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数字电视的发展及其给相关产业带来的机遇
杨威 国家广电总局广播科学研究院高级工程师 |
1 数字电视的发展
1．1国际发展概况
1996年4月，法国开播了第一个欧洲商业化数字电视广播，此后不久，世界各地的广播电视机构相继开始了数字电视广播。到1999年6月欧盟数字电视市场价值已经超过20亿欧元。在1997年12月～1999年6月期间，欧洲数字电视收人增长超过一倍。英国在1998年11月开始数字地面电视商业广播，其用户在2000年底已经达到101万2千。英国天空广播公司（BskyB）在1998年7月开始卫星数字电视广播，到200（年底用户已超过500万。法国数字电视用户自1996年以来年均增长率157％，数字电视用广已占所有电视用户的10．3％。意大利自1996底以来年均增长率为220％。西牙数字电视的用户1999年6月已经超过100万户，前一年的增长率接近300％。德国1999年6月数字电视的用户已经达到85．5万户。据美国消费电子协会公布的最新统计，美国1999年6月已有960万数字卫星电视用户。2000年前9个月，美国的数字电视机销售额达到36．9万台，这大约是1999年同期销售额的7倍。众所周知，日本曾经在模拟高清晰度电视研究和应用方面领先于全世界，使用MUSE制式的高清晰度电视卫星广播系统仍然在运行中，并且已有70万的用户。日本在1997年开始卫星数字广播，1999年下半年开始有线数字电视广播。日本政府电讯部官员日前宣布，到2011年全国范围内的所有电视台都将采用数字信号发送，彻底结束模拟信号发送的历史。由此可见：数字电视在世界范围内的供需数量上已有很大的增长，数字电视市场已经全面启动。
1·2国内发展简介
中国在数字电视领域一开始便与科技先进国家保持同步。中央电视台1995年开始利用数字电视系统播出加密频道，利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节目。1996以后，省级电视台逐步使用数字压缩技术进行卫星电视节目传送覆盖，一个卫星转发器上可以转发5套电视节目，所使用的传输标准是DVB－S／MPEG－2。现在所有的省级电视台都利用卫星向全国传送节目，原来使用
模拟方式上星的省级电视台都逐渐转到数字方式。1998年底，中国广播卫星公司建立起直播卫星广播试验平台，将中央电视台和各省台的上星节目全部集中起来，通过1颗卫星上的四个转发器以数字方式向全国传送。
在研究和开发方面，我国从80年代末就对世界高清晰度电视的发展进行跟踪研究。“八五”国家重点科技攻关项目“高清晰度电视技术研究”对数字高清晰度电视和常规数字电视广播开展了理论研究和计算机模拟，取得一些实验结果和经验。1996年7月启动了“九五”国家重大科技产业工程项目“高清晰度电视功能样机的研究”，整个项目的组织和实施由国家HDTV总体组负责，总体组成员来自原广播电影电视部、电子部和高等院校。经过两年的时间，在有关部委和参研单位的大力支持和科研人员的共同努力下，成功地依靠我国自己的科研力量独立自主研制出了我国第一台高清晰度电视功能样机，为我国的高清晰度电视系统研究开发奠定了基础。1998年9月上旬，该套高清晰度电视功能样机系统在北京进行开路演示，得到各部委领导和专家的好评。经国务院批准，利用高清晰度电视进行了国庆50周年庆典活动的播出试验，此项试验由广播电影电视总局负责组织实施。为此，我国科技界在不到一年的时间内完成了三套新一代质量更好、实用化的、具有自我知识产权的HDTV试验系统。
1．3国家对数字电视的发展非常重视
我国广播电视行业已经进人快速发展时期，特别是数字电视产业化项目受到了党中央、国务院和各级政府的高度重视，国家计委、国家经贸委、科技部、信息产业部、国家广电总局、国家技术监督局六部委为此专门组成了数字电视研究开发及产业化专项领导小组，负责统一协调我国数字电视的发展。国家计委副主任、国家数字电视领导小组副组长张国宁在国家数字电视研究及产业化
