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1、高清晰度电视的技术现状与市场发展2004-7-15 9:14:00 中国报告大厅市场研究报告网 打印本页 推荐给朋友【报告名称】: 高清晰度电视的技术现状与市场发展【关 键 字】: 电视【报告来源】: 家庭影院技术 报告内容 自上一世纪 20 年代电视问世以来，这一伟大发明给人们的生活、娱乐、工作和学习带来了无可估量的作用。从早期的黑白电视到上世纪六十年代彩电问世，到数字电视和高清晰度电视的诞生，无一不引起人们的极大关注和带来播放、家电产品的革命。电视对于当今世界的任何国家来说，都是最重要的消费电子产品，它已经不仅仅是一种电子产品，而是成为了改变人们生活方式的工具。据国家统计局统计，目前我国的

2、电视机社会保有量约3.5 亿台，而且仍在不断增长之中，由于全世界没有一个统一的电视制式标准，加上视频处理方式千差万别，技术性很强，因此对于一般用户而言，尽管人们每天都与电视和影视产品打交道，但对很多相关的技术概念和影视产品的原理、性能，如 NTSC/PAL 等电视制式、分辨率、清晰度、逐行扫描等还不很清楚，面对五彩缤纷的彩电和显示类产品，以及厂家天花乱坠的高调宣传广告，购买时往往无从入手。 21 世纪是数字化的信息时代，数字电视和高清晰度电视（HDTV）成为人们关注的焦点，国内市场上的电视产品也纷纷打数字电视和高清电视牌来吸引消费者，尤其是最近闹得沸沸扬扬的高清电视概念，风头一时无两。事实上，

3、美国已从 2002 年开始在所有商业电视台播放数字电视节目，计划到 2006 年 5 月结束所有的模拟电视广播，全面被数字信号取代。美国四大广播公司的 23 个直属和附属电视台均已开始在黄金时段播出 HDTV 节目，日本继模拟 MUSE 制式的高清 Hi-Vision 节目之后，已经开通 BS-hi 的数字高清电视业务。而中国继中央电视台 1999 年国庆阅兵式在 44 频道试播高清晰度电视节目之后，在 2000年深圳高交会期间，首次采用自主研制的四种 DTV 制式第天试播 12 小时，HDTV 的产业化已提上日程，国家计委选定了北京、上海和深圳三个城市进行 HDTV 研发和产业化试点。所有这

4、些迹象均表明：HDTV 正在代替传统的模拟电视走入家庭。然而，HDTV 的开播和产业化，首当其冲就是制定标准。电视标准不仅涉衣到节目播送的技术问题，还关系到整机的生产和利润分配等市场问题，目前欧、美、日等主要工业国在数字电视传输制上仍存在分岐，我国的高清晰度电视标准也还未最终敲定，虽然这些因素并不能阻挡高 HDTV的发展大潮，但毕竟给市场和消费者造成不小的困惑。究竟目前国内市场上涌现的各种数字电视和高清电视与 HDTV 是不是同一个概念？HDTV 到底能给观众带来什么？ 本期的热点聚焦试图从彩色数字电视的分辨率、清晰度、制式和标准等基本问题谈起，让大家对电视技术和图像质量的关系作一个简单而全面

5、的了解，可以看到目前彩电市场上所谓数字电视，其实并非真正意义上的数字电视，只不过是在传统电视机的电路中采用了多种数字化处理技术，如：数码 100 扫描技术、3D/5D 数字化图像处理技术、I2C 数字总线技术、数字画中画技术、NICAM 数字伴音技术、逐行扫描等，市场上的高清电视也不等于就是 HDTV，真正的 HDTV 是从电视节目制作、发送、传输到接收的全过程均采用数字电视技术。 一、电视的基本原理概述 1、人的视觉特性和彩色电视图像的空间变换 要谈彩色电视的标准和清晰度，首先得从人的视觉特性谈起。人们获取信息的 70%来自视觉系统，颜色是视觉系统对可见光的感知结果。人眼对不同频率的红（R）

