数字与高清电视科普知识讲座
编者按：作者范自强，上海市互联网经济咨询中心，系上海市图像图形学会团体会员单位并现任学会副理事长。根据上海市图像图形学会有关会议精神，现在学会网页上开辟相关科普知识讲座与科普知识问答等栏目，以此普及科学知识，希望能给各会员有所帮助，同时欢迎各有识之士亦可踊跃投稿，大家共同来关心，来参与，为学会工作添砖加瓦。本次科普知识讲座名为“数字与高清电视”系列讲座，共分四讲：《第一讲数字与高清电视基本概念》、《第二讲国外数字与高清电视发展状况》、《第三讲国内数字电视发展状况》、《第四讲上海数字与高清电视发展情况》。现发表第一讲，后三讲将陆续发表，并恳请广大会员多提宝贵意见或建议。
第一讲 数字与高清电视基本概念
一、关于数字电视
1、何谓数字电视
按照中国电子行业标准，数字电视是从电视信号的采集、编辑、传播、接收整个广播链路数字化的数字电视广播系统。与传统的模拟电视(TV)相比，其优点是可基本实现高保真传输，即图像、伴音质量与演播室效果无差异。而现有的模拟电视广播，模拟信号离发射塔越远，衰减越严重。同时由于可以采用数据压缩技术，传输一套模拟节目的频道可用来同时传输4～6套数字电视节目，大大降低发射与传输费用。
要实现数字电视广播，首先要对电视信号的采集及传输体系的制式进行变更；其次要进行节目摄录设备、电视台广播设备、传输设备以及用户电视接收机全面更新换代。
2、数字电视的优点
3、数字电视的传输方式
注：地面广播标准是最核心的标准，因为目前在国内近4亿台电视机，有3/4是通过无线方式接收的。
二、关于数字高清电视
数字电视是一个群体，按照图像清晰度分类从高到低可包括：数字高清晰度电视(HDTV即：电影级图像)、数字增强清晰度电视(EDTV即：比DVD略高的图像)、数字标准清晰度电视(SDTV即：DVD级图像)以及数字普及型电视（即：VCD级图像）等四种。
（1）何谓数字高清晰度电视
数字高清晰度电视：其拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等一系列电视信号的播出和接收全过程都使用数字技术。数字高清晰度电视是数字电视(DTV)标准中最高级的一种，简称为HDTV。它是水平扫描行数至少为720行的高解析度的电视，宽屏模式为16：9，并且采用多通道传送。
HDTV的扫描格式共有3种，即1280×720p、1920×1080i和1920×1080p，我国采用的是1920×1080i/50Hz。
（2）何谓数字增强清晰度电视
数字增强清晰度电视：简称EDTV，其水平扫描行数为500线-700线，主要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播室水平；
（3）数字标准清晰度电视
数字标准清晰度电视：简称SDTV，其图像水平清晰度为200-300线，主要是对应现有VCD的分辨率量级。
（4）它们之间的区别关系
【具体参数详见下表】
项目 |
每行含有效像素 |
每帧图象含有效行数 |
等效像数（万） |
画幅比 |
模拟标清电视 |
480 |
576 |
27.6 |
4:3 |
数字标请电视 |
720 |
576 |
41.5 |
4:3 |
数字增强电视 |
1280 |
720 |
92 |
16:9 |
数字高清电视 |
1920 |
1080 |
207 |
16:9 |
电影 |
1000-4000 |
|
|
|
（5）数字高清电视机存在的国家标准
数字高清电视机是存在国家标准的。2004年9月30日开始在中国电子标准化网站上公示的数字电视平面显示标准有望在公示期结束后，正式成为国家标准，于年底正式公布。
据了解，符合标准的合格高清晰度数字电视接收机必须要同时满足至少以下六个条件，即：
（6）数字高清电视机的类型
数字高清电视机（HDTV），可以划分为“一体机”和“分体机”。
码、条件接收）。目前，由于我国的数字电视标准尚未颁发，所以市场上没有这样的数字高清电视机；
