感謝 作者：楊 力 李 利
摘要：本文從視頻、音頻、地面廣播、衛星電視、有線電視、交互式數據業務等方面對兩大數字電視標準ATSC和DVB進行了全面的比較。
1 前言
伴隨信息時代的到來，廣播電視事業，特別是有線電視得到了迅速發展。 有線電視的發展有兩個明顯的特點： 一是光纖化，光纖通信技術的發展（DWDM、光復用技術和光交換技術的出現及光設備的價格不斷下降）和用戶對帶寬的需求越來越高使得光纖越來越向用戶靠近；二是數字化，這體現在兩個方面，一方面傳統的模擬電視廣播在逐步向數字電視廣播過渡，另一方面隨着多功能交互業務的開展和發展，基帶數字業務所佔比例越來越大，許多有線電視臺爲此建立了自己的數字幹線網絡。
模擬電視的數字化進展迅速，到4月18日止，美國在29個城市已經有57個電視臺（地面廣播）發送數字HDTV信號，覆蓋44％的美國人口。 其他國家和地區也爲此積極地做準備或進行推廣，我國將在50週年國慶時進行數字電視試播。
在電視的數字化進程中，標準之爭激烈，據DVB的資料，數 字地面廣播採用標準情況是： 已經採用DVB的佔19％（以歐洲爲主），已經採用ATSC的佔15％（以北美爲主），已經採用ISDB的佔5％（日本），還有61％尚未確定，我國目前也面臨着一次選擇。對有線電視臺而言，開展交互式數據業務是新的收入增長點，選擇何種標準的產品將直接影響到有線電視投入的成本及收益 情況，對數字機頂盒和Cable Modem標準的研究、產品的測試已經引起了各臺的重視，北京、上海、廣州和成都都做了一些的實驗，但採用什麼標準還沒有確定。
2 數字電視標準概述
2.1 ATSC ATSC (Advanced Television Systems Committee)致力於建立先進的電視系統標準，如HDTV等。它的數字電視標準(A/ 53) 已於1996年底被FCC採納。 在北美ATSC和SCTE (Society of Cable Telecommunications Engineers) 合作進行地面廣播、有線電視和衛星電視的數字電視標準工作，SCTE建立美國有線電視技術標準，建立了OpenCable (機頂盒) 和DOCSIS/MCNS (Cable Modem) 。 SCTE的技術評估和測試由CableLabs進行，如 Cable Modem是否符合MCNS標準是由CableLabs負責測試認證的。
2.2 DVB DVB (Digital Video Broadcasting)是歐洲致力於數字電視標準的組織，其目標是找 到一種對所有傳輸媒體都適用的數字電視技術和系統，它包括DVB－S (衛星) 、 DVB－T (地面廣播) 、DVB－C (有線電視)和DVB－RCCL (Return Channels for Cable and LMDS)。DAVIC(Digital Audio Visual Council)是個非贏利組織，主 要發展Cable Modem和機頂盒的交互式數據業務的標準，它和DVB在這方面取得了一致。
3 兩大標準的比較
3.1 一般比較
3.2 視頻比較
a. ATSC
●格式包括720×576 544×576 480×576 352×576 720×480 544×480 480×480 352× 480
352×288 352×240
●支持16:9和4:3的寬高比
●HDTV定義爲MPEG－2的MP@HL， 分辨率不超過1920×1152
●1920×1080是建議的分辨率3.3 音頻比較a. ATSC
● Dolby(AC－3) 5.1聲道環繞立體聲
●兩聲道在192kbps達到最佳質量
●5.1聲道環 繞立體聲在384kbps達到好質量，在448kbps達到最佳質量
b. DVB
●MPEG第二層的 Musicam
●在256kbps達到最佳立體聲質量
●向後兼容環繞立體聲需要高比特率：640kbps
3.4 地面廣播比較
a. ATSC
●RS(204,188, T=10)，交織深度I=52
●更好的帶寬效 率
●低的C/N比門限， 系統抗脈衝噪聲干擾能力
●更好的相位噪聲性能
●低的峯值/平均功率比
●較低的接受門限使較小的功率提供較好的覆蓋
b. DVB－T
