南京廣播電視大學(xué) 唐毅敏

一、引言

隨著世界信息技術(shù)、通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，為廣播電視領(lǐng)域的發(fā)展提供了契機(jī)。數(shù)字電視作為第三代電視，為廣播電視事業(yè)的發(fā)展提供了新方向。數(shù)字電視是指電視節(jié)目信號(hào)從電視臺(tái)開(kāi)始發(fā)射，經(jīng)過(guò)中間傳輸環(huán)節(jié)，直至信號(hào)到接收端接收所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字化信號(hào)。近些年，世界各國(guó)都在進(jìn)行或者已陸續(xù)完成了數(shù)字化電視的改革，即由傳統(tǒng)模擬電視向數(shù)字電視的轉(zhuǎn)變。我國(guó)也計(jì)劃，在2015年全國(guó)徹底關(guān)閉模擬信號(hào)，完成數(shù)字電視全覆蓋。通過(guò)對(duì)數(shù)字電視的現(xiàn)狀研究，編碼、技術(shù)參數(shù)的分析，數(shù)字電視技術(shù)相對(duì)模擬電視技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出數(shù)字電視可能的發(fā)展趨勢(shì)，并提供發(fā)展對(duì)策。

數(shù)字電視的發(fā)展有著廣闊的前景，縱觀全球，近些年圍繞數(shù)字電視的相關(guān)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，并取得了豐盛的成果。各個(gè)國(guó)家不同的國(guó)情，使得各國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)互不相同。

二、數(shù)字電視發(fā)展現(xiàn)狀研究

1.發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字電視技術(shù)最先出現(xiàn)在歐洲。20世紀(jì)80年代初期，德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等幾個(gè)技術(shù)力量雄厚的國(guó)家，都著手開(kāi)始研究數(shù)字電視技術(shù)，并最終研究產(chǎn)生了MAC1、MAC2、MAC3三代數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目。歐洲最早的數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用，是以1996年4月法國(guó)開(kāi)播第一個(gè)商業(yè)數(shù)字電視廣播為代表的。2006年12月，荷蘭就已經(jīng)停播地面模擬電視，成為世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)電視數(shù)字化的國(guó)家。2012年是歐盟規(guī)定全面停止通過(guò)模擬信號(hào)傳播電視節(jié)目的最后一年，除波蘭、保加利亞等少數(shù)技術(shù)相對(duì)落后的國(guó)家，都已完成由模擬向數(shù)字電視的改革。

縱觀全球數(shù)字電視的發(fā)展，最早將數(shù)字電視技術(shù)成功應(yīng)用到生活中的國(guó)家是美國(guó)。1994年6月，美國(guó)兩顆衛(wèi)星DirectTV、USSB率先實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視業(yè)務(wù)播出。2001年9月，美國(guó)有線數(shù)字電視消費(fèi)者已達(dá)1300多萬(wàn)。而美國(guó)國(guó)家廣播者協(xié)會(huì)（NAB）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指出，截止2002年，利用數(shù)字電視技術(shù)已將美國(guó)84個(gè)城市及地區(qū)的244個(gè)電視臺(tái)改建或新建成為數(shù)字電視臺(tái)，全國(guó)數(shù)字電視覆蓋率達(dá)到75%。2009年底，美國(guó)全面完成由模擬電視向數(shù)字電視的轉(zhuǎn)換。

日本有線數(shù)字電視始建于1998年7月，并于2010年完成了國(guó)內(nèi)所有有線電視的模擬轉(zhuǎn)數(shù)字化改造，2011年實(shí)現(xiàn)了全國(guó)模擬有線電視系統(tǒng)的關(guān)閉。韓國(guó)在21世紀(jì)初期也在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了電視數(shù)字化改革，于2005年實(shí)現(xiàn)了全國(guó)范圍的數(shù)字化電視轉(zhuǎn)播，并于2011年底徹底結(jié)束了模擬電視信號(hào)的傳輸。日本、韓國(guó)兩國(guó)都在2012年以前實(shí)現(xiàn)了數(shù)字有線電視全國(guó)覆蓋，成功邁入數(shù)字電視時(shí)代。

2.我國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀

目前電視信號(hào)傳輸主要是通過(guò)無(wú)線電波、有線電纜光纜和衛(wèi)星傳輸這三種方式，由于無(wú)線電波傳輸?shù)男盘?hào)差，畫面質(zhì)量不高，接收的節(jié)目有限，并不是理想的傳輸方式，但由于條件的限制我國(guó)的一些農(nóng)村和邊遠(yuǎn)山區(qū)，還在使用這種方式。而我國(guó)城市有線電視用戶相對(duì)集中，且覆蓋率廣，適合集中管理和發(fā)展，因此發(fā)展有線數(shù)字電視應(yīng)當(dāng)成為我國(guó)數(shù)字電視發(fā)展的重要策略和主要方式。根據(jù)我國(guó)目前有線電視網(wǎng)的分布及部署現(xiàn)狀，采取了從有線電視切入的方式，21世紀(jì)初期，我國(guó)從城市開(kāi)始全面實(shí)施有線數(shù)字電視改造工程。

