数字电视压缩技术的发展已日臻成熟，它使数字电视应用成为现实，推动了现代信息业的发展，带动了微电子和计算机技术进步。数字电视经过数码压缩后，可在多种媒体中进行广播或传输，将高质量节目和各种信息传送到千家万户。数字电视压缩技术与多媒体技术结合，给电视制作和信息服务带来革命性的进步，也为广大消费者提供了更广泛的应用前景。本文就数字电视压缩技术的应用作些介绍，以飨读者。
数字卫星直播系统
利用卫星直接对家庭播出电视节目，是卫星广播方式之一。卫星直播系统采用数字方式后，既可提高播出质量又可为用户提供具有交互特点的多频道电视广播。
1．系统概述
卫星直播系统主要由卫星转发器、上行中心和用户综合解码接收机三大部分组成，见图1。通过这三部分的有机结合组成使用户可以使用直径约50cm的小型接收天线，得到图像质量达到视盘水平和声音质量达到CD水平的电视节目。通过交互式的工作方式，用户可以根据系统提供的节目表选择自己需要的节目。
在系统中，卫星可采用定位在同一位置的一颗或二颗Ku波段同步卫星，每个卫星可带有16个以上的转发器，采用压缩技术后可提供150个以上的节目频道。直播卫星转发器功率较大，约为100～400W，这样可以使地面的平均有效覆盖功率满足直接接收49～59dBW的要求。上行中心是系统的关键部分，负责对各类信号和数据进行处理和管理，使系统有效有序地工作。由于采用了交互式的接收方式，在上行中心中增加了相关的信息管理和处理部门。用户管理系统是系统和用户之间的接口，通过电话将用户需求传送到上行中心，该系统将有关信息存入数据库，进行用户服务和付费业务的管理，并将有关信息送到条件接收管理中心。条件接收管理中心根据用户管理系统传送的信息产生服务加密的密钥，并为密钥加扰。用户只有在被授权条件下才能用密钥解开服务信息。节目介绍产生系统产生规定格式的节目介绍表，其内容有基本节目预报和特别节目预报，有转发器上各类节目时间表和分配情况及节目内容等。上行信号处理系统对各种格式输入的电视节目信号进行编码和压缩，并将条件接收管理中心和节目介绍系统产生的数据及其它数据信息一起进行复用处理，加入前向纠错码，进行调制，再经频段变换和功率放大后送上卫星。用户通过综合解码接收机进行接收，实现各种服务。
2．系统采用压缩和复用技术
通过采用数字电视压缩和统计复用技术，提高了系统中每个转发器的利用率。压缩技术采用国际标准组织的MPEG标准，视频通过运动补偿离散余弦变换编码压缩方式，音频通过掩遮型自适应统一子带综合编码和复用技术进行有效的编码压缩。复用采用统计复用方法，处理系统可根据每个频道节目内容不同自动调整传送数据流的压缩率，而不是采用固定比特率的复用方式。调制技术采用四相相移键控。它与统计复用技术一起进一步提高了转发器的频率和功率的利用率。
3．综合接收解码器
综合接收解码器将接收到的节目信号通过调谐、解调和纠错后送到传送单元，在此信号数据流去复用，不同的信号被送到相应的单元解调输出。用户首先要将接收卡（smart卡）插入接收机，在被确认是授权的条件下，得到正常的输出，否则无法得到正常输出。解码器原理见图2。接收卡从条件接收数据流中产生解扰密钥，使传送输出信号为常规的数字压缩信号。解码器最后输出满足常规电视的各种接口需要。用户可以通过遥控和键控对节目指南提供的节目运行和内容的消息进行交互式的选择。解码器输出的视频节目质量为MPEG2标准，音频质量为MPEG1层2标准。
采用全数字系统有利于系统扩容和功能的增强，可以通过对上行中心和解码器进行改进，加入相应的处理单元，实现高清晰度电视广播。这也正是为什么数字技术越来越受到人们青睐的原因之一。
全数字高清晰度电视
