世界三大數字電視标準簡介

       數字電視相對模拟電視的巨大優勢使之成為現今廣泛使用的電視系統，業界對數字電視标準制定了三大标準。标準的作用在于定義整個數字電視系統的具體實作細節，主要内容涵蓋數位元組目的前期制作、數位元組目的顯示格式、數位元組目的傳輸幾個方面。在這些标準确定之後，整套數字電視系統組合并運轉起來，整個數字電視産業啟動起來。

       數字電視按傳輸方式分為地面、衛星和有線三種。1995年，歐洲150個組織成立了DVB(Digital Video Broadcasting，數字視訊廣播)聯盟，這個聯盟現在已經擁有近200個成員。1997年，DVB聯盟發表了它的資料廣播技術規範，包括衛星數字電視傳輸标準DVB-S、有線電視傳輸系統标準DVB-C和地面傳輸标準DVB-T，為衛星、有線和地面電視訊道傳送高速資料鋪平了道路。其中，DVB- S規定了衛星數字廣播調制标準，使原來傳送一套PAL制節目的頻道可以傳播四套數字電視節目，大大提高了衛星的效率。DVB-C規定了在有線電視網中傳播數字電視的調制标準，使原來傳送一套PAL制節目的頻道可以傳播四至六套數字電視節目。DVB-S和DVB-C這兩個全球化的衛星和有線傳輸方式标準，目前已作為世界統一标準被大多數國家所接受（包括中國）。而對于地面數字電視廣播标準，經國際電訊聯盟（ITU）準許的共有三個，分别為：歐盟的DVB-T 标準、美國的ATSC(Advanced Television System Committee，先進電視制式委員會)标準和日本的ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting，綜合業務數字廣播）标準，是以，數字電視标準之争主要集中在地面數字廣播系統。

       DVB标準現如今被應用于世界上大部分的國家和地區。下圖顯示了各國使用的數字電視地面廣播标準。圖中淺藍色代表DVB-T标準，深藍色代表DVB-T2标準，綠色代表ATSC标準，粉紅紅色代表ISDB-T标準，黃色代表DTMB标準（我國的标準）。從圖中可以看出ATSC的使用國家主要分布在北美地區，ISDB-T的使用國家主要分布在南美地區，我國使用自主的DTMB标準，而剩下的地區全部采用了DVB-T标準。

數字電視三種标準的比較

ATSC	DVB	ISDB
DVB-T	DVB-C	DVB-S
視訊編碼方式	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
音頻編碼方式	AC-3	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
複用方式	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
調用方式	8VSB	COFDM	QAM	QPSK	QPSK
帶寬（Hz）	6M	8M	-	-	27M

歐洲DVB-T标準

DVB-T标準采用的大量導頻信号插入和保護間隔技術使得系統具有較強的多徑反射适應能力，在密集的樓群中也能良好接收，除能夠移動接收外，還可建立單頻網，适合于信号有屏蔽的山區。另外，歐洲系統還對載波數目、保護間隔長度和調制星座數目等參數進行組合，形成了多種傳輸模式供使用者選擇。但歐洲标準也存在缺陷：①頻帶損失嚴重；②即使防止了大量導頻信号，對信道估計仍是不足；③在交織深度、抗脈沖噪聲幹擾及信道編碼等方面的性能存在明顯不足； ④覆寫面較小。

DVB系統中的傳輸系統，主要是指數字電視網絡的信道部分。最常見的三種傳輸系統是DVB-C、DVB-S和DVB-T。DVB-C用于數字有線電視系統，DVB-S用于數字衛星電視系統，DVB-T用于數字地面電視廣播系統。上述三種系統的徽标如下圖所示。

針對不同的應用系統，DVB有不同的标準。

DVB—S：為ll/12GHz頻段用衛星傳輸系統，适合一系列帶寬和功率的轉發器使用。

DVB—C：為電纜傳輸系統，并與DVB—S相容且适合17—8MHz電纜電視訊道。

DVB—CS：為(s)MATV系統，與DVB—S相容且适合與8MHz電纜電視訊道一起使用。

DVB—T：為7～8MHz電視訊道設計的數字地面TV系統。

DVB—SI：自己構成系統并幫助使用者選擇有效頻道DVB比特流的DVB解碼器所用的服務資訊系統。

DVB—TXT：DVB固定格式傳真電文系統，輸送技術條件與幀時間無關。

DVB—CI：供條件存取和其它控制應用的DVB通用接口。

(1)DVB—S 衛星系統

DVB設計成能使用帶寬為26～72MHz的多種轉發器，它是一種插入固定長MPEG傳送流中的視訊、音頻與資料的單載波系統。該打包資料包括以下處理步驟：每8個標頭部的同步位元組反向形成一種有規則的結構；資料内容進行加擾；Reed—Solomon FEC是額外資料包開銷，由于效率高，故FEC隻把12%開銷加入資料流信号，這對所有傳送系統而言，通常稱為外碼或EEC；卷積交織處理應用于資料包是為了進一步減少資料錯誤；另外一種卷積碼用來進一步減少解碼誤差并被稱為内碼，根據适合服務提供者的需要而調用；資料信号采用正交相移鍵控(QPSK)的RF載波調制t。

