數(shù)字電視概論

1、 數(shù)字電視原理電光變換原理彩色顯像管n主體信號(hào)圖像信號(hào)n輔助信號(hào)1）復(fù)合消隱信號(hào)：在行掃描的逆程期使電子束截止，不傳送圖像2）復(fù)合同步信號(hào)：行同步：4.7us 場(chǎng)同步：160us（2.5行） 復(fù)合同步與復(fù)合消隱信號(hào)(a)復(fù)合同步信號(hào);(b)復(fù)合消隱信號(hào); (c)復(fù)合同步與復(fù)合消隱信號(hào)n主體信號(hào)圖像信號(hào)n輔助信號(hào)1）復(fù)合消隱信號(hào)：在行掃描的逆程期使電子束截止，不傳送圖像2）復(fù)合同步信號(hào)：行同步：4.7us 場(chǎng)同步：160us（2.5行）3）均衡脈沖，槽脈沖黑白全電視信號(hào)彩色模擬電視信號(hào)補(bǔ)充:n所謂恒定亮度原理是指所謂恒定亮度原理是指: 被攝景物的亮度被攝景物的亮度, 在傳輸系統(tǒng)是線(xiàn)性的前提條件下

2、均應(yīng)保持在傳輸系統(tǒng)是線(xiàn)性的前提條件下均應(yīng)保持恒定恒定, 與色差信號(hào)失真與否無(wú)關(guān)與色差信號(hào)失真與否無(wú)關(guān), 只與亮度只與亮度信號(hào)本身的大小有關(guān)。信號(hào)本身的大小有關(guān)。n可以證明：可以證明：任一彩色光中的亮度只由Y攜帶，與R-Y、 B-Y無(wú)關(guān)，即 R-Y、B-Y信號(hào)中無(wú)亮度。模擬彩色電視信號(hào)n傳輸Y，U，V U=0.493(B-Y) V=0.877(R-Y)模擬彩色電視信號(hào)n應(yīng)用頻譜交錯(cuò)原理，攜帶色度信號(hào)而不增加黑白電視系統(tǒng)原有圖像信號(hào)帶寬。F=UsinSCt+VcosSCtPAL制編碼器方框圖 圖230 PALD解碼器及各點(diǎn)波形模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在：n回波反射回波

3、反射 在地面廣播中，由于周?chē)慕ㄖ锖蜕矫}等會(huì)對(duì)電在地面廣播中，由于周?chē)慕ㄖ锖蜕矫}等會(huì)對(duì)電視信號(hào)產(chǎn)生多徑反射，而模擬電視從系統(tǒng)原理上無(wú)法解視信號(hào)產(chǎn)生多徑反射，而模擬電視從系統(tǒng)原理上無(wú)法解決這一問(wèn)題，導(dǎo)致接收機(jī)出現(xiàn)畫(huà)面重影現(xiàn)象，影響收看決這一問(wèn)題，導(dǎo)致接收機(jī)出現(xiàn)畫(huà)面重影現(xiàn)象，影響收看效果效果。n保存困難保存困難 模擬電視節(jié)目存儲(chǔ)在磁帶媒體上，由于磁帶對(duì)存儲(chǔ)模擬電視節(jié)目存儲(chǔ)在磁帶媒體上，由于磁帶對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境的溫度、濕度要求較嚴(yán)格，因此，長(zhǎng)期存放和使用環(huán)境的溫度、濕度要求較嚴(yán)格，因此，長(zhǎng)期存放和使用磨損都會(huì)對(duì)磁帶造成物理?yè)p傷，如掉磁粉、磁帶變形等，磨損都會(huì)對(duì)磁帶造成物理?yè)p傷，如掉磁粉、磁帶變形等，

