淺談中國(guó)廣播電視數(shù)字化時(shí)代

張冬梅

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字電視系統(tǒng)及數(shù)字電視廣播的特點(diǎn)，進(jìn)一步分析了中國(guó)數(shù)字電視發(fā)展的現(xiàn)狀，指出伴隨著電腦、多媒體、因特網(wǎng)、衛(wèi)星直播等高科技的推廣和應(yīng)用，中國(guó)廣播電視已開始進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；中國(guó)；數(shù)字時(shí)代

為鼓勵(lì)發(fā)展數(shù)字電視，中國(guó)先后頒布了《關(guān)于鼓勵(lì)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》、《中國(guó)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)》等政策，為發(fā)展數(shù)字電視營(yíng)造良好的政策環(huán)境。2008年奧運(yùn)高清節(jié)目的開播提前釋放了數(shù)字電視的需求，中國(guó)廣播電視真正進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。

1 數(shù)字電視系統(tǒng)

1．1 數(shù)字電視系統(tǒng)概述

在數(shù)字電視（DTV）廣播系統(tǒng)中，無(wú)論在信源部分還是DTV業(yè)務(wù)中心，視頻和音頻都以數(shù)字方式編碼壓縮，采用的是MPEG－2壓縮算法。所有可用的節(jié)目都被復(fù)用并通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)傳輸。為了只讓有權(quán)限的用戶訪問(wèn)，采用條件訪問(wèn)機(jī)制把需付費(fèi)收看的內(nèi)容進(jìn)行加密。有關(guān)頻道分配的系統(tǒng)信息（SI）被加人數(shù)據(jù)流中，這樣用戶可以在家中調(diào)諧并選擇節(jié)目，節(jié)目的選擇通常使用電子節(jié)目向?qū)?。分布式系統(tǒng)將最終的節(jié)目流傳給用戶，采用方式可以是通過(guò)衛(wèi)星、電纜或地面廣播。終端用戶設(shè)備包括合適的信號(hào)接收機(jī)，如衛(wèi)星接收器，頻道調(diào)諧器和節(jié)目選擇器。

數(shù)據(jù)流攜帶視頻和音頻信號(hào)從業(yè)務(wù)中心到達(dá)用戶端。廣播網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)將許多節(jié)目流復(fù)用傳輸?shù)膶拵ЬW(wǎng)，每個(gè)節(jié)目流比特率為3－19 Mbps。采用壓縮方案，對(duì)于 NTSC制，30Mbps或更高速率的視頻、音頻或數(shù)據(jù)流，可在一個(gè)6MHz的模擬頻帶內(nèi)傳輸（PAL制為8MHz）。典型的衛(wèi)星系統(tǒng)采用四相鍵控（QPSK）調(diào)制，可在 27～36 MHz模擬帶黨內(nèi)以 34～45Mbps速率傳輸數(shù)字信號(hào)。

數(shù)字視頻廣播網(wǎng)絡(luò)按照傳輸協(xié)議將音頻和視頻流傳給用戶。用MPEG－2傳輸流載著數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)廣播網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸。MPEG－2傳輸結(jié)構(gòu)中可能包含多路現(xiàn)頻、音頻信號(hào)和獨(dú)立的數(shù)據(jù)，其中的MPEG包識(shí)別器（PIDS）可以唯一地識(shí)別所有的節(jié)目。

典型的數(shù)字機(jī)頂盒包括一個(gè)用于控制的微處理器。存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)接口，用于接收電纜和衛(wèi)星傳輸?shù)恼{(diào)諧器、解調(diào)器、傳輸流解復(fù)用器，以及MPEG音頻和視頻解碼器。當(dāng)然，機(jī)頂盒也包含用戶接口，如對(duì)輸入信號(hào)的遙控和對(duì)輸出信號(hào)的圖形顯示的調(diào)整，這些都用于控制和電子節(jié)目向?qū)?。利用所得的密鑰，權(quán)限用戶可以解開機(jī)頂盒中加密過(guò)的內(nèi)容，進(jìn)行收看。

數(shù)字電視系統(tǒng)首先必須能發(fā)布單向的數(shù)字視頻廣播，同時(shí)也可利用回傳通信鏈接提供從用戶到業(yè)務(wù)中心的上行數(shù)據(jù)流，使用戶可以對(duì)按次付費(fèi)電視和準(zhǔn)點(diǎn)播電視進(jìn)行定購(gòu)?；貍餍诺劳ǔ＠靡粋€(gè)窄帶通信鏈路實(shí)現(xiàn)，如公共交換電話網(wǎng)（PSTN）或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。具有雙向通信裝置的電纜系統(tǒng)也可以在自身基礎(chǔ)設(shè)施上實(shí)現(xiàn)回傳信道。

