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数字电视基础知识
数字电视基础知识1.什么是数字电视数字电视 DTV 是数字电视系统的简称,是音频、视频和数据信号从信源编码、信道编码和调制、接收和处理等均采用数字技术的电视系统。
数字电视系统的电视信号从编辑、发送、传输到接收等整个过程,都以数字信号的形式进行处理。
只在现行电视广播系统演播室或电视广播系统的某些部分,采用数字处理技术和设备,来改善性能或增加功能,不是真正意义的数字电视系统。
目前,除图像和声音信号源、投影器件和显示器件屏以及放音装置尚存在模拟工作方式外,数字电视系统的其他部分均已实现数字化。
按照图像质量和图像格式等,数字电视分为标准清晰度电视 SDTV 和高清晰度电视 HDTV 两种级别,因而数字电视不都是高清晰度电视。
按传输数字电视信号的途径和方式等,数字电视主要有卫星数字电视、有线数字电视和地面数字电视三种系统。
按服务方式,数字电视可分为只服务于合法用户的条件接收数字电视和面向一般公众的数字电视广播。
卫星、有线、地面数字电视系统既可提供SDTV级别服务,也可传送HDTV节目,既可面向一般公众,也可实现条件接收。
为便于各类用户选择,利用数字电视系统传送流 TS 传送数字电视信号的能力,往往经同一电视信道,同时传送SDTV节目和HDTV节目,或同时传送面向一般公众的节目和只有付费用户才能收看的加密节目,或不同时段和不同节目内容以SDTV或HDTV级别播送。
另外,利用数字电视广播网,采用数字技术,也可开展传输各种数据信息的数据广播业务。
除通过电视宽带网传送数字电视信号外,借助电信网,可构成移动数字电视系统,或通过计算机互联网,开展IP电视 IPTV 业务。
2.数字电视系统包括哪些主要组成部分数字电视系统由前端、传输与分配网络以及终端组成。
数字电视前端通常可划分为信源处理、信号处理和传输处理等三大部分,完成电视节目和数据信号采集,模拟电视信号数字化,数字电视信号处理与节目编辑,节目资源与质量管理,节目加扰、授权、认证和版权管理,电视节目存储与播放等功能。
数字电视基础知识
数字电视基础知识数字电视，也称作数字化电视，是一种利用数字技术传输并接收图像及声音信号的电视系统。
它通过将图像和声音信号转换为数字信号，然后使用数字信号传输的方式，实现高清晰度、高音质和更多功能的电视观看体验。
数字电视的基础知识包括以下几个方面：1. 数字电视信号传输方式：数字电视信号主要通过有线电视、卫星电视和数字地面电视等方式进行传输。
有线电视通过有线传输网络将数字电视信号传送到用户家庭电视机；卫星电视通过卫星上行和下行方式实现信号传输；数字地面电视通过地面传输网络将数字信号传送到用户电视机。
2. 数字电视信号编码：数字电视信号主要通过压缩技术进行编码。
常见的数字电视信号编码标准有MPEG-2、H.264（MPEG-4 AVC）和H.265（HEVC）等。
这些编码方式可以将原始的图像和声音信号进行压缩，减小信号数据的大小，提高传输效率。
3. 数字电视信号解码：数字电视信号在接收端需进行解码才能还原为图像和声音信号。
接收端的电视机或机顶盒等设备负责解码信号，并通过电视屏幕和音频设备播放解码后的信号。
解码后的信号质量决定了观看体验的清晰度和音质。
4. 数字电视的高清晰度和多媒体功能：与传统模拟电视相比，数字电视拥有更高的画质和音质。
高清晰度（HD）电视能够提供更细腻、清晰的图像细节，使观众能够享受到更真实的观看体验。
此外，数字电视还具有多媒体功能，例如可进行电子节目指南、录制和回放节目、网络连接等。
5. 数字电视的互动功能：数字电视通过网络和交互设备，使用户能够与电视节目进行互动。
例如，用户可以通过遥控器或语音指令进行点播、上网、游戏、购物等操作。
数字电视的互动功能丰富了观众的电视观看体验，增加了其参与度。
总的来说，数字电视基础知识涉及数字信号传输、编解码方式、高清晰度和多媒体功能、互动功能等方面。
数字电视的发展不仅为观众提供更高质量的电视观看体验，还为广电产业和相关技术领域提供了新的商机和发展空间。
数字电视基础知识
信道资源利用率大大提高 提供其他增值业务：数据广播，视频点播，电子商务，软件下载，电 视购物，…… 为“三网融合”提供了技术上的可能性。
3. 数字电视分类
HDTV：图像分辨率1920×1080（16：9） SDTV：图像分辨率720×576（PAL） 720×480（NTSC） LDTV：VCD级图像分辨率
分量编码取样频率
