效可靠的时域同步技术 帧同步：Walsh 编码的 PN 序列，QPSK 调制。可靠同步，基站识别，终端定位和绝对时间同步，只接收需要信息，达到省电便携和移动的条件和目的 准确快速的信道估计技术 便于实现的快速算法 清华 DMB-T 方案的技术特点 具有自主知识产权（目前已有 19 个专利） 信道容量大 (最高每秒 32 兆位， 适于高清晰度电视广播) 接收灵敏度高 (简单天线可以收视， 适于便携式接收机) 同步恢复快（小于 5ms），信道估计准确，抗干扰能力强（24dB 扩频增
12、益），克服数字电视的悬崖效应，支持数据广播 能够抗静态多径 (简单天线接收)和动态多径干扰 (适于运动环境下接收) 能够抗各种家电脉冲干扰 频率规划效率高（支持同频网，可用低发射功率覆盖大范围）采用分级编码技术，使标清和高清电视信号传输得到兼容 采用了扩频技术，大大提高了时域信号同步性能 在传输系统的信号调制和纠错编码两大部分都有创新 整体性能优于现有数字电视传输系统 具有可扩展性（交互式多媒体广播、蜂窝式广播网，等等）上海交大的 ADTB-T 标准 ADTB-T 是一种“单载波”方案，采用 4 位或 16 位 QAM 变调方式，并在其中融入了独特的平均化技术，使用 8MHz 带宽，拥有 5M
13、bit/s、10Mbit/s、20Mbit/s 三种传输模式。目前正在开发第 4 代接收样机，同时正在进行高速移动接收试验。关于移动接收信号的性能，据称超过了 DVB-T。关于所需的灵敏度，据悉为-82dBm(最大 20Mbit/秒)-92dBm(最大 5Mbit/秒)。 其主要的技术组成和特点包括： 有效的数据结构：满足灵活的综合数字业务和抗干扰要求单载波调制技术：4/16/64O-QAM 双导频辅助同步技术：稳健的上下导频辅助同步系统优秀的信道编解码技术：级联的交织内外码 FEC 强大的对抗信道衰落的均衡技术：0dB 多经和前、后向回波 更多高效的接收处理技术：普通高频头复杂的数字信号处理
14、 大容量移动接收：移动条件下最高速率可达 12Mbps ADTB-T 核心技术与创新点： 首次实现大容量（12Mbps）的高速移动接收首次实现单载波的单频网技术 提供了高/中/低码率业务混合传输的可能性 稳定可靠的固定接收性能，兼容有线接收 信号的峰均比低，载噪比门限低，有利于频谱规划，作到更好的信号覆盖 对抗相位噪声的能力强 跟踪快速变化信道的能力强 采用双导频信号，载波恢复和时钟恢复更稳健，可靠 取得近 20 项发明专利 4.中国已经颁布的数字电视技术相关标准 目前中国已颁发的与数字电视相关的标准如下：数字（高清晰度）电视标准体系（概况） 数字电视基础标准 GB/T7400.11 数字电视
15、术语 GY/T134 数字电视图像质量主观评价方法 GY/T144 广播电视 SDH 干线网管理接口协议GY/T145 广播电视 SDH 干线网网元管理信息模型规范 GY/Z174 数字电视广播业务信息（SI）规范 GY/Z175 数字电视广播条件接收系统（CA）规范 演播室参数标准 GB/T 14857 演播室数字电视编码参数规范GB/T 17953 422 数字分量图像信号的接口 GY/T 155 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值GY/T 156 演播室数字音频参数 GY/T 157 演播室高清晰度电视数字视频信号接口GY/T 158 演播室数字音频信号接口GY/T 159 444
16、数字分量视频信号接口GY/T 160 演播室数字电视辅助数据信号格式 GY/T 161 数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范 GY/T 162 高清晰度电视串行接口中作为附属数据信号的 24 比特数字音频格式 B11GY/T 163 数字电视附属数据空间内时间码和控制码的格式 B12GY/T 164 演播室串行数字光纤传输系统 B13GB/T14919 数字声音信号源编码技术规范 B14GB/T14920 四声道数字声音副载波系统技术规范 B15GY/T167 数字分量演播室的同步基准信号 B16GY/T165 电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法视频编码及复用标准GB
17、/T 17975.2 信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码MPEG-2 视频标准在数字（高清晰度）电视广播中的实施准则(征求意见稿) MPEG-2 系统标准在数字（高清晰度）电视广播中的实施准则(征求意见稿) 信道编码及调制标准 GB/T 17700-1999 卫星数字电视广播信道编码及调制标准 GY/T170-2001 有线数字电视广播系统信道编码及调制规范 GY/T143 有线电视系统调幅激光器发送机和接收机入网技术条件和测量方法GY/T146 卫星数字电视上行站通用规范 GY/T147 卫星数字电视接收站通用技术要求 GY/T148 卫星数字电视接收机技术要求GY/T149 卫星数字电视接收站测量方法系统测量 GY/T150 卫星数字电视接收站测量方法室内单元测量 GY/T151 卫星数字电视接收站测量方法室外单元测量 GY/T1982003有线数字电视广播 QAM 调制器技术要求和测量方法（待续）广东长虹质量部