4、嚴(yán)重影響重放的圖像質(zhì)量。嚴(yán)重影響重放的圖像質(zhì)量。模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在: :n順序存儲(chǔ)介質(zhì)限制順序存儲(chǔ)介質(zhì)限制 磁帶是順序存儲(chǔ)介質(zhì)，這種順時(shí)序性質(zhì)，磁帶是順序存儲(chǔ)介質(zhì)，這種順時(shí)序性質(zhì)，決定模擬信號(hào)的編輯過(guò)程只能是線(xiàn)性低效的。決定模擬信號(hào)的編輯過(guò)程只能是線(xiàn)性低效的。n模擬信號(hào)受干擾影響大：模擬信號(hào)受干擾影響大： 一旦竄入振幅性干擾雜波，與信息內(nèi)容疊一旦竄入振幅性干擾雜波，與信息內(nèi)容疊加后無(wú)法區(qū)分開(kāi)形成干擾。加后無(wú)法區(qū)分開(kāi)形成干擾。n噪聲積累噪聲積累 由于模擬電視信號(hào)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中會(huì)受由于模擬電視信號(hào)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中會(huì)受到各種干擾和引入各種噪聲，經(jīng)多次傳輸或

5、復(fù)到各種干擾和引入各種噪聲，經(jīng)多次傳輸或復(fù)制后，噪聲積累，使圖像質(zhì)量不斷下降。制后，噪聲積累，使圖像質(zhì)量不斷下降。 n模擬信號(hào)電路的調(diào)整復(fù)雜：模擬信號(hào)電路的調(diào)整復(fù)雜： 信號(hào)存儲(chǔ)與延遲電路實(shí)現(xiàn)困難，不利于對(duì)信號(hào)存儲(chǔ)與延遲電路實(shí)現(xiàn)困難，不利于對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種壓縮，擴(kuò)張，難以實(shí)現(xiàn)多媒體化信號(hào)進(jìn)行各種壓縮，擴(kuò)張，難以實(shí)現(xiàn)多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化和網(wǎng)絡(luò)化模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在：模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在：模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在模擬電視存在缺陷，主要表現(xiàn)在n對(duì)傳輸信道有嚴(yán)格要求 模擬電視信號(hào)傳輸過(guò)程中，由于傳輸信道的特性并非總是十分理想，因此會(huì)導(dǎo)致電視信號(hào)的線(xiàn)性失真和非線(xiàn)性失真。n其它缺陷 模擬電視的

6、其它缺陷包括：亮色互擾，行間閃爍，爬行，大面積閃爍等。第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n數(shù)字電視（Digital Television，DTV） 數(shù)字電視是數(shù)字電視系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指采用數(shù)字技術(shù)將音頻、視頻和數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行信源編碼、信道編碼和調(diào)制等處理，經(jīng)存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)廣播后，供用戶(hù)接收、播放的電視系統(tǒng)。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n高清晰度電視（HDTV） 高清晰度電視是一個(gè)透明的系統(tǒng)，一

7、個(gè)視力正常的觀(guān)眾在觀(guān)看距離為顯示屏高度的3倍處所看到的圖像的清晰度，與觀(guān)看原始景物或表演的感覺(jué)相同。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念高清晰度電視特點(diǎn)：圖像清晰度在水平和垂直方向上均近似為現(xiàn)行模擬電視圖像清晰度的2倍，圖像分辨力為19201080像素。色域?qū)?，擴(kuò)大了彩色重現(xiàn)范圍，色彩更加逼真2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念高清晰度電視特點(diǎn)：圖像寬高比從常規(guī)電視的4:3變?yōu)?6:9，符合人眼的視覺(jué)特性，視野寬，臨場(chǎng)感強(qiáng)。配有高保真，多聲道環(huán)繞立體聲。2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n數(shù)字電視基本分類(lèi)：圖像清晰度：高清晰度電視（HDTV） 標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV）傳輸途徑和方式：有線(xiàn)數(shù)字電視

8、 衛(wèi)星數(shù)字電視 地面數(shù)字電視服務(wù)方式：面向一般公眾 條件接收第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)可提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量，不會(huì)產(chǎn)生噪聲累積，信號(hào)抗干擾能力大大增強(qiáng)，收視質(zhì)量高，模擬信號(hào)要求SNR40 dB，而數(shù)字信號(hào)只要求SNR20 dB。易于存儲(chǔ)，可大大改善電視節(jié)目的保存質(zhì)量和復(fù)制質(zhì)量，理論上可進(jìn)行無(wú)數(shù)次復(fù)制和長(zhǎng)期保存便于數(shù)字處理和計(jì)算機(jī)處理便于控制和管理2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)增加節(jié)目頻道，充分利用頻譜資