高清晰度电视是一种新的电视体制。自七十年代初提出对高清晰度电视的研究以来，它的发展经历了从全模拟到模拟与数字结合，最后为全数字的过程，这一发展过程反映了数字电视技术在广播和通信领域的飞速进步，以及微电子技术的快速发展。高清晰度电视应用领域不仅局限在广播电视的范畴内，它还在影视制作，电子印刷和出版、医疗、教育和军事等方面得到应用。高清晰度电视作为下一代电视，将在信息高速公路的环境下应用，高清晰度电视接收机将是一个多媒体接收显示终端。随着科学技术进步，人们对高清晰度电视的认识不断地深入和完善，这也使高清晰度电视技术更加完美。
1．全数字高清晰度电视特点
HDTV采用全数字方式可以得到数字技术的许多优点，如抗干扰能力强，易于集成化等。应用数字电视压缩技术后，使它能通过同一个信号源的标准，在不同的传输媒体（如卫星、有线电视网、微波和地面广播网等）中传输，并通过多媒体接收和显示终端进行不同质量等级图像的显示，为消费者接收提供更灵活的选择。在节目制作方面有质量高，制作手段简便多样化的得天独厚的优点。采用数字方式HDTV也有利于形成世界统一的高清晰度电视标准。
数字HDTV广播示意图见图3。从图中可见，当它与多媒体技术结合后，不仅可将HDTV节目进行广播，还可将多媒体信息传送给消费者。
2．数字HDTV研究概况
美国在率先提出数字HDTV方案以来，投入大量人力和财力进行HDTV研究和试验工作，并由联邦通信委员会出面动员国内外力量，组织HDTV攻关。美国的HDTV与常规电视兼容仅提出了频道兼容要求。数字HDTV有四套比较成熟的系统：它们是由通用电器公司开发的DIGICIPHER系统；由Znenith和AT＆T开发的数字频谱兼容系统；由高级电视研究财团开发的高级数字电视系统；由美国电视联盟开发的频道兼容HDTV系统。在1992年对这四套系统进行了测试，测试结果表明这四个系统的综合性能评价差别甚微。出于商业和技术上的诸多原因，各个研究集团最后达成协议，组成一个大联盟，共同研究一个统一的HDTV系统，这就是GA系统。
GA系统是过去各个数字HDTV系统的优化，图像格式采用了多种格式，满足不同的需求，支持隔行与逐行两种扫描格式。GA高清晰度电视信号在接收和识别后，都能在接收机上显示。接收机显示扫描格式完全由接收机制造厂家根据所生产的接收机等级自己选定。它也可与接收信号的扫描格式完全不同（通过格式转化电路实现）。
GA系统的压缩方式采用MPEG2标准，而且对其有所扩展，系统属于MPEG主型高级等级。采用MPEG标准保证了系统在世界范围的互换性和可被接收性，有利于系统的推广。
GA系统伴音采用Dolby公司的数字声音压缩方案，即5、1信道的Dolby AG－3声音系统。
GA系统是一个分层的数字系统，它分为图像层、压缩层、输送层（打包层）和传输层。图像层将图像、声音和数据信号进行转换，成为数字信号。在压缩层进行有关的压缩和处理后，数据流在输送层采用带有包头／描述符的打包数据输送方式。打包方式使图像、声音和数据在组成HDTV数据流时具有很大的灵活性。由于它为每个包头规定了包头识别，又为将来业务增强和新业务开展提供了可扩展性。它的图像输送系统采用与MPEG2完全兼容的打包方法。在传输层通过调制使GA HDTV的射频信号能够在地方广播、有线电视和卫星电视广播中以6MHZ带宽在通道中传输。
美国的HDTV广播进程，根据HDTV发展进行了调整。联邦通信委员会宣布要在1995年或1996年在试验的基础上采纳GA HDTV，1996年建立第一个地面发射台，1997年开始初期的商业广播和销售HDTV接收机。
目前，对于数字HDTV的研究和追踪工作正在世界范围内进行。(黄竞)