電視技術(shù)課件

電視技術(shù)雜談Wednesday,November23,2022電視技術(shù)雜談Tuesday,November22,20前言1908年，英國人肯培爾?斯文頓，俄國人羅申克夫提出了電子掃描原理，奠定了近代電視技術(shù)的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代電視技術(shù)涵蓋了數(shù)學、光學、色度學、電磁學等多門學科，熔合了數(shù)字技術(shù)最新研究成果。時至今日，電視技術(shù)更是與計算機技術(shù)趨近于一體。時光回到一百年前，兩位大師或許做夢也不會想到今日電視技術(shù)發(fā)展之快和應(yīng)用之廣泛。前言1908年，英國人肯培爾?斯文頓，俄國人時光回到今天，電視技術(shù)的數(shù)字化浪潮在沖擊著傳統(tǒng)的電視觀念和思維習慣，我們，作為江山廣電人，我們有責任去熟悉、掌握數(shù)字電視技術(shù)，更要勇于駕馭數(shù)字電視技術(shù)，以期為廣播電視用戶提供高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目。本文將分為模擬電視技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)和高清晰電視等三大部分進行闡述。時光回到今天，電視技術(shù)的數(shù)字化浪潮在沖擊著傳統(tǒng)的電視一、模擬電視技術(shù)一、模擬電視技術(shù)數(shù)字與模擬的定義

數(shù)字（Digital）在英語中表示的是“數(shù)值”或“離散值”等含意，例如：0，1，……。模擬（Analog）這個詞的意思是指相似物或類似物，有"連續(xù)的數(shù)值"的含意。數(shù)字與模擬的定義數(shù)字（Digital）在英語中表示的是“電視是如何實現(xiàn)的（1）如果簡單地概括，電視的實現(xiàn)只有八個字，攝像機端的光電轉(zhuǎn)換，電視機端的電光轉(zhuǎn)換。具體的方法，是先把光的圖象變成與其對應(yīng)的電信號，利用電信號可以傳得遠的特點，實現(xiàn)向遠處傳送的目的，到接收端把電信號變成與電信號相對應(yīng)的光信號，這樣，在電視機上就顯示出圖象。復雜一點描述：攝像機端的光電靶是由光敏半導體材料制成的，這種材料的電阻率的大小與光照的強弱有關(guān)。光照強時，電阻率減??；光照弱時，電阻率加大。被攝取的景物通過光學鏡頭成像在靶面上時，靶面上各占電阻的大小，對應(yīng)于景物各部分的亮度強弱：景物亮的部位，靶面上對應(yīng)點的電阻小；暗的部位，對應(yīng)點的電阻大。電視是如何實現(xiàn)的（1）如果簡單地概括，電視的實現(xiàn)只有電視是如何實現(xiàn)的（2）這樣就通過景物亮度的不同所對應(yīng)的電阻大小轉(zhuǎn)換成一幅“電的圖象”，實現(xiàn)了光電的轉(zhuǎn)換。在電視機端，陰極射線顯像管的內(nèi)層涂有在電子轟擊下能發(fā)光的熒光粉，發(fā)光的強弱正比于電子束所攜帶的能量。攝像管輸出的“電圖象”經(jīng)過有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星、無線、互聯(lián)網(wǎng)等途徑的傳輸，加到顯像管上，電子束的強弱就隨圖象信號電壓的高低而變化，于是電子束在熒光屏上就描繪出一幅與原景物一樣的圖象。電視是如何實現(xiàn)的（2）這樣就通過景物亮度的不同所對應(yīng)成像原理圖123

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n光電轉(zhuǎn)換電光轉(zhuǎn)換123

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n傳輸通道K1K2K1、K2同步轉(zhuǎn)動攝像機端電視機端成像原理圖123

彩色電視的成像原理彩色電視的成像比黑白成像要復雜許多，不過成像的基本原理還是一樣的。彩色電視的成像是基于三基色原理而實現(xiàn)的，即，用紅、綠、藍三種顏色幾乎可以混配出自然界中存在的所有顏色。所以，在彩色攝像機端要把每個象素點分解為紅、綠、藍三種顏色顯示在所對應(yīng)的光電靶上，取出三種顏色所對應(yīng)的電信號（這也就是分量信號，具有最逼真的信號質(zhì)量），通過一定的數(shù)學運算，接下來的工作就和黑白成像的工作原理相同了……。到彩色電視機端，彩色電視機把這三種顏色對應(yīng)的電信號通過彩色顯像管去轟擊相對應(yīng)的紅、綠、藍熒光粉，利用混色原理，映入人眼的就是一幅完整的彩色畫面。彩色電視的成像原理彩色電視的成像比黑白成像要復雜許多什么是模擬電視自然界的實際景物圖象千差萬異，無論從亮度層次上，色彩種類上，都是極豐富的。用電信號表示它，一定是一個可以取任意值的連續(xù)變化的電量。我們把這些直接與自然界實際圖象對應(yīng)的，連續(xù)變化的電信號稱為模擬信號，就是模擬實際，與實際一樣。用這種方式傳送的電視信號就定義為模擬電視。我們常說的模擬電視就是由此而來的。什么是模擬電視自然界的實際景物圖象千差萬異，無論從模擬電視的參數(shù)—寬高比、電視線、場頻電視圖象傳送而采用的信號加工、處理和傳輸方式稱為電視制式。世界上有三種電視制式，即：PAL制、NTSC制、SECAM制。我國電視制式采用的是PAL制。所謂PAL制有特定的幾個參數(shù)：

1、寬高比4:34:3的寬高比是由人眼的視覺特性而決定的。2、電視線625行，垂直方向625行,水平方向的掃描點數(shù)以625行乘以寬高比即可。3、隔行掃描，場頻50Hz，幀頻25Hz,即：每秒鐘25幅圖象?；蛘哒f：就是一幅圖象在0.04秒時間內(nèi)分兩次掃描完成，第一次先掃描奇數(shù)行的312.5行，第二次再掃描偶數(shù)行的312.5行，各用時0.02秒。利用人眼的視覺惰性，由一個一個的獨立的象素點感覺出一幅完整的圖像。模擬電視的參數(shù)—寬高比、電視線、場頻電視圖象傳送模擬電視的參數(shù)—行頻、頻帶4、PAL制的行頻為15625Hz，除去行逆程時間12微秒，正程時間為52微秒，根據(jù)水平方向點數(shù)可得出PAL制帶寬約為5.5MHz,一般取6MHz。這也是現(xiàn)有模擬電視頻道選8MH帶寬(加上伴音帶寬和殘留邊帶)的理論依據(jù)。計算為：★理論上垂直掃描行數(shù)為625行，但實際上，垂直掃描線只有0.68955×625＝431行，也就是說PLA制垂直方向上只有431條掃描線。