6、绿（G）蓝（B）光的感知度不同，例如对蓝光的感知度最弱，只有 0.1 左右，对绿光的感知度最强，约为 0.6。人眼对亮度的感知度较大，为 0.8 左右。 通常，我们看到的光不是一种波长的光，而是许多不同波长的光的组合。自然界中的任何一种颜色都可用这三种基本颜色按不同的比例混合得到，它们构成一个三维的 RGB 矢量空间。某一种颜色和这三种颜色之间的关系可用下面的式子来描述： 颜色=R（红色的百分比）+G（绿色的百分比）+B（蓝色的百分比） 例如，电视机和计算机的显示器的阴极射线管（CRT），就是使用 3 个电子枪分别产生红、绿和蓝三种波长的光，并以各种不同的相对强度综合起来产生颜色的。 一幅彩色

7、图像可以看成由许多点组合，这些点称为像素。电视画面也是分解成许许多多细小单元（像素）加以传输。在接收端，像素按行和列排列构成电视画面。由于每个像素反映的阴暗和色彩不一，人眼分辨细节的能力又有限，因此在人们面前就呈现出一幅幅明暗有别、色彩分明的完整图像。 如前所述，由于人眼对红绿蓝光和亮度的感知度不同，利用人眼的这一特性，可降低电视图像传输所需要的容量。人眼对彩色细节的分辨能力远比对亮度细节的分辨能力低。若把人眼刚能分辨出的黑白相间的条纹换成不同颜色的彩色条纹，那么眼睛就不再能分辨出这些条纹来。由于这个原因，就可以把彩色分量的分辨率降低而不明显影响图像的质量，也就是可以把几个相邻像素不同的彩色值

8、当作一个相同的彩色值来处理（见图 1）。 为了将彩色图像按亮度和颜色分别处理，就要把 RGB 空间表示的彩色图像变换到其他彩色空间。目前采用的彩色空间变换有三种：YIQ、YUV 和 YCrCb。每种变换使用的参数是为了适应某种类型的显示设备。例如，YIQ 用于 NTSC 彩色电视制式，YUV 用于 PAL制和 SECAM 彩色电视制式，而 YCrCb 用于计算机用的显示器。 在 YUV 模型中，Y 表示亮度，U、V 是构成彩色的两个分量。考虑人的视觉系统和阴极射线管的非线性特性，YUV 和 RGB 的对应关系可以近似地用下面的式子来表示： Y=0.299R+0.587G+0.114B U=-0

9、.147R-0.289G+0.436B V=0.615R-0.515T-0.100B； 用 YUV 或 YIQ 模型来表示彩色图像的优点是亮度信号 Y 和色差信号 UV（或 IQ）是相互独立的，可对 Y，U 和 V 三种图像进行单独编辑和编码。同时，由于亮度（灰度）信号是独立传输的，我们使用的黑白电视机也能够接受彩色电视信号。 在电视和计算机工业中，由于彩色显像管使用红、绿、蓝这三种磷光材料发光合成彩色，这就需要把用 YUV 或 YIQ 表示的图像信号转换成用 RGB 表示的图像信号才能显示。现在人们已经开发了一套标准转换表，用来表示在这几种彩色空间中颜色值的对应关系。 2、图像分辨率和显示分

10、辨率 既然图像可以看成由许多像素组成，一幅图像包含的像素越多，图像的清晰度也就越高。图像像素的多少也称为分辨率。分辨率有两种：图像分辨率和显示分辨率。 （1）图像分辨率 图像分辨率是指组成一幅图像的像素密度的度量方法。对同样大小的一幅图，如果组成该图的图像像素数目越多，则说明图像的分辨率越高，看起来就越逼真。相反，图像显得越粗糙。 在用扫描仪扫描彩色图像时，通常要指定图像的分辨率，用每英寸多少点（DIP）表示，如果用 300DIP 来扫描一幅 810的彩色图像，就职得到一幅 24003000 个像素的图像。像素深度是存储每个像素所用的位数，像素深度决定彩色图像的每个像素可能有的颜色数，或者是灰

11、度图像的每个像素可能有的灰度级数。如果像素深度太浅，也影响图像的质量，图像看起来让人觉得很粗糙和很不自然。 （2）显示分辨率 显示分辨率是指显示屏上能够显示出的像素数目。例如，显示分辨率为 640480 表示显示屏分成 480 行，每行显示 640 个像素，整个显示屏就含有 307200 个显像点。屏幕能够显示的像素越多，说明显示设备的分辨率越高，显示的图像质量也就越高。在计算机上，显示分辨率可人为设定。 显示屏上的每个彩色像点由代表 R、G、B 三种模拟信号的相对强度决定，这些彩色像点就构成一幅彩色图像。计算机用的 CRT 和家用电视机用的 CRT 之间的主要差别是显像管玻璃面上的孔眼掩膜和

