数字电视标准综述
近年来，电视领域发生了一系列的变化，电视数字化的进程明显加快，模拟信号向数字信号的过渡全面展开，电视会议、数字电视及高清晰度电视等新技术正迅速走进我们的生活。电视系统的全面数字化使节目制作、传输直到播出带来了革命性的变化。数字广播电视的双向化和数字化，并与计算机网和电信网的融合，预示着一个信息化时代的到来。本文就数字电视三种标准、数字编码标准、电视设备的数字格式等方面进行全面的介绍。
三种数字电视标准
目前全球数字电视广播领域已有三种相对成熟的数字电视标准。美国的标准是ATSC（Advanced Television System Commitee先进电视制式委员会）；欧洲的标准是DVB（Digital Video Broadecasting数字视频广播）；日本的标准是ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting综合业务数字广播）。
一 .ATSC标准
美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网进行传播，并在1996年由美国高级电视系统委员会（ATSC）提出了以数字高清晰度电视为基础的标准：ATSC（Advanced Television System Committee先进电视制式委员会）。
ATSC数字电视标准由四个分离的层级组成：最高层是图像层，确定图像的形式，包括象素阵列和帧频；第二层是图像压缩层，采用MPEG-2图像压缩标准；第三层是系统复用层，特定的数据被纳入不同的压缩包中；最后一层是传输层，确定数据传输的调制和信道编码方案。
二．DVB标准
1993年，欧洲成立了国际数字视频广播组织（DVB组织）。DVB组织决定新的技术必须是建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术，必须是以市场为导向的数字技术。DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统，在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式，尽可能的增加通用性。DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准：DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。
的加扰方法及条件接收接口。
2． DVB 传输系统
DVB标准的传输系统分为信源编解码（Source Coding）和信道编解码（Channel Coding）两部分。信源编码采用MPEG-2码流，首先对音频和视频进行复用，然后再将多个数字电视节目流进行传输复用。在接受端进行相应的解复用和解码。
信道编解码包括：前向纠错编码、译码、调制、解调和上、下变频3部分。卫星传输采用QPSK（4相相移键控调制）方式，有线传输采用QAM（正交振幅调制）方式，地面传输采用COFDM（编码正交频分复用）或16VSB（16电平残留边带调制）方式。
（1） DVB-S-数字卫星直播系统标准
数字卫星传输系统是为了满足卫星转发器的带宽及卫星信号的传输特点而设计的。该标准以卫星作为传输介质。将视频、音频以及资料放入固定长度打包的MPEG-2传输流中，信号在传输过程中有很强的抗干扰能力，然后进行信道处理。通过卫星转发的压缩数字信号，经过卫星接收机后由卫星机顶盒处理，输出视频信号。这种传输覆盖面广，节目量大。数据流采用四相相移键控调制（QPSK）方式，在使用MPEG-2的MP@ML（主类@主级）格式时，用户端达到CCIR601演播室质量的码率为9Mb/s，达到PAL质量的码率为5Mb/s。在DVB-S标准公布以后，几乎所有的卫星直播数字电视均采用该标准，我国也选用了DVB-S标准。
（2） DVB-C 数字有线广播系统标准
该标准以有线电视网作为传输介质，应用范围广。有线电视系统分为两部分：CATV前端和综合解码接收机（IRD）。采用MPEG-2压缩编码的传输流，由于传输介质采用的是同轴电缆，与卫星传输相比抗外界干扰能力强，信号强度相对较高。调制方式有16、32、64QAM三种方式，对于QAM调制而言，传输信息速率越高，抗干扰能力越低。采用64QAM正交振幅调制时，一个PAL通道的传输码率为41.34Mb/s，还可供多套节目复用。DVB-C传输系统的具有如下几点主要特点：（1）可与多种节目源相适配。DVB-C传输系统所传送的节目既可来源于从卫星系统接收下来的节目，又可来源于本地电视节目，以及其它外来节目信号。（2）可用于标准数字电视又可用于HDTV。
要该设备能够正确接收和处理发射信号，并满足DVB-T中所规定的性能指标。
（4） DVB-SMATV 数字SMATV（卫星共用天线电视）广播系统标准