★水平分解力為431×4/3=575點★水平方向575點相當于在一個行周期內(nèi)信號電平變化575/2=287.5次，則:信號的最高頻率為287.5/52=5.5M在實際使用中頻帶取6M。模擬電視的參數(shù)—行頻、頻帶4、PAL制的行頻為1彩色電視重顯原理彩色電視是利用三基色原理而實現(xiàn)彩色圖象的重顯。接收端、顯示端都是基于三基色來攝錄和顯示。在信號處理過程中用Y信號和色差信號(R-Y、B-Y)進行處理。彩色電視重顯原理彩色電視是利用三基色原理而實現(xiàn)彩電視質(zhì)量的主觀測試標準（５分制）圖像損傷質(zhì)量評價標準不能察覺優(yōu)5有察覺但不討厭良4有點討厭中3很討厭次2不能用劣1電視質(zhì)量的主觀測試標準（５分制）圖像損傷質(zhì)量評價標準不能察覺二、數(shù)字電視技術(shù)二、數(shù)字電視技術(shù)什么是數(shù)字電視（1）先從用離散值代表模擬量談起。舉個例子，在一定尺度內(nèi)，人的腳和身高其長短高矮分布是無限多個的，數(shù)值上是連續(xù)的，就是說各種數(shù)值都有，這好比模擬量。但實際在工廠生產(chǎn)鞋子和衣服時，并不會有這么多型號，而是僅使用一定數(shù)量的號碼就適應(yīng)了整個人群不同尺寸的腳和身高。只要選擇靠近的某些號碼，就可以穿。這些尺寸不連續(xù)的號碼，把連續(xù)的腳長和身高“離散化”了，就是用離散量表示連續(xù)量，這種用離散量表示連續(xù)量的做法叫模擬量的數(shù)字化。什么是數(shù)字電視（1）先從用離散值代表模擬量談起。舉個例什么是數(shù)字電視（2）數(shù)字電視，就是設(shè)想用離散的電量表示連續(xù)的電量，在電視信號的產(chǎn)生、傳輸、接收各個環(huán)節(jié)上，都使用離散數(shù)字來表示、處理。也就是說，數(shù)字電視是攝錄、傳輸、接收三個環(huán)節(jié)上全面數(shù)字化的電視系統(tǒng)。從廣播電視行業(yè)來說，所謂數(shù)字電視是專指具有廣播級質(zhì)量標準的數(shù)字電視，是一個狹義的行業(yè)術(shù)語。從整個社會生產(chǎn)來說，數(shù)字電視包含了一切用數(shù)字技術(shù)產(chǎn)生的活動圖象信息內(nèi)容，什么是數(shù)字電視（2）數(shù)字電視，就是設(shè)想用離散的電什么是數(shù)字電視（3）包括ＩＰ電視、流媒體電視、可視電話，網(wǎng)絡(luò)可視聊天，甚至采用數(shù)字技術(shù)的可視門鈴等都具有數(shù)字電視的基本技術(shù)特性，主要差別僅在壓縮率、穩(wěn)定性與不同的應(yīng)用。泛數(shù)字電視，從電視行業(yè)來說，引入數(shù)字電視技術(shù)有了向外延伸與拓展業(yè)務(wù)的機遇，因此數(shù)字電視還包含了多功能業(yè)務(wù)的涵意，如信息服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、互動服務(wù)等，因此這就是數(shù)字電視的泛化，數(shù)字電視不僅是數(shù)字電視。什么是數(shù)字電視（3）包括ＩＰ電視、流媒體電視、可視電話數(shù)字電視系統(tǒng)的廣播鏈信源編碼和壓縮復用信道編碼和調(diào)制信道接收機數(shù)字電視系統(tǒng)的廣播鏈信源編碼和壓縮一、編碼信源編碼：就是把原始的模擬電視信號用數(shù)字編碼來表示，也稱為數(shù)字化、模/數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換），然后，進行壓縮。備注：數(shù)字電視信號源有三項：視頻數(shù)據(jù)流、音頻數(shù)據(jù)流和輔助數(shù)據(jù)流。輔助數(shù)據(jù)流包括管理數(shù)據(jù)、有條件接收數(shù)據(jù)以及與節(jié)目有關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（1）數(shù)字電視系統(tǒng)由五個環(huán)節(jié)組成一、編碼數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（1）數(shù)字電視系統(tǒng)由五個環(huán)節(jié)組成二、復用復用就是把上述三項數(shù)據(jù)流合成一路。采用以“包”為單位的時分復用方式。首先把上面說的三項數(shù)據(jù)流分割成一定長度的包（也稱分組），在“包”的頭部加上標識，作為區(qū)分是屬于哪個流的標志，以便在接收時把它們區(qū)別開。然后把它們合流為單一的復用流。一個視頻數(shù)據(jù)流、一個音頻數(shù)據(jù)流、一個輔助數(shù)據(jù)流合成一套節(jié)目流。爾后，多套節(jié)目流再合成為傳輸流。什么是時分和頻分？時分是指不同的數(shù)據(jù)流按時間依次排序發(fā)送。與此對應(yīng)的還有頻分，頻分是指不同的節(jié)目用不同的頻率調(diào)制區(qū)分。數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（2）二、復用數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（2）三、調(diào)制上述復用的數(shù)據(jù)流還不適合于在傳輸通道中傳輸，為了使信號適配于傳輸信道，必須進行調(diào)制，把時分信號變成頻分信號，調(diào)制的作用是把基帶數(shù)據(jù)流搬移到高頻載波上去，把基帶信號變成頻帶信號。使之可以在頻分復用的模擬信道中傳送，同時也兼容了模擬電視的并存。

主要的信道調(diào)制方法有：四相相移鍵控（ＱＰＳＫ）；正交振幅調(diào)制（ＱＡＭ）調(diào)制；正交頻分復用（ＯＦＤＭ）；分別對應(yīng)于衛(wèi)星數(shù)字電視、有線數(shù)字電視和地面數(shù)字電視廣播信道。數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（3）三、調(diào)制數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（3）四、傳輸信道數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)與模擬電視傳輸系統(tǒng)一樣，有衛(wèi)星、微波、有線、地面無線等媒介來傳輸數(shù)字信號。數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（4）四、傳輸信道數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（4）五、接收機接收機端就是機頂盒，實現(xiàn)上述四項環(huán)節(jié)的逆過程，把從信道上接收的數(shù)據(jù)流還原成原始的模擬電視信號。上述五部分組成了數(shù)字電視的整體系統(tǒng)。數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（5）五、接收機數(shù)字電視系統(tǒng)的組成（5）基本的數(shù)字電視系統(tǒng)組成圖抽樣量化編碼器HFC復用器信號源信號源信號源抽樣量化編碼器抽樣量化編碼器A/VA/VA/VTSTSTSTS機頂盒調(diào)制器基本的數(shù)字電視系統(tǒng)組成圖抽樣量化編碼器HFC復用器信號源信號編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的過程要實現(xiàn)數(shù)字信號處理，首先要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進行Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換。這個過程主要有三個步驟：抽樣，量化，編碼。抽樣就是把連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成在時間上離散的模擬脈沖信號編碼就是將量化后的標稱信號用一組二進制碼串來表示編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的過程要實現(xiàn)數(shù)字信號處理，首先要將模擬信號轉(zhuǎn)編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字示意圖101100011010001000111110000001010011100100101110量化比特數(shù)量化級數(shù)抽樣頻率數(shù)碼率數(shù)字信號＝×模擬信號編碼０１２３４５６７量化電平編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字示意圖1011000110100010001編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（1）抽樣頻率：獲取離散脈沖幅度的間隔時間，至少兩倍的最高信號頻率什么叫抽樣？打個比方：氣溫是逐漸變化的，每時每刻都在變化，因而它是隨時間連續(xù)變化的模擬量。但觀測氣溫不必每分每秒都測量，隔一定時間測一點畫在坐標圖上，連一條線，就表示了氣溫的變化。如果時間間隔足夠小，這條線的形狀與連續(xù)不間斷測量的曲線形狀會基本吻合，即，用離散量可以表示連續(xù)的模擬量。

這種間隔測量的方式，叫做在連續(xù)變化的模擬量上的抽樣。這是把模擬信號數(shù)字化的第一步。編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（1）抽樣頻率：獲取離散脈沖幅度的間隔時間，編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（2）抽樣間隔取多大合適呢？首先的原則是能基本如實的代表原來的連續(xù)模擬量。間隔太遠了要漏去重要的信息，比如測氣溫，最高氣溫出現(xiàn)在每天的14：00，抽樣間隔太大，偏偏漏掉了14：00，就會發(fā)生大錯。因而，抽樣間隔與信號性質(zhì)有關(guān)，要符合奈奎斯特定理：即抽樣頻率要大于信號最高頻率的二倍。這樣抽取的樣值就包含了原來模擬信號的全部信息而不遺漏。例如電視亮度信號，最高頻率是6Mhz，抽樣頻率就應(yīng)該大于2×6=12Mhz。抽樣的實現(xiàn)也簡單，讓信號經(jīng)過一個電子開關(guān)，開關(guān)每秒鐘接通12M次（當然每次接通時間都很短），就實現(xiàn)了在模擬信號中每秒取12M個離散了的樣值，每秒12M是什么概念，換種說法，就是小于0.08微秒就測一次信號，這些樣值，不再是連續(xù)的了。實際使用中抽樣頻率是13.5Mhz。編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（2）抽樣間隔取多大合適呢？首先的原則編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（3）量化級數(shù)：區(qū)分取樣后量化離散脈沖幅度值的總級數(shù)（一般用二進制碼表示，表現(xiàn)為二進制碼的數(shù)量，如２５６級）。如量化比特數(shù)為８，就表示有２５６級的量化級數(shù)。抽樣的結(jié)果，僅是把模擬信號進行時間上的離散。樣值的幅度，仍然是模擬取值的，具有連續(xù)的數(shù)值。必須在幅度值上也進行離散處理，才能實現(xiàn)不僅時間上離散，幅度值上也離散。對幅度值的離散，就是把幅度值分成若干等級，對不在等級線上的進行舍零取整處理，歸到相鄰的等級上去。這與我們買鞋是一個道理。這樣，連續(xù)的幅度值就用離散化的有限個等級取代了，這個過程叫做量化。編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（3）量化級數(shù)：區(qū)分取樣后量化離散脈沖幅度值編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（4）量化取多少個等級合適？等級多了當然好，但要付出的代價大－碼流會非常大。理論和實際都證明，對電視圖象信號，用256個等級就可以了，即用8位二進制數(shù)字位表達。

