【转】关于ATSC与DVB的比较

1 前言
　　
　　伴随信息时代的到来，广播电视事业，特别是有线电视得到了迅速发展。有线电视的发展有两个明显的特点：一是光纤化，光纤通信技术的发展（DWDM、光复用技术和光交换技术的出现及光设备的价格不断下降）和用户对带宽的需求越来越高使得光纤越来越向用户靠近；二是数字化，这体现在两个方面，一方面传统的模拟电视广播在逐步向数字电视广播过渡，另一方面随着多功能交互业务的开展和发展，基带数字业务所占比例越来越大，许多有线电视台为此建立了自己的数字干线网络。
　　模拟电视的数字化进展迅速，到4月18日止，美国在29个城市已经有57个电视台（地面广播）发送数字HDTV信号，覆盖44％的美国人口。其他国家和地区也为此积极地做准备或进行推广，我国将在50周年国庆时进行数字电视试播。
　　在电视的数字化进程中，标准之争激烈，据DVB的资料，数字地面广播采用标准情况是：已经采用DVB的占19％（以欧洲为主），已经采用ATSC的占15％（以北美为主），已经采用ISDB的占5％（日本），还有61％尚未确定，我国目前也面临着一次选择。对有线电视台而言，开展交互式数据业务是新的收入增长点，选择何种标准的产品将直接影响到有线电视投入的成本及收益情况，对数字机顶盒和CableModem标准的研究、产品的测试已经引起了各台的重视，北京、上海、广州和成都都做了一些的实验，但采用什么标准还没有确定。
　　
2 数字电视标准概述
　　
2.1 ATSC ATSC (Advanced Television SystemsCommittee)致力于建立先进的电视系统标准，如HDTV等。它的数字电视标准(A/53) 已于1996年底被FCC采纳。 在北美ATSC和SCTE (Societyof Cable Telecommunications Engineers)合作进行地面广播、有线电视和卫星电视的数字电视标准工作，SCTE建立美国有线电视技术标准，建立了OpenCable(机顶盒) 和DOCSIS/MCNS (Cable Modem) 。SCTE的技术评估和测试由CableLabs进行，如 CableModem是否符合MCNS标准是由CableLabs负责测试认证的。
　　
2.2 DVB DVB (Digital VideoBroadcasting)是欧洲致力于数字电视标准的组织，其目标是找到一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术和系统，它包括DVB－S(卫星) 、 DVB－T (地面广播) 、DVB－C(有线电视)和DVB－RCCL (Return Channels for Cable andLMDS)。DAVIC(Digital Audio VisualCouncil)是个非赢利组织，主 要发展CableModem和机顶盒的交互式数据业务的标准，它和DVB在这方面取得了一致。