2000年6月，我國(guó)基于數(shù)字化技術(shù)的第一家數(shù)字電視廣播在廣西寧南開(kāi)播。它是由國(guó)家廣電總局?jǐn)?shù)字廣播技術(shù)研究中心、南寧有線電視臺(tái)及四川新泰克投資有限公司三方共同合作開(kāi)發(fā)，引進(jìn)多個(gè)國(guó)家不同公司的產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)外多家公司的頂尖技術(shù)人員的技術(shù)支持服務(wù)下共同開(kāi)發(fā)完成的。

我國(guó)人口眾多，地大物博，是傳統(tǒng)模擬電視的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，而數(shù)字電視替換傳統(tǒng)的模擬電視是發(fā)展的趨勢(shì)，也是必然結(jié)果。2004年，是我國(guó)“數(shù)字電視年”和“數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展年”，國(guó)家廣電總局也提出將于2015年全面關(guān)閉模擬電視系統(tǒng)，停止模擬電視信號(hào)的傳輸，完成全國(guó)所有地區(qū)模擬向數(shù)字化的過(guò)渡，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視廣播。

三、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)研究

數(shù)字電視系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)則或標(biāo)準(zhǔn)是無(wú)法有力執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不僅可以理順數(shù)字信號(hào)的處理流程，而且可以規(guī)范配套設(shè)備的接口，盡量統(tǒng)一數(shù)字電視外圍設(shè)備的類型和參數(shù)。

數(shù)字電視均采用MPEG-2壓縮編碼方式。電視信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字化以后會(huì)帶來(lái)非常高的碼率，如果不采用壓縮技術(shù)，數(shù)字信號(hào)將會(huì)占用巨大的帶寬資源，如一個(gè)通道就會(huì)占用100MHz的帶寬空間。因此，為了減少帶寬的占用壓力，必須在數(shù)字信號(hào)的傳輸和存儲(chǔ)中引入壓縮技術(shù)，壓縮碼率是數(shù)字化技術(shù)中一項(xiàng)十分重要的技術(shù)參數(shù)。MPEG-2就是一種高質(zhì)量的音、視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)普通及高清數(shù)字電視的各類應(yīng)用和系統(tǒng)都作了詳細(xì)規(guī)定，被人稱為用于廣播電視的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)共分為9個(gè)部分，其中6個(gè)部分獲得認(rèn)證通過(guò)，并已在數(shù)字電視領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其中系統(tǒng)、圖像及聲音為最主要的3部分，它們是聲音、圖像數(shù)字化的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)它描述多個(gè)視頻、音頻和數(shù)據(jù)基本碼流合成傳輸碼流及節(jié)目碼流的方式；視頻它描述視頻編碼方式；音頻它描述與MPEG-1音頻標(biāo)準(zhǔn)反向兼容的音頻編碼方式。MPEG-2包含4個(gè)級(jí)和5個(gè)類，“級(jí)”按編碼圖像的分辨率定義，“類”按所使用的編碼工具集合分類。MPEG-2這種“級(jí)”“類”組合的方式可以滿足從家庭低端畫質(zhì)需求到廣播級(jí)質(zhì)量及高清電視質(zhì)量的要求，支持標(biāo)清、高清、16∶9寬屏等多種格式，應(yīng)用范圍廣泛。

MPEG-2編碼壓縮系統(tǒng)提供的高壓縮率，使節(jié)目素材來(lái)源更加寬泛，在碼率到達(dá)一定程度時(shí)可以提供令人非常滿意的圖像質(zhì)量，以展現(xiàn)其出色性能。

數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)涉及多個(gè)領(lǐng)域，其按傳輸方式可分為地面（無(wú)線）傳輸，有線傳輸，衛(wèi)星傳輸，手持設(shè)備傳輸四類。四類傳輸方式所用的標(biāo)準(zhǔn)、使用國(guó)家都各不相同。詳細(xì)參數(shù)對(duì)比見(jiàn)數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表（表一）。

四、數(shù)字電視技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

數(shù)字電視技術(shù)較傳統(tǒng)的模擬電視技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢(shì)。