12、所涂的荧光物不同。孔眼之间的距离称为点距。因此常用点距来衡量一个显示屏的分辨率。普通电视机用的 CRT 的分辨率为 0.76mm，而标准 SVGA 显示器的分辨为为 0.28mm。孔眼越小，分辨率就越高。目前已有点距为 0.19mm。 图像分辨率与显示分辨率是两个不同的概念。图像分辨率是确定组成一幅图像的像素数目，而在某一显示分辨率下，可确定显示图像的区域大小。例如显示屏的分辨率为640480，那么一幅 320240 的图像只占显示屏的 1/4；相反，24003000 的图像在这个显示屏上就不能显示一幅完整的画面。 3、电视制式及清晰度 目前世界上流行的彩色电视制式有三种：NTSC 制、PAL

13、 制和 SECAM 制。 NTSC 彩色电视制式是 1952 年美国国家电视标准委员会定义的彩色电视广播标准，称为正交平衡调幅制。PAL 称为逐行倒相正交平衡调幅制，是 1962 年德国制定的彩色电视广播标准，中国使用这种制式。SECAM 为法国制定的彩色电视广播标准，称为顺序传送彩色与存储制。这三种电视制式都是兼容制制式。 我国使用 PAL 彩色电视制式规定，一帧图像的总行数为 625，隔行扫描。行扫描频率是15625Hz，周期为 64s；场扫描频率是 50Hz，帧帧是 25Hz。在发送电视信号时，每一行中传送图像的时间是 52.2s，其余的 11.8s 是行扫描的逆程时间，不传送图像，每一

14、场的扫描行数为 625/2=312.5 行，其中 25 行作场回归，不传送图像，因此每帧只有 575 行有图像。颜色模型采用 YUV。 决定电视的清晰度的重要参数是场频率和视频系统的频带宽度。最大垂直清晰度由垂直扫描总行数所决定。由于隔行扫描会造成局部的并行，所以实际的垂直清晰度还要把有效扫描行数乘以一个 Kell 系数。在 2:1 隔行扫描方式中，Kell 系数为 0.7，即垂直清晰度为电视有效行数的 0.7 倍。 水平清晰度定义为图像上可以分清的垂直线条数。水平清晰度与图像传感器的像素数和视频系统的频带宽度有直接关系。理论上，水平清晰度和垂直清晰度应采用统一的度量标准，所以当屏幕上的水平线

15、条间隔和垂直线条间隔相同时，图像的垂直清晰度和水平清晰度应该是一样的。图像的宽高比系数大于 1，所以，图像的水平清晰度线数应该是图像上实际能分清的黑白垂直条数除以宽高比系数。电视的水平清晰度的计算公式为： 水平清晰度 TVL/PH=有效行时间（s）2频带宽度（ MHz）宽高比系数 按我国 GB3174-82 彩色电视标准，一帧电视画面由 625 行扫描线组成，也就是共有 625条像素行，电视画面的宽高之比是 4:3，由此可计算出每行应有 833 个像素。实际上，每帧图像的有效行数为 575 行，因此我国现行电视标准的垂直清晰度为5750.7=403TVL/PH。应该指出的是，电视的垂直清晰度是

16、由电视制式决定的，与电视信号的传输和视频带宽无关。 我国电视标准规定行周期为 64s，有效行时间为 52.2s，标称视频带宽为 6MHz，所以我国现行电视标准的水平清晰度为： 水平清晰度（SDTV）=52（s）26 （MHz ）（4/3）=468TVL/PH。 应该指出的是，电视图像的清晰度指的是黑白亮度（灰度）的分辨率，因为图像彩色分量的分辨率与图像扫描的格式有关，往往低于亮度的分辨率。 4、彩色电视图像数字化标准 由于技术上的原因，早期电视技术一直沿着模拟信号处理技术的方向发展，直到世纪 70年代才开始开发数字电视。数字电视系统都用彩色分量来表示图像数据。如：RGB、YIQ和 YCrCb。