取樣、量化只是在時間和幅度上把信號的表示做到了離散化，還不是數(shù)字化。數(shù)字化的目的是用“0”和“1”兩個數(shù)字碼表示一切等級、量值。為什么要用“0”和“1”，不用0—9，就是因為“0”和“1”最容易用電量來表示。如，有電壓是“1”，無電壓是‘0“；開關(guān)接通是“1”，開關(guān)斷開是“0’。但“0”和“1”只能表示兩個等級，256個等級怎么辦？使用“0”“1”的排列組成碼就解決了。這有如條形碼，條形碼也只有黑、白兩種條，但它們不同的組合可以編出無數(shù)的碼，可以分別代表多種商品。用數(shù)字編碼表示量化的信號，模擬信號才算是真正數(shù)字化了。編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（4）量化取多少個等級合適？等級多了當編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（5）數(shù)字信號的數(shù)碼率：抽樣率和量化比特數(shù)的乘積就是數(shù)碼率如：抽樣頻率13.5Mhz8位二進制量化。則：數(shù)碼率為：13.5×8=107Mbit/s。就是說每秒鐘有1億零7百萬個數(shù)值（0或1）。實際使用中，亮度抽樣頻率取13.5Mhz，色度信號取6.75Mhz，用10位二進制量化。所需要的碼率為（13.5+2×6.75）×10=207Mbit/s。傳送這么高的速率，對我們現(xiàn)在一個頻道8Mhz的帶寬，實在是大得受不了，所以，要想使數(shù)字化節(jié)目真正能付之使用，必須對碼率進行壓縮。這就是數(shù)字電視信號壓縮的必要性。編碼－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（5）數(shù)字信號的數(shù)碼率：抽樣率和量化比特數(shù)的壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（1）數(shù)字電視信號之所以要壓縮，是因為抽樣、編碼以后碼率非常大（具體碼率后面另行計算）。之所以可以壓縮，是因為電視信號中存在著冗余信息，一幅圖象中很多信息多余的，或者說不重要的。傳送與否，不影響圖象的質(zhì)量。首先是空間冗余。就是一幅畫面內(nèi)，各象素之間有很強的相關(guān)性。例如，藍天，不必全部藍天的每一個象素都傳送一次，只傳送一個象素就行，其余的，到接收點全部按第一個復制。這樣一來就節(jié)約了大量信息，去除了冗余。其次是時間冗余。相鄰兩幀圖象的內(nèi)容也大體相似。我們可以不必每一幀圖象都傳，例如只傳送第一幀、在接收端，第三幀用第一幀預測產(chǎn)生，第二幀用第一、三兩幀取平均產(chǎn)生，這又可以壓縮碼率。再次，是人的視覺冗余。利用人眼對圖象高頻細節(jié)、色度信號靈敏度低的特點進行壓縮，把人眼本來看不到的信號取消，以節(jié)省碼率。這就是信號壓縮的可能性。壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（1）數(shù)字電視信號之所以要壓縮，是因為壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（2）壓縮的方法，采用MPEG-2標準。它針對圖象上述幾種冗余的特點，運用運動估值、離散余弦變換（DCT）、自適應(yīng)量化和熵編碼等技術(shù)（實際是一種算法），實現(xiàn)對信號碼率的壓縮。把數(shù)字化后144Mbit/s的碼率壓縮到6Mbit/s，仍然可以保持SDTV的水平。而且壓縮比可變，由VCD到HDTV等級都可以。目前數(shù)字有線電視使用的壓縮等級是主級主類：MP@ML，相當于SDTV（標準清晰度電視720*576象素）水平。

運動估值是為了消除相鄰幀間的空間冗余。因為相鄰的幀間，圖象大量的數(shù)據(jù)是相同的，不必都全部傳輸，僅傳遞相鄰幀的變化部分就可以了，這樣就可以壓縮了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。離散余弦變換DCT，是將信號由空間域變換到頻域，使信號能量集中到低頻率。壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（2）壓縮的方法，采用MPEG-壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（3）自適應(yīng)量化是針對DCT而言，因為人眼的視覺對圖象細節(jié)不敏感，故表示圖象細節(jié)的高頻部分可以壓縮。自適應(yīng)量化就是對DCT變換后的高頻系數(shù)采用粗量化，對低頻系數(shù)細量化。實際上是基于視覺冗余。熵編碼，就是可變字長編碼。給使用概率大的事件分配短字碼，給使用概率小的事件分配長字碼，最大限度的提高編碼效率。壓縮－模擬轉(zhuǎn)數(shù)字（3）自適應(yīng)量化是針對DCT而言碼流復用－數(shù)字信號的混合模擬電視信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換、壓縮后，變成了由二進制脈沖組成的脈沖序列，叫做碼流。每一套節(jié)目有視頻碼流、音頻碼流，這些與模擬信號一一對應(yīng)的碼流稱為基本流ES。為便于傳輸，實現(xiàn)時分復用，基本流ES必須“打包”，就是將順序、連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流按一定的時間長度進行分割，分割的小段叫做“包”，因而打包也稱為分組。在每個包前加上包頭，就構(gòu)成了打包的基本流PES。傳送一套節(jié)目有三種基本碼流：視頻、音頻和相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，需要把它們組合到一起，叫做復用。復用的方法是時分復用。上述把同一節(jié)目的三種基本流復用到一起叫節(jié)目復用。復用后，根據(jù)需要可以形成節(jié)目流PS和傳輸流TS。它們分別適用于不同的傳輸環(huán)境。PS包的長度較長，且可變，適用于在良好的媒質(zhì)里傳輸。TS包長是固定的，188個字節(jié)，適用于容易出錯的傳輸介質(zhì)中傳輸。在有線電視系統(tǒng)中傳輸?shù)氖莻鬏斄鱐S。

TS包的包頭，長4個字節(jié)，包頭里最重要的要素是包識別符PID，它標識該包是屬于哪套節(jié)目的什么流。接著的是可變長度的適配域，后面是凈荷，凈荷攜帶實際內(nèi)容。碼流復用－數(shù)字信號的混合模擬電視信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換多個數(shù)字電視節(jié)目復用成一個傳輸流調(diào)制器復用器節(jié)目編碼節(jié)目復用抽樣量化編碼視頻1音頻1抽樣量化編碼抽樣量化編碼抽樣量化編碼抽樣量化編碼視頻2音頻2視頻3音頻3視頻4音頻4視頻5音頻5節(jié)目傳輸流節(jié)目1節(jié)目2節(jié)目3節(jié)目4節(jié)目5多個數(shù)字電視節(jié)目復用成一個傳輸流調(diào)制器復用器節(jié)目編碼節(jié)目復用調(diào)制－數(shù)字信號的兼容傳輸（1）模擬電視連續(xù)的電信號數(shù)字化后，變成了完全由“0”、“1”組成的脈沖串（經(jīng)過MPEG-2編碼形成由MPEG-2包組成的傳輸流）。直接把數(shù)字串在網(wǎng)絡(luò)上傳送，叫做基帶傳輸（未經(jīng)某種處理的數(shù)字信號稱為基帶信號）。它要占用從0開始的無限帶寬。但是我們現(xiàn)在的HFC網(wǎng)絡(luò)，傳輸模擬電視信號是采用AM-VSB（殘留邊帶調(diào)幅）頻分復用方式傳輸?shù)?。就是說，每套電視節(jié)目先調(diào)制到一個指定的高頻率載波上（采用殘留邊帶調(diào)幅方式），每一個高頻率載運一套節(jié)目，占用不同頻率的載頻，混合送到HFC網(wǎng)絡(luò)上傳輸。節(jié)目是以頻率不同而區(qū)分的，這就是頻分復用。每套節(jié)目占用的頻帶寬度都是8Mhz。這就是我們目前HFC的規(guī)矩——體制。調(diào)制－數(shù)字信號的兼容傳輸（1）模擬電視連續(xù)的電信號調(diào)制－數(shù)字信號的兼容傳輸（2）數(shù)字化后的基帶信號，不符合目前HFC的傳輸體制，沒有辦法讓數(shù)字電視信號以基帶的形式上網(wǎng)與現(xiàn)有的模擬電視信號兼容傳輸。數(shù)字電視信號要服從原來的規(guī)矩，這叫做兼容。為了使數(shù)字基帶信號適應(yīng)HFC網(wǎng)絡(luò)的要求，與模擬的頻帶信號在HFC中兼容傳輸，就需要對數(shù)字基帶信號做適當處理，我們稱這種做法叫信道編碼。就是說，信道編碼，是使數(shù)字基帶信號適配進HFC網(wǎng)絡(luò)的過程。信道編碼是在前端完成的。包括以下幾個部分：碼流的隨機化；R-S編碼；卷積交織；字節(jié)到字符的映射；差分編碼；基帶成型濾波和QAM調(diào)制。調(diào)制－數(shù)字信號的兼容傳輸（2）數(shù)字化后的基帶信號，不傳輸－基帶傳輸與載波傳輸數(shù)字信號的傳輸分為基帶傳輸和載波傳輸所謂基帶傳輸就是把數(shù)字信號直接送入線路進行傳輸而載波傳輸則是用原信號去改變載波的某一參數(shù)實現(xiàn)頻譜的搬移中國數(shù)字電視傳輸采用QAM64調(diào)制。8兆頻帶中傳輸4至6套節(jié)目，每秒傳輸信息速率38Mbit傳輸－基帶傳輸與載波傳輸數(shù)字信號的傳輸分為基帶傳輸和載波傳輸完整的數(shù)字電視系統(tǒng)上述五個部分只是簡化后的數(shù)字電視系統(tǒng)，在實際工程應(yīng)用中，數(shù)字電視系統(tǒng)還要加入用戶管理系統(tǒng)（SMS）、條件接收系統(tǒng)（CA）、電子節(jié)目指南（EPG）等。下面我們深入地介紹這些部分的原理和功能。先看一張完整的數(shù)字電視系統(tǒng)組成圖：完整的數(shù)字電視系統(tǒng)上述五個部分只是簡化后的數(shù)字電完整的數(shù)字電視系統(tǒng)組成圖前端播控系統(tǒng)復用傳輸系統(tǒng)用戶接收端條件接收系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)回傳系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)HFC完整的數(shù)字電視系統(tǒng)組成圖前端播控系統(tǒng)復用傳輸系統(tǒng)用戶接收端條條件接收系統(tǒng)－簡介條件接收系統(tǒng)也叫CA，是數(shù)字電視系統(tǒng)中非常重要的組成部分，它完成了系統(tǒng)用戶的認證、授權(quán)和節(jié)目加擾工作，它解決了兩個問題，即，如何讓交費用戶看到授權(quán)頻道和如何阻止用戶收看那些未經(jīng)授權(quán)的頻道，也就是解決了單向廣播的可管理性問題，因此給廣播電視行業(yè)的管理模式、經(jīng)營模式帶來了非常深刻的變革。