专项上作会议上指出:数字电视研究及产业化是一项具有战略意义的工作，数字电视标准是国家产业政策的重要组成部分。在数字电视专项工作中，一定要把政府的主导作用和各方面的积极性有效结合起来，充分发挥我国科技人员团结协作、刻苦攻关的优良作风，走联合集中的道路，有力推动产业发展，使数字电视成为国民经济新的增长点。数字电视专项的设立表明了我国政府决心在利用数字电视这个难得的机遇，发展我国的信息电子产业和广播电视事业。
国家厂电总局领导也在去年总局科技委六届二次会议上指出：目前，广电影视技术的发展日新月异，许多技术都处在信息浪潮的前沿。数字技术正在向广播影视的各个领域渗透，世界各国都在大力推进或抓紧制订数字电视发展计划。这些高新技术的发展为我国的广播影视事业提供了极好的发展机遇。但是，我们应该清醒地看到，与西方发达国家相比，我国广播影视在技术创新能力、科技含量、标准体制研究等方面存在着不小差距，技术创新的任务还非常艰巨.对于国际广播影视高新技术的发展，广播影视科技工作者务必保持高度关注，必须抓住那些对我国广播影视发展具有战略性、基础性、关键性作用的重大科技课题，抓紧攻关，自主创新，为确保广播影视下阶段各项任务的完成，为尽快实现“亚洲一流、世界前列”的宏伟目标提供强有力的科技支持。
在今年CCBN的主题演讲会上，广电总局科技司郭炎生司长介绍了广播电视数字化的三步计划：第一步是全面启动和推进，到2005年，卫星传输全部实现数字化，有线电视网以及省级以上台基本实现数字化，现有模拟电视接收采用机顶盒兼容接收数字电视信号，并在2003年完成地面数字（高清晰度）电视标准的制定，在大城市开播数字（高清晰度）电视。第二步是基本实现数字
化，到2010年，广播影视节目制作、播出以及卫星、有线传输实现数字化，地面电视基本实现数字化，数字电视接收机得到普及。第三步是2015年全面实现数字化，完成模拟向数字的过渡，逐步停止模拟电视的播出。数字电视产业化项目已列入国家“十五”计划的十二项重点项目中。数字电视标准研究制订已列入2000年国家高新技术产业发展计划和国家数字（高清晰度）电视研究开发及产业化专项工程计划。广播电视技术从模拟向数字过渡是一个庞大的系统工程，为保证过渡期内广播电视事业产业健康、有序、平稳发展，需要全面规划数字电视广播实施进程。
2 数字电视发展的深刻涵义
2．1电视领域模拟到数字的革命
电视是本世纪对人民生活最有影响的技术发明之一，世界上自从发明电视广播系统以来，电视技术仅仅有过从黑白到彩色一次总体技术上的提高。数字电视技术被称作继黑白电视和彩色电视之后的第三代电视技术，随着数字技术、计算机技术、通讯技术的飞速发展，广播电视系统终于迎来了一次飞跃性的技术革命——数字电视技术。数字电视广播的最大特点是电视信号是以数字形式进行广播的，数字电视广播体制与模拟电视广播体制有了根本的改变。随着信息革命的深人，电视、计算机和通信业务正在相互渗透，朝着“融合”的方向发展。因此，数字电视的发展受到各方面的特别关注。
2．2数字电视技术的含义
数字电视就是用数字信号表示图像信息。从广义上讲，数字电视是用数字方式摄取、记录、处理、传输、接收和显示电视信号。数字电视是一个从节目采集、节目制作、节日传输、直到用户端，都要以数字方式处理信号的端到端的系统。数字电视系统，是一个集合概念。顾名思义，就是以数字化的方式传输、处理数字化的节目源。自然界和生活中的图像都是连续变化无间断的模拟信号，而数字信号在时间、空间上都是离散的，要想进行数字化传输，必须先转化成为数字信号。简单地讲，其过程就是在符合抽样定理的前提下，对模拟图像中像素点的亮度、色度进行采样，然后将时间离散化的信号按一定的量化间隔量化，达成幅度离散化，最后以特定规则编码，形成数字信号。
2．3数字电视技术带来的新业务