17、故又称为“分量数字化电视”。 早在上世纪 80 年代，国际无线电咨询委员会（CCIR）就制定了彩色电视图像数字化标准，称为 CCIR 601 标准，现改为 ITU-R BT.601 标准。该标准规定了彩色电视图像转换成数字图像时使用的采样频率，RGB 和 YCbCr 两个彩色空间之间的转换关系等。 1）CCIR 为 NTSC 制、PAL 制和 SECAM 制规定了共同的电视图像采样频率。 PAL 制、SECAM 制： 采样频率为：fs=62525N=15625N=13.5MHz，N=864 NTSC 制： 采样频率为：fs=52529.97N=15734N=13.5MHz，N=858 其中，N

18、 为每一扫描行上的采样数目。 2）对彩色空间之间的转换，在数字域中，RGB 和 YCbCr 两个彩色空间之间的转换关系用下式表示： Y=0.299R+0.587G+0.114B Cr=（0.500R-0.4187G-0.0813B）+128 Cb=（-0.1687R-0.3313G+0.500B）+128 3）有效显示分辨率：对 PAL 制和 SECAM 制的亮度信号，每一条扫描行采样 864 个样本；对 NTSC 制的亮度信号，每一条扫描行采样 858 个样本。对所有的制式，每一扫描行的有效样本数均为 720 个。 4）数字电视的数据库 模拟电视信号经过采样和量化之后，数字电视信号的数据量大

19、得惊人，因此要对数字电视信号进行压缩。CCIR 在 PAL、NTSC 和 SECAM 彩色电视制之间确定一个共同的数字化参数，推荐使用 4:2:2 的采样格式（图 2），亮度信号 Y 的采样频率选择为 13.5MHz，而色差信号 Cr 和 Cb 的采样频率选择 6.75MHz/s，在传输数字电视信号通道上的数据传输率为 270Mb/s（兆比特/ 秒），即 亮度（Y）： 858 样本/行525 行/帧30 帧 /秒10 比特/样本=135 兆比特 /秒（NTSC） 864 样本/行625 行/帧25 帧 /秒10 比特/样本=135 兆比特 /秒（PAL） Cr 和 Cb： 429 样本/行52

20、5 行/帧30 帧 /秒10 比特/样本=68 兆比特 /秒（NTSC） 429 样本/行625 行/帧25 帧 /秒10 比特/样本=68 兆比特 /秒（PAL） 总计： （13.5+6.8+6.8）兆样本/秒10 比特/ 样本=271 兆比特/秒（见图 2） 有关彩色电视图像数字化处理的另一个标准是 MPEG 标准： MPEG（运动图像专家组）成立于 1988 年，是 ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工技术委员会）的工作组，负责开发影视图像、声音的处理、压缩、解压缩、编码和它们的组合标准。到目前为止，已经开发的标准有： MPEG-1：低档数字电视压缩标准，1992 发布。MPEG-1

21、 处理的是标准图像交换格式，压缩的输出速率定义在 1.5Mb/s。 MPEG-2：数字电视压缩标准，已于 1994 年发布，它是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准。例如，增加了隔行扫描电视的编码并提供缩放性功能。目标位速率是 4-9M/s，最高达 15Mb/s。 MPEG-3：已于 1992 年 7 月合并到 HTDV 工作组 MPEG-1 和 MPEG-2 标准已经得到广泛应用。例如应用于 CD-交互系统、在网络上的数字声音广播、数字电视广播和影视点播、VCD 和 DVD 的压缩存储及数字电视标准上。 二、数字电视不等于高清晰度电视 1、什么是数字电视 1998 年 9 月

22、 23 日，英国广播公司（BBC）在世界上首先开播了商业化数字电视节目，被世界上许多有影响的媒体列为当年的十大新闻之一，它被视为电视发展史上继彩色电视之后的又一场重大革命。高清晰度数字电视是数字信号处理、大规模集成电路制造、计算机等领域的多项高科技成果的结晶，是继黑白电视、彩色电视之后第三代电视。 数字电视概念的含义不仅是指我们一般人家中的电视接收机，而是包含了从发送、传输到接收的全过程。由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过空中无线方式或电缆有线方式传送，由数字电视接收机接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因此，数字电视就是在

