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数字电视的发展过程与趋势


来源:在线教育资讯   作者:邓永红   时间:2006-7-31   阅读851次

    数字电视是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点,如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等,它可提供优质的电视图像和更多的视频服务(如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。
   
      伴随着电视广播的全面数字化,传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合,从而形成全新的、庞大的数字电视产业。这一新兴产业已经引起广泛的关注,各发达国家根据自己的国情,已分别制定出由模拟电视向数字电视过渡的方案和产业目标。数字电视被各国视为新世纪的战略技术。数字电视成了继电信引爆IT之后的又一大“热点”。
   
      1980年CCIR(现ITU-R)制订了601号建议草案:演播室电视信号数字化参数(电视系统的发送端:信源)。1982年德国ITT研制出一套VLSI,对模拟电视接收机中的电视基带信号进行数字处理(电视系统的接收端:信宿)。1988年,CCITT(现ITU-R)制订了H.261建议草案:电视电话/会议电视系统。其中活动图像(视频)压缩编码算法,是“图像编码40年经验的总结”。随后制订的国际建议(MPEG-1、MPEG-2、H.263和MPEG-4等)中的视频压缩编码算法,都是以H.261中的视频压缩编码算法为基础。1991年和1993年,相继制订了与数字电视发展密切关联的MPEG-1建议草案(ISO11172)和MPEG-2建议草案(ISO 13818)。在此基础上,欧洲、美国、日本先后制订出各自的数字电视标准系列。 一、欧洲数字电视的发展过程与趋势
   
      1995年,欧洲150个组织合作开发数字视频广播(DVB)项目,并成立了DVB联盟。DVB联盟是一个由30多个国家的230多个成员组成的国际机构。该机构的首要目标是在全球范围内发展和推广共同的数字电视广播标准。DVB联盟共同制定了数字电视的DVB(Digital Video Broadcast)标准。这是一套有关电视广播系统大家庭诸多要素的统一标准,其中最引人瞩目的是DVB数字卫星和有线电视传输系统的标准。这些标准已作为世界统一的标准被大多数国家接受,包括中国。DVB标准规定数字电视系统使用统一的MPEG-2压缩方法和MPEG-2传输流及复用方法。   1996年4月法国开始第一个欧洲商业数字电视广播,1998年10月第一个地面数字电视——BBC的On Digital在英国开播;同年11月英国的卫星数字电视开播。大概在同一时间段,欧洲的有线网也开始向数字化转换。
   
      从1996年开始,欧洲数字电视市场无论从订户数量、还是产值上都有相当高的增长率。1997年底数字电视用户数只有200万;在许多欧盟成员中,数字电视用户的数量相对还很低,只有4.4%的电视家庭能收看数字电视。到1999年中,欧洲数字电视有了快速发展,其中英国和瑞典既有卫星和有线数字电视、又有地面数字电视;15个欧盟国家中,除比利时和卢森堡外其余13个国家都有卫星数字电视广播(在1998年12月是11个),而除芬兰、希腊、爱尔兰、卢森堡、葡萄牙外,其余10个国家都有有线数字电视广播。
   
      在卫星数字电视方面,卫星电视广播的数字化已接近100%,几乎所有的欧洲卫星电视频道都是按DVB-S标准广播。   有线数字化自1997年末以来取得重大进展,到1999年6月近5000万有线终端升级为数字传输(占有线接通家庭的65%,1997年是50%)。 欧洲数字电视频道增加得非常快,达到每年新增100个数字频道,到1999年末欧盟已有约400个数字电视频道。数字电视频道主要是16:9格式数字电视、PPV和NVOD节目,同时有许多节目分类频道(如电影、体育、记录片、家庭购物等)。电子节目指南(EPG)、电子商务、电视银行、信息和新闻、游戏、电视电子邮件、电视互联网接入和交互电视等业务得到了广泛的应用。
   
      以英国为例,1998年11月BskyB开播卫星数字电视,有140个频道,并于2001年9月关闭其卫星模拟电视。共售出卫星数字电视机顶盒550万个,加上有线电视转播,共有10192万用户。英国是传统地面电视广播非常发达的国家,有线电视并未得到充分发展,到2001年11月共有410万用户,其中有160万数字用户,当中NTL有100万用户(总共280万)、Telewest有56.4万用户(总共130万)。英国的地面数字电视发展受到世界的关注,由于开播时间几乎和卫星DTV平台相同,也是1998年10月,到2001年11月共有120万个机顶盒。
   