亮度信号取样频率：足够小的混叠噪声fs=（2.2～2.7）fm fm =5.8-6 MHz fs≥12.76～13.2 MHz 满足行锁相采样 fs=mfH, m为整数 使525/652行兼容（525行/60场 625行/50场） 要采用同一取样频率 在13.2MHz附近，只有 13.5MHz=15625Hz×864 (625/50) =15734.264 Hz×858 (525/60) 亮度信号取样频率取样13.5MHz
四.有线数字电视技术基础
1.有线数字电视信号传输等级及传输系统模式
1）传输等级 LDTV，SDTV，HDTV 2)传输系统模式 电缆传输——PCM方式 光纤传输——SDH方式 光纤 — 同轴混合传输——HFC数字调制方式
2．有线数字电视的主流标准与方式
1) 标准：DVB-C
ATSC-16VSB，ATSC-64QAM
GB/T17975.1-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第1部分系统 GB/T17975.2-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第2部分视频 GB/T17975.3-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第3部分音频 GB/T17881-1999 广播电视光缆干线同步数字体系(SDH)传输 接口技术规范 GB/T17953-2000 4：2：2数字分量图像信号接口 ISO7816 智能卡接口规范
数字电视基本知识
数字电视基本知识------------------------------------------------------------------------------------（一）数字电视基础业务1、什么是数字电视？数字电视就是指从演播室的节目采编制作到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。
其信号损失小，接收效果好。
与模拟电视相比，数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟电视传输通道节目容量的10倍以上)和伴音效果好的特点。
它是一个以音视频为主，同时可以承载综合业务的数字平台。
其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。
因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。
观众家中音画质量与播出机房一致，原汁原味无损传输。
通过数字电视的综合业务平台，可以获得更丰富精彩的娱乐和资讯及各类便民业务拓展。
2、有线数字电视与模拟电视相比有哪些优势？有线数字电视的优势在于：（1）清晰度高、音频效果好。
电视图像及收听到的声音质量非常接近演播室水平。
（2）强大的抗干扰能力：不易受外界干扰，避免了串台、串音、噪声等影响。
（3）频道数量成倍增加。
传播一个模拟电视频道的带宽，可传输4-8套质量较高的数字电视节目，频道数量最多可高达四五百个，针对每一位用户喜好的专业频道越来越多，可选度也就越高。
（4）服务领域极大拓宽。
数字电视不仅可以提供节目、公共服务，还可以提供电子节目指南、天气、交通、股票等多种信息。
电视、互联网、语音等多种资讯服务融合也将陆续实现，用户可以在电视上随心所欲点播电影、电视剧、专栏、热门音乐、精彩赛事等各类节目。
3、什么是数字电视机顶盒？数字电视机顶盒是数字电视的基础设施之一，是接收数字电视信号的基本设备，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，通过电视显示器和音响设备给用户提供高质量的电视节目。
数字电视基础知识
数字电视基础知识汇报人：日期:目录CATALOGUE•数字电视概述•数字电视技术原理•数字电视标准与格式•数字电视应用与产业•数字电视与高清电视的区别与联系•数字电视的未来发展及挑战01CATALOGUE数字电视概述数字电视是指将模拟电视信号转换为数字信号进行处理、传输和接收的电视系统。
它包括高清电视、标清电视以及移动多媒体电视等。
数字电视技术利用了先进的编码、调制、解调等技术，具有抗干扰能力强、图像清晰度高、音频质量好等优点。
数字电视的定义数字电视的优势数字电视的图像清晰度比传统模拟电视高得多，可以达到1920x1080分辨率甚至更高。
图像清晰度更高音频质量更好抗干扰能力强频道资源利用率高数字电视采用了先进的音频编码技术，可以提供更好的音质和立体声效果。