23、电视台播出节目和电视机接收节目全过程都采用数字技术进行处理的电视。它与目前的模拟电视系统在传输方式上是完全不同的。电视节目从摄制、编辑、播送、传输、接收到显示的全过程均采用全数字化的技术处理，因此，信号在整个过程中的损失大大减小，接收到的电视节目质量可以达到与演播现场一样的水平。 2、数字电视的好处 电视信号数字化的好处在于： （1）图像清晰度好，音频质量高，支持 5.1 声道的数字环绕声节目源。 模拟信号的品质下降是积累的，且很难从视频信号中除去噪声、干扰；而数字信号可通过精确的再生过程重建原始信号，可以采用纠错编码技术提高电视机的抗噪声、抗干扰能力；同等传输条件下的抗干扰能力明显优于模拟电

24、视。 （2）传输效率高。 通过数据压缩编码技术，一个频带内可实现多路、多套节目的同时传输。例如 VCD 的图像和声音都是经数字技术压缩的，它的带宽为 1.5MHz，在 PAL 制 6MHz 视频带宽内可安排 4 套 VCD 节目；进行地面方式发送时，原 PAL 信道可播放高清晰度电视 HDTV 或四套标准格式数字电视 SDTV，有线电视网中的一个 PAL 通道可播 810 套标准清晰度数字电视 SDTV。在数字传输系统中整个系统设计使用先进的信道编码和调制方法，达到适于该信道的最高码率。大大提高了电视信道的利用率。 （3）数字电路成本低、无需调整、调谐，所以生产成本降低，维修也较容易。 （4）

25、提供全新的多业务用途。 易于和日渐普及的计算机接口，把计算机作为图像信号源或利用计算机对彩色电视信号进行处理。普通的模拟电视只能是电视台按预定的节目表播放节目，用户只能被动地接收。数字电视网与电信网及计算机网相结合，实现三网合一，不仅使信息源更为丰富，还可增加用户与各种信息提供源之间的交互性，实现用户自由点播节目自由选取网上的各种信息，可提供多种数据业务服务。例如，家长可对电视节目选择设定密码，以防止未成年人收看限制级节目；定制个性化的个人电视节目服务等。 3、数字电视的技术标准 数字电视的传输途径可分为三种：数字卫星电视、数字有线电视和数字地面开路电视。这三种数字电视的信源编码方式相同，都是

26、 MPEG-2 的复用数据包，但由于它们的传输途径不同，它们的信道编码也采用了不同的调制方式。 现在国际上的数字电视存在三种标准，第一种是美国的 ATSC 标准，第二种是欧洲的DVB 标准，第三种是日本的 ISDB 标准。 （1）ATSC 标准 美国高清晰度数字电视联盟（ATSC）是由国内外一百多个电视技术公司组成的，其主要业务之一是制订包括数字式高清晰度电视（HDTV）在内的先进电视系统的技术标准。1996 年 12 月 24 日，美国联邦通信委员会（FCC ）正式采纳了 ATSC 数字电视标准（A/53）的主要要素作为美国数字电视的标准。 ATSC 数字电视标准由四个分离的层级组成，层级之

27、间有清晰的界面。最高为图像层，确定图像的形式，包括象素阵列、幅型比和帧频。接着是图像压缩层，采用 MPEG-2 压缩标准，再下来是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中，采用 MPEG-2 压缩标准。最后是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。对于地面广播系统，采用 Zenith 公司开发的 8-VSB 传输模式，在 6MHz 地面广播频道上可实现 19.3Mb/Sr 传输速率。该标准也包含适合有线电视系统高数据率的 16-VSB 传输模式，可在 6MHz 有线电视信道中实现38.6Mb/s 的传输速率。 下面两层共同承担普通数据的传输。上面两层确定在普通数据传输基础上运行的特定配置，

28、如 HDTV 或 SDTV；还确定 ATSC 标准支持的具体图像格式，共有 18 种（HDTV 6种、SDTV 12 种），其中 14 种采用逐行扫描方式。 尽管 ATSC DTV 标准包含 16-VSB 传输模式，但美国有线电视业实际上是采用相近但不相同的标准，因为其在 ATSC DTV 标准被 FCC 通过之前已在有线电视数字化方面投入了大量的资金。作为 ATSC 的重要成员，有线电视通信工程协会已采纳数字有线电视系统标准，此标准协调了美国有线电视业现行标准和 ATSC DTV 标准。另外，有线电视标准包括反映现行标准的一级图像格式、ATSC SDTV 图像格式，并设定了一套可供有线电视业