1.2 數(shù)字電視廣播的特點(diǎn)

1）頻率利用率高

利用帶寬壓縮技術(shù)可以在一個(gè)頻道內(nèi)播送5套和目前方式畫面清晰度相同的節(jié)目，100頻道級(jí)的聲音廣播，PC用數(shù)據(jù)廣播，高畫面廣播等多樣性廣播可共同利用同一頻率資源，而且占用頻帶窄。地面廣播時(shí)，原PAL信道可播放高清晰度電視或4套標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)字電視。有線電視網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)PAL通道可播8～10套標(biāo)準(zhǔn)分辨率數(shù)字電視。

2）抗干擾性強(qiáng)

同等傳送條件下的抗干擾能力優(yōu)于模擬電視，清晰度高，可具有CD級(jí)音質(zhì)效果。

3）服務(wù)多樣

數(shù)字電視的發(fā)展將促進(jìn)廣播電視、通信和計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的相互融合，產(chǎn)生多種新的信息業(yè)務(wù)?！半娨暿怯呻娨暸_(tái)播送”的概念將被打破，數(shù)字電視不僅可以用于電視、錄像，而且可進(jìn)行家居購(gòu)物和理財(cái)、交互式電視教育、圖文雜志閱讀、VOD、電子游戲等，另外可直接與因特網(wǎng)連接，作為個(gè)人電腦使用。而數(shù)字照相機(jī)，數(shù)字?jǐn)z錄機(jī)，DVD光盤相繼問(wèn)世則推動(dòng)了數(shù)字電視的發(fā)展和應(yīng)用。數(shù)字電視信號(hào)可用現(xiàn)在的公共電信傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸。電視廣播網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化使得有可能用來(lái)提供其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，從而為將廣播網(wǎng)絡(luò)連接到其它的網(wǎng)絡(luò)，將視頻業(yè)務(wù)融合進(jìn)統(tǒng)一的信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）開辟了道路。

4）清晰度高

使用不受傳輸、轉(zhuǎn)播影響，在接收端仍可達(dá)到演播室水平。

5）音頻效果好

可支持五聲道加超重低音聲道的 5＋1環(huán)繞聲家庭影院服務(wù)。

6）便于過(guò)渡

數(shù)字電視保存了現(xiàn)有模擬電視畫面格式，便于過(guò)渡。普通電視前加裝數(shù)字電視機(jī)頂盒即可接收數(shù)字電視。電視臺(tái)電視節(jié)目制做設(shè)備也有類似特點(diǎn)。

2 中國(guó)電視系統(tǒng)的數(shù)字化

2.1 中國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)廣播電視系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程已經(jīng)啟動(dòng)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）中國(guó)已有幾個(gè)廣播和電視中心，建立了實(shí)用的全數(shù)字化系統(tǒng)。如中央電視臺(tái)建立了數(shù)字化的演播中心，采用數(shù)字錄像機(jī)和非線性編輯系統(tǒng)所制作的文藝節(jié)目質(zhì)量明顯提高。中央電視臺(tái)和江蘇電視臺(tái)的大型數(shù)字轉(zhuǎn)播車現(xiàn)已投入運(yùn)行，中央臺(tái)還購(gòu)買了數(shù)字壓縮的衛(wèi)星新聞采集轉(zhuǎn)播車。數(shù)字播音室也在廣播領(lǐng)域逐步推廣。上海廣播電臺(tái)已基本實(shí)現(xiàn)節(jié)目制作和播出的數(shù)字化。

2）亞洲第一個(gè)數(shù)字音頻廣播（DAB）先導(dǎo)網(wǎng)已經(jīng)于1997年底在珠江三角洲播出。DAB是繼調(diào)幅和調(diào)頻廣播之后的第三代廣播，它具有CD質(zhì)量的音質(zhì)和較強(qiáng)的抗多徑干擾的能力，以保證在高速移動(dòng)下的接收質(zhì)量。

3）衛(wèi)星廣播電視節(jié)目傳送，在模擬向數(shù)字技術(shù)過(guò)渡上取得舉世矚目的進(jìn)展。繼中央電視臺(tái)已通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向全國(guó)傳送8套全數(shù)字壓縮的電視節(jié)目，并向全球傳送國(guó)際和戲曲音樂頻道的節(jié)目后，全國(guó)已有11個(gè)省的12套電視節(jié)目使用MPEG－2／DVB標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字壓縮技術(shù)，采用SCPC方式通過(guò)亞洲2號(hào)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器傳送。

