第五章
数字电视与高清晰度电视
数字电视概述
数字电视标准
数字电视的接收
高清晰度电视
一、欧洲数字电视的发展过程与趋势
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 Broadcast）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。
概 述
数字电视发展历程
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第五章 数字电视与高清晰度电视
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受，包括中国。
• 大概在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数
字化转换。
• 从1996年开始，欧洲数字电视市场无论从订
户数量、还是产值上都有相当高的增长率。1997
年底数字电视用户数只有200万；在许多欧盟成员
中，数字电视用户的数量相对还很低，只有%
的电视家庭能收看数字电视。到1999年中，欧洲
数字电视有了快速发展，其中英国和瑞典既有卫
星和有线数字电视、又有地面数字电视；
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 欧洲数字电视频道增加得非常快，达到每年
新增100个数字频道，到1999年末欧盟已有约400
个数字电视频道。
• 数字电视频道主要是16：9格式数字电视、
PPV和NVOD节目，同时有许多节目分类频道(如
电影、体育、记录片、家庭购物等)。电子节目指
南(EPG)、电子商务、电视银行、信息和新闻、游
戏、电视电子邮件、电视互联网接入和交互电视
等业务得到了广泛的应用。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
以英国为例，1998年11月BskyB开播卫星
数字电视，有140个频道，并于2001年9月关闭其
卫星模拟电视。共售出卫星数字电视机顶盒550万
个，加上有线电视转播，共有10192万用户。
英国是传统地面电视广播非常发达的国家，
有线电视并未得到充分发展，到2001年11月共有
410万用户，其中有160万数字用户，当中NTL有
100万用户(总共280万)、Telewest有万用户
(总共130万)。英国的地面数字电视发展受到世界
的关注，由于开播时间几乎和卫星DTV平台相同，
也是1998年10月，到2001年11月共有120万个机
顶盒
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 二、美国数字电视发展过程与趋势
• 与欧洲和日本相比，美国对HDTV（高清晰度
数字电视）的研究起步较晚，但是由于它在发展
数字电视机方面占有优势，特别是1993年成立的
数字HDTV大联盟（GA），使得它现在在HDTV
的发展中具有举足轻重的作用。
• 1994年2月，GA推出了数字HDTV大联盟制
式，它不但吸取了本国各主要数字HDTV制式的
优点，而且从日本和欧洲的研究中得到许多启示，
因此标准高，方法灵活。1996年12月，美国正式
批准了由ATSC委员会制定的主要用于地面广播
数字电视的标准，称之为DTV。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 到2002年2月6日，在美国84个地面电视广播城
市和地区，已有244个数字电视台正式播出，DTV
覆盖率已达75%。
• 根据CES的统计和估计，美国数字电视机的销
售呈稳定增长趋势，到2001年底，数字电视机的
拥有量已达222万台。在售出的数字电视机中，
49"以下的占38%，50～54"的占27%，55～59"的
占16%，超过60"的占20%；其中CRT占23%，投
影占77%；可接收HDTV的占86%。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 三、日本数字电视的发展过程与趋势
•
• 日本是数字电视研究与开发起步最早的国家。
早在1985年它就建立了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，HDTV广播与现有电视广播并行存在。日
本第一台HDTV接收机体积很大，只适合在百货
商店或其它公共场合使用。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 四、我国数字电视的发展过程与趋势
• 中国在数字电视领域一开始便与科技
先进的发达国家保持同步。1995年中央电
视台开始利用数字电视系统播出加密频道，
利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节
目。
• 1996年开始通过卫星传输数字电视信号。
卫星既能发送模拟信号也能发送数字信号。
目前，几乎所有省市的电视台都上了卫星，
发送的都是数字信号。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 1998年9月，我国研制成功第一套数字
高清晰度电视系统，成为继美国、欧洲和
日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度
电视地面广播传输系统的国家。在9月8日
至12日的5天时间里，中央电视塔利用这套
系统试发射了数字电视节目。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 从数字电视的发展趋势来看，我国数字电视
发展大致可分为三个阶段。
• 第一阶段：1998～2003年。
• 这一阶段数字电视的有线广播国家标准尚未
完成，数字电视的产业链还无法形成，不可能进
行大规模的数字电视产业化。
• 在这一阶段，市场的热点在于电视台的设备
更新与升级，这是数字电视产业化的先行者。在
SDTV（标准清晰度数字电视）制作播出设备大规
模进入电视台的同时，HDTV（高清晰度数字电
视）制作播出设备也开始进入大型电视台。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
第二阶段：2003～2005年。
我国主要城市的有线数字电视产业化