通俗地說，CA就是能夠保證有授權(quán)的用戶觀看節(jié)目，沒有授權(quán)的用戶不能觀看節(jié)目。這是模擬電視時代夢寐難求的功能。是數(shù)字電視區(qū)別于模擬電視的顯著標志。條件接收系統(tǒng)－簡介條件接收系統(tǒng)也叫CA，是數(shù)字電視系統(tǒng)條件接收系統(tǒng)－工作原理條件接收系統(tǒng)由兩個相互的部分組成：加解擾部分、接收控制部分采用三重密鑰傳輸機制什么是三重密鑰傳輸機制？是指第一道是用控制字對TS流加擾；第二道用業(yè)務(wù)密鑰對控制字進行加密；第三道是用私人密鑰對業(yè)務(wù)密鑰進行加密。條件接收系統(tǒng)－工作原理條件接收系統(tǒng)由兩個相互的部分組成：條件接收系統(tǒng)－工作原理－加擾和解擾加擾就是對視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)加以一定的處理，把明文變成密文。如果直接顯示加擾信號的話，在屏幕上呈現(xiàn)的將不是景物，而是雜亂無章的東西。只有經(jīng)過解擾才能恢復原始的景物。在發(fā)送端靠偽隨機碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機碼和原始數(shù)據(jù)做一個混合運算，就得到加擾的視頻和音頻碼流。在接收端用相同的偽隨機碼發(fā)生器，如果他的起始點和發(fā)送端的一樣，那么他產(chǎn)生的偽隨機碼和發(fā)送端完全一樣，用它就可完全恢復原始信號。解擾的關(guān)鍵是要掌握偽隨機碼發(fā)生器的起始點。條件接收系統(tǒng)－工作原理－加擾和解擾加擾就是對視頻、音頻和輔助條件接收系統(tǒng)－工作原理

－加解擾密鑰CW偽隨機碼的起始點就是破密的關(guān)鍵字，稱為控制字ＣＷ。這個控制字也要傳送到用戶端才能解密。為了使黑客不容易掌握控制字，要使控制字經(jīng)常變動而且變得很快，幾秒種就變一次。這個控制字也稱為加解擾密鑰ＣＷ，通常要不斷變化。同樣黑客只要掌握了這個控制字就可以解密，因此還要對這個控制字進行加密。條件接收系統(tǒng)－工作原理

－加解擾密鑰CW偽隨機碼的起始點就是條件接收系統(tǒng)－工作原理

－業(yè)務(wù)密鑰SK通過業(yè)務(wù)密鑰SK對控制字進行加密，形成授權(quán)控制信息ECM，然后再將加密后的ＣＷ控制字傳送到終端機頂盒中。與控制字有關(guān)的加密信息通常稱為授權(quán)控制信息ECM。ECM信息插入傳送流，大約每幾秒鐘在傳送流中出現(xiàn)一次。條件接收系統(tǒng)－工作原理

－業(yè)務(wù)密鑰SK通過業(yè)務(wù)密鑰SK對控制條件接收系統(tǒng)－工作原理

－用戶個人分配密鑰PDK為了確保業(yè)務(wù)密鑰SK不在傳輸過程中被破解，就必需對業(yè)務(wù)密鑰SK進行加密。在前端，使用個人分配密鑰PDK對業(yè)務(wù)密鑰SK進行加密，然后放在授權(quán)管理信息EMM中傳送到用戶端。EMM大約每8－10秒插入傳送流一次。用戶個人分配密鑰PDK是一個數(shù)列，是機頂盒的唯一地址碼。由CA系統(tǒng)自動生成并嚴格控制，存放在用戶智能卡中，是CA系統(tǒng)安全性的重要保障。條件接收系統(tǒng)－工作原理

－用戶個人分配密鑰PDK為了確保業(yè)務(wù)條件接收系統(tǒng)－工作原理

－解密三要素授權(quán)管理信息的解密是唯一的，也就是說一張智能卡只能解與其有關(guān)的ＥＭＭ信息。解密后可以得到用于解ＥＣＭ的所有信息。因此解密要用到三種元素：１、保密的可編址的智能卡２、傳送來的加密授權(quán)管理信息ＥＭＭ３、傳送來的加密授權(quán)控制信息ＥＣＭ條件接收系統(tǒng)－工作原理

－解密三要素授權(quán)管理信息的解密條件接收系統(tǒng)－工作原理－示意圖

下圖是有關(guān)整個條件接收系統(tǒng)的流程示意：

下圖是有關(guān)整個條件接收系統(tǒng)的流程示意：

條件接收系統(tǒng)－工作原理－示意圖下圖是有關(guān)整個條件接收系統(tǒng)的條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（１）對加密算法的要求有兩條最基本的原則：一是不能被輕易破解，二是解密算法運行所需時間不應(yīng)太長，因為控制密鑰幾秒種就改變一次。加密算法主要有兩種：秘密密鑰算法和公開密鑰算法。秘密密鑰體制的特點是秘密信道，密鑰源產(chǎn)生之后，通過秘密信道將秘密密鑰傳送給用戶。由于加密和解密使用同一密鑰，稱對稱密碼體制公開密碼體制的特點是有兩個密鑰（公開和秘密），只有兩者搭配使用才能完成加密和解密的全過程。發(fā)送者利用公開密鑰加密，只有具有秘密密鑰的人才能對它解密，因此不需通過信道傳送。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（１）對加密算法的要求有兩條條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（２）由于所選擇的加密技術(shù)的不同，CA系統(tǒng)被破解的次數(shù)以及被破解所造成的損失也不相同。在歐洲,幾乎所有的CA系統(tǒng)都已被破解，其中包括我們常見的幾個國外CA廠家。然而CA系統(tǒng)被破解所產(chǎn)生的后果卻有著本質(zhì)上的區(qū)別，有的僅僅是一個運營商的系統(tǒng)在一段時間內(nèi)被破解，但并沒有影響其它系統(tǒng)的安全運營；有的卻是其CA系統(tǒng)被完全破解，從而殃及了其所有的運營商的系統(tǒng)。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（２）由于所選擇的加密技條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（４）在CA系統(tǒng)的密鑰管理體系中，除了那些使用自己獨有算法的CA系統(tǒng)外，一般的CA系統(tǒng)都使用以下的三種算法:DataEncryptionStandard(DES)算法三重DES(Triple-DES)算法RSA算法前兩種屬于對稱密碼體系，第三種屬于非對稱密碼體系。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法－概述（４）在CA系統(tǒng)的密鑰管理體條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＤＥＳ算法（１）DES算法是IBM公司于1975年研究成功并公開發(fā)表的一種基于對稱密碼體系的算法。其基本的原理是用一個64位字長的密鑰(實際是56位加8位效驗)分組后通過16次的左移得到16個子密鑰，然后通過16次的迭代運算去加密一個64位的數(shù)據(jù)塊，從而得到加密后的數(shù)據(jù)。在CA系統(tǒng)中表現(xiàn)為加密的密鑰和解密的密鑰為同一個64位的密鑰，解密的過程就是加密的逆過程。目前除個別的CA系統(tǒng)還采用外，一般的CA系統(tǒng)最多將其用于對ECM的處理。

條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＤＥＳ算法（１）DES算法條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＤＥＳ算法（２）DES算法最有效的破解手段就是采用窮舉法一個DES算法的窮舉空間是256，這意味著在1975年用一臺計算機需要運算兩千年才能破解。然而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，目前僅用一臺高檔的PC機用窮舉法破解一個DES算法也就十幾天的時間。采用DES算法的CA系統(tǒng)的安全性受到了極大的威脅。

