王建松
报告人王建松博士，深圳市中兴通讯股份有限公司上海第一研究所工程师。
一 概述
数字电视是指从节目的制作、编码、传输到接收全部采用数字技术的电视系统。与模拟电视系统相比，数字电视具有节省功率、频谱利用率高、接收节目质量好和便于业务综合等优点。电视系统数字化是电视技术发展的必然趋势。
目前，电视信号主要通过地面广播、卫星线路和有线电视网传输。有线电视系统具有信道质量好、网络覆盖面广以及便于开展交互式业务的优点，是一种非常有吸引力的传输媒体。因此，从技术实现复杂度以及便于业务的推广和普及的角度预测，数字电视技术将率先在有线电视系统中获得大规模应用。
二 数字电视相关标准
数字电视没有形成国际上统一的标准，电视技术领先的国家和地区都分别制定了自己的标准。目前，影响比较大的主要是美国的ATSC数字电视标准和欧洲的DVB规范。
两个标准相关内容的对比如表1所示。总的来说，ATSC数字电视标准对数字电视核心技术方面作了比较详细的规定，它的技术定位较高，主要针对地面广播的HDTV。而DVB标准的涵盖面较广，目标定位在对所有传输媒体都适用的数字电视技术和体系，标准包括了开展交互式业务和数据广播的相关内容。
1. DVB标准的交互式系统参考模型
DVB标准的交互式系统模型分为物理层、传送层和应用层，DVB只规定了其中的前两层，并且将协议分为网络无关和网络相关两个部分，如图1所示。
模型中有两个传输通道: 一个是单向宽带的广播通道，可用来传送视频、音频和数据; 另一个是双向的交互通道，由反向交互信道和前向交互信道组成。机顶盒分为网络接口单元和机顶单元两部分，分别对应网络相关和网络无关协议。网络接口单元又分为广播接口模块和交互接口模块，分别与广播传输媒体和交互网络连接。交互通道中的前向信道主要用于在交互网络适配器和机顶盒交互模块间传送供反向信道使用的同步帧信息; 反向信道是一个窄带信道，采用时分复用方式向多个用户提供服务，用户对传输时隙的占用，既可以采用竞争的方式、也可以采用预约/分配的方式。
DVB标准对有线电视系统交互通道使用的频率提出了建议。5~65MHz用于反向交互信道。对于前向交互信道，分为两种方式: 一种是带内方式，就是把下行信息通道嵌入到DVB-C广播通道的MPEG-2 TS流; 另一种是带外方式，这时需要专门划分出一部分频带作为下行信息通道，建议在70~130MHz和/或300~862MHz频率范围内选择。
2. DVB的数据广播规范
考虑到数据业务的蓬勃发展，DVB制定了开展数据广播的相关规范。DVB标准提供了4种数据广播方式: 数据管道(Data Pipe)，数据流(Data Stream)，多协议封装(Multiple Protocol Encapsulation)和Data/Object Carousel。
数据管道支持简单、异步、端到端的数据传输业务。数据流方式可以在数字电视广播系统中实现面向数据流的数据传输，例如T1/E1数据流。多协议封装支持符合某种通信协议的数据报(Datagram)的传送，利用这种数据广播方式，可以在有线电视系统中实现高速Internet数据接入。Data/Object Carousel方式的数据广播可以用某种格式周期性地传输数据文件; 在这种情况下，广播电视网络相当于一个大容量的转盘式数据存储器; 利用这种方式，可以在单向广播电视网络中向用户提供具有一定交互功能的业务。
三 数字电视系统的相关技术
1. 传送流链接
传送流链接是系统运营过程中要经常使用的操作，比如前端两路节目的切换以及本地节目的插入。
传送流的链接大致分为两个步骤: 首先要设置传送流的不连续指示位(Discontinuity Indicator)和链接计数器字段(Splice Countdown)，通知解码器发生了传送流链接以及链接点的准确位置; 其次要及时更新节目映射表PMT，使解码器能够通过PID滤波得到新插入的传送流。
对于节目链接操作，ATSC数字电视标准做了比较严格的规定，这些规定的作用是尽量减小链接操作对接收终端解码的影响。
2. 条件接收技术
条件接收(Conditional Access，CA)就是通过加扰将所要传送的数据随机化，防止未经授权的用户对网络中传送的节目进行解码。
从实现细节方面讲，CA系统是带有专利性质的，对于不同的系统，实现方法和功能都可能不同。从基本原理方面讲，CA系统都采用了分层加密的方法，通过分层加密分别实现对节目的加扰控制和用户授权管理等各种控制功能。
3. 高速Internet接入技术
依据DVB的数据广播规范，利用数字电视系统的下行宽带资源，可以实现高速Internet接入。在这种方案中，下行通道采用DVB数据广播规范的多协议封装协议。交互通道采用电话线和电话拨号协议，在前端增加一个网关，主要实现地址翻译、会话控制和协议映射等功能，在机顶盒中要增加相应的会话建立和地址控制等模块。下行的协议栈如图2所示，封装在Ethernet帧结构中的IP数据包在网关完成协议转换，在有线电视网络传输部分，IP数据包封装在MPEG-2 Private Section中，然后在电视传输网络中传输。
4. 接收终端技术
估计未来数字电视接收终端的发展主要会有以下几个特点：
(1) 采用显示器件与信号处理器件分离的形式，以便于信号处理模块的更新换代；
(2) 采
用先进的视频处理技术，提高终端的性能价格比；
(3) 向综合业务终端发展，支持系统提供的多种业务；
(4) 向通用硬件平台、功能由软件控制的结构发展，以便进行功能复用，降低成本。
四 数字电视业务
电视数字化后，大大丰富了电视系统的业务。根据对传输网络的要求，可将业务分为两大类: 一类是广播式业务，另一类是双向交互式业务。前者在广播网络上就可以开展，而后者需要网络具有双向传输能力。
1. 广播业务
(1) 高质量的标准分辨率(720×576)数字电视广播；
(2) 电子节目指南(EPG)；
(3) 准视频点播(NVOD)；
(4) 本地存储交互业务或数据转盘广播式交互业务；
(5) 高清晰度电视(HDTV)广播。
2. 交互业务
(1) 高速的Internet访问；
(2) 综合数字电视收看和Internet访问的业务；
(3) 交互式视频服务；
(4) 会议电视/可视电话业务。
(全文完)
来源：《世界有线电视信息》
出版日期：2000年1