(2)DVB—T地面傳輸模式

MPEG—2音頻與視訊編碼是DVB—T的基礎，DVB—T的其它部分為：外部運作狀态編碼和外卷積交織編碼與其它DVB标準相同；内卷積編碼和交織與DVB—S相同；調制/通道編碼包含QPSK/QAM和具有可選保護間隔的OFDM。

(3)DVB—C電纜傳輸模式電纜傳輸模式除用QAM調制代換QPSK調制之外，實質上和衛星系統一樣，對電纜TV系統内編碼是不需要的，故電纜系統未使用内編碼FEC。

美國ATSC标準

美國于1996年12月24日決定采用以HDTV為基礎的ATSC作為美國國家數字電視标準。美國聯邦通信委員會（FCC）決定用9年時間完成模拟電視向數字電視的曆史性過渡。

ATSC标準具備噪聲門限低（接近于14.9dB的理論值）、傳輸容量大（6MHz帶寬傳輸19.3Mbps）、傳輸遠、覆寫範圍廣和接收方案易實作等主要技術優勢。但是也存在一系列問題，最主要的是不能有效對付強多徑和快速變化的動态多徑，造成某些環境中固定接收不穩定以及不支援移動接收。

日本ISDB-T标準

日本于1996年開始啟動自主的數字電視标準研發項目，在歐洲COFDM技術的基礎上，增加具有自主知識産權的技術，形成ISDB-T地面數字廣播傳輸标準，于1995年7月在日本電氣通信技術審議會上通過。2001年，該标準正式被ITU接受為世界第3個數字電視傳輸國際标準。

頻譜分段傳輸與強化移動接收是日本ISDB-T标準的兩個主要特點，是對地面數字電視體系衆多參數及相關性能進行客觀分析優化組合的結果，但是此标準是日本根據本國具體情況及産業發展戰略進行權衡取舍的。在實作系統特定功能的同時也為之付出相應的代價，如頻譜分段傳輸對系統頻率分集性能與淨載荷率的影響，采取以頻譜分段為基礎實作不同誤碼保護率分層傳輸對系統複雜度的影響，在系統内層采用延時長達數百毫秒交織環節對系統及業務同步響應的影響等。

目前，世界各國都根據本國的具體情況，慎重地選擇地面數字電視标準。從世界範圍看，除了美國外，還有加拿大、阿根廷、南韓等國家采用美國的ATSC标準。而歐洲所有國家和澳洲、新加坡、印度等國則選用了歐洲聯盟的DVB-T标準。

我國DTMB标準

DTMB（GB 20600-2006，全稱 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，即地面數字多媒體廣播），原名DMB-T/H（Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld，即數字多媒體廣播-地面/手持），是中國數字視訊廣播标準，由中華人民共和國制定有關數字電視和流動數字廣播的制式。該制式将會服務中國一半的電視觀衆，尤其在郊區和農村地區。DTMB現時為中國大陸、香港、澳門和古巴采用。

由中國上海交通大學研發的ADTB-T制式和清華大學/北京淩訊華業科技研發的DMB-T都希望能成為中國所采用的全國制式。事實上，中國不少城市在DTMB推出之前，已利用機頂盒，分别采用ADTB-T、DMB-T和歐洲的DVB-T制式來進行數字廣播。經過漫長的利益博弈，在沒有公開第三方比較測試效果的情況下，DTMB以上兩個制式的簡單融合成為最終官方認可的方案。

2001年5月16日，清華大學宣布，該校已提出具有完整自主知識産權的地面數字多媒體/電視廣播傳輸系統，并與清華同方合作設計專用內建電路。

2011年12月，DTMB正式成為國際标準。

從保護國内産業的角度出發，制定具有我國獨立自主知識産權、技術上領先的數字電視傳輸标準，将對我國電視、通信、網際網路等産業發展帶來不可低估的影響，有利于發達國家向我國開放技術，亦可因數字技術本身的特性，保護國家的資訊安全。