[摘要]本文简单介绍数字电视地面广播系统和制式以及在制定制式方面的一些考虑。 在电视广播的数字化进程中，地面广播传输系统由模拟向数字过渡成为各国进入新一代电视广播的重要步骤。自1998年底欧洲、美国相继开播数字电视广播，许多国家都在为制定本国制式紧锣密鼓地进行各种试验。的确，标准的确定是开展数字电视地面广播的基础，制定何种传输制式对广播业务的开展起着至关重要的作用。

一、系统简介

　　数字电视地面广播系统采用ITU－R Task Group 11/3数字电视地面广播模型，如图1所示。 数字电视地面广播系统主要由信源编码和压缩、业务复用与传输、RF/发送系统组成。 信源编码系统包括视频编码和压缩、音频编码和压缩以及辅助数据，对信号源进行编码压缩是为了提高传输效率，去除冗余度。辅助数据包括服务信息、条件接收信息和其它附加业务。 业务复用与传输将经编码压缩后的视频、音频和辅助数据流打成统一格式的数据包，组合成一个复合数据流传输。 RF/发送系统包括信道编码和调制。信道编码的目的是提高传输的可靠性，在数据流中加入冗余信息，以便在接收时能恢复原信号。调制是将数据流变换成适合于信道特性的信号后送到发射机发射。

二、几种制式的比较

　　基于ITU－R的数字电视地面广播模型，目前在国际上主要有美国、欧洲和日本三大制式。本文对这三种制式做简单介绍和比较。 从表1中可以看出，在视频编码部分，三种制式均采用MPEG－2标准；在音频编码部分，美国采用Dolby AC－3，欧洲和日本采用MPEG标准；在复用部分，三种制式都采用MPEG－2标准，但各自有一些具体的约定，输出均为TS流接口。三种制式最大的区别是在信道编码和调制方面，有各自不同的传输方案。 美国采用8VSB传输方案，属单载波调制方式，传输码率固定，在6MHz带宽中传输19.39Mb/s的可用信息码率。主要特点是传输覆盖率较高，抗脉冲干扰能力强。 欧洲采用COFDM传输方案，可采用1705个载波（通常称2K）或6817个载波（8K）模式，传输码率可变，在6MHz带宽中可选择传输3.7－23.8Mb/s的信息码率，在8MHz带宽中可选择传输4.9－31.7Mb/s的信息码率。主要特点是能有效地消除多径反射，可移动接收，可组成单频网，可进行分层传输。 日本的方案基本上是经修改的欧洲方案，采用分段COFDM传输方案，即将6MHz带宽分为14段（每段带宽为429KHz），前13段用于有效传输，最后一段作为保护带。也分为2K和8K模式，除具备欧洲制式的特点外，在接收方面可根据分层和窄带接收实现固定接收、移动接收和便携接收。 由于地面广播信道环境恶劣，除噪声外，还有多径干扰和同频干扰。DVB－T调制系统是通过使用保护间隔来抗多径干扰，因此在非常强的多径环境中仍能保持良好的传输，但保护间隔减少了COFDM系统的传输容量。ATSC调制系统解决多径干扰的方法是使用均衡滤波器，但效果不如COFDM好。 能支持移动接收是DVB－T的一个特点，出于为乘坐公共汽车、长途观光旅游车、出租车和家庭轿车等移动人群提供节目的考虑，许多国家对移动接收表示了极大兴趣。但ATSC在移动接收方面不予考虑，认为支持移动接收会降低传输码率，影响覆盖范围，而有效码率高、C/N门限低、覆盖区域较广是ATSC的优点。

三、数字电视广播传送的图像格式

　　三种标准各自有多种图像格式，特别是ATSC有18种不同的图像格式以及逐行和隔行两种扫描方式。下面列出了各种制式传输图像格式。见表2、3所示。

四、制式的选择

　　一些国家和地区根据自己的国情和对数字电视广播的要求来选定制式，表4列出已选定制式的国家和地区。 从表4中可看出，除阿根廷外，基本上是现行模拟广播为NTSC制的国家选用ATSC，PAL制和SECAM制的国家选用DVB－T。当然，这不能作为选择制式的唯一依据。在进行数字电视地面广播时采用哪种传输制式应从以下方面考虑：
1、 地面信号传输特性。 包括抗多径干扰能力、有效覆盖能力、抗脉冲干扰能力等。

2、 与现有电视的兼容性和频谱效率。 包括模拟/数字邻频特性、同频特性。

3、 接收方式。 包括室内无线接收、公用天线接收、移动接收、便携接收等。

4、 广播业务应用。 着重开展多套SDTV还是优先发展HDTV、或HDTV和SDTV分时播出、声音系统、数据业务、交互多媒体业务、按次付费/VOD、条件接收/用户管理等。

5、 系统的互操作性。 包括与卫星电视、有线电视、通信网、MATV系统之间的互操作，以及用户现有接收设备的特性。对于一个电视用户来说，应能做到使用一个综合接收机或一个机顶盒接收卫星、地面和有线电视业务。

6、 设备的可得性和价格。 包括编码器、复用器、网络系统、计算机系统、发射机、机顶盒、综合电视接收机等设备的广泛来源，以及支持从制作、播出、传输到接收整个广播通道的费用。

　　从已经选定制式的一些国家的做法来看，也是基于上述考虑的。例如新加坡高楼林立，国土狭小，在信号传输特性方面更倾向于DVB的抗多径干扰能力，而舍去ATSC的接收门限低、覆盖率大的优势。

　　在广播业务应用方面，是优先开展HDTV广播，还是先着重考虑播出多套SDTV再逐步向HDTV过渡，各国也有自己的考虑，ATSC强调应该HDTV一步到位，但在美国开播半年多来的事实是，没有一家电视台能做到在一个频道内全部播出真正是HDTV制作的节目，绝大部分节目是通过上变换得来的，节目源的不足又难以推动接收机市场，由于制作HDTV的花费相当大，

　　对于广播者来说，更看重相对来说容易实现的SDTV。新加坡的选择正是考虑了这一因素。而澳大利亚在把HDTV定为目标的同时，专门论证了在系统中分层传输HDTV和一套SDTV的可行性，即在7MHz带宽里低优先级传HDTV（16Mb/s），高优先级传SDTV（6.4Mb/s），这种分层传输对于8MHz带宽的国家来说更为有利。

　　系统的互操作性更是各国考虑较多的因素。一个国家在其电视广播的数字化进程中，一定会将卫星、地面和有线电视广播作为整体考虑，尽量做到几种传输方式的标准一致。作为消费者来说，使用一个综合接收机或一个机顶盒就能够接收卫星、有线和地面广播业务，是进入数字电视广播时代的标志。澳大利亚和新加坡也是考虑到其卫星广播已采用DVB标准，因而认为DVB有优势。另外，在过渡期考虑到模拟与数字广播的兼容，以及便于频谱规划，一般来说制定的数字电视标准是不会改变原有场频和带宽的。

　　当然设备的可得性和价格也是一个需要综合考虑的因素。例如虽然在移动接收方面ISDB－T最有优势，但新加坡认为ISDB系统由于目前很少有人采用，供应商对ISDB系统的支持不会太大，在设备可得性和价格方面会有问题，因此暂不考虑。 对于我国来说，是在现有的三种制式中选择一种，还是制定一种新的制式，应视具体国情和实际需求进行综合考虑。