1.數(shù)字電視信號(hào)質(zhì)量高，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字電視的信號(hào)都是以二進(jìn)制形式的兩種電平來(lái)表示，在連續(xù)處理或傳輸過(guò)程中如果摻入雜波或失真，利用糾錯(cuò)及編解碼技術(shù)都可以將錯(cuò)誤糾正，能保證信號(hào)質(zhì)量基本不變，使得用戶接收到的音視頻質(zhì)量和電視臺(tái)發(fā)送的質(zhì)量基本相同。模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程或不斷處理的情況下?lián)饺胧д媾c雜波，它的噪聲是不斷累積的，不易糾正，再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的傳輸或多次復(fù)制處理，模擬信號(hào)將會(huì)大打折扣，對(duì)畫面質(zhì)量影響較大，無(wú)法達(dá)到節(jié)目發(fā)送端初始的圖像和聲音質(zhì)量。

2.數(shù)字電視信號(hào)傳輸效率、帶寬利用率高。在模擬信號(hào)狀態(tài)下，6-8MHz的帶寬內(nèi)只能傳輸一套模擬電視節(jié)目，而經(jīng)過(guò)壓縮技術(shù)處理的數(shù)字電視信號(hào)能傳送4至6套高圖像質(zhì)量的電視節(jié)目。

3.利用數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)頻譜資源的多功能復(fù)用。運(yùn)用技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息、電子出版物、多路立體聲、圖文多工廣播及電視傳真廣播，以獲得更多的廣播功能、帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)收益。

4.方便信號(hào)的存儲(chǔ)和記錄。隨著大規(guī)模集成電路的不斷發(fā)展和改進(jìn)，可以將一段時(shí)間的信號(hào)存儲(chǔ)于電路中。經(jīng)過(guò)數(shù)字化的電視信號(hào)可以存儲(chǔ)于不同的介質(zhì)中，如磁帶、光盤、硬盤等，這些存儲(chǔ)方式不僅能保證音視頻素材或節(jié)目的高質(zhì)量及數(shù)據(jù)安全性，更重要的是具有足夠的存儲(chǔ)空間，便于多節(jié)目存儲(chǔ)。

表一 數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表

5.數(shù)字化技術(shù)便于節(jié)目的制作與錄制。數(shù)字化技術(shù)的引入可以進(jìn)行更多創(chuàng)意性、特效的操作，如：字幕編輯、特寫鏡頭處理、三維特技、非線性編輯等。

6.數(shù)字電視設(shè)備，利用超大規(guī)模集成電路技術(shù)，使設(shè)備體積不斷縮小，成本不斷降低，性能不斷提升。

7.電視數(shù)字化技術(shù)，引入了全新的雙向互動(dòng)概念。將傳統(tǒng)電視的一對(duì)多廣播方式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合模式，即既保留原有的一對(duì)多廣播方式，又?jǐn)U展點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的點(diǎn)播互動(dòng)方式。這樣不同的用戶就可以按照自己的需要點(diǎn)播節(jié)目和獲得信息。

8.數(shù)字電視設(shè)備的擴(kuò)展性與兼容性，有利于電視設(shè)備與計(jì)算機(jī)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通，有望融合成一個(gè)新興的多媒體系統(tǒng)。

五、數(shù)字電視發(fā)展趨勢(shì)研究

目前，我國(guó)大部分的城市已經(jīng)使用數(shù)字電視，并已經(jīng)進(jìn)入常態(tài)化的使用階段。經(jīng)歷數(shù)字化的轉(zhuǎn)變后，電視節(jié)目資源得到了極大的豐富，從模擬電視時(shí)代的40多套節(jié)目，增加到80多套節(jié)目，節(jié)目?jī)?nèi)容也由普通的電視臺(tái)類節(jié)目，擴(kuò)展加入信息、娛樂(lè)等多類綜合節(jié)目?jī)?nèi)容。形式由傳統(tǒng)的廣播新增互動(dòng)功能。

數(shù)字電視的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。

1.隨著人們對(duì)圖像清晰度要求越來(lái)越高，不斷提高節(jié)目源的質(zhì)量，大力推廣高清數(shù)字電視的使用將成為未來(lái)數(shù)字電視發(fā)展的趨勢(shì)。

2.不斷完善交互系統(tǒng)。交互系統(tǒng)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容、觀看時(shí)間的自主選擇，改變了以往被動(dòng)接受廣播的模式。

3.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字電視連接到互聯(lián)網(wǎng)，用戶不再需要為了發(fā)送電子郵件、玩網(wǎng)絡(luò)游戲、觀看網(wǎng)絡(luò)視頻，坐在計(jì)算機(jī)前，而直接可以躺在沙發(fā)上，面對(duì)客廳的數(shù)字電視，利用無(wú)線鍵盤、鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)所有計(jì)算機(jī)上的操作。