3 两大标准的比较
　　
3.1 一般比较
　　
3.2 视频比较
a. ATSC
●格式包括720×576 544×576 480×576 352×576 720×480544×480 480×480 352× 480
352×288 352×240
●支持16:9和4:3的宽高比
●HDTV定义为MPEG－2的MP@HL，分辨率不超过1920×1152
●1920×1080是建议的分辨率3.3 音频比较a. ATSC
● Dolby(AC－3) 5.1声道环绕立体声
●两声道在192kbps达到最佳质量
●5.1声道环绕立体声在384kbps达到好质量，在448kbps达到最佳质量
　　
b. DVB
●MPEG第二层的 Musicam
●在256kbps达到最佳立体声质量
●向后兼容环绕立体声需要高比特率：640kbps
　　
3.4 地面广播比较
a. ATSC
●RS(204,188, T=10)，交织深度I=52
●更好的带宽效 率
●低的C/N比门限， 系统抗脉冲噪声干扰能力
●更好的相位噪声性能
●低的峰值/平均功率比
●较低的接受门限使较小的功率提供较好的覆盖
b. DVB－T
●RS (204,188, T=8)，交织深度I=12
● C－OFDM编码能较好的解决多路径接受问题
◆ 单频网络 (SFN) 使用8k模式
◆移动接受使用2k模式
　　
3.5 卫星系统比较
a. DigiCipherⅡ(ATSC)
●Reed Solomon的FEC(前向纠错码)
●8种卷积收缩率(5/11, 1/2,3/5,2/3,4/5,5/6,7/8)
●QPSK或Offset的QPSK调制
b. DVB－S
●RS(204,188, T=8)，交织深度I=12
●5种卷积收缩率(1/2,2/3,4/5,5/6,7/8)
●QPSK调制
　　
3.6 有 线电视比较
a. SCTE
●RS(128,122, T=3)，可变交织深度
●64QAM和256QAM调制
● OpenCable的机顶盒和DOCSIS/MCNS的Cable Modem
●格形编码使C/N比获得2dB的 改善
●格形编码使三阶差拍产物减少
b. DVB－C
●RS(204,188,T=8)，交织深度I= 12
●64QAM调制
　　
4 交互式业务
　　
4.1 IP包封装格式
●DVB/DAVIC是基于ATM的，通过AAL5实现高效的IP overATM，或者使用LLC /SNAP封装。
●DOCSIS直接将Ethernet帧封装成MCNS帧
　　
4.2 下行调制
●DVB/DAVIC： 带外调制使用QPSK；带内使用MPEG－2传送，16，64和256QAM
●DOCSIS使用MPEG －2传送， 64和256QAM
　　
4.3 上行调制
●DVB/DAVIC使用QPSK
●DOCSIS使用QPSK和 16QAM
　　
4.4 下行频谱利用率
a. DVB/DAVIC
●带外调制每个ATM信元采用RS (55,53)编码，1MHz和2MHz带宽码率分别为1.544Mbps和3.088Mbps。
●MPEG－2使用RS(204,188)，交织深度I=12，滚降系数0.15，频谱效率为0.80136×log2(QAM星座数)bps/Hz。
b. DOCSISMPEG－2使用RS (128,122)，交织深度可变，64QAM滚降系数0.18，格形编码的卷积编码比例14/15，频谱效率为0.7539×log2(64)bps/Hz；256QAM滚降系数0.12，格形编码的卷积编码比例19/20，频谱效率为0.808×log2(64)bps/Hz。

4.5 上行频谱利用率
●DVB/DAVIC：带外调制每个ATM信元采用RS(59,53)编码，200Hz到4MHz带宽的码率从0.256Mbps到6.176Mbps。
●DOCSIS： 使用RS编码， 纠错码长由CMTS确定，长度从T=0到T=10，0.2,0.4,0.8,1.6和3.2MHz带宽的波特率分别为160,320,640,1280和2560k。
　　
5 总结

　　从总体来看，ATSC和DVB都很成功，DVB较好的综合了卫星、地面广播和有线电视，如在纠错编码的方法和系数方面保持了很好协调性，这样卫星和地面广播节目可以方便的转入有线网络。也正是采用了统一的纠错格式，没有很好的考虑不同传输途径的特点，使得DVB－T和DVB－C在抗噪声能力方面较ATSC和SCTE差，COFDM调制较好的解决了多径接收和移动接收的问题。
　　在交互式数据业务方面，DVB和DOCSIS都在努力使自己的标准国际化，从现有的产品看， 支持MCNS/DOCSIS的CableModem占主流，而在机顶盒方面，支持DVB/DAVIC的产品居多。 在机顶盒的CA方面，DVB/DAVIC使用Smart Card实现， 而DOCSIS支持SmartCard和可寻址方式，虽然都是开放式结构，但DVB/DAVIC较为特殊，因此在管理系统的支持方面，DVB/DAVIC的厂家较少，仅NDS等几家。
　　目前国内开展CableModem业务的有线台较多，而机顶盒的推广则相对落后，考虑到产品的兼容性，DOCSIS的机顶盒是更经济的选择，这样有线电视台可以在前端设备、管理系统的投入上得到节约。
　　
参考资料
[1] 数字HDTV在美国的新进展.徐孟侠.世界广播电视，1999年7期
[2]数字电视，新加坡的经验.李振祥.世界广播电视，1999年8期
[3]关于DVB－T 的几点认识和分析. 董震.中国有线电视， 1999年5期
[4] ATSC Digital Television Standard ATSC Doc.A/53. ATSC，September 16,1995
[5] Performance Comparison of ATSC 8－VSB and DVB－T COFDMTransmission System for Digital Television Terrestrial Broadcasting. Yiyan Wu
[6] Overview of DVB－RCC/DAVIC vs. MCNS/DOCSIS.DVB/DAVIC. October20,1998
[7] Digital Television: The North American Experience and ATSC/SCTEvs. DVB. GI. March 1999
[8]数字电视.杜百川.广播电视科技快报特辑