數位電視廣播標準

目前全球數位電視相關標準之發展,主要有三大標準,分別為歐洲廣播聯盟(European Broadcast Union;EBU)所制定的DVB(Digital Video Broadcasting)、美國的ATSC(Advanced Television Systems Committee)、以及日本的ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting),此外擁有廣大市場的中國大陸在地面廣播方面尚未決定其標準,亦不排除推出自有標準;而在有線電視方面也各有各的標準,其中北美的SCTE(Society of Cable Telecommunications Engineer)CableLabs的OpenCable標準正大力推動。以下將針對各個標準深入探討。

地區

標準

數位電視
開播時間

類比訊號
終止時間

衛星

有線電視

地面廣播

北美

DSS
DVB-S

OpenCable

ATSC

1998年底

2006年

歐洲

DVB-S

DVB-C

DVB-T

1998~2002年,
各國不同

2010~2015年

日本

ISDB-S

DVB-C

ISDB-T

2002年底

2010年

台灣

DVB-S

DVB-C

ATSC
DVB-T

2002年

2006年

大陸

DVB-S

DVB-C

未定

2002年

2015年

資料來源:工研院經資中心(2003/02)

(一)歐規DVB

DVB(Digital Video Broadcasting)組織成立於1993年,由超過300個相關廣播業者、製造廠商、網路營運業者與研究機構共同組成,並共同制定歐規數位電視與資料服務傳送之標準。歐規DVB為歐洲廣播聯盟(European Broadcast Union;EBU)所統籌制定之標準,且獲得歐洲電信標準協會(European Telecommunications Standard Institute;ETSI)的認可,為目前歐洲地區主要的數位廣播標準,而其DVB相關標準包含直播衛星的DVB-S、有線電視的DVB-C與地面廣播的DVB-T。

歐規的編碼方式,視訊採MPEG-2技術、音訊亦是採MPEG-2技術,而調變方式以編碼正交頻分調變方式(Coded orthogonal Frequency Division Multiplexing;COFDM),可傳輸頻寬為8MHz(23.5Mbps)。

DVB-T在數位化與網路化發展下,特別具有以下幾個特色:

  1. 單頻網(Single Frequency Network;SFN)
    單頻網指的是在單一網路頻帶傳送訊號,即不需因所處的傳輸基地台不同,而使用不同頻帶收訊,解決了基地台臨界點訊號相互重疊干擾與更換頻道之問題,且可增加可用之頻譜資源。
  2. 行動接收能力強
    歐規標準具有Guard Band設計,對於抗回波及多路徑干擾的性能極佳,因此在行動接收能力相當強。
  3. 具回傳功能
    具DVB-RCT雙向傳輸技術,可建構在加裝置DVB-RCT相關模組與天線,並利用類似於行動電話GSM之蜂巢式架構與射回傳頻技術,在未來互動電視等相關服務發展上具優勢。

(二)美規ATSC

先進電視委員會 (Advanced Television Systems Committee;ATSC)成立於1993年5月,由200個以上跨產業代表組成,成員包括電視廣播業者、電子業、消費電子、半導體業等,從事制定數位電視之標準。美規ATSC已獲得FCC下之先進電視服務諮詢委員會(ACATS)之認可,且FCC於1996年12月發佈的第四號報告與命令中正式採用為美國國家地面廣播電視之標準。

美規ATSC的編碼方式,視訊方面採MPEG-2技術、音訊則採Dolby AC-3標準,而調變方式則採8-VSB,可傳輸頻寬為6MHz(19.44Mbps)。美規ATSC(8-VSB)具有以下幾個特色:

  1. 高畫質的顯示
    ATSC著重在HDTV的發展,因此有利HDTV信號之傳輸。
  2. 發射功率較低
    採VSB調變要比歐規的COFDM少二分之一的發射功率,因此在相同發射功率下,ATSC所涵蓋的廣播覆蓋範圍較廣,進而可減少發射基地之設置成本與營運成本。
  3. Dolby AC-3音效
    Dolby Digital音效標準目前已廣為DVD、電影、CATV等採用,為相當受歡迎之音效標準。