條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＤＥＳ算法（２）DES算法條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＴripleＤＥＳ算法（１）Triple-DES算法的基本原理是用兩個密鑰對數(shù)據(jù)進行3次的加密/解密運算，即首先使用第一個密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，然后用第二個密鑰對其進行解密，最后用第一個密鑰再加密。Triple-DES算法保留了DES算法運算速度快的特點，通過增加運算次數(shù)和密鑰長度(兩個64位密鑰相當于128位密鑰)來增加破解者的破解時間，但是從密碼學本身上講，其安全強度并沒有增加。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＴripleＤＥＳ算法（１）條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＴripleＤＥＳ算法（２）采用Triple-DES算法的CA系統(tǒng)的密鑰在使用一段時間以后就需要進行更換，加密方需要通過某種安全的渠道把新的密鑰傳送給解密方，從而實現(xiàn)密鑰的傳遞更新或者子密鑰的生成。為了達到此目的，采用Triple-DES算法的智能卡中必須嵌入一個根密鑰(RootKey)或主密鑰(MasterKey)，來完成密鑰的生成和分發(fā)等，而根密鑰或主密鑰的安全則關(guān)乎到整個CA系統(tǒng)的安全。黑客通過跟蹤截獲其傳遞的密鑰達到破解該密鑰的目的，或者通過對CA系統(tǒng)根密鑰或主密鑰的破解從而破解整個CA加密體系，那時即使采用了密鑰循環(huán)的方法也無法剔除非法的智能卡。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－ＴripleＤＥＳ算法（２）采條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（１）RSA算法是非對稱密碼體系(又稱公開密碼密鑰體系)中最著名的一個算法。它是在1979年由Rivest、Shamir、Adleman三個人提出的一種分組密碼算法。從其提出到現(xiàn)在的二十多年間，它經(jīng)受了各種安全測試的考驗，被證明是目前最安全的非對稱密碼算法。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（１）RSA算法是條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（２）RSA算法是建立在一個數(shù)論模型基礎(chǔ)上的一種算法。數(shù)論模型是兩個大的素數(shù)的乘積可以得到一個大整數(shù)，而將該大整數(shù)還原成兩個大素數(shù)的乘積是非常困難的，迄今還沒有找到一種算法來完成分解。在RSA算法中存在著一對互不相同但又密切相關(guān)的密鑰，我們稱之為公鑰和私鑰。它們的密鑰長度都大于512位，從算法的原理上我們很難從其中的一個密鑰去推算出另一個密鑰，從而破解該系統(tǒng)。什么叫素數(shù)？是這樣的整數(shù)，它除了能表示為它自己和1的乘積以外，不能表示為任何其它兩個整數(shù)的乘積。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（２）RSA算法是條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（３）對一個采用了RSA算法的CA系統(tǒng)來講，一般采用公鑰進行信息的加密，用私鑰來進行信息的解密。由于每一張智能卡都有不同的公鑰和私鑰用于自身的加密和解密。因此，即使破解了某一張智能卡的密鑰。對其它智能卡也沒有什么影響，系統(tǒng)可以通過剔除的方法將非法卡阻止在系統(tǒng)之外，從而保證了CA系統(tǒng)的安全。除數(shù)字電視廣播以外，它被廣泛地應(yīng)用于開放式的環(huán)境，例如Internet等。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－RSA算法（３）對一個采用了條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（１）迄今為止，世界上所有采用Triple-DES算法的CA系統(tǒng)都已被破解，而且找不到任何防止破解的辦法，即使更換了新一代的智能卡，也未能阻止黑客的攻擊。隨著黑客破解的手段越來越高明，破解的周期越來越短，給運營商造成的損失也越來越大。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（１）迄今為止，世界條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（2）秘密密鑰體制中發(fā)送者與接收者要使用同一密鑰，為此必須使發(fā)送者不僅要傳送加密后的數(shù)據(jù)，還要將密鑰傳給接收者，這就必須使密鑰在傳送過程中不被竊取。公開密鑰體制中各個用戶在接收端進行解密所使用的密鑰不必傳輸，這樣就提高了安全性，從而有可能在公共信道上傳送加密的信息，這是公開密鑰體制優(yōu)于秘密密鑰體制的地方目前各種秘密密鑰體制的算法的軟硬件實現(xiàn)速度顯著快于公開密鑰的加密算法。通常將兩種密鑰算法結(jié)合一起用。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（2）秘密密鑰體制中條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（3）RSA算法本身比Triple-DES算法和DES算法有更高的安全性，已經(jīng)被廣泛地采用在各種安全強度要求較高的環(huán)境中。國內(nèi)外近十年來在數(shù)字電視廣播以及Internet上CA技術(shù)的應(yīng)用也證明了這一論點。條件接收系統(tǒng)－典型加密算法

－算法比較（3）RSA算法本身條件接收系統(tǒng)－概述（1）條件接收系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，它集成了多種先進的技術(shù)，所涉及的技術(shù)包括：系統(tǒng)調(diào)度管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、復用器技術(shù)、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、機頂盒技術(shù)、智能卡技術(shù)等，同時也涉及到用戶管理、節(jié)目管理、收費管理等數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)。其中，CA系統(tǒng)的性能和安全性是整個系統(tǒng)最關(guān)鍵的問題。條件接收系統(tǒng)－概述（1）條件接收系統(tǒng)是一個綜合性的系統(tǒng)，它集條件接收系統(tǒng)－概述（2）條件接收系統(tǒng)在數(shù)字電視系統(tǒng)中是比較深奧難懂的部分，它的內(nèi)在機理讓人感到迷惑不解，CA是如何實現(xiàn)加密的？加密的安全性是如何確保的？這些都是模擬時代我們所沒有考慮過的新問題。為便于理解這些問題，我們可以換個角度來理解，打個比方：小時候，父母不放心把家里的鑰匙交給我們，怕把鑰匙掉了，但同時又怕我們放學回不了家，在外面游玩。怎么辦，解決這個矛盾的方法是：把鑰匙放在一個父母和我們約定的地點，以便于我們放學后回家，如，放在鄰居家或房屋邊上不引人注目的墻洞內(nèi)，這樣就解決了矛盾。在這個矛盾解決的過程中，用的也是三重加密機制，第一層是門鎖，把室內(nèi)外隔絕開－對室內(nèi)加密，這個鑰匙就是控制字。第二層是對鑰匙加密－放在鄰居家或墻洞內(nèi)，鄰居家或墻洞就是業(yè)務(wù)密鑰，通過這個密鑰對鑰匙－控制字進行加密，不然直接插在鑰匙孔內(nèi)就不安全了。條件接收系統(tǒng)－概述（2）條件接收系統(tǒng)在數(shù)字電視系統(tǒng)中是條件接收系統(tǒng)－概述（3）第三層就是家長要私下告訴我們鑰匙放在哪里，總不能在門上貼張字條告訴我們鑰匙放在哪里，這就好比用私鑰加密，否則，我們也不知道鑰匙放在哪里。這過程中，安全性的關(guān)鍵是我們，只要我們自己不泄密，安全性就有保障，就好比智能卡不被破解一樣。在前述加密算法中，RSA算法的數(shù)論模型是兩個大的素數(shù)的乘積可以得到一個大整數(shù)，而將該大整數(shù)還原成兩個大素數(shù)的乘積是非常困難的，迄今數(shù)學界還沒有找到一種算法來完成分解，可見RSA算法的安全性完全依賴于分解大素數(shù)的難度。在CA系統(tǒng)中對EMM信息的加密，通常采用RSA算法。條件接收系統(tǒng)－概述（3）第三層就是家長要私下告訴我們鑰RSA算法的數(shù)學原理RSA系統(tǒng)由以下幾部分組成：(1)隨機選取的大素數(shù)P和Q，還有N，其中N=P*Q，P和Q保密，N公開。(2)任取(n)=（P-1）*(Q-1)，其中(n)表示比n小的素數(shù)的個數(shù)，任取2<=e<=(n),且(e,(n))=1,e為加密密鑰，公開。(3)計算d,使（e*d）(mod(n))＝1,求得d，d為解密秘鑰，保密。在RSA系統(tǒng)中，設(shè)m為明文，c為密文，則其加密和解密算法如下：加密算法c=me(modn)解密算法m=cd(modn)在RSA系統(tǒng)中(e,n)構(gòu)成加密秘鑰，即公鑰，(d,n)構(gòu)成解密秘鑰，即私鑰。