29、用于后兼容电视上的二级图像格式。二级图像格式与 ATSC DTV 格式相同，包括 HDTV 和SDTV。 2）DVB 标准 1995 年，欧洲 150 个组织合作开发数字视频广播（DVB）项目，并成立了 DVB 联盟。DVB 联盟是一个由 30 多个国家的 230 多个成员组成的国际机构。该机构的首要目标是在全球范围内发展和推广共同的数字电视广播标准。DVB 联盟共同制定了数字电视的DVB（Digital Video roadcast）标准。这是一套有关电视广播系统大家庭诸多要素的统一标准，其中最引人瞩目的是 DVB 数字卫星和有线电视传输系统的标准。这些标准已作为世界统一的标准被大多数国家接

30、受，包括中国。它较其他标准的优点是灵活可扩充和移动通信的优势。 DVB 标准规定数字电视系统使用统一的 MPEG-2 压缩方法和 MPEG-2 传输流及复用方法。统一的服务信息系统提供广播节目的细节信息、统一的 R-S 纠错码、统一的加扰系统和条件接收公共接口。允许不同的厂商选用不同的条件接收系统，对于不同的传输媒体，可采用不同的调制方法及通道编码纠错方法。目前，DVB 已有多个标准，它们分别是： DVB-S： 用于卫星直播电视。它采用 QPSK 调制，使用 MPEG-2 格式，用户端达到 CCIR601 演播室质量的码率为 9Mbps，达到 PAL 质量的码率为 5Mbps。一个 54MHz

31、 转发器传送速率可达 68Mbps，并可供多套节目复用。 DVB 标准公布之后，几乎所有的卫星直播数字电视均采用 DVB-S 标准，包括美国的Echostar 等。我国各省的卫星电视台均选用了 DVB-S 标准。 DVB-C： 用于有线电视系统。它具有 16、32、64QAM 三种方式，采用 64QAM 调制时，一个PAL 通道的传送码率为 41.3Mbps，还可供多套节目复用。 DVB 的音频压缩方法可以有多种选择：立体声 MUSICAM、多声道 MUSICAM 及 AC-3等。 DVB-T： 用于地面开路数字电视系统。DVB-T 标准是 1998 年 2 月批准通过的。第一个正式的开路数字

32、电视系统于 1998 年初开始运营。MPEG-2 数字视音频压缩编码仍然是开路传输的核心。采用 COFDM 调制方式，适用于大范围多发射机的 8k 载波方式。数字地面电视（DVB-T）标准正在逐渐被世界各国所采用，目前已在欧洲的 15 个国家和澳大利亚、新西兰得到应用。 由于相对较低的基础设施费用投入和各国相对简单的标准协调问题，数字卫星电视（DVB-S ）网、数字有线电视（DVB-C ）网和数字开路电视（DVB-T ）网先走一走，发展很快。1997 年以来，DVB 标准为基础的数字电视已经在全世界普及，拥有了几百万用户。给整个电视行业带来深刻的影响。 （3）ISDB 标准 ISDB 是日本的

33、 DIBEG（Digital Broadcasting Experts Group 数字广播专家组）制订的数字广播系统标准。 ISDB 利用一种已经标准化的复用方案在一个普通的传输信道上发送各种不同种类的信号，同时已经复用的信号也可以通过各种不同的传输信道发送出去。ISDB 具有柔软性、扩展性、共通性等特点，可以灵活地集成和发送多节目的电视和其它数据业务。由于ISDB 是在 ATSC 和 DVB 之后进行开发的，故更多地考虑了数字广播新业务的特点，在音频编码、数据复用、时间频率调制等方面自行设计成专有体系。ISDB-T 和 DVB-T 非常类似，可以说是经修改的欧洲方案。传输方案仍是 COFD

34、M，也分为 2k 和 8k 两种模式；使用的编码方式也与 DVB-T 相同。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。1999 年 5 月，日本向 ITU-R 提交了 ISDB-T 标准草案建议书，并被 ITU-R 接受未可供研究的第三种标准。 有关三种数字电视标准地面广播系统的差别见表 1。无论 ATSC 还是 DVB，都采用MPGE-2Layer 。 4、高清晰度电视的概念 CCIR（国际无线电咨询委员会）对 HDTV 系统的定义是：“当观看距离约为屏幕高度的3 倍时，该系统能使显像的实际效果等于或接近于由视力正常的观众观看原始景物或表演时所取得的印象。” 实际上，H