电视机大多属于分体机，用户需购置机顶盒后才能收看数字高清电视节目。
（7）目前市场上彩电种类繁多，应如何区分？它们能否收看数字电视？
目前市场彩电的种类很多，包括数码电视、逐行扫描电视、背投电视、液晶电视、等离子电视等，很多商家都称自己的产品为数字电视机，其实不然。
目前正在使用的互动电视就属于标清电视范畴。当前市场上大多的电视机均可在连接机顶盒后收看数字标清电视。但是要收看数字高清电视，其接收终端即电视机，至少必须具备上述的6个必要条件。
根据检测，当前市场上各大知名品牌的液晶电视、等离子电视基本符合上述条件，达到了即将公布的高清数字电视标准，而其他一些产品，象前面提到的数码电视、逐行扫描电视、背投电视等，由于不符合上述条件，它们在连接机顶盒后收看标清电视方面是没有问题的，但无法收看高清电视节目。
3、关于液晶电视与等离子电视的区别
（1）何谓液晶电视
液晶电视，又叫LCD电视。液晶电视具有众多特点，如色彩丰富，高达1670万色彩，液晶电视的分辨率一般可达1280×768，可以支持今后的数字高清晰度电视节目；液晶电视更具较长的使用寿命，一般液晶电视的寿命为5万小时左右。此外，液晶电视还具有高亮度、高对比度等显著特点。因此许多业内人士认为，液晶电视将成为彩电高端市场的主流产品之一。
（2）何谓等离子电视
等离子电视，又叫PDP电视。等离子电视完全消除了画面晃动现象，并且清晰度高，不会造成视觉疲劳和对眼睛的损伤。同时，理论上讲，等离子可实现无法想象的大画面。应用这一技术，即使在家中也可以欣赏到剧院效果。同样的，等离子电视一般也都支持今后的数字高清晰度电视节目。
（3）液晶与等离子的优缺点
液晶电视与等离子电视都能够保持更高的图像质量，在都使用与显示屏分辨率相同信号源的情况下，液晶电视和等离子电视的图像更加稳定清晰。
液晶电视和等离子电视也有它们自身的一些技术局限，从图像的综合品质来看，目前还难以超过显象管电视机。
4、其它有关数字电视的相关知识
（1）何谓机顶盒
机顶盒英文原义是指放在电视机上面的接收机，负责将接收到的各种信息（包括电视节目）转换为电视机可显示的格式在屏幕上显示出来。随着数字电视的发展，机顶盒功能越来越强大，不再是传统的电视接收器，而是逐渐融合了计算机的特征，实现诸如电子邮件、互联网接入、点播电视、网上购物、交互广告、多用户游戏、电子节目指南等数字电视新业务。因此，也有人称机顶盒是未来家庭的多媒体信息终端。
（2）机顶盒的类型
机顶盒分为标准清晰度（SD）和高清晰度（HD）两种级别，每种级别按照业务和功能划分为基本型、增强型、高级型三种类型。机顶盒及其附带遥控器的功能应符合总局颁布的有关技术规范。
能，具备授权数字电视节目的接收、简体中文显示和GB2312字库、基本EPG、软件升级、加密信息提示等。
数据广播业务、广播式视频点播和本地交互业务的功能，具备集成中间件、GB13000字库等。
上网浏览业务、电子邮件收发业务、互动游戏及IP电话业务的功能，具备开放式的中间件系统、复杂的EPG、回传信道、支持Internet接入、存储硬盘等。
高清晰度电视机顶盒是上述三种类型的横向扩展，可以兼容接收标清和高清信号，可做上下变换，输出标清和高清信号。
服务平台可根据自身发展计划和业务需求选择不同级别、类型的机顶盒，满足不同用户的个性化需求。在发展数字电视初期，服务平台应通过基本型机顶盒以低成本、低投入的方式快速扩大数字电视的用户数量。
（3）何谓机卡分离以及优缺点
机卡分离是相对于机卡配对而言的。“机”是指用于信号还原的机顶盒，“卡”是指完成对用户控制的智能卡。机卡配对是指机顶盒与智能卡必须一一对应才能完成信号的授权接收和还原，机卡分离是指机顶盒是通用的，只需要合法的智能卡配合就可以实现信号的授权接收和还原。机卡分离和手机与手机的SIM卡类似。
机卡分离的最大优势是接收设备制造商能够进行大批量的规模生产，就像手机一样，各有线电视运营单位只需要考虑自己的“卡”而不必为机顶盒的返修问题苦恼。机卡分离的不足是提高了机与卡的综合成本。机卡分离方式的“机”加“卡”的成本与机卡配对机顶盒的价格要提高约几百元。