此标准是在DVB-S和DVB-C基础上制定的。
（5） DVB-MS 高于10GHZ的数字广播MMDS分配系统标准
MMDS是采用调幅微波向多点传送，分配多频道电视节目的系统。该系统基于DVB-S，使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-S接收机配上一个MMDS频率交换器就可以接收DVB-MS信号。
（6） DVB-MC 低于10GHZ的数字广播MMDS分配系统标准
该标准基于DVB-C，使携带大量节目的微波信号直接入户。用DVB-C接收机配上一个MMDS频率变换器就可以接收DVB-MC信号。
3.DVB 交互业务系统
DVB数字广播系统中的许多业务能根据需要，提供多种形式的交互服务。在通用的DVB数字广播系统的基础上，进一步构成交互业务系统的要素，包括与其他相关国际标准兼容的交互业务网络独立协议，传送交互服务过程命令与控制信号的回传信道等。与此对应的交互业务系统DVB标准有：
DVB-NIP- 交互业务网络独立协议标准；
DVB-RCC -CATV系统DVB反传信道标准；
DVB-RCT-PSTN/ISDN的DVB反传信道标准
三、ISDB标准
ISDB综合业务数字广播，是1999年由日本的DIBEG（Digital Broadcasting Experts Group数字广播专家组）制定的数字广播系统标准。它主要定义传输系统，信源部分仍是MPEG-2，传输方案是COFDM（编码正交频分复用），利用此方式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，可以灵活的集成和发送多节目的电视和其他数据业务。
ISDB增加了部分接收和分层传输的功能，部分接收是指系统将整个6MHz带宽分为13段，每段423KHz，主要解决窄带和宽带业务的同时接收问题。分层是指对不同段的纠错和调制方式进行不同的设置，以针对不同重要程度的信息和不同接收条件以及不同的接收区域。 三种地面电视系统的比较 表 三 种数字地面广播系统的比较
数字编码标准
使用数字信号进行传输有很多优点，但数字信号数码率太高，不易直接进行传输，因此在传输前要进行多种处理，信源编码以压缩信源数码率为目的，尽量减少信源各符号的相关性，使信源的传输效率提高。
视频压缩基本概念
背景知识
在过去的几年里，关于视频压缩的争论己成为-个极其热门的话题。三幅分别显示红，蓝，绿的最高分辨率的图像，共占用18MHz的总带宽；但被压缩成一路仅占6MHz的复合信号-3：1的带宽压缩率被引入了。这种方式虽然简单，但毕竟是压缩了。当然，这种早期的压缩方式是通过模拟技术实现的。今天，更稳定连续的图像质量，更高的压缩率可以通过把模拟信号转换为数字信号，利用一些高度复杂的技术来完成。这些技术最终带来了更高的压缩效率和更精细的压缩图像处理方法。但这些数字技术需要硬件具有极为强大的计算能力。
压缩基本上是这样一个过程：一个图像序列中前后帧图像之间存在着一定的相关性，这种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。我们就利用图像之间的相关性来减少图像或图像组的内容信息，只保留少量非相关信息进行传输，接收机就利用这些非相关信息，按照一定的解码算法，可以在保证一定图像质量的前提下尽可能重现原始图像。
一般地讲，数字视频压缩是从分量视频表达开始的，此时信号是以一个亮度分量，两个色度分量来表达的。最广为接受的数字分量视频格式就是CCIR601，该建议使用了"共结点"模型的4：2：2采样结构。所谓"共结点"，是指每个彩色象素点由3个采样来描述：一个亮度采样，两个色差形成的色度采样。因为这三个采样在时间上是重合的，所以称为"共结点"。在525行的系统中，每帧有483个有效行，每行有720个象素点；在625 行的系统中，每帧有576个有效行。通过色度、亮度采样的结合，在不损害图像质量的同时，减少所需带宽得以实现。4：2：2中亮度信号的采样频率实际上是13.5 MHz，色差信号Cb，Cr的采样频率刚好是亮度采样频率的一半(6.75 MHz)。因为625/50系统行频和525/60系统行频的最小公倍数是2.25MHz, 将亮度信号和色差信号的取样频率数值取为2.25MHz的整数倍。
信号的主要部分是有一定可预知性的。一个极端的例子是正弦波信号，它有高度的可预知性，因为每个周期都是相同的，且只有一个频率，这样就不需占用带宽。另一个极端的例子是，噪声信号完全不可预测。当然，实际上所有的信号都介于这两者之间。压缩技术总的来说就是要识别并去除这些冗余，从而减少数据量和所需带宽。
一．CCIR 601号建议
自1948年提出视频数字化的概念后，经过40年的探索，国际无线电咨询委员会（CCIR）于1982年提出了电视演播室数字编码的国际标准CCIR 601号建议，确定以亮度分量Y和两个色差分量R-Y、B-Y为基础进行编码，作为电视
