世界三大数字电视标准简介

数字电视相对模拟电视的巨大优势使之成为现今广泛使用的电视系统，业界对数字电视标准制定了三大标准。标准的作用在于定义整个数字电视系统的具体实现细节，主要内容涵盖数字节目的前期制作、数字节目的显示格式、数字节目的传输几个方面。在这些标准确定之后，整套数字电视系统组合并运转起来，整个数字电视产业启动起来。

数字电视按传输方式分为地面、卫星和有线三种。1995年，欧洲150个组织成立了DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广播)联盟，这个联盟现在已经拥有近200个成员。1997年，DVB联盟发表了它的数据广播技术规范，包括卫星数字电视传输标准DVB-S、有线电视传输系统标准DVB-C和地面传输标准DVB-T，为卫星、有线和地面电视频道传送高速数据铺平了道路。其中，DVB- S规定了卫星数字广播调制标准，使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四套数字电视节目，大大提高了卫星的效率。DVB-C规定了在有线电视网中传播数字电视的调制标准，使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四至六套数字电视节目。DVB-S和DVB-C这两个全球化的卫星和有线传输方式标准，目前已作为世界统一标准被大多数国家所接受（包括中国）。而对于地面数字电视广播标准，经国际电讯联盟（ITU）批准的共有三个，分别为：欧盟的DVB-T 标准、美国的ATSC(Advanced Television System Committee，先进电视制式委员会)标准和日本的ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting，综合业务数字广播）标准，因此，数字电视标准之争主要集中在地面数字广播系统。

DVB标准现如今被应用于世界上大部分的国家和地区。下图显示了各国使用的数字电视地面广播标准。图中浅蓝色代表DVB-T标准，深蓝色代表DVB-T2标准，绿色代表ATSC标准，粉红红色代表ISDB-T标准，黄色代表DTMB标准（我国的标准）。从图中可以看出ATSC的使用国家主要分布在北美地区，ISDB-T的使用国家主要分布在南美地区，我国使用自主的DTMB标准，而剩下的地区全部采用了DVB-T标准。

数字电视三种标准的比较

	ATSC	DVB			ISDB
	ATSC	DVB-T	DVB-C	DVB-S	ISDB
视频编码方式	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
音频编码方式	AC-3	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
复用方式	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2	MPEG2
调用方式	8VSB	COFDM	QAM	QPSK	QPSK
带宽（Hz）	6M	8M	-	-	27M

欧洲DVB-T标准
DVB-T标准采用的大量导频信号插入和保护间隔技术使得系统具有较强的多径反射适应能力，在密集的楼群中也能良好接收，除能够移动接收外，还可建立单频网，适合于信号有屏蔽的山区。另外，欧洲系统还对载波数目、保护间隔长度和调制星座数目等参数进行组合，形成了多种传输模式供使用者选择。但欧洲标准也存在缺陷：①频带损失严重；②即使防止了大量导频信号，对信道估计仍是不足；③在交织深度、抗脉冲噪声干扰及信道编码等方面的性能存在明显不足； ④覆盖面较小。

DVB系统中的传输系统，主要是指数字电视网络的信道部分。最常见的三种传输系统是DVB-C、DVB-S和DVB-T。DVB-C用于数字有线电视系统，DVB-S用于数字卫星电视系统，DVB-T用于数字地面电视广播系统。上述三种系统的徽标如下图所示。

针对不同的应用系统，DVB有不同的标准。

DVB—S：为ll/12GHz频段用卫星传输系统，适合一系列带宽和功率的转发器使用。

DVB—C：为电缆传输系统，并与DVB—S兼容且适合17—8MHz电缆电视频道。

DVB—CS：为(s)MATV系统，与DVB—S兼容且适合与8MHz电缆电视频道一起使用。

DVB—T：为7～8MHz电视频道设计的数字地面TV系统。

DVB—SI：自己构成系统并帮助用户选择有效频道DVB比特流的DVB解码器所用的服务信息系统。

DVB—TXT：DVB固定格式传真电文系统，输送技术条件与帧时间无关。

DVB—CI：供条件存取和其它控制应用的DVB通用接口。

(1)DVB—S 卫星系统

DVB设计成能使用带宽为26～72MHz的多种转发器，它是一种插入固定长MPEG传送流中的视频、音频与数据的单载波系统。该打包数据包括以下处理步骤：每8个包头部的同步字节反向形成一种有规则的结构；数据内容进行加扰；Reed—Solomon FEC是额外数据包开销，由于效率高，故FEC只把12%开销加入数据流信号，这对所有传送系统而言，通常称为外码或EEC；卷积交织处理应用于数据包是为了进一步减少数据错误；另外一种卷积码用来进一步减少解码误差并被称为内码，根据适合服务提供者的需要而调用；数据信号采用正交相移键控(QPSK)的RF载波调制t。