RSA算法的數(shù)學原理RSA系統(tǒng)由以下幾部分組成：RSA算法的流程圖

RSA算法的流程圖

電子節(jié)目指南（EPG）什么是ＥＰＧＥＰＧ的作用ＥＰＧ功能描述ＥＰＧ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ＥＰＧ前端系統(tǒng)軟件ＥＰＧ的發(fā)送方式電子節(jié)目指南（EPG）什么是ＥＰＧ電子節(jié)目指南－什么是EPG什么是EPG？用戶通過機頂盒收看電視節(jié)目和享受信息服務(wù)時所使用的導航菜單就叫EPG。電子節(jié)目指南－什么是EPG什么是EPG？電子節(jié)目指南－EPG的作用EPG是ElectronicProgramGuide電子節(jié)目指南的英文縮寫，也稱為電視節(jié)目指南，是一種互動應(yīng)用。它的主要作用是幫助用戶快速的找到需要的節(jié)目與服務(wù)信息。當有幾十個甚至上百個電視頻道及不同的信息服務(wù)時，EPG的作用就變得特別重要。電子節(jié)目指南－EPG的作用EPG是ElectronicPr電子節(jié)目指南－功能描述（１）基本功能：提供節(jié)目單頻道瀏覽及當前節(jié)目播放自選節(jié)目與切換電子節(jié)目指南－功能描述（１）基本功能：電子節(jié)目指南－功能描述（２）高級功能：附加信息功能：給出節(jié)目的附加信息，如節(jié)目情節(jié)介紹、演員名單、年度排名等；節(jié)目分類功能：按節(jié)目內(nèi)容進行分類，如體育、影視、新聞、音樂等自排節(jié)目順序節(jié)目預訂功能家長分級控制功能其它：根據(jù)應(yīng)用的情況，電子節(jié)目指南提供切換視角天氣預報游戲以至各種通過數(shù)字電視來實現(xiàn)的電視商務(wù)業(yè)務(wù)等高級功能注：以上所有功能既要求前端提供數(shù)據(jù)，又要求機頂盒能處理數(shù)據(jù)并形成方便收看的EPG功能。電子節(jié)目指南－功能描述（２）高級功能：電子節(jié)目指南－系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ＥＰＧ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在前端主要包括電子節(jié)目指南的制作與播出系統(tǒng)。電子節(jié)目指南的制作系統(tǒng)所生成的格式標準是我國頒布的《數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范》[ＧＹ/Ｚ１７４－２００１]。在接收端的接收設(shè)備可以接收、識別、及利用這些信息實現(xiàn)節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)表、頻道表、節(jié)目時間表并能使用戶參照頻道表和節(jié)目表進行準視頻點播，完成電子節(jié)目指南的功能。電子節(jié)目指南的信息通過ＳＩ來實現(xiàn)電子節(jié)目指南－系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ＥＰＧ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在前端主要包括電子節(jié)目指電子節(jié)目指南－前端系統(tǒng)軟件１、電子節(jié)目指南信息編輯軟件電子節(jié)目指南信息編輯軟件實現(xiàn)人機對話，編輯輸入電子節(jié)目指南實現(xiàn)所需的ＳＩ信息，并將數(shù)據(jù)存入ＳＩ信息庫。２、電子節(jié)目指南信息數(shù)據(jù)庫存放電子節(jié)目數(shù)據(jù)的ＳＩ信息庫。3、ＳＩ信息播放軟件。ＳＩ信息播放軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實時訪問，提取所需要插入的ＴＳ碼流的ＳＩ信息，送入復用器中。電子節(jié)目指南－前端系統(tǒng)軟件１、電子節(jié)目指南信息編輯軟件電子節(jié)目指南－數(shù)據(jù)發(fā)送方式EPG應(yīng)用軟件是網(wǎng)絡(luò)公司根據(jù)本網(wǎng)和用戶需求設(shè)計的包含節(jié)目播出單的多功能應(yīng)用軟件，提供節(jié)目播出單是各種EPG應(yīng)用軟件的基本必須的功能，每種EPG應(yīng)用軟件都需要節(jié)目播出數(shù)據(jù)。在實際實現(xiàn)時，含有EPG的SI服務(wù)信息有不同的發(fā)送方式，比如單獨的SI頻道、SI信息在所有頻道傳送、部分SI集中傳送等。SI信息的發(fā)送方式對于機頂盒中EPG的實現(xiàn)和硬件的配置有非常大的影響。電子節(jié)目指南－數(shù)據(jù)發(fā)送方式EPG應(yīng)用軟件是網(wǎng)絡(luò)公司根據(jù)本網(wǎng)和用戶管理系統(tǒng)（SMS）－功能數(shù)字電視用戶管理系統(tǒng)（SMS）的功能：用于記錄、管理用戶的各項信息，與條件接收系統(tǒng)緊密結(jié)合，完成用戶的授權(quán)控制用戶管理系統(tǒng)（SMS）－功能數(shù)字電視用戶管理系統(tǒng)（SMS）用戶管理系統(tǒng)（SMS）－功能SMS需要完成的主要功能：與CA/銀行遠程SMS系統(tǒng)的聯(lián)接權(quán)限驗證用戶信息管理資源管理業(yè)務(wù)產(chǎn)品管理用戶訂購管理記費標準設(shè)置（PPV、IPPV、OPPV等）費用計算和財務(wù)管理提供信息查詢與報表分析用戶管理系統(tǒng)（SMS）－功能SMS需要完成的主要功能：用戶管理系統(tǒng)（SMS）－技術(shù)特點SMS需要具備的技術(shù)特點：采用開放式設(shè)計可以支持分級、分區(qū)形式的分布式管理模式支持多銀行接口、多SMS接口可靠的數(shù)據(jù)備份和恢復功能管理用戶數(shù)可以根據(jù)需要擴充用戶管理系統(tǒng)（SMS）－技術(shù)特點SMS需要具備的技術(shù)特點：用戶管理系統(tǒng)－基本組成服務(wù)器操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件中間件軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)－基本組成服務(wù)器數(shù)字電視的接收－機頂盒電視由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化不但是視頻傳輸和顯示的一場革命，更由于采用了數(shù)字的壓縮、處理和傳輸技術(shù)后與計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益融合，從而使電視廣播不再限于單純地單向發(fā)送音視頻信號，它可以完成基本的計算機和網(wǎng)絡(luò)的多種服務(wù)。數(shù)字電視的接收－機頂盒電視由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)化不但是視頻傳輸和數(shù)字電視的接收－現(xiàn)代機頂盒特點新的機頂盒的特點是：數(shù)字化、交互、多媒體、多功能。數(shù)字化是必須的，只有數(shù)字化才能提供更多的選擇和靈活性，才能擁有先進的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的便利和強大功能。交互是機頂盒的生命力所在，因為交互才能使用戶的要求得以實現(xiàn)，交互電視已成為發(fā)展趨勢，ＤＶＢ已定義了一系列的回傳信道標準，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用，它成了機頂盒中不可缺少的要素。在擁有了網(wǎng)絡(luò)交互功能后，機頂盒所能提供的功能也會越來越多。數(shù)字電視的接收－現(xiàn)代機頂盒特點新的機頂盒的特點是：數(shù)字化、交交互網(wǎng)絡(luò)適配廣播接口模塊廣播服務(wù)提供商廣播網(wǎng)絡(luò)適配交互服務(wù)提供商交互接口模塊頂置單元廣播傳輸媒介交互網(wǎng)絡(luò)最終用戶數(shù)字電視的接收－交互系統(tǒng)的參考模型交互廣播廣播廣播交互交互頂置廣播傳輸媒介交互網(wǎng)絡(luò)最數(shù)字電視的數(shù)字電視的接收－機頂盒組成框圖解復用接入控制解碼ＣＰＵ模擬調(diào)諧與解調(diào)模擬解碼音視頻接口遙控器ＲＡＭＲＯＭ調(diào)諧與解調(diào)其它交互接口電纜調(diào)制解調(diào)器數(shù)字廣播和交互接口數(shù)字電視的接收－機頂盒組成框圖解復用接入解碼ＣＰＵ模擬調(diào)諧模數(shù)字電視的接收－機頂盒各部分功能ＣＰＵ是完成各種指令和控制的硬件基礎(chǔ)ＲＡＭ、ＲＯＭ等完成信息和應(yīng)用程序及庫的存儲調(diào)諧器完成模擬和數(shù)字信號的射頻選擇與轉(zhuǎn)換輸入解調(diào)、解復用用于解出所選擇的視音頻碼流或數(shù)據(jù)流視頻音頻解碼將視音頻碼流還原成未壓縮的的原始信號以便顯示和播放調(diào)制解調(diào)器完成控制信號數(shù)據(jù)和回傳信號在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸和交換接口接入控制單元完成權(quán)限控制和解密算法數(shù)字電視的接收－機頂盒各部分功能ＣＰＵ是完成各種指令和控制的數(shù)字電視的接收－機頂盒的定義機頂盒的定義

對于機頂盒，目前沒有標準的定義，傳統(tǒng)的說法是：“置于電視機頂上的盒子”。它是通過接收各類網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾娨曅盘?，利用現(xiàn)有電視機作為用戶終端，提高現(xiàn)有電視機的性能或增加其功能的一種設(shè)備。由于功能和用途不同，這就使"機頂盒"這個概念有些含糊不清，如早期的增補頻道機頂盒，圖文電視機頂盒，付費電視機頂盒等。數(shù)字電視的接收－機頂盒的定義機頂盒的定義

對于機頂盒，目數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能（１）數(shù)字機頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，如：（1）電子節(jié)目指南（EPG）。給用戶提供一個容易使用、界面友好、可以快速訪問想看節(jié)目的一種方式，用戶可以通過該功能看到一個或多個頻道甚至所有頻道上近期將播放的電視節(jié)目；（2）高速數(shù)據(jù)廣播。能給用戶提供股市行情、票務(wù)信息、電子報紙、熱門網(wǎng)站等各種消息；數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能（１）數(shù)字機頂盒的基本功數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能（２）（3）軟件在線升級。軟件在線升級可看成是數(shù)據(jù)廣播的應(yīng)用之一。數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器按DVB數(shù)據(jù)廣播標準將升級軟件廣播下來，機頂盒能識別該軟件的版本號，在版本不同時接收該軟件，并對保存在存儲器中的軟件進行更新；（4）因特網(wǎng)接入和電子郵件。數(shù)字機頂盒可通過內(nèi)置的電纜調(diào)制解調(diào)器方便地實現(xiàn)因特網(wǎng)接入功能。用戶可以通過機頂盒內(nèi)置的瀏覽器上網(wǎng)，發(fā)送電子郵件。同時機頂盒也可以提供各種接口與PC相連，用PC與因特網(wǎng)連接；（5）有條件接收。有條件接收的核心是加擾和加密，數(shù)字機頂盒應(yīng)具有解擾和解密功能。數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能（２）（3）軟件在線升級。軟數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能表項目內(nèi)容基本業(yè)務(wù)模擬電視廣播、FM廣播，模擬付費（加擾）電視數(shù)字視頻衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播（DVB-S）；地面數(shù)字視頻廣播（DVB-T）；有線數(shù)字視頻廣播（DVB-C）；MMDS數(shù)字視頻廣播；數(shù)字付費（加擾）電視數(shù)字音頻IP電話/傳真；音樂（MOD）；實時音頻卡拉OK點播（KOD）數(shù)字數(shù)據(jù)信息點播（IOD）；數(shù)據(jù)廣播（BIS）；股市證券信息廣播（SIS）；VBI圖文電視；應(yīng)用程序下載；程序數(shù)據(jù)庫流向；電子商務(wù)；家居銀行交互式

多媒體互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)（IAS）；遠程教育；遠程醫(yī)療；網(wǎng)上購物；網(wǎng)上收費；電子廣告；股市證券服務(wù)

（SES）；網(wǎng)上（音、視頻）廣播業(yè)務(wù)；可視電話與電視會議；社區(qū)多功能服務(wù)數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的功能表項目內(nèi)容基本業(yè)務(wù)模擬電視廣數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（１）市場上的機頂盒基本上可劃分為三類：