4.豐富的接口。未來(lái)的數(shù)字電視還應(yīng)該支持更多的接口，如USB3.0，SD、CF卡，1394火線和Wi-Fi等，實(shí)現(xiàn)與多類主流數(shù)碼產(chǎn)品，如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、個(gè)人電腦、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等的無(wú)縫連接，達(dá)到音視頻信息共享的目的。

5.移動(dòng)技術(shù)。全新的戶外移動(dòng)數(shù)字電視傳媒，已經(jīng)逐漸走進(jìn)了大家的生活，公交、地鐵等多種公共交通工具都已接入或安裝了移動(dòng)數(shù)字電視設(shè)備。它利用數(shù)字電視技術(shù)，通過(guò)無(wú)線發(fā)射，地面接收的方式進(jìn)行節(jié)目的廣播。

6.數(shù)字電視一體機(jī)。現(xiàn)在市面上銷售的數(shù)字電視還不是真正意義上的數(shù)字電視，而是個(gè)利用數(shù)字技術(shù)的顯示終端，只有在此設(shè)備上加機(jī)頂盒，通過(guò)機(jī)頂盒接收并轉(zhuǎn)換格式，才是真正意義的數(shù)字電視。未來(lái)只有將機(jī)頂盒集成在電視機(jī)中，與電視機(jī)融為一體，才能稱為真正的數(shù)字電視機(jī)。

六、數(shù)字電視發(fā)展對(duì)策

通過(guò)研究與分析，數(shù)字電視已稱為全球電視技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，而且已經(jīng)在有條不紊的進(jìn)行，已成為電視發(fā)展史上的又一次技術(shù)革命。目前數(shù)字電視技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域還相對(duì)狹窄，還需不斷的開(kāi)發(fā)，不少政策、技術(shù)上的問(wèn)題還有待解決，任需不斷的改進(jìn)與完善。

我國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展還應(yīng)采取以下對(duì)策：

1.注重?cái)?shù)字電視產(chǎn)業(yè)的政策法規(guī)制定。國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，不斷制定和完善數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，保證我國(guó)數(shù)字電視健康、蓬勃的發(fā)展。

2.加快數(shù)字電視建設(shè)。建立數(shù)字電視硬件及接口參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)與數(shù)字電視相配套的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)設(shè)備制作商、運(yùn)營(yíng)商、消費(fèi)者等起到規(guī)范和引導(dǎo)的作用。

3.政策支持，提升對(duì)數(shù)字電視的認(rèn)識(shí)。廣播電視領(lǐng)域的工作人員，要充分認(rèn)識(shí)數(shù)字電視發(fā)展的必然性和優(yōu)越性，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，以創(chuàng)新的思維投入到工作當(dāng)中，不斷提高數(shù)字電視服務(wù)質(zhì)量。

4.完善數(shù)字電視的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們利用數(shù)字電視的主要渠道，人們通過(guò)數(shù)字電視上網(wǎng)發(fā)郵件、學(xué)習(xí)、以及各類寬帶增值服務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)就是市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的直接切入點(diǎn)。這就要求我們必須有與數(shù)字電視配套的系統(tǒng)設(shè)備、相關(guān)的應(yīng)用軟件及終端設(shè)備，以此為基礎(chǔ)不斷改進(jìn)，研究出一種最佳的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)模式。

5.重視人力資源開(kāi)發(fā)。積極引進(jìn)數(shù)字電視技術(shù)方面的相關(guān)優(yōu)秀人才，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，不斷促進(jìn)數(shù)字電視的發(fā)展。

6.更多資源的免費(fèi)開(kāi)放。更多教育資源、財(cái)經(jīng)信息、影視作品的免費(fèi)提供，可以讓更多的消費(fèi)者習(xí)慣使用數(shù)字電視的交互系統(tǒng)，提高數(shù)字電視使用率。

7.進(jìn)一步豐富電視節(jié)目?jī)?nèi)容，提高節(jié)目源質(zhì)量。節(jié)目?jī)?nèi)容的豐富以及畫面質(zhì)量的提升，都可以不斷提高消費(fèi)者使用數(shù)字電視的積極性。

七、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字電視的成功推出，使數(shù)字電視技術(shù)完全替代了模擬電視技術(shù)，符合電視技術(shù)發(fā)展規(guī)律，已成為全球電視技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。我們只有不斷的改進(jìn)和完善現(xiàn)有的數(shù)字電視系統(tǒng)，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和消費(fèi)者的需求，才能推動(dòng)數(shù)字電視技術(shù)繼續(xù)快速向前發(fā)展。

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