第六章 数字电视和 与高清晰度电视 电视原理和 与现代电视系统 .ppt

6．6．6 美国的HDTV（ ATSC ） 1 ．概述 美国HDTV研究的指导思想据称首先是考虑美国电视接收机所有者和电视广播业者的利益以及美国的国情。在美国，地面电视广播迄今仍占其电视业务的一半以上，全国各地的地区电视台组成全国性的地面电视广播网。各个地方台服务于特定的城乡，只有国家级的节目才用卫星等远距离手段来传送。因此，美国在发展高清晰度电视时首先考虑的是如何通过地面广播网(6MHz带宽)进行传输。 1988年9月，FCC(Federal Communications Commission：美国联邦通信委员会)作出决定：美国的新一代电视必须与现有NTSC接收机的收看性能相兼容，它的播出不能打乱现有电视频道的划分。这从根本上否定了美国采用MUSE方案的可能性。1990年3月FCC修改了HDTV的条件：取消了与NTSC接收机兼容的要求，但仍然坚持节目兼容和保持现有频道的划分。由于突破了“接收机兼容”的框框，可以充分利用数字图像压缩编码、数字伴音压缩编码、数字多路复用和数字调制等先进技术，美国通用仪器(GI)公司于1990年5月首先提出数字HDTV系统Digicipher之后、美国又有三套数字HDTV方案相继问世，它们是DSC - HDTV、AD - HDTV、CCDC。 上述四套方案的图像压缩编码方法各有特色，但其基本工作原理与CCITT (国际电报电话咨询委员会，International Telegraph and Telephone Consultative Committee的缩写，源出于法文 Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique ) H.261的建议相同。四套方案的传输系统有共同之处，也有各自持色。如调制方式有的用QAM（Quadrature Amplitude Modulation — 正交调幅），有的用VSB。 这么多方案究竟那个是好的，需要有个标准。FCC下属的先进电视业务顾问委员会(ACATS)提出了一个HDTV系统的十项判据。这十项判据是基于发展HDTV的同播(Simulcast)模式。所谓同播模式即每个电视台为了广播一个HDTV信号被分配第二个信道，在这同时原来指定的信道仍继续用NTSC信号广播同一节目。FCC预定在选定HDTV标准的15年后用HDTV全部代替NTSC制式。所以同播模式是FCC设计的过渡方法。 十项判据是FCC对HDTV系统进行分析、比较和评估的标准，以确定最佳的HDTV系统。它们可分为三个方面： ⑴　频谱利用方面的准则 由于采用同播模式，现有的电视台要在原有的分配给广播频段中找到第二个信道播送HDTV信号，这就要使用UHF频段中的禁用频道。所谓“禁用频道”是指为了避免邻近电视台相互干扰而指定禁止使用的频道。如图6-35(a)所示，在d＝270公里范围内，不能再有 图6-35 使用和0#相同频道的电视台，这个频道就是禁用频道。但由于全数字的HDTV信号的平均发射功率约为NTSC信号发射功率的10％，故而在d＝140公里处可设置一个相同频道的HDTV电视台。 ⑵ 经济方面准则（三个判据） ① 消费者的费用。 ② 广播者的费用。 ③ 其它传播媒质，如电缆系统传播HDTV信号的费用。 　 ⑶ 技术方面的准则 ① 音频／视频质量。 ② 传输的坚韧性(Transmission Robustness) 这是指存在同频干扰、邻频干扰、禁用频道干扰和离散频率干扰的情况下，发送系统保持图像、声音和数据仍然有用的能力。不仅是干扰，还有噪声、多径等对地面广播的损伤，二阶和三阶失真、相位失真等对电缆发送的损伤存在时，发送系统仍能维持图像、声音和数据一定的质量。 ③ 服务范围和性能。 ④ 可扩展性(Extensibility)。 ⑤ 互操作性(Interoperability Consideration)。 互操作性考虑包括通过其它媒质，如电缆、卫星、VCR和分组网络传播的能力，以及与计算机、交互系统协同工作等。 有了标准，还要有个专门的测试机构，这个机构在美国叫先进电视测试中心(ATTC：Advanced Television Test Center)，是个民间机构。ATTC对以上四个方案以及另一个叫Narrow-Muse的方案作了野外和室内试验，测试了各项性能