“數(shù)字電視機頂盒”“網(wǎng)絡(luò)電視（WebTV）機頂盒或ＩＰ電視機頂盒”“多媒體（Multimedia）機頂盒”數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（１）市場上的機頂盒基本上可數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（２）１、數(shù)字電視機頂盒：主要功能就是將接收下來的數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換為模擬電視信號，使用戶不用更換電視機就能收看數(shù)字電視節(jié)目，圖象質(zhì)量接近500線水平，但無上網(wǎng)功能。根據(jù)傳輸媒體的不同，數(shù)字電視機頂盒又分為數(shù)字衛(wèi)星機頂盒（DVB-S）、地面數(shù)字電視機頂盒（DVB-T）和有線電視數(shù)字機頂盒（DVB-C）三種。目前應(yīng)用較為廣泛的是數(shù)字衛(wèi)星機頂盒和有線數(shù)字電視機頂盒。數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（２）１、數(shù)字電視機頂盒數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（３）2、網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒是在微軟公司“維納斯計劃”和凱思公司的“女媧計劃”的催化下產(chǎn)生的，主要功能是使現(xiàn)有模擬電視機用戶通過PSTN（公眾電話交換網(wǎng)）和雙向CATV網(wǎng)等實現(xiàn)上因特網(wǎng)，收發(fā)電子郵件、游戲娛樂、網(wǎng)上學習等。數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（３）2、網(wǎng)絡(luò)電視機頂盒數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（４）３、多媒體機頂盒是對前兩種機頂盒功能的綜合下產(chǎn)生的，也有稱綜合業(yè)務(wù)機頂盒或全功能數(shù)字機頂盒。它可以支持幾乎所有的廣播和交互式多媒體應(yīng)用，包括收看普通電視節(jié)目、數(shù)字加密電視節(jié)目、點播多媒體節(jié)目和信息、電子節(jié)目指南（EPG）、收發(fā)電子郵件、因特網(wǎng)瀏覽、網(wǎng)上購物、遠程教育等，需要的條件是同時要能傳輸廣播方式ＩＰ寬帶方式的網(wǎng)絡(luò)支持。如CATV雙向網(wǎng)絡(luò)等。數(shù)字電視的接收－數(shù)字機頂盒的分類（４）３、多媒體機頂盒數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

交互式機頂盒交互式機頂盒：有兩種類型：本地交互型和遠程交互型。本地交互型是在碼流中提供多選擇性業(yè)務(wù)，用戶選擇其中的一項子業(yè)務(wù)。遠程交互型需配置回傳信道模塊。目前主要的方式有CABLEMODEM和電話回傳。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

交互式機頂盒交互式機數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

軟件機頂盒軟件機頂盒采用性能十分強大的處理器，將解壓縮等常規(guī)硬件模塊用軟件實現(xiàn)。軟件機頂盒的優(yōu)勢是應(yīng)用靈活，對各種模塊都較容易進行升級和更新，缺點是增大了系統(tǒng)資源的消耗。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

軟件機頂盒軟件機頂盒數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

以太網(wǎng)機頂盒

以太網(wǎng)機頂盒：面向傳輸網(wǎng)絡(luò)為以太網(wǎng)的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)，采用MPEGOVERIP的技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)匯結(jié)點需要有服務(wù)器。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

以太網(wǎng)機頂盒

以太數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

存儲式機頂盒存儲式機頂盒：內(nèi)置了大容量硬盤，可以實現(xiàn)電視節(jié)目在用戶端的定制緩存、重組、延時播放、檢索、變速播放等，從而即適應(yīng)電視節(jié)目的廣播特點，又能滿足電視觀眾對電視節(jié)目的個性化選擇，實現(xiàn)收看時間和對節(jié)目類型選擇的靈活性。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

存儲式機頂盒存儲式機數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

DVD組合機頂盒DVD組合機頂盒采用某些芯片組件的機頂盒中除網(wǎng)絡(luò)接口模塊外，其它主要基本模塊都可以與DVD播放機進行共用。因此在機頂盒中引入DVD驅(qū)動器，就可以成為組合式機頂盒，以制造市場賣點。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

DVD組合機頂盒DV數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

流媒體機頂盒流媒體機頂盒：這種機頂盒引入互聯(lián)網(wǎng)上的流媒體技術(shù)，取代了數(shù)字電視的MPEG2系統(tǒng)，將更新的音視頻壓縮技術(shù)納入到數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中。這種機頂盒需要廣播前端的支持。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

流媒體機頂盒流媒體機數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

IP寬帶機頂盒是新出現(xiàn)的一種家用平臺,用于交互式數(shù)字內(nèi)容服務(wù)領(lǐng)域。支持普通數(shù)字電視、PVR、VoD、EPG、電視商務(wù)等數(shù)字電視業(yè)務(wù)Web瀏覽、電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)游戲、即時信息(IM)，VoIP等互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基本的或中級的交互式服務(wù)到高端的全功能媒體中心，可創(chuàng)造多種業(yè)務(wù)機會和收益空間。這些功能要求有一種先進的、功能完備的、適應(yīng)性強的32位嵌入式操作系統(tǒng)平臺，硬件品臺可保持較長時間，由軟件下載作不斷更新?；趯拵鬏敂?shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒

IP寬帶機頂盒是新出數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒上述的以太網(wǎng)機頂盒、軟件機頂盒、存儲式機頂盒、流媒體機頂盒和ＩＰ機頂盒往往交叉融合在一起，成為更類似于PC機的消費電子設(shè)備。數(shù)字電視的接收－擴展型和非傳統(tǒng)型機頂盒上述的以太網(wǎng)機頂盒、軟綜述－數(shù)字電視的特點（1）更有效地利用各類頻道資源，如在有線廣播傳輸一套模擬電視的8MHz頻道內(nèi)可以傳輸6套數(shù)字標準清晰度電視節(jié)目（他的關(guān)鍵技術(shù)是信源壓縮和高效信道編碼調(diào)制技術(shù)）。（2）采用數(shù)字錄像機和非線性編輯制作節(jié)目質(zhì)量明顯提高，數(shù)字電視節(jié)目易于存貯處理。（3）清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。數(shù)字電視信號的傳輸不像模擬信號受在傳輸過程中噪聲積累的影響，在接收端收看到的電視圖象非常接近演播室水平。此外，數(shù)字電視的音頻效果很好，可支持杜比數(shù)碼（AC-3）5.1環(huán)繞立體聲家庭影院服務(wù)。綜述－數(shù)字電視的特點（1）更有效地利用各類頻道資源，如在綜述－數(shù)字電視的特點（4）可開展多功能業(yè)務(wù)。隨著電視傳輸和用戶接收的數(shù)字化，以往用模擬方式無法提供的服務(wù)將成為可能，電視網(wǎng)站、交互電視、股票行情與分析、視頻點播等新業(yè)務(wù)的開展將變得更加容易，用戶將從單純的收視者變?yōu)榉e極的參加者。（5）數(shù)字電視網(wǎng)和因特網(wǎng)是相輔相成的，數(shù)字電視接收機完全可以作為因特網(wǎng)的終端顯示器，將各家各戶與因特網(wǎng)連接在一起，加快了社會信息化的進程。數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)還是相對低廉的寬帶資源，在有線廣播8MHz帶寬上可傳送38Mb／s數(shù)據(jù)。綜述－數(shù)字電視的特點（4）可開展多功能業(yè)務(wù)。隨著電視傳輸廣播方式數(shù)字電視與電信網(wǎng)絡(luò)計算機數(shù)字電視比較比較內(nèi)容廣電電信視音頻節(jié)目傳輸可以穩(wěn)定傳輸可以，但不穩(wěn)定圖象質(zhì)量好，高碼率，帶寬有保障較差，低碼率，帶寬無保障互動功能無（單向廣播）優(yōu)（雙向點播互動）傳輸性質(zhì)單向（有線無線）雙向（有線無線）資源整合能力弱強聯(lián)網(wǎng)性能弱（沒有統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)）強（全國一張網(wǎng)）電話不能能收費低高可管理性差好接收的節(jié)目數(shù)量相對少多信息容量受限制極大量，無限制服務(wù)的用戶數(shù)量無限制（廣播方式）有限制于服務(wù)器的容量多功能性功能單一多功能廣播方式數(shù)字電視與電信網(wǎng)絡(luò)計算機數(shù)字電視比較比較內(nèi)容廣電電信三、高清晰數(shù)字電視技術(shù)簡介三、高清晰數(shù)字電視技術(shù)簡介高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度電視標準我國標準清晰度電視（SDTV）技術(shù)標準為垂直掃描線576行，隔行掃描，場頻50Hz，寬高比4:3,水平方向720個取樣點。一般表達為576/50i。目前，我們運行的有線數(shù)字電視系統(tǒng)屬于標準清晰度電視。高清晰電視的發(fā)展受節(jié)目源和顯示端的限制，還處于試播運行階段。高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度電視標準我國標高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰度電視標準目前高清晰度電視的標準有兩種：一是1080i和P，二是720P。I代表隔行，P代表逐行。中國高清晰度數(shù)字電視的標準如表4所示：高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰度電視標準目前高清晰度高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度電視的碼率什么是碼率？碼率是在單位時間內(nèi)系統(tǒng)所能達到的最大數(shù)據(jù)量。傳輸數(shù)字電視信號時信道設(shè)備（如矩陣、光端機等）的帶寬必須大于通過該通道的碼率。標清電視的數(shù)字電視信號的碼率在ITU-R601數(shù)字電視標準中，采用10比特量化時亮度信號的碼率為：取樣頻率x量化比特數(shù)=13.5（MHz）x10（Bit）=135Mbps2個色差信號的碼率為x6.75（MHz）x10（Bit）=135Mbps總的碼率為:亮度信號碼率+色差信號碼率=135+135=270Mbps