      根据NTL的估计,到2004年,英国卫星DTV用户为700万,有线DTV用户为1200万,地面DTV用户为300万。根据DTG的估计,到2002年英国卫星DTV用户为590万,有线DTV用户为170万,地面DTV用户为130万。 最近英国提出全面普及数字电视的时间表,最早可能从2006年开始,计划在2010年停止模拟地面电视广播,这将取决于:首先数字电视信号必须能够覆盖全国99.4%的人口,其次95%的家庭拥有数字电视机或机顶盒等数字电视接收装置。 二、美国数字电视发展过程与趋势   与欧洲和日本相比,美国对HDTV(高清晰度数字电视)的研究起步较晚,但是由于它在发展数字电视机方面占有优势,特别是1993年成立的数字HDTV大联盟(GA),使得它现在在HDTV的发展中具有举足轻重的作用。1994年2月,GA推出了数字HDTV大联盟制式,它不但吸取了本国各主要数字HDTV制式的优点,而且从日本和欧洲的研究中得到许多启示,因此标准高,方法灵活。1996年12月,美国正式批准了由ATSC委员会制定的主要用于地面广播数字电视的标准,称之为DTV。1997年4月,又颁布实施了数字电视地面广播的时间表及电视频道分配方案。
   
      1994年6月底,Direct TV和USSB两个卫星业务的开播,目前主要是Direct TV和Echo Star,Direct TV主要是HBO和Dream Works and Sports;Echo Star主要是PPV和Discovery的高清晰度电视(HDTV)。在市场稳定后的1999年6月,有960万家庭收订卫星DTV广播;到2001年12月,Direct TV用户达到1070万,Echo Star用户达607万,总计1677万(占17%左右的家庭)。
   
      到2001年美国已连接的模拟有线电视用户有6900万,到2001年9月数字有线电视用户达到1370万。根据AT&T的估计,到2001年12月,AT&T的市场占有率为26%、Comcast为15%、Time Warner为14%。Cable Vision、Cox、Showtime和Comcast都开通了HDTV广播,其中Comcast自2000年12月起播出5套HDTV节目。美国的优先互联网业务开展得很快,2002年1月通过了Cable Modem DOCSIS 2.0标准。北美Cable Modem数量到2001年底达820万个,估计到2005年可达到1760万个。 根据全国广播机构协会(NAB)的统计,到2002年2月6日,在美国84个地面电视广播城市和地区,已有244个数字电视台正式播出,DTV覆盖率已达75%。根据CES的统计和估计,美国数字电视机的销售呈稳定增长趋势,到2001年底,数字电视机的拥有量已达222万台。在售出的数字电视机中,49"以下的占38%,50~54"的占27%,55~59"的占16%,超过60"的占20%;其中CRT占23%,投影占77%;可接收HDTV的占86%。
   
      按照时间表,在1999年5月1日以前,美国10个最大城市,包括纽约、华盛顿、芝加哥等的40多家电视台将播放数字电视节目,覆盖面占美国电视观众的比例为30%。在1999年的11月1日前,开播DTV节目的电视台数量将达160家,城市的数量将达30个,覆盖面占美国电视观众的比例为53%。到2002年,全美160多家电视台全部开播DTV节目。在这期间,美国数字电视广播和模拟电视广播同时播放,直到2006年全美将停止模拟电视的广播。 三、日本数字电视的发展过程与趋势   日本是数字电视研究与开发起步最早的国家。早在1985年它就建立了1125线、每秒60帧的MUSE制式。1988年率先在汉城奥运会进行大屏幕HDTV试播。1989年,NHK开始进行面向HDTV的广播演示,到1991年底,这种广播每天已定时播放8小时,SONY公司也于1990年底发行了第一盘HDTV录像带。日本的MUSE制式打破了现有电视机的生产模式,HDTV广播与现有电视广播并行存在。日本第一台HDTV接收机体积很大,只适合在百货商店或其它公共场合使用。随后各公司也致力于开发体积适中的家用HDTV接收机(以36英寸为主)。由于价格昂贵(1台36英寸HDTV机约8000美元),市场推广非常困难。   1996年6月日本Perfect TV用CS卫星开始卫星数字电视广播。2000年12月,开始用BS卫星进行广播,共有7套HDTV节目,3套标准清晰度电视(SDTV)节目和7套数据广播。计划2002年4月另一颗CS卫星投入运营。1998年底CS卫星用户为100万;到1999年8月达到160万数字电视用户(约占电视家庭的4%),其中Sky Perfect TV用户为130万,Direct TV用户为30.6万。到2001年12月,Sky Perfect TV用户达到295万,BS Digital用户达到100万。根据BPA在2001年6月20日的估计,到2003年8月27日,卫星DTV直接收看用户总数将达到717万,通过有线网观看的用户数为246万,到2003年12月1日用户总数将超过1000万。   HDTV对推动日本DTV起到了重要的作用,高清电视机的拥有量已达85万台,加上原来接收MUSE/NTSC的接收机,可接收高清的接收机达200万台。
   