●RS (204,188, T=8)，交織深度I=12
● C－OFDM編碼能較好的解決多路徑接受問題
◆ 單頻網絡 (SFN) 使用8k模式
◆移動接受使用2k模式
3.5 衛星系統比較
a. DigiCipherⅡ(ATSC)
●Reed Solomon的FEC(前向糾錯碼)
●8種卷積收縮率(5/11, 1/2,3/5,2/3,4/5,5/6,7/8)
●QPSK或Offset的QPSK調製
b. DVB－S
●RS(204,188, T=8)，交織深度I=12
●5種卷積收縮率(1/2,2/3,4/5,5/6,7/8)
●QPSK調製
3.6 有 線電視比較
a. SCTE
●RS(128,122, T=3)，可變交織深度
●64QAM和256QAM調製
● OpenCable的機頂盒和DOCSIS/MCNS的Cable Modem
●格形編碼使C/N比獲得2dB的 改善
●格形編碼使三階差拍產物減少
b. DVB－C
●RS(204,188,T=8)，交織深度I= 12
●64QAM調製
4 交互式業務
4.1 IP包封裝格式
●DVB/DAVIC是基於ATM的，通過AAL5實現高效的IP over ATM，或者使用LLC /SNAP封裝。
●DOCSIS直接將Ethernet幀封裝成MCNS幀
4.2 下行調製
●DVB/DAVIC： 帶外調制使用QPSK； 帶內使用MPEG－2傳送，16，64和256QAM
●DOCSIS使用MPEG －2傳送， 64和256QAM
4.3 上行調製
●DVB/DAVIC使用QPSK
●DOCSIS使用QPSK和 16QAM
4.4 下行頻譜利用率
a. DVB/DAVIC
●帶外調制每個ATM信元採用RS (55,53) 編碼，1MHz和2MHz帶寬碼率分別爲 1.544Mbps和3.088Mbps。
●MPEG－2使用RS(204,188)，交織深度I=12，滾降係數0.15，頻譜效率爲0.80136×log2(QAM星座數)bps/Hz。
b. DOCSISMPEG－2使用RS (128,122) ，交織深度可變，64QAM滾降係數0.18，格形編碼的卷積編碼比例14/15，頻譜效率爲0.7539×log2(64)bps/Hz；256QAM滾降係數0.12，格形編碼的卷積編碼比例19/20，頻譜效率爲0.808×log2(64)bps/Hz。
4.5 上行頻譜利用率
● DVB/DAVIC：帶外調制每個ATM信元採用RS(59,53)編碼，200Hz到4MHz帶寬的碼率從0.256Mbps到6.176Mbps。
●DOCSIS： 使用RS編碼， 糾錯碼長由CMTS確定， 長度從T=0到T=10，0.2, 0.4,0.8,1.6和3.2MHz帶寬的波特率分別爲160,320,640,1280和2560k。
5 總結
從總體來看，ATSC和DVB都很成功，DVB較好的綜合了衛星、地面廣播和有線電視，如在糾錯編碼的方法和係數方面保持了很好協調性，這樣衛星和地面廣播節目可以方便的轉入有線網絡。也正是採用了統一的糾錯格式，沒有很好 的考慮不同傳輸途徑的特點，使得DVB－T和DVB－C在抗噪聲能力方面較ATSC和SCTE差，COFDM調製較好的解決了多徑接收和移動接收的問題。
在交互式數據業務方面，DVB和DOCSIS都在努力使自己的標準國際化，從現有的產 品看， 支持MCNS/DOCSIS的Cable Modem佔主流，而在機頂盒方面，支持DVB/ DAVIC的產品居多。 在機頂盒的CA方面， DVB/DAVIC使用Smart Card實現， 而DOCSIS支持Smart Card和可尋址方式，雖然都是開放式結構，但DVB/DAVIC較爲特殊，因此在管理系統的支持方面，DVB/DAVIC的廠家較少，僅NDS等幾家。
目前國內開展Cable Modem業務的有線臺較多，而機頂盒的推廣則相對落後，考慮到產品的兼容性，DOCSIS的機頂盒是更經濟的選擇，這樣有線電視臺可以在前端設備、管理系統的投入上得到節約。
參考資料
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廣東有線廣播電視臺網絡管理部