高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度電視的碼率什么是高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰度電視的碼率在SMPTE274M數(shù)字電視標準中，采用10比特量化時亮度信號的碼率為：取樣頻率x量化比特數(shù)=74.25（MHz）x10（Bit）=742.5Mbps2個色差信號的碼率為：2x37.125（MHz）x10（Bit）=742.5Mbps總的碼率為亮度信號碼率+色差信號碼率為：742.5+742.5=1485Mbps從上述計算中可以看到，高清晰度電視的碼率是標準清晰度電視的5.5倍。高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰度電視的碼率在高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度數(shù)字電視的有效碼率有效碼率（視頻有效碼率）是在單位時間內(nèi)與視頻信號有關(guān)的數(shù)據(jù)量。因為在電視信號的水平和垂直消隱期間內(nèi)沒有視頻信息，所以有效碼率一般只是碼率的60-80%。有效碼率＝每行的取樣點數(shù)x有效掃描行數(shù)x量化比特數(shù)x幀頻亮度信號的有效碼率＝720x576x8x25=82.944Mbps2個色差信號的有效碼率＝2x360x576x8x25=82.944Mbps總的有效碼率＝82.944+82.944=165.888Mbps高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標準清晰度數(shù)字電視的有效碼率高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰數(shù)字電視的有效碼率亮度信號的有效碼率:1920x1080x8x25=414.72Mbps2個色差信號的有效碼率:2x960x1080x8x25=414.72Mbps總的有效碼率為2x414.72=829.44Mbps高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

高清晰數(shù)字電視的有效碼率亮度高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標清和高清的差別?寬高比標清電視屏幕寬高比為4:3，也就是1.33:1。高清電視屏幕的寬高比是16:9，也就是1.78:1。?清晰度（分辨率）高清晰度電視的分辨率有兩種，一種是每幀畫面1920x1080像素，另一種是1280x720像素。標準清晰度電視分辨率為720x576。高清1920x1080的信息量是標清720x576的5倍。高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

標清和高清的差別?寬高比高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

清晰度（分辨率）的表達方法由于歷史的原因，在電視、電影（膠片）以及數(shù)字影像等行業(yè)表達清晰度（分辨率）的方法是不同的。電視清晰度的表達方法—線、電視線、帶寬、調(diào)制度模擬電視時代攝像管和顯像管都是通過掃描線的掃描產(chǎn)生和再現(xiàn)圖像，所以當時用“線”或“電視線”表示清晰度。?垂直清晰度電視的垂直清晰度用線數(shù)表示，與有效掃描行數(shù)有關(guān)。在理想的極端條件下垂直清晰度與有效掃描行數(shù)相同，在一般情況下垂直清晰度相當于有效掃描行數(shù)的50-70%（科爾系數(shù)）。高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

清晰度（分辨率）的表達方法由?水平清晰度——絕對清晰度（線）和相對清晰度（電視線）絕對清晰度是指在水平方向上實際顯示的線條數(shù)。例如，在水平方向上顯示400條線（黑色/白色各200條）時稱水平清晰度為400線。因為電視畫面的寬高比是4:3，所以在象素尺寸相同的條件下水平方向上能夠容納的象素數(shù)量是垂直方向上的4/3倍。例如，在線距相同的情況下垂直方向顯示300條線時水平方向上能夠顯示400條線。為了在同一系統(tǒng)中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在電視技術(shù)中把畫面寬高比與水平方向上顯示線條數(shù)的乘積稱為“電視線”。例如，在水平方向上顯示400條線時稱水平清晰度為400x3/4=300電視線?水平清晰度——絕對清晰度（線）和相對清晰度（電視線）因為用電視線概念表達的水平清晰度是相對值，所以在顯示線條數(shù)量相同的情況下畫面寬高比不同時水平清晰度的電視線數(shù)是不同的。例如，同樣在水平方向上顯示400條線時如果畫面寬高比是16:9則水平清晰度為400x9/16=225電視線因為用電視線概念表達的水平清晰度是相對值，所以在顯示線?帶寬與調(diào)制度電視的水平清晰度還可以用帶寬或調(diào)制度表示。帶寬與調(diào)制度是頻率與電平（幅度）之間的函數(shù)關(guān)系，是MTF（調(diào)制傳輸函數(shù)）在電視技術(shù)中的專用表述。帶寬是在約定電平值的位置計量頻帶寬度，例如3dB帶寬就是以最大值作為0dB時電平下降3dB處的頻帶寬度。電視技術(shù)中經(jīng)常使用的帶寬有三種，即0dB帶寬，-1dB帶寬和-3dB帶寬。調(diào)制度是在約定頻率點的位置計量電平值，例如標清攝像機就是以0.5MHz的輸出幅度作為參考電平，5MHz頻率點的輸出電平與參考電平之比即為調(diào)制度，用百分比表示。?帶寬與調(diào)制度高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)系（1）標準清晰度電視（ITURBT.601-5）在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間（53.3微秒）內(nèi)使正弦波變化200次：200個周期/53.3微秒=3.75MHz高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)系（2）每1MHz帶寬相當于400線/3.75MHz=107線/1MHz標準清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬最大為6MHz，相當于水平清晰度6MHzx107線/1MHz=640線重現(xiàn)720線需要的帶寬為720/107=6.75MHz（取樣頻率13.5MHz的1/2）高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)系（3）高清晰度電視（ITU-RBT.709-5）在水平方向上顯示400條黑色和白色線條相當于在一行的有效掃描期間（25.858微秒）內(nèi)使正弦波變化200次200個周期/25.858微秒=7.734MHz高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)系（4）高清晰度電視畫面寬高比為16:9，在水平方向上顯示400條黑白線稱水平清晰度為400線或225電視線，每1MHz帶寬相當于400線/7.734MHz=52線/1MHz高清晰度電視亮度信號的0dB傳輸帶寬最大為30MHz，相當于水平清晰度30MHzx52線/1MHz=1550線重現(xiàn)1920線需要的帶寬為1920/52=37.125MHz（取樣頻率74.25MHz的1/2）高清晰度數(shù)字電視技術(shù)簡介－

電視信號傳輸帶寬與水平清晰度的關(guān)結(jié)束語由于成文時間倉促，文中表述不全或概念理解錯誤之處歡迎各位指正。希望本文能對各位有所幫助。期望能有機會與各位作進一步的交流和探討。結(jié)束語由于成文時間倉促，文中表述不全或概念理解錯誤謝謝！Wednesday,November23,2022謝謝！Tuesday,November22,2022電視技術(shù)雜談Wednesday,November23,2022電視技術(shù)雜談Tuesday,November22,20前言1908年，英國人肯培爾?斯文頓，俄國人羅申克夫提出了電子掃描原理，奠定了近代電視技術(shù)的理論基礎(chǔ)?，F(xiàn)代電視技術(shù)涵蓋了數(shù)學、光學、色度學、電磁學等多門學科，熔合了數(shù)字技術(shù)最新研究成果。時至今日，電視技術(shù)更是與計算機技術(shù)趨近于一體。時光回到一百年前，兩位大師或許做夢也不會想到今日電視技術(shù)發(fā)展之快和應(yīng)用之廣泛。前言1908年，英國人肯培爾?斯文頓，俄國人時光回到今天，電視技術(shù)的數(shù)字化浪潮在沖擊著傳統(tǒng)的電視觀念和思維習慣，我們，作為江山廣電人，我們有責任去熟悉、掌握數(shù)字電視技術(shù)，更要勇于駕馭數(shù)字電視技術(shù)，以期為廣播電視用戶提供高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目。本文將分為模擬電視技術(shù)、數(shù)字電視技術(shù)和高清晰電視等三大部分進行闡述。時光回到今天，電視技術(shù)的數(shù)字化浪潮在沖擊著傳統(tǒng)的電視一、模擬電視技術(shù)一、模擬電視技術(shù)數(shù)字與模擬的定義

數(shù)字（Digital）在英語中表示的是“數(shù)值”或“離散值”等含意，例如：0，1，……。模擬（Analog）這個詞的意思是指相似物或類似物，有"連續(xù)的數(shù)值"的含意。數(shù)字與模擬的定義數(shù)字（Digital）在英語中表示的是“電視是如何實現(xiàn)的（1）如果簡單地概括，電視的實現(xiàn)只有八個字，攝像機端的光電轉(zhuǎn)換，電視機端的電光轉(zhuǎn)換。具體的方法，是先把光的圖象變成與其對應(yīng)的電信號，利用電信號可以傳得遠的特點，實現(xiàn)向遠處傳送的目的，到接收端把電信號變成與電信號相對應(yīng)的光信號，這樣，在電視機上就顯示出圖象。復雜一點描述：攝像機端的光電靶是由光敏半導體材料制成的，這種材料的電阻率的大小與光照的強弱有關(guān)。光照強時，電阻率減?。还庹杖鯐r，電阻率加大。被攝取的景物通過光學鏡頭成像在靶面上時，靶面上各占電阻的大小，對應(yīng)于景物各部分的亮度強弱：景物亮的部位，靶面上對應(yīng)點的電阻?。话档牟课?，對應(yīng)點的電阻大。電視是如何實現(xiàn)的（1）如果簡單地概括，電視的實現(xiàn)只有電視是如何實現(xiàn)的（2）這樣就通過景物亮度的不同所對應(yīng)的電阻大小轉(zhuǎn)換成一幅“電的圖象”，實現(xiàn)了光電的轉(zhuǎn)換。在電視機端，陰極射線顯像管的內(nèi)層涂有在電子轟擊下能發(fā)光的熒光粉，發(fā)光的強弱正比于電子束所攜帶的能量。攝像管輸出的“電圖象”經(jīng)過有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星、無線、互聯(lián)網(wǎng)等途徑的傳輸