      1999年6月,日本MPT开放有线电视行业,使外国投资能够进入日本有线电视。日本的有线DTV始于1998年7月,到2001年3月已拥有1048万用户,70%的CS卫星用户是通过有线收看卫星电视的。日本计划到2005年有线电视全部采用光纤,到2010年完成所有有线网的数字化改造。   日本的地面DTV广播计划于2003在东京、大阪和横滨开始,MPT计划最晚在2006年前完成全国覆盖,主要是HDTV节目,计划到2011年关闭模拟电视。 四、我国数字电视的发展过程与趋势   中国在数字电视领域一开始便与科技先进的发达国家保持同步。1995年中央电视台开始利用数字电视系统播出加密频道,利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节目。1996年开始通过卫星传输数字电视信号。卫星既能发送模拟信号也能发送数字信号。目前,几乎所有省市的电视台都上了卫星,发送的都是数字信号。   1998年9月,我国研制成功第一套数字高清晰度电视系统,成为继美国、欧洲和日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度电视地面广播传输系统的国家。在9月8日至12日的5天时间里,中央电视塔利用这套系统试发射了数字电视节目。
   
      国庆50周年庆典上,我国也在北京试播了高清晰度数字电视。这次试播所使用的制式为DVB-T和ATSC两种,并通过试播实地考察测量它们的性能指标,为最后确定我国数字电视HDTV制式提供第一手资料。 从数字电视的发展趋势来看,我国数字电视发展大致可分为三个阶段。
   
      1.第一阶段:现在~2003年。   这一阶段数字电视的有线广播国家标准尚未完成,数字电视的产业链还无法形成,不可能进行大规模的数字电视产业化。 在这一阶段,市场的热点在于电视台的设备更新与升级,这是数字电视产业化的先行者。在SDTV(标准清晰度数字电视)制作播出设备大规模进入电视台的同时,HDTV(高清晰度数字电视)制作播出设备也开始进入大型电视台。   各地有线数字电视广播处于试验阶段,同时许多企业试图进入有线电视运营业,力求抢占市场先机,争取有线电视用户资源。 科研机构和一些企业研制有自主知识产权的符合数字电视标准要求的关键技术和关键元器件,这些核心技术将在未来拥有巨大的市场潜力。
   
        2.第二阶段:2003~2005年。   我国主要城市的有线数字电视产业化开始启动。主要城市中SDTV开始大规模的进入家庭,普通模拟电视也可以通过加装机顶盒来实现数字电视的功能。在一些发达地区,人们开始逐渐接触HDTV。这一阶段有如下特点:   由于电视台设备更新速度很快,这一阶段电视台设备更新升级的需求依然很大,并且HDTV的制作播出设备所占的比例逐渐增加。 有线数字电视在我国的大中城市开始商业化播出,一些发达地区开始播出HDTV节目。数字电视完整的产业链逐渐形成,数字电视对节目的内容、信息服务等的需求使增值业务有了很大的发展,在经过初期的资金推动和政府支持后,内容提供商、服务提供商和网络运营商将在数字电视产业中发挥越来越重要的作用。 SDTV和HDTV开始逐渐进入家庭,拥有数字电视产业核心技术的企业开始显现其竞争优势。
   
        3.第三阶段:2005~2008年。 我国主要城市将逐步普及数字高清晰度电视的商业播出。城市中HDTV成为电视机产品消费的主流。这一阶段有如下特点: 在数字电视播出前端,HDTV制作播出设备所占的比重进一步增加,在一些主要城市,将成为设备更新的主流,这些地区HDTV开始普遍进入家庭。人们对电视的要求进一步提高,拥有数字电视产业核心技术的企业优势突显,机遇掌握在那些拥有核心技术并不断创新的企业手中。
   
      数字电视给广播电视带来了新的活力,在市场经济中又给广播电视开展增值业务提供了较好的手段。数字电视不仅拉动制造业,促进信息化发展,而且为广播电视的持续发展提供了极大的空间。


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