开始启动。主要城市中SDTV开始大规模的
进入家庭，普通模拟电视也可以通过加装
机顶盒来实现数字电视的功能。在一些发
达地区，人们开始逐渐接触HDTV。
第三阶段：2005～2008年。
我国主要城市将逐步普及数字高清晰
度电视的商业播出。城市中HDTV成为电视
机产品消费的主流。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 数字电视系统结构
• 模拟电视最明显的缺点是在传输过程
中图像质量的损伤， 因为信号的非线性失
真积累使得图像对比度会产生越来越大的
畸变， 长距离传输后， 图像的信噪比也会
下降， 图像的清晰度越来越低， 相位失真
的累积也会使得图像产生彩色失真、 镶边
和重影。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 模拟电视还有稳定度差、 可靠性低、
调整不便、 集成、 自动控制困难等缺点。
• 数字电视从节目采集、 编辑制作到信
号的发送、 传输和接收全部采用数字处理，
其中利用了先进的数字图像压缩技术、 数
字信号纠错编码技术、 高效的数字信号调
制技术等。
• 在处理、 传输过程中引入的噪波只要
幅度不超过一定的门限都可以被清除掉，
即使有误码， 也可利用纠错技术纠正过来，
所以数字电视接收的图像质量较高。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 数字电视采用压缩编码技术， 在只
能传送一套模拟电视节目的频带内传送
多套数字电视节目， 电视频道数会相应
地迅速增多。
数字电视便于开展多种数字信息服
务， 如数据广播、 文字广播等。 数字电
视容易实现加密、 加扰， 便于开展各类
收费业务。
• 图5-1是数字电视广播系统方框图，
系统由信源编码、 多路复用、 信道编码、
调制、 信道和接收机六部分组成。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
图 5-1 数字电视广播系统方框图
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第五章 数字电视与高清晰度电视
现有的数字电视标准
目前数字电视广播有三个相对成熟的
标准制式： 欧洲的DVB(Digital Video
Broadcasting)、 美 国 的
ATSC（Advanced Television Systems
Committee）和日本的 ISDB(Integrated
Services Digital Broadcasting)。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 欧洲的DVB制式应用最广泛、 最灵活。
DVB制式主要包括数字卫星电视(DVB-S)、 数字
有线电视(DVB-C)和数字地面广播电视(DVB-T)三
个标准， 这三个标准的信源编码方式都是
MPEG-2的复用数据包， 规定视频采用MPEG-2
编码， 音频采用MPEG-2第二层(MUSICAM)编码
标准。
• DVB标准对于不同的传输媒体， 采用了不
同的调制方式： DVB-S采用QPSK四相相移键
控调制方式， DVB-C采用QAM正交幅度调制方
式， DVB-T采用COFDM多载波频分复用技术。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• COFDM在抑制多径传输干扰方面有着
显著的优越性。 在传输比特率方面，
DVB允许比特率可变， 对DVB-T而言，
在6 MHz的频带内传输速率为～
Mb/s， 在8 MHz的频带内， 传输速率为
～ Mb/s。 DVB-C和DVB-S已被
世界各国采纳。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• ATSC标准视频压缩采用MPEG-2标
准， 音频压缩采用ATSC标准A／52(即杜
比公司的AC-3)， 节目复用遵循MPEG-2
标准， 能完成各种码流的组合和调整。
• 地面电视广播系统中， 采用网格编
码（Trellis Code）8电平残留边带（8-
VSB）调制方式， 在6 MHz的频带内可传
送一路HDTV节目， 传输比特率为
Mb/s； 有线电视网中采用16-VSB调制方
式， 在6 MHz的频带内可传送两路HDTV
节目， 传输比特率为 Mb/s。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
ATSC标准
1. 系统
ATSC标准采用了 ITU-R Tech
Group 11／3(数字电视地面广播模式)的
模式， 由信源编码和压缩、 业务复用和
传送、 RF／发送三个子系统组成， 信
源编码与压缩用来得到视频、 音频和辅
助数据流。 辅助数据(Ancillary data)
是指控制数据、 条件接收控制数据和与
视频、 音频节目有关的数据。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 业务复用和传送把视频、 音频和辅助
数据流打成统一格式的数据包并合成一
个数据流。 RF／发送也称为信道编码和
调制。 信道编码的目的是从受到传输损
失的信号中恢复出原信号， 在地面传输
中采用8VSB调制， 在有线电视中采用
16VSB调制。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
DVB标准
1. DVB是一个完整的系统
DVB是以欧洲为主， 世界上有200
多个组织参加开发的项目。 DVB是一套
完整的数字电视解决方案， 得到了广泛
的应用。
• DVB系统的主要标准有： DVB-
S用于11／12 GHz频段的数字卫星系统，
适用于多种转发器带宽与功率， 传输层
的数据码速率最大为 Mb/s。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
DVB-C用于8 MHz数字有线电视系
统， 与DVB-S兼容， 传输层的数据码速
率最大为 Mb/s。
DVB-T用于6、 7、 8 MHz地面数字
电视系统， 传输层的数据码速率最大为
24 Mb/s。
DVB-CS用于数字卫星共用天线电视
系统（SMATV）， 由DVB-C和DVB-S改