(三)日規ISDB

DiBEG(Digital Broadcasting Experts Group)組織成立於1997年9月,有32個成員,成員包括相關廣播業者、廣播設備廠商及消費電子廠商,主要目的是將ISDB-T與ISDB-TSB標準推向全世界。ISDB的編碼方式,採MPEG-2壓縮技術,而調變方式有DQPSK、QPSK、16QAM、64QAM、OFDM等,可傳輸頻寬為6MHz (3.7 ~23.2Mbps)。

 

各國發展情形

全美國42家電視台以將開始傳送數位電視訊號,這種電視數位化的轉變可比喻為「從收音機轉變到電視機」一般,因為電視進入到全數位化時代,視覺上的改變並沒有太大的不同,但對整個產業所造成的衝擊是超過想像的。我國政府在今年選定了與美國相同的數位電視地面廣播標準(ATSC),且在推動電視廣播數位化的方式大致與美國相同,因此美國各無線電視台的作法與面臨的問題可以做為我們將來發展的參考。

美國

美國五大全國電視網各有不同的因應對策,但至今只有PBS與 ABC開始全國地方台傳送高畫質電視(HDTV)訊號,其中更以美國公共電視(PBS)是真正高解析度數位電視節目(HDTV)的領導者。PBS全國電視網是唯一宣佈自製真正高畫質數位電視節目(HDTV)計畫的全國電視網,而其他電視網的高畫質(HDTV)節目,大多是從電影影片(film)轉拷而來,或球賽轉播。

ABC全國電視網在初期計畫中,每星期將播出4小時高畫質數位電視(HDTV)節目,但都是迪士尼電影為主(從電影影片film轉拷而來)。CBS 全國電視網將於今年的11月8日起每週以高畫質數位電視(HDTV)播送「Chicago Hope」(從電影影片film轉拷而來),並在12月至明年的1月間,播放三場美式足球。

NBC與FOX全國電視網在1998年並沒有播出高畫質數位節目的計畫,但NBC明年初將計畫以高畫質數位電視(HDTV)播放「The Tonight Show with Jay Leno」 與一系列的電影。Fox 全國電視網計畫在每天的晚間時段,將把所有節目同步的以標準解析度的數位電視訊號(SDTV)播出。

美國各州的地方台除播出全國網的數位電視節目外,計畫推出高畫質電視(HDTV)運動節目、新聞與電影。在已經開始傳送數位電視訊號的電視台中,有些將提供一個高解像度的數位電視訊號(HDTV),但大部份電視台計畫以同等的頻寬來傳送3-6個的標準解像度的數位電視訊號(SDTV),提供予第二或第三頻道,或提供付費電視、網際網路的服務與其他資訊。

數位電視的開播,對無線電視業者是吃力不討好的工作。根據專家推算,每個無線台,在未來十年內必須花費15億台幣以上的經費來更新設備。但在只有極少部份的觀眾有設備可以收看高畫質數位電視的情況下,電視台幾乎沒有動機拍攝高畫質的數位電視節目,製作高畫質數位電視節目每小時將耗費數倍的開支。對商業台而言,廣告收費是以收視率來決定而是以畫質決定,在高解析度(HDTV)電視不普遍的情況下,收視率自然會偏低,因此就收益面而言,無線台將會有非常沈重的負擔。

日本

日本可以說是數位電視的領導,也是最早開始播送數位電視的國家,日本Digital十個頻道內容如下:

頻道編號

頻道名稱

傳送格式

電視畫面

傳送畫質

CH-1

NHK BS1

SDTV

4:3

480i

CH-2

NHK BS2

SDTV

4:3

480i

CH-3

NHK Hi-Vision

HDTV

16:9

1080i

CH-4

BS日本電視台

HDTV

16:9

1080i

CH-5

BS朝日

HDTV

16:9

720p

CH-6

BS-i

HDTV

16:9

1080i

CH-7

BS Japan

HDTV

16:9

1080i

CH-8

BS 富士

HDTV

16:9

1080i

CH-9

WOWOW

SDTV/HDTV

4:3/16:9

480i/1080i

CH-10

STAR

SDTV

16:9

480p

日本目前五個HDTV高畫質的頻道是以不收費的免費頻道呈現!而且這些HDTV傳送1080i規格的畫面其解析度高達1920(水平)x1080(垂直);而720p的規格則為1280(水平)x720(垂直)。這和一般僅限於最佳480I畫質的NTSC規格,畫素呈現真有天壤之別。他的特點是:不管在高畫質電視或是用投影機將畫面放大成120吋,細微的畫面還是依然犀利、細緻和分明,不會有模糊和霧邊的畫質出現,所以這是目前一般影音傳送媒體所無法做到的。這種訊號以一般電視也可接收,不過太過鮮銳的畫面令人有電視規格無法承受的感覺。所以這種專供高畫質電視和120吋投影機的訊號必可讓喜愛大螢幕且講究高畫,質品味的現代人所讚賞。

台灣

行政院NII小組於民國86年11月訂定我國數位電視廣播政策,88年開始測試試播,89年進行區域試播,預計90年底完成全區廣播,95年停止類比電視廣播。交通部共開放十個頻道供五家電視台進行數位電視試播使用,至於原來的類比頻道,預定民國95年1月1日回收。也就是說,一般收視戶必須在95年以前,將家中的傳統電視全部換成數位電視、或是加裝數位解碼用的接收盒(Set Top Box, STB)。

數位電視播出方式可分為高畫質數位電視(HDTV)及標準畫質數位電視(SDTV)。實驗台初期每天播出一至五個小時節目,前段播一小時的高畫質電視HDTV,採用16:9畫面比例,觀眾看到的就是類似電影銀幕黃金比例的長形畫面,很好辨識。後段則播標準數位電視SDTV,採4:3畫面比例,和目前電視比例一樣,乍看之下雖然和傳統電視沒兩樣,不過畫質明顯較傳統類比電視節目清晰。

目前實驗台設備架設工作已經完成,試播範圍初期以北部都會區優先,未來將擴增至中南部都會區。對於一般民眾來說,除非家中具有數位電視或是數位接收設備,否則普通的電視沒有辦法接收數位訊號,現階段這些數位訊號主要提供無線電台試播及數位接收機廠商進行測試。

中視及台視現都分別製播部份高畫質電視供試播,中視規劃有水與石的對話、與花戲春、空中鷹揚、蝶舞、海上長城、璀璨之火、陸上神兵、魚戲、梁山伯、月圓之夜等11段高畫質電視節目。

有線電視相關法規未配合電視廣播數位化做出修正,將影響無線台積極發展數位廣播的意願。無線電視台最關心的應該是有線電視系統願不願意傳送新的數位頻道,以現在有線電視收視戶佔台灣電視收視戶80%的情況下,若有線電視系統不配合傳送因無線台數位化後產生的新頻道,在數位電視接收設備不普及的情況下,民眾無法收視,亦將直接影響無線台擴充頻道的意願。

政府在強制無線電視台將傳統的類比訊號廣播逐步改為數位訊號時,並未對有線電視的系統業者有類似的要求。因此很有可能未來無線電視台數位化之後,有線電視系統業者仍使用傳統的類比訊號傳送無線台的電視訊號,如此會造成有線電視收視戶無法真正享受數位廣播帶來的所有優點。由此可知,數位電視的推動,若政府、電視台、有線電視系統業者、硬體製造商與民眾等無法全力配合,成果將會非常有限。

 

 發布時間:2003年6月3日

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