|
|
|
数字电视的发展及对元器件的需求
|
|
The Development of HDTV Requirement for Devices
|
|
■信息产业部电子第三研究所 杨秀华
|
发展现状
目前我们所指的数字电视，包括数字高清晰度电视（HDTV）和数字标准清晰度电视（SDTV），最近美国又定义了清晰度介于此两者之间的增强清晰度电视（EDTV）。
1．数字电视系统简介
数字电视系统包括：演播室数字化节目制作和存储设备、数字化发射传输设备、数字电视接收设备三大部分组成，如图所示。
2.数字电视的特点
数字电视的主要特点是其图像信号和伴音信号从演播室开始就已经变为数字信号（信源编码）存储起来，在加工制作、复制、存储和传输交换过程不再受噪波和失真的叠加影响，只要保证一定的信噪比条件，数字处理设备就可以再生恢复出这些数字信号，具有图像清晰和音质逼真，抗干扰能力高，而且还可以实现数据传输等多种服务和双向交互操作，如节目点播（VOD）、上网、电视购物、数据广播等附加增值业务。
数字电视信源用压缩编码技术，信道用数字通信的传输调制和编码纠错技术，传输图像质量、伴音质量、观看效果较模拟电视更好，此外，它所需的传输信道带宽较目前的模拟电视有明显的减少，过去用于传输1路模拟电视信号的信道，现在可以传5路甚至十几路的数字电视信号，大大节省了频率资源和每路电视的传输费用。除此之外，由于数字电视使频谱资源的利用率大大提高，电视台可以在原有的频道资源内增加传输节目的套数或开展新业务，为电视台扩展业务增加新途径。
3.数字电视的国内外发展概况
如上所述，电视信号的传输发送有三种途径：地面无线发射开路广播，有线电视网传输，广播卫星传输。对应的有三种传输制式。
美国最先发展数字电视，1996年12月美国联邦通信委员会（FCC）批准了以HDTV为基础的ATSC数字电视标准， 1998年11月，数字电视地面广播（包括HDTV及SDTV）开通。2001年10月美国累计已销售183万台数字电视接收机，已有78个城市的211个数字电视台在广播，覆盖73%的美国家庭。2006年，美国将停止模拟NTSC电视广播，全部改为数字电视广播。
欧洲的DVB重点放在SDTV，其COFDM制式的地面广播已在欧洲各国陆续开播。卫星MPEG2/DVB-S广播已于1996年开播。2000年中仅英国已有77.4万个家庭购买了数字电视机。欧洲大陆的SDTV数字电视广播已很普及。
日本将原定于2005年才开始数字电视广播的计划提前，於2000年12月正式开始ISDB-S卫星数字电广播，并将于2003年底全面开展ISDB-T地面广播制式，计划到2006年底在全日本全面实现数字电视广播（与美国同步）。世界数字电视地面广播再次出现三大制式并存的局面。
我国数字电视技术的发展，很早便得到政府的重视和支持，早在1984年，电子部便立项支持开展研究。1989年，国家科委成立了HDTV软科学研究专家组，为发展HDTV做预先研究。1995年中央电视台引进美国卫星数字电视设备，开始了我国SDTV的数字电视卫星（DTV-S）传输，此后从1997年1月开始先后有广东、河南等30多个省、市采用MPEG-2/DVB数字压缩技术和QPSK调制方式，通过卫星传输数字电视节目。1998年，我国研制成功代表数字电视先进技术水平的HDTV系统，
1999年国庆进行了实验广播，实验广播所使用的接收机全部为国内企业联合开发，我国已初步具备自主设计开发数字电视的信源编码器、信道调制器、数字电视发射机、数字电视接收机等的能力。
另一方面，由于我国的卫星数字电视广播不是直接到户，数字电视的许多优点不能在用户端体现。为了避免这个缺点，必须发展数字有线电视，将数字电视信号直接送到用户家中。据有关部门的规划，在"十五"期间，我国将发射大功率的直播卫星，开展卫星数字电视直播（个人接收）。接收卫星SDTV数字电视及SDTV数字有线电视的机顶盒我国已能批量生产。我国开发数字电视系统的技术能力与世界先进水平的差距正在缩小。
同时，我国数字有线电视（DTV-C）广播传输的行业标准已定稿，并在几个城市开始试验，开通了试验频道。地面数字电视（DTV-T）标准尚未确定，目前已有总体组、广科院、清华大学及成都电子科技大学四个单位共提出五种方案，其样机正在进行测试。估计到2003年可最后确定我国的地面数字电视标准。国家已确定先在北京、上海和深圳进行试播。并决定2008年北京奥运通过HDTV向全世界转播。
对元器件的需求
数字电视机的关键元器件主要有集成电路（IC）、显示器件、高频调谐器和多层PCB板等。
1.集成电路
数字电视机所用的集成电路主要有两大类：信源解码器即MPEG-2音、视频解码器和信道解调器即QPSK（卫星）、QAM（有线）、COFDM或VSB方式的解码器。它们的集成度很高，一般采用0.18~0.25
m工艺，而且功能很全。
2.显示器件
目前符合SDTV档级清晰度要求的显示器件，为分辨率500~600线的中分辨率显象管，尺寸主要为29英寸以上。符合SDTV档级清晰度要求的投影电视机的投影管也是急需的。
市场预测
当广播电台改为播送数字电视信号以后，用户就必须更换购买数字电视机或购置与原有电视机配用的接收数字电视信号的机顶盒解码器。电视机的寿命一般按10年计算，如果从2003年开始试播地面数字电视广播算起，用10年的过渡时间全部将模拟电视广播转为数字电视广播，用户拥有的电视机每年按10%的淘汰率更新，如果只有三分之一用户换数字电视机，其余三分之二用户购机顶盒解码器，则每年数字电视机的需求量至少也在900万台以上，而机顶盒解码器的年需求量则在1800万台量级。
为了生产数字电视机及机顶盒解码器，必须开发生产与其配套的新型元器件，如：数字电视机专用集成电路（IC）、显示器件及其它配套另部件和嵌入式软件等，其所需数量都在几千万，由此可见数字电视的发展将带动整个电子产品制造业的发展。
加速发展我国数字电视产业
在未来几年里，是电视技术从模拟向数字过渡的关键时期，数字电视将成长为年产值达到千亿元的大产业。数字电视的高速成长将进一步带动以计算机技术、通信技术以及微电子技术为代表的整个信息产业的发展和提升，进而拉动国民经济的进一步增长。
按照国家的规划，我国数字电视（包括高清晰度电视HDTV与标准清晰度电视SDTV）将以有线电视为切入点，逐步增加卫星、地面等传输方式。同时积极推动数字电视技术体制和相关标准的研究制定工作；加强数字电视核心技术和关键元器件的开发研究；集中力量突破公共软件平台、信源信道数字编解码芯片、中分辨率彩色显象管、大屏幕彩色投影显示器件等关键技术；积极推进数字电电视机、数字电视机顶盒、数字有线电视产品和数字卫星电视产品的发展；积极做好数字电视专用IC、应用软件、新型高清晰度显示器等产品的产业化准备。加速发展数字电视产业。
|
|