35、DTV 电视的概念不仅在于分辨率的提升，而且观看的视角由原来的 4:3 增加到 16:9，并增加了家庭影院效果的 5.1 声道环绕声，同时也要消除传统电视困扰观众的重影和噪声等影响画质的可能因素。高清晰度电视的观赏效果已经达到或接近于 35 毫米银幕影片首轮放映的画面观看效果。可以说，HDTV 的概念是真正将电影院的视听效果带入到家庭当中，使家庭影院不再是少数影音发烧友追求的名词，成为大众化的娱乐方式。 5、数字电视不等于高清晰度电视 真正的数字电视并不等于人们常说的 HDTV，它包括普及型数字电视（PDTV）或者低清晰度数字电视（LDTV）、标准清晰度数字电视（SDTV）和高清晰度数字电视（

36、HDTV ）。 VCD 产品就属于普及型（家用级）低清晰度数字电视，只相当于或稍低于目前的模拟电视，水平清晰度在 300 线上下。标准清晰度数字电视 SDTV 的图像和伴音的质量都比目前模拟电视有所提高，图像格式有 720480p（P 代表逐行扫描）和 720525p 等，相当于DVD 的水平，水平清晰度超过 500 线，并且其频道利用率高，在目前模拟电视的一个频道内可同时播放 4 套（或更多）标准清晰度电视节目。高清晰度电视 HDTV 画面可提供相当于标准清晰度电视画面 5 倍的信息量，因此具有更高的图像分辨率和清晰度。图像格式为 19201080i（ i 代表隔行扫描）和 1280720p

37、 等格式，最高显示清晰度相当于目前模拟电视画面清晰度的 23 倍，水平清晰度超过 1000 线，HDTV 画面采用 16:9 的宽银幕图像模式，而不是传统的 4:3 模式， SDTV 则采用兼容 16:9 和 4:3 模式，由电视台最终确定广播的模式，接收机可以选择播放模式。 HDTV 码流的接口可分为并行接口和串行接口两种。并行接口用来传送 RGB或 YCbCr 分量信号，YCbCr 接口用了一组 8 对或 10 对的双绞线来传送 Y信号，又用了一组8 对或 10 对双绞线来传送时分复用的 CbCr 信号，平衡输出的阻抗为 110。串行 HDTV接口将并行信号经并串变换成串行的 1.458G

38、bps 或（1.485/1.001）Gbps 的 HD-SDI 的信号。标准清晰度电视亦有多种制式，表 5 列出了 4 种制式及其主要参数。它的输出亦有并行与串行两种。其并行的 10bit 信号经并串变换成 270MHz 或 360MHz 的 SDI 串行信号输出。ITU-R BT.656 接口标准规定了串行数字接口 SDI 信号的格式（ DI 格式），其输出码率为270Mbps（宽高比 4:3）或 360Mbps（宽高比 16:9）。对于复合全电视信号，可采用 4 倍副载波频率进行取样，量化后变换成 D2 格式的 144Mbps（NTSC 信号，取样频率为14.4Mbps）及 177Mbps

39、（PAL 信号，取样频率为 17.7Mbps）。 四、高清晰度电视的市场发展 日本是数字电视研究与开发起步最早的国家，早在 1964 年就开始进行高清晰度电视技术 HDTV 的研究，由于拥有世界上最强大的制造技术，日本在这个领域里一度领先。1985年，日本就已经建立了 1125 线、每秒 60 帧的 MUSE 制式。1988 年率先在汉城奥运会进行大屏幕 HDTV 试播。1989 年，NHK 开始进行面向 HDTV 的广播演示，到 1991 年底，这种广播每天已定时播放 8 小时，SONY 公司也于 1990 年底发行了第一盘 HDTV 录像带。日本的 MUSE 制式打破了现有电视机的生产模式

40、，HDTV 广播与现有电视广播并行存在。遗憾的是，日本人把所有的精力放在努力去完善模拟电视的清晰度，却忽视了数字技术发展的大趋势，为此付出沉重代价，后来日本政府不得不中断模拟高清晰度电视的研究，走向数字化大潮流。1993 年，日本开始研究全新概念的电视广播 ISDB（综合业务数字广播），1994 年 11 月，在国际电联无线电通信部门会议上，日本通过决议将 MPEG-2 作为数字广播的技术基础予以采用，正式开始迈向数字电视。 目前，日本的 HDTV 计划已全面转入数字化的 ISDB，采用 BS 进行数字广播，通过卫星，其他国家也可以接收和欣赏到 HDTV 的高质量节目。据报道，日本 NHK 等