变得出， 服务于共用天线电视系统安装。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
DVB-SI业务服务信息系统， 可对DVB解
码器进行设置。
DVB-TXT固定格式文本传送规范。
DVB-CI用于条件接收及其他应用的DVB
通用接口。
DVB-DATA用于多媒体数据广播的技术规
范。
此外还有多种DVB回传信道和网络接口标
准。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
ISDB-T标准
日本ISDB-T标准采用频宽分段传输正交频
分复用调制方式 (Bandwidth Segmented
Transmission OFDM)。 该调制方式可以在
6 MHz带宽中传递HDTV服务或多节目服务。
与DVB不同， ISDB-T标准将整个带宽分割
成一系列的频率段称为OFDM段。 ISDB-T
提供了几种调制方式的组合(DQPSK、QPSK、
16QAM、 64QAM)和内编码的编码率(code rate)
(1／2、 2／3、 3／4、 5／6、 7／8)。 这
些参数对每个OFDM段可以独立选择。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• ISDB-T的模拟带宽有 MHz(宽带
ISDB-T)和430 kHz (窄带ISDB-T)两种选
择， 宽带ISDB-T由13个OFDM段组成，
可以分层传输， 也就是说， 各个OFDM
段可以具有不同的参数， 这样就能够满
足综合业务接收机的需要。 窄带ISDB-T
仅由一个OFDM段构成， 适合语音和数
据广播。 宽带接收机可以接收窄带信号，
窄带接收机可以接收宽带信号的中心频
率段。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
高清晰度电视
1、什么是高清晰度电视
国际无线电咨询委员会（CCIR）为高清
晰度电视下的定义是：“当观看距离为屏幕高
度三倍时，高清晰度电视机的垂直清晰度和水
平清晰度应是现行电视的两倍以上，画面的宽
高比16∶9， 配有多声道优质伴音。”
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 高清晰度电视 (HDTV， High
Definition Television)是指水平清晰度
和垂直清晰度大约为目前模拟彩色电视
系统的2倍， 宽高比为16∶9的数字电视
系统。
根据ITU的定义， 一个具有正常视
觉的观众在距离高清晰度电视机大约是
显示屏高度3倍的地方所看到的图像质量
应与观看原景象或表演时所得到的印象
相同。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
标准清晰度电视(SDTV， Standard
Definition Television)是指质量相当于
目前模拟彩色电视系统(PAL、 NTSC、
SECAM)的数字电视系统， 也称为常规
电视系统。
其来源是ITU-R 601 标准的4∶2∶2的
视频， 经过某些数据压缩处理后所能达
到的图像质量， 清晰度约为500电视线。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
目前，已经有一些国家按上述要求研
制出高清晰度电视，其画面清晰逼真，几
乎和35mm电影胶片的放映效果不相上下，
其伴音则与激光唱机的音质相同。
高清晰度电视分为模拟HDTV系统和数
字HDTV系统两大类型。早期研制的HDTV
属模拟系统，而近期各国研制的HDTV则趋
向数字系统。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 作为世界科技前沿的美国，为了迎接高清晰
度电视的挑战，已经提出一个口号，要“通过高
清晰度电视创造一个新的产业”。
• 日本、欧洲以及亚洲“四小龙”的韩国、台
湾也纷纷斥巨资进行开发和研究。在HDTV初创
阶段，日本人的技术曾一度领先。
• 1991年日本首先向市场投放了彩色高清晰度
电视机，但价格高达1万美元，而且他们的模拟图
像显然不合多媒体潮流，市场反应平平。面对日
本咄咄逼人的攻势，西欧国家首先应战，推出了
“尤里卡95计划”。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
• 美国观望一段时期后，也有联邦通讯委员会
提出了对策，参与角逐。他们组织了包括通用电
器公司、爱丽丝电子公司、麻省理工学院、国家
广播公司、美国电话电报公司(AT&T)，以及菲利
浦和汤姆斯公司两家欧洲跨国公司在内的庞大联
盟，并采用全数字化的技术，一步到位。
• 他们已推出了四种全数字制式，准备把它们
作为将来国际标准的基础。现在高清晰度电视的
技术基础已确定在全数字化上。美国联邦通讯委
员会的前任主席塞克斯曾在著名的《商业周刊》
杂志上预言——高清晰度电视是迈向多媒体世界
的第一步！
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第五章 数字电视与高清晰度电视
尽管目前HDTV的技术难点还很多，但世界
各国都在不断地投入人力财力，致力于它的研究
和开发。
其原因就是这一技术可能抢占到未来电子技
术的制高点，控制新一代电子产品的市场。高清
晰度电视的冲击还不仅在于此，高清晰度电视丰
富多彩的屏幕，是一个高度集成的通信网。
这个通信网不仅包括电视，而且包括计算机、
电话、视频游戏、CD唱机和其它电子媒体，这些
与高清晰度电视有关的产品市场可能达数千亿美
元。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
我国HDTV的过去、现在与未来
目前，对于我国消费者来说，想在近几年购
买高清晰度电视机，不得不再多考虑考虑，因为
高清晰度电视机是与价格成正比的。
高清晰度电视机，目前在美国至少5000美元，
这样的价格在我国是很难接受的。
根据目前的状况来看，国内的HDTV无论是技
术还是市场都不算成熟，所以作为消费者还应采
取观望的态度。但是，HDTV毕竟是未来电视发
展的趋势，早晚将要成为主流产品。
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第五章 数字电视与高清晰度电视
•作业：