经过广播工作者的多年努力，电视已成为广大人民群众了解国内外大事和娱乐的重要工具。很多国内、外的专业人士开始都认为；数字电视仅仅为用户带来的图像质量提高，频道数量增多，在现有的有线电视模拟系统中并不能显现其优势，不能吸引更多的用户。甚至早期美国做过一次民意调查，只有9％的用户表示愿意多花钱看数字电视。但我们为什么还要发展数字电视？主要是数字电视广播技术有模拟技术不可替代的优势：第一，利用数字音视频压缩技术，提高频率资源的利用率，可以在现有的一个模拟电视频道中传送4～10路标准清晰度的电视节目或一路高清晰度电视节目。第二，提高电视图像和声音的传输和接收质量。利用误码校正技术，可以保证电视机在电视广播信号的有效覆盖范围内得到相同的接收质量。第三，数字电视广播改变了观众收看电视节目的形式，从被动地收看到主动地准交互（本地交互）、交互地收看等。第四，数字技术的灵活性，使数字电视广播能够广播电视和声音节目外，还可以提供其它形式的数据广播。
有线电视网改造成双向网络后，可以提供交互和非交互业务。但目前绝大部分的广播电视网只具备单向传输功能。所以，图像和声音的广播仍是广播电视网的主要传输业务，各种形式的数据广播业务将会快速发展，未来必将成为广播电视网上业务的重要组成部分。数字压缩技术和数字传输技术的发展，使观众可以从丰富的信息节目中选择自己需要的内容。数字电视系统可能提供以下类型的业务：
（１）多节目电视广播：数字电视系统允许在一个模拟电视频道中传输多路电视节目。多节自电视广播和下面的多路声音广播是单向的、非交互的，除节目套数增加外，与现有的电视节目和广播没有什么区别。
（2）多路声音广播：在一个模拟电视频道中可以传送100路左右的立体声广播。
（3）NVOD（准视频点播）：NVOD是在一个模拟电视频道里以一定的时间间隔循环播放同一电视节目，观众可以在一设定的时间内从头观看这一电视节目。NVOD一般用于收视率较高的电影等吸引人的节目。
（4）节目相关的数据：将与节目有关的数据随节目一起传送。
这种数据有两类，一类是电子节目指南（EPG），描述节目的播出时间和简要内容，如一部电影的播出时间、电影内容介绍、电影演员介绍等。电子节目指南帮助观众方便快速地寻找自己感兴趣的节目。另一类是与节目内容相关的数据，如与足球比赛节目有关的双方球队战绩、球员的个人背景资料等。观众根据自己的需要选出某些与节目有关的数据。
（5）数据广播：将数据服务器中的大量数据循环地播出，可以对其中某些数据进行实时更新。这些数据可与电视节目无关，可以是游戏、软件、图片、各种网站上下载的信息、股票信息、电子报纸等。用户可主动地从数字电视广播信号中找到需要的信息。数据广播上电视台扩大业务范围，增加服务收入的重要方面之一。
（6）交互式业务：利用电话线或有线电视回传信道，实现用户与电视中心和有线电视前端的交互操作，VOD是交互业务的典型例子。
数字电视在技术上的优势自然在经济利益上给我们带来好处。节目数量的增加和频道的专业化可以满足不同观众群体的需求。通过数字电视广播，电视台可以提供更多的节目和业务。
3 数字电视带来的产业革命
3·1 电视产业的变革
由于数字电视技术的发展，使得传统的电视制作行业一定会发生新的变化，增加一批新的技术应用领域，将为一批新的专业人员提供发挥专业技能的机会。电视台将会为数字电视系统建立一整套新的业务管理结构，专职负责组织管理数字电视的应用系统，如：统计每一栏目的收视效果，为编导人员提供改进的数据，为专业广告人员提供收视率的依据，为开设新的栏目提供可靠的依据；增设电子节日指南（EPG）编辑业务，需一批专业的编辑人员编辑制作节目目录、节目介绍、节目背景等系列内容；开设大量的专业频道，增加大量专业的编导、摄制、制作等技术人员；增设大量专业频道的分类广告；当网络双向改造完成之后，还会增加电子商务、电视专业销售的功能，增加大量的服务人员；开设大量的专业数据频道（金融、股票、新闻、教育、医疗等等）。