9、源圖像清晰度高，音效效果好便于開(kāi)辦條件接收業(yè)務(wù)具有可擴(kuò)展性，可分級(jí)性和互操作性便于開(kāi)展各種綜合業(yè)務(wù)和交互業(yè)務(wù)（包括因特網(wǎng)業(yè)務(wù)），有利于構(gòu)建“三網(wǎng)合一”的信息基礎(chǔ)設(shè)施，拓展了電視媒體產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)廣度和深度第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成29數(shù)字電視系統(tǒng)框圖數(shù)字電視系統(tǒng)框圖 數(shù)字電視與電視數(shù)字化處理的區(qū)別？數(shù)字電視與電視數(shù)字化處理的區(qū)別？2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n數(shù)字電視前端n數(shù)字電視信號(hào)傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)n數(shù)

10、字電視終端第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字電視系統(tǒng)橫向劃分：節(jié)目制作(編輯)數(shù)字信號(hào)處理廣播(傳輸)接收顯示2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)字電視系統(tǒng)縱向劃分：物理層 傳輸 協(xié)議中間件 標(biāo)準(zhǔn)信息表示信息使用內(nèi)容保護(hù)2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n數(shù)字電視的信源編解碼 信源編碼是對(duì)原始圖像或聲音信息的編碼表示進(jìn)行比特率壓縮的過(guò)程。n涉及的關(guān)鍵技術(shù)概述2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n數(shù)字電視的傳送復(fù)用

11、從發(fā)送端信息的流向，復(fù)用器把音頻、視頻、輔助數(shù)據(jù)的碼流通過(guò)一個(gè)打包器打包（實(shí)際是數(shù)據(jù)分組），然后再?gòu)?fù)用合成單路串行的傳輸比特流，送給信道編碼器及調(diào)制器。接收端與此過(guò)程相反。n涉及的關(guān)鍵技術(shù)概述2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n信道編解碼及調(diào)制解調(diào) 信道編碼就是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成與信道匹配的編碼過(guò)程。 實(shí)際中，信道編碼與調(diào)制緊密地連續(xù)在一起。 調(diào)制要求適應(yīng)信道性質(zhì)，并盡可能地提高信道傳輸效率，而信道編碼則需視信道條件，在信號(hào)中增加糾錯(cuò)碼，相當(dāng)于增加信號(hào)冗余度。n涉及的關(guān)鍵技術(shù)概述2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n軟件平臺(tái)中間件 中間件（Middleware）是一種將應(yīng)用程序與底層的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，硬件實(shí)現(xiàn)的

12、技術(shù)細(xì)節(jié)隔離開(kāi)來(lái)的軟件環(huán)境，支持跨硬件平臺(tái)和跨操作系統(tǒng)的軟件運(yùn)行，使應(yīng)用不依賴(lài)于特定的硬件平臺(tái)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n條件接收 條件接收（Condition Access，CA）是一種技術(shù)手段，它只允許付費(fèi)的授權(quán)用戶(hù)使用某一業(yè)務(wù)，未經(jīng)授權(quán)的用戶(hù)不能使用。2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n高清晰度平板顯示技術(shù) 顯示器是最終體現(xiàn)數(shù)字電視效果或魅力的產(chǎn)品。第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩rn美國(guó)ATSC標(biāo)準(zhǔn) (Ad

13、vanced Television System Committee 高級(jí)電視制式委員會(huì)） 起先支持日本，后看到HDTV的巨大市場(chǎng)，提出了全數(shù)字高清晰度電視的方案，19891990年通過(guò)了“美國(guó)技術(shù)優(yōu)勝地位法案”，1996年FCC 發(fā)布通告，將采用ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)作為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1998年8月啟動(dòng)。目前地面數(shù)字電視的覆蓋率已達(dá)94%2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n美國(guó)ATSC標(biāo)準(zhǔn) (Advanced Television System Committee 高級(jí)電視制式委員會(huì)） ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)包括HDTV、SDTV、數(shù)據(jù)廣播、多聲道環(huán)繞立體聲和衛(wèi)星直