4）無(wú)線電視的數(shù)字立體聲伴音已在北京電視臺(tái)開始試驗(yàn)，并于1997年底確定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前試驗(yàn)所采取的技術(shù)是NICAM，副載頻在5．85 MHz位置。一旦電視的立體聲伴音制式確定，也可同時(shí)用在通信中。

2.2 中國(guó)電視系統(tǒng)的數(shù)字化應(yīng)有選擇、分階段進(jìn)行

中國(guó)的國(guó)情決定了中國(guó)電視系統(tǒng)的數(shù)字化不可能一步到位，只能是有選擇、分階段進(jìn)行。從技術(shù)與性能兩方面來(lái)看，中國(guó)數(shù)字電視發(fā)展大致應(yīng)經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：

第一階段實(shí)現(xiàn)普通模擬電視的數(shù)字化，即利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的特點(diǎn)，改進(jìn)現(xiàn)有的模擬電視的缺陷，提高圖像、伴音質(zhì)量，增加功能。遙控技術(shù)、畫中畫技術(shù)、圖文電視、數(shù)字多伴音／立體聲接收技術(shù)等均屬于模擬電視數(shù)字化技術(shù)。

第二階段把現(xiàn)行模擬電視制式下的圖像、聲音信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，其圖像質(zhì)量可達(dá)到電視演播室的質(zhì)量水平，圖像水平清晰度達(dá)到500線以上，傳輸5＋1聲音道的環(huán)繞聲效果的聲音。這種標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視系統(tǒng)是今后幾年中國(guó)廣播電視發(fā)展的重點(diǎn)，因?yàn)樗c現(xiàn)行彩色管的極限清晰度（大于550線）相適應(yīng)，是一種投資少、見效快的方法。估計(jì)這種標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視在中國(guó)將很快實(shí)現(xiàn)。

第三階段圖像質(zhì)量達(dá)到 35 mm電影膠片水平，圖像水平清晰度大于800線，這就是人們企盼已久的高清晰度電視。根據(jù)中國(guó)國(guó)情，高清晰度電視要在中國(guó)普及，至少需要10年時(shí)間。

2.3 大力開發(fā)數(shù)字機(jī)頂盒產(chǎn)品

數(shù)字廣播電視是廣播電視的發(fā)展方向。但從模擬向數(shù)字過(guò)渡會(huì)有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期，這是因?yàn)椋海?）現(xiàn)存的各種模擬廣播電視不能立即廢除，而購(gòu)買新數(shù)字設(shè)備又花費(fèi)巨大。（2）從技術(shù)發(fā)展過(guò)程看，廣播電視是面向普通大眾的，它一旦引進(jìn)新制式，總會(huì)有一個(gè)很大的慣性，要改變需要時(shí)間。（3）模擬和數(shù)字設(shè)備并存的時(shí)間也取決于數(shù)字設(shè)備的價(jià)格能否被用戶所接受。數(shù)字機(jī)頂盒，作為模擬與數(shù)字共存期內(nèi)的過(guò)渡產(chǎn)品，起到了模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)換的橋梁作用。

2.4 電視系統(tǒng)硬件設(shè)備的數(shù)字化應(yīng)遵循先生后次、循序漸進(jìn)的原則

電視系統(tǒng)硬件設(shè)備由模擬向數(shù)字過(guò)渡只能采取循序漸進(jìn)的平穩(wěn)過(guò)渡方案，在過(guò)渡過(guò)程中既要考慮現(xiàn)有的設(shè)備繼續(xù)發(fā)揮作用，又要使引入的數(shù)字設(shè)備有盡可能長(zhǎng)的服務(wù)期限，因此可采取：在現(xiàn)有的系統(tǒng)中先建立數(shù)字分量島，然后逐步使數(shù)字分量島外圍的設(shè)備數(shù)字化，起到貫通整個(gè)數(shù)字鏈，實(shí)現(xiàn)電視系統(tǒng)的全數(shù)字化。

3 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字電視技術(shù)是伴隨著電腦、多媒體、因特網(wǎng)、衛(wèi)星直播等高科技的推廣和應(yīng)用而出現(xiàn)的，因此它不僅是電視技術(shù)領(lǐng)域的又一場(chǎng)革命，而且將帶動(dòng)整個(gè)電信工業(yè)的技術(shù)革命，并將在一定程度上改變?nèi)祟惿鐣?huì)的生活質(zhì)量和方式。