数字电视技术的设计单位为了实现数字电视各项功能及各种应用，将会为电视台及应用单位开发大量的用户需求的各类应用软件和配套的产品，还会由此产生一大批的技术设计服务公司，专门为生产厂家从事技术设计及服务，为电视台或厂家定制有自己特色的应用产品。为此还将会产生专业的数字电视节目制作、供应公司；专业的数据制作、供应公司；数字电视产品开发公司；数字技术服务公司等一大批专业化的公司。
3．2 给用户带来新的接收方式
人们接受信息的方式分为被动方式和主动方式。被动方式是信息提供者按照自己的意志和计划向信息接受者传送信息，如现在的模拟电视广播。电视台根据自己的经营策略和播出计划安排电视节目。电视观众只是被动地收看电视画面，对电视节目的内容和播出时间没有任何选择。主动方式指人们可以根据自己的需求从一定的范围内寻找所需要的信息。数字电视技术的产生，使得我们将会从被动的接受逐步地到主动的有选择地接受自己所喜爱的节目，最终达到有目的地挑选或存储自己所需的节目。
4 展望我国数字电视的发展
4．l 生产厂家制订战略计划
伴随着我国数字电视时代的到来，踌躇满志的国内彩电业巨头各自制定了自身的战略计划，打出“数字”牌在市场上抢占地盘。当前我国电视业正在积极筹备数字电视节目广播的同时，继续大力开发现有模拟电视机接收数字信号的相关产品，以适应将来数字电视与模拟电视较长时期共存的现实需要。TCL集团总裁李东生呼吁：我国的家电行业在今后开发数字化与网络化信息家电产品时，应在大力提高产品技术含量方面加强合作。
国内一些研究结构与家电企业已经成立了一些联合开发机构，以数字电视领域基础、共性、关键技术的研究开发为主业，适应广播电视业数字化、网络化的发展趋势，根据国家产业政策和发展规划，从国内市场需求和国内企业的实际状况出发，围绕提高国内企业数字电视产品的市场竞争力和市场占有率的目标，逐步开发了一些有自主知识产权的数字电视产品，最大限度地利用国内巨大的市场潜力发展产业，实现国家利益最大化。
4．2 电视运营业积极做好准备
广电部门将于今年在北京、上海和深圳三地进行数字电测X点播放。这一试点项目将采用有我国自主开发的技术，其中含有26项专利和7种数字电视的技术标准。上海市数字电视播出试验已经启动，100位市民收看了当天播出的电视专题片《最美好的一大》。如果将这次播出试验当成数字电视刚刚起步的话，那么数字电视离我们越来越近。国内的电视台与有线电视台已经积极地做好了准备，已在南宁有线电视台等部分电视台开始广播出试验。也有部分有志于数字电视的企业开始投资此项目，组织真正的、专业的数字电视节目源。与国外的运营商开始合作，引进一些适合我国国情的运营经验，为更好地开展此项目打下了基础。
4．3 必将为用户带来美好的明天
经过广播电视工作者的多年努力，我国的电视广播覆盖率已近90％，电视已成为广大人民群众了解国内外大事和娱乐的重要工具。目前我们国内省级及中央电视台的卫星节目都已采用了数字电视广播方式，大部分的省级有线网的主干网及微波网络也采用了数字压缩方式来传送电视节目。地面及有线网的数字电视广播正在进行试验，有些已在为试播做积极地准备。特别是接收机厂家正不断地降低产品的价格，数字电视广播的产品已呈现多样化。符合国家标准、有拓展功能、可扩充性好、接口标准化的产品，才是我们的选择。
消费电子数字化以数字电视技术的成熟为起点，数字电视的研制成功及开播，将使得信息家电很快进入市场，随之而来的是家庭消费数字产品的多样化。家庭娱乐设备的互联互操作的需求将十分强烈，从而引入了消费电子网络化的趋势，所以随着数字电视走入消费市场，将带动一系列相关产品的高速发展。更为重要的是数字电视在很大程度上扩展了电视广播的功能和用途，为“三网合一”提供了技术上的可能性，而随着时间推移，其外延及派生出的各种数字化产品将难以预料，它将毫无疑问的改变人们进行生产、流通、学习、娱乐和交流的方式，使我国的电子信息产业走入一个全新的阶段，创造巨大的经济及社会效益。
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