14、播等。其特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)覆蓋范圍和數(shù)據(jù)容量，并側(cè)重于數(shù)字電視地面廣播。2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)劃分視頻層：確定視頻格式，包括圖像分辨力，寬高比和幀頻。視頻壓縮層：采用MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)復(fù)用層：特定的數(shù)據(jù)被納入不同的壓縮包中，采用MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)傳輸層：確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制和信道編碼方案。n歐洲歐洲(Digital Video Broadcast，數(shù)字視頻廣播） 19901990年英國(guó)開(kāi)始開(kāi)發(fā)年英國(guó)開(kāi)始開(kāi)發(fā)SPECTER DTVSPECTER DTV計(jì)劃，計(jì)劃，后由聯(lián)邦德國(guó)通信部建議，組成了由后由聯(lián)邦德國(guó)通信部建議，組成了由150150多個(gè)組織參與的歐洲開(kāi)發(fā)

15、小組，多個(gè)組織參與的歐洲開(kāi)發(fā)小組，19931993年年成立了成立了DVBDVB項(xiàng)目，項(xiàng)目，19961996年頒布了年頒布了DVBDVB標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，19981998年啟動(dòng)年啟動(dòng)2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn) (Digital Video Broadcast，數(shù)字視頻廣播） DVB主要目標(biāo)是尋求一種能對(duì)所有信道都適用的通用數(shù)字電視技術(shù)，其設(shè)計(jì)原則是使系統(tǒng)能靈活地傳輸MPEG-2視頻、音頻和其他碼流，并要求兼容MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，且使用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)信息，采用統(tǒng)一的條件接收接口，統(tǒng)一的RS前向糾錯(cuò)碼，以及得以進(jìn)行數(shù)據(jù)廣播等，形成通用的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)。2

16、.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況DVB數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)系列DVB廣播傳輸系統(tǒng)（衛(wèi)星、地面、有線(xiàn)等）DVB基帶附加信息系統(tǒng)（IRD調(diào)諧、節(jié)目指南，以及圖文、字幕、圖標(biāo)等）DVB交互業(yè)務(wù)信息（交互業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立協(xié)議、交互業(yè)務(wù)回傳信道等）DVB條件接收及接口標(biāo)準(zhǔn)（通用接口、與其他電信網(wǎng)絡(luò)連接擴(kuò)展接口等）n日本ISDB標(biāo)準(zhǔn) 日本在1997年開(kāi)始衛(wèi)星數(shù)字廣播，1999年下半年開(kāi)始有線(xiàn)數(shù)字電視廣播。日本政府日前宣布，到2011年全國(guó)范圍內(nèi)的所有電視臺(tái)都將采用數(shù)字信號(hào)發(fā)送，徹底結(jié)束模擬信號(hào)發(fā)送的歷史。2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n日本ISDB標(biāo)準(zhǔn) (Integrated Services Digital Broadcasting 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)廣播） ISDB項(xiàng)目的目標(biāo)是把各種信息集中到同一信道，這些信息包括：活動(dòng)和靜止圖像、聲音、文字和各種數(shù)據(jù)。 ISDB能開(kāi)展不同的新服務(wù)，靈活地將不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)復(fù)用起來(lái)，還具有與通信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互性。第2章 數(shù)字電視概論n2.1數(shù)字電視和高清晰度電視的概念n2.2數(shù)字電視的主要優(yōu)點(diǎn)n2.3數(shù)字電視系統(tǒng)的組成n2.4數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)n2.5國(guó)外數(shù)字電視及其標(biāo)準(zhǔn)化狀況n2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r2.6中國(guó)數(shù)字電視及其發(fā)展?fàn)顩r 2006年8月30日，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布