(2)DVB—T地面传输模式

MPEG—2音频与视频编码是DVB—T的基础，DVB—T的其它部分为：外部运行状态编码和外卷积交织编码与其它DVB标准相同；内卷积编码和交织与DVB—S相同；调制/通道编码包含QPSK/QAM和具有可选保护间隔的OFDM。

(3)DVB—C电缆传输模式电缆传输模式除用QAM调制代换QPSK调制之外，实质上和卫星系统一样，对电缆TV系统内编码是不需要的，故电缆系统未使用内编码FEC。

美国ATSC标准

美国于1996年12月24日决定采用以HDTV为基础的ATSC作为美国国家数字电视标准。美国联邦通信委员会（FCC）决定用9年时间完成模拟电视向数字电视的历史性过渡。

ATSC标准具备噪声门限低（接近于14.9dB的理论值）、传输容量大（6MHz带宽传输19.3Mbps）、传输远、覆盖范围广和接收方案易实现等主要技术优势。但是也存在一系列问题，最主要的是不能有效对付强多径和快速变化的动态多径，造成某些环境中固定接收不稳定以及不支持移动接收。

日本ISDB-T标准

日本于1996年开始启动自主的数字电视标准研发项目，在欧洲COFDM技术的基础上，增加具有自主知识产权的技术，形成ISDB-T地面数字广播传输标准，于1995年7月在日本电气通信技术审议会上通过。2001年，该标准正式被ITU接受为世界第3个数字电视传输国际标准。

频谱分段传输与强化移动接收是日本ISDB-T标准的两个主要特点，是对地面数字电视体系众多参数及相关性能进行客观分析优化组合的结果，但是此标准是日本根据本国具体情况及产业发展战略进行权衡取舍的。在实现系统特定功能的同时也为之付出相应的代价，如频谱分段传输对系统频率分集性能与净载荷率的影响，采取以频谱分段为基础实现不同误码保护率分层传输对系统复杂度的影响，在系统内层采用延时长达数百毫秒交织环节对系统及业务同步响应的影响等。

目前，世界各国都根据本国的具体情况，慎重地选择地面数字电视标准。从世界范围看，除了美国外，还有加拿大、阿根廷、韩国等国家采用美国的ATSC标准。而欧洲所有国家和澳大利亚、新加坡、印度等国则选用了欧洲联盟的DVB-T标准。

我国DTMB标准

DTMB（GB 20600-2006，全称 Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，即地面数字多媒体广播），原名DMB-T/H（Digital Multimedia Broadcast-Terrestrial/Handheld，即数字多媒体广播-地面/手持），是中国数字视频广播标准，由中华人民共和国制定有关数字电视和流动数字广播的制式。该制式将会服务中国一半的电视观众，尤其在郊区和农村地区。DTMB现时为中国大陆、香港、澳门和古巴采用。

由中国上海交通大学研发的ADTB-T制式和清华大学/北京凌讯华业科技研发的DMB-T都希望能成为中国所采用的全国制式。事实上，中国不少城市在DTMB推出之前，已利用机顶盒，分别采用ADTB-T、DMB-T和欧洲的DVB-T制式来进行数字广播。经过漫长的利益博弈，在没有公开第三方比较测试效果的情况下，DTMB以上两个制式的简单融合成为最终官方认可的方案。

2001年5月16日，清华大学宣布，该校已提出具有完整自主知识产权的地面数字多媒体/电视广播传输系统，并与清华同方合作设计专用集成电路。

2011年12月，DTMB正式成为国际标准。

从保护国内产业的角度出发，制定具有我国独立自主知识产权、技术上领先的数字电视传输标准，将对我国电视、通信、互联网等产业发展带来不可低估的影响，有利于发达国家向我国开放技术，亦可因数字技术本身的特性，保护国家的信息安全。

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