（4）为何不把机顶盒的功能集成到电视机里
机顶盒的分类没有一个统一的标准。由于机顶盒不仅完成了数字信号的还原功能，同时还完成了对用户授权的控制功能，而对用户授权的控制功能跟当地有线电视运营单位密切相关，各地信号的加密方式是不同的。数字信号的还原虽然可以做到电视机中去，但用户授权的控制是不行的，否则会引起某个地方生产的电视机在别的地方用不了。因此，用模拟电视机收看数字电视节目需要一个“定制”的机顶盒。
（5）如何解决数字电视内容的“瓶颈”问题
对全国大中城市抽样调查表明，74%的城市居民愿意为享受数字电视付费，东部发达地区城镇有线电视用户愿意每月支付30-50元来收看付费节目，但前提是节目内容能够吸引人。
为了使付费节目做得更好看，提出了几项措施：
一是在频道开办之初就要了解受众需求，找准市场定位，强化对象化服务；
二是鼓励有内容独占优势的机构开办或参与付费频道合作，增加频道的专业化和吸引力；
三是鼓励社会资本或机构投资、参与广播影视制作，提供更多更好的节目；
四是要求付费频道播放的专业节目比例必须达到90%，非影视剧频道不得播放影视剧；
五是引进电影、电视剧、动画片的播放比例从25%提高到30%；
六是给付费频道创造宽松环境，加强频道自律，除电影、电视剧、进口动画片外，其他节目频道自审自播；
七是新节目、好节目优先在付费频道播放。
5、关于数字电视与付费电视
（1）数字电视与付费电视的关系
数字电视与付费电既有区别又有联系，两者相互促进的。数字电视是相对于模拟电视而言的，开通数字化可以为用户提供多样化、高品质的服务。付费电视是一项专业化、对象化的服务业务，是相对于以往公共电视服务的面向“窄众”的个性化市场服务；数字电视的推进为开展高品质付费电视业务搭建了技术平台，提供了良好的基础，付费电视等业务的开展对加强加快广播电视数字化的进程发挥重要的作用。
（2）我国现有的付费电视市场
我国有超过1亿的有线电视用户，具有广泛的市场空间。随着社会主义市场经济改革不断深入，人民生活水平日益提高，文化消费支出比例增多，以及我国确定的建设全面小康生活的目标和深化文化体制改革的一系列举措，对于付费电视业务的开展都会起到积极的推动作用。在5年左右的时间中国就有可能成为世界上最大的付费电视市场。
（3）如何收看数字付费电视
收看数字付费电视分三个步骤：
第一步：与用户当地所在的有线网络服务商取得联系，购买一个机顶盒。
第二步：用户去当地有线网络服务商营业点或银行办理开户手续，并预付一定的费用，获得一个智能卡；
第三步：把智能卡插入家中的机顶盒，用户就可以收看到高质量、个性化的数字付费电视节目了。
（4）我国现有的节目与已批准的付费频道
面对社会各界和广大人民群众对节目的海量需求，全国各地电台、电视台加快了数字化进程，开办了多套广播电视节目。目前中央和各省的卫视节目已将近有50套，加上各省各市的其他节目，基本节目已超出了60套，同时，总局已批准开办68套数字付费电视、9套数字广播节目，还有几十套数字付费节目正在审核中．．．．．．
（5）2005年底前还能开通多少频道
为推进付费频道业务的开展，国家广电总局制定了发展规划，近期规划是在3年内，即2005年底前，开办80套左右的付费影视频道和45套付费广播节目。
随着模拟向数字的转换，可以有500套的节目频道容量，相信会有更多的频道开播，最终形成品牌突出、特色鲜明、内容丰富、门类齐全的付费频道序列，满足受众的多样化需求。
（6）收看费用的确定办法
作为受众自愿选择收看个性化服务，应该是按照市场的办法由各运营主体之间协商确定价格。付费频道的价格主要会考虑以下几方面的因素：
一是付费频道相关运营主体的经营成本(相关运营主体付费频道开办主体、集成运营机构、传输机构和用户接入机构等)；
二是本地用户的需求情况和承受能力；
三是本地区经济和文化发展水平；
四是市场供求和营销策略。
（未完待述）