41、又投入科研力量去开发一种进入 21 世纪的超高清晰度电视（VDTV），有 2000 行扫描线，三维立体视觉图像，真实媒介环境，可用于通信广播、数据包及其它数据传送。 西欧开发 HDTV 要比日本晚。1986 年著名的尤里卡计划开始起动。欧洲广播欧盟（EBU）研究出一种采用增强模拟技术的 MAC 制式。这一方案可保证与现有的普通电视机兼容。同时留有与 HDTV 向上兼容的余地。这种 MAC 制式高清晰度电视也是一种时分复用和带宽压缩技术，基带信号带宽在 10MHz 左右。该系统于 1992 年奥运会期间进行了成功的试播。目前，DVB 成为欧洲数字电视的标准。 美国研制开发 HDTV 始于 198

42、7 年 2 月。由美国 58 个广播组织及公司向联邦通信委员会（FCC）提出了开发 HDTV 的动议。同年 11 月 FCC 组建了高级电视工作顾问委员会，就大的框架确定了 HDTV 的格局：HDTV 地面广播，同 NTSC 兼容，全数字同多种媒介兼容和可扩展性等。美国各大有实力的公司，科研院所、大学，纷纷参加了 HDTV 方案的角逐，并向顾委会提交多种方案。经过对各种方案评议、论证、筛选，顾委会于 1993 年 2 月向FCC 提交了 4 种全数字 HDTV 方案：即 Di2giCipher、DSC-HDTV、AD-HDTV、及 CCDC数字 HDTV 系统。 美国发展 HDTV 起点高且后

43、来居上，使世界各国对美国刮目相看。 我国发展 HDTV 的起步并不晚，早在 80 年代初，中国科学院电子研究所已研制了提高行频的模拟 HDTV 系统，其扫描制式为 2:1，隔行，行频为 30.662kHz，场频为 50Hz。武汉大学无线电信息工程系也研制了一种高清度工业电视系统。我国对研制 HDTV 非常重视，早在 91 年就纳入了 85 攻关计划。经过近年来的努力，我国对全数字 HDTV 研究取得了进展。为促进高清晰度电视产业的迅速发展，国家成立了由经过挑选的来自多个科研机构的专家组成的高清晰度电视总体组。由于国家的高度重视与支持，1998 年总体组完成了中国第一套 HDTV 功能样机系统的

44、研究开发，在此基础上与中国的广播者和制造商一起共同开发第二套也就是第二代 HDTV 功能样机系统。1999 年 10 月 1 日，中央电视台首次采用数字 HDTV 技术成功地进行了国庆节盛况转播。据报道，我国首条高清晰度数字电视生产线在康佳公司已建成并于 1999 年 10 月投产。 目前全球只有三个 HDTV 标准：美国的 ATSC、欧洲 DVB、日本 ISDB。加拿大、韩国、台湾、阿根廷、墨西哥等国家和地区均采用美国的 ATSC 标准，香港则计划采用欧洲的DVB 标准。中国如果简单选用国外标准，那么企业利润大都会用来支付专利费和授权费。另外，欧美标准在制订过程中，没有考虑多媒体兼容的概念，

45、技术上不能支持无线互联网传输和移动便携式接收。这给我国制订自己的标准提供了技术跨越的机会。 尽管我国在高清晰度电视领域已经取得了可喜的成绩，但与先进国家相比仍有一定的差距，还有不少技术和设备需要进一步研究和开发。经过不间断的技术积累和努力，HDTV总体组已经成为国内最具数字电视技术开发实力的队伍之一。目前，全国已基本形成了 4个标准方案：广研院的 16QAM（6+2）方案、HDTV 总体组的 CN YSB 和 CN COFDM 方案、清华大学的 DMB-T（SOFDM）方案。一旦标准制定完成，我国的 HDTV 产业化就为时不远了。 目前，国家计委已在北京、上海、深圳三个城市进行数字电视研究开发及产业化试点，目的是对目前已经提出的数字电视和 HDTV 的各种方案标准进行深入地考察试验，从实践中验证，为早日制订我国的数字电视和 HDTV 标准作准备。随着我国加入 WTO 和 2008年在京举力奥运会，国内数字电视产业化的进程将会明显加快，一个全新的产业也正在形成。