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第16章数字广播与电视657
的技术于1939年问世。NTSC最初是为了在对角线长度为5~10英寸的屏幕上进行观看而设计的,但在随后的60多年时间里,NTSC作为一种播出标准的地位没有改变。1954年NTSC升级为彩色标准,1984年则接受了一个立体声的升级。不过,除了低功率和专业发射机以外,模拟电视播出已经在美国终结了。高功率的无线电NTSC广播已经于2009年6月停播,并由遵循高级电视系统委员
ns committee
标准的播出信号替代。数字电视
(Digital Television,DTV)采用ATSC标准,能够提供更好的画面质量、环绕声和宽银幕画面。此还加速了电视业与计算机业的汇聚。自1939年以来,电视节目的发行也已经发生了改变。如今,地面播出的电视台仅仅是由有线、卫星和互联网构成的数字拼嵌图中的一个部分数字电视与ATSC概述
通向数字电视的道路始于1986年,当时FC宣布它打算把未使用的广播频率空间分配给各家移动通信公司。各广播公司提出他们需要这块频率空间用于播送未来的高清晰度电视信并于1987年向美国国会展示了模拟高清(HD)接收机的原型机。他们得到了这块频率空间,但被要求担负起开发新技术的责任。当时普遍认为模拟技术是最合理的路线。随后,在1990年on(通用仪器公司)提交了一种数字系统。它激发了对新的数字电视标准的开发。在1992年,有四种数字系统和两种模拟系统被提交。在1993年,FCC的一个咨询委员会决定应该选择一种数字系统,但已经提交的系统中没有哪一个系统能明显优于其他系统FCC呼吁各家开发者形成一个大联盟(Grand Alliance),把这四种系统中最好的部分汇集起来,从而开发出一种"优中选优"的HDⅣV标准。1995年,高级电视系统委员会(ATSC)推荐采用DTV格式。1996年12月,FCC批准了ATSC标准,并要求地面播送必须使用该标准。频道分配与服务规则于1997年4月得到批准。如前所述,全国范围的ATSC播送始于2009年6月。
在开始设计DTV系统时,工程师们面临着一个带宽上的挑战。FCC提供的这块频率空间要求有一系列的频率分片,每个频道占用一个6MHz的频带。通过使用信号调制技术,每频道可以容纳19.39Mbt/s的音频/视频数据。这是一个相对较高的比特率(例如CD的传输速率为14Mbt/s),但对于高清晰度画面来说仍然不够。具体地说,一个高清晰度画面可能需要高达1.5Gbit/s(1500Mbt/s)的比特率。显然,需要采用数据压缩技术。通过进行数据压缩,HDTV所需的高比特率就能被放到这些频率分片中。
在设计ATSC标准时,DTV的设计者选用了两种业界标准的压缩方法:视频压缩采用MPE音频压缩采用 Dolby Digital符合高等级MPEG2主描述文件(MPEG2 Main Profle at High Ley MPEG2MP@HL)标准的视频解码器可以解码DTV比特流。因为一个DTV视频节目的分辨率为传统NTSC节目的五倍,所以需要进行超过50:1的比特率缩减才能在这个19.39Mbit/s的