数字电视信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力，能够更好地抵御各种噪声和干扰。
数字电视采用了高效的压缩技术和调制技术，可以充分利用频道资源，提高电视频道的利用效率。
数字电视的发展历程1990年代初，数字电视技术开始出现，当时主要是在一些发达国家开始研究和实验。
1990年代末，随着技术的不断成熟和市场的需求增长，数字电视逐渐在全球范围内推广和应用。
进入21世纪，随着高清电视和移动多媒体的发展，数字电视已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
02CATALOGUE数字电视技术原理数字电视信号的压缩编码利用了图像信号的冗余性，通过减少数据量来实现高效传输。
主要技术包括预测编码、变换编码和混合编码等。
压缩编码信道编码是为了确保数字电视信号在传输过程中能够抵抗各种干扰，包括噪声、多径和衰减等。
主要技术包括卷积码、Reed-Solomon码和LDPC码等。
信道编码数字电视信号的编码原理有线传输数字电视信号可以通过有线电视网络进行传输，用户通过安装的有线电视盒接收电视信号，再经过解码器解码后即可观看电视节目。
卫星传输数字电视信号可以通过卫星进行传输，用户通过卫星接收天线接收卫星信号，再经过解码器解码后即可观看电视节目。
《电视基础知识》课件
04 定期关机
长时间不使用时，建议定
期关闭电视以延长使用寿
命。
电视屏幕的清洁与保养
使用专用清洁剂
使用专用的屏幕清洁剂擦拭电视屏幕 ，以防损坏涂层。
避免划伤
擦拭屏幕时应避免使用粗糙的布料或 硬物刮擦，以防划伤屏幕。
避免使用化学溶剂
避免使用酒精、氨水等化学溶剂擦拭 屏幕，以防损坏屏幕涂层。显 示效果。
《电视基础知识》 ppt课件
目录
• 电视的发明与发展 • 电视的原理与技术 • 电视节目制作与播放 • 电视的接收与显示 • 电视的维护与保养
01
电视的发明与发展
电视的发明
1925年：约翰·洛吉·贝尔 德发明了机械电视。
1930年代：兹沃里金发明 了电子电视。
1940年代：电视开始在商 业上广泛使用。
综艺类节目
以娱乐为主要目的的节目 类型，包括音乐、舞蹈、 戏剧、相声等多种表现形 式。
电视剧
以叙事为主要目的的节目 类型，通过演员的表演和 剧情的展开来展现故事情 节。
纪录片
以记录真实事件和人物为 主要目的的节目类型，强 调纪实性和真实性。
电视节目的制作流程
筹备与组织
确定制作团队和人员分工，筹 备拍摄设备和场地，协调各方 面资源。
清理散热孔。
THANKS
感谢观看
1024x768）、WXGA（1280x800）、Full HD（1920x1080）等。
03
电视屏幕的刷新率
刷新率是指屏幕每秒钟更新画面的次数，刷新率越高，图像越稳定。常
见的电视屏幕刷新率有60Hz、120Hz、240Hz等。
03
电视节目制作与播放
电视节目的类型
新闻类节目
《数字有线电视系统》PPT课件教学内容
二、数字通信基础知识 2.1信道与带宽
传输信息的通路称为信道，可以分为两种：传 输模拟信号的称为模拟信道，传输数字信号的 信道称为数字信道 。
数字调制信号的一般描述
数字调制信号的向量表示或星座图表示
jQ
Qn An
φn 0
I In
在第n个符号间隔， 发射的已调信号， 可表示为一个向量。
在所有时间上，发射的已调信号 只有有限的若干种，可表示为若 干个向量。若只画出向量的端点 称为星座图。
QPSK信号的正交调制
jQ BPSK，载波sinωct
1010 1000 0000 0001
IkQk为每象限的两个MSB，
I
1101 1100 0100 0110
1111 1110 0101 0111
IkQk=11
IkQk=01
星座图中的第1象限星座点到其它象限星座点的变换
象限 1 2 3 4
MSB
LSB旋转
00
10
+π/2
11
+π
01
+3π/2
通过改变2个MSB位（即IkQk）并根据表中规 则旋转q个LSB，可将第1象限中的星座点变换 至第2、3、4象限。
I
合成为QPSK
BPSK，载波cosωct
A方式QPSK正交调制器
B方式QPSK正交调制器
星座图：调制载波变化状态的表示图
a和b为数据率减半的bit序列， A/D后0以+1表示，1以－1表示, 并用I(t)表示a；Q(t)表示b。 平衡调幅器输出： I(t) sinωct =± sinωct Q(t) cosωct = ± cosωct 若载波为：sin(ωct－45)和 cos（ωct＋45） 则星座图旋转45，见图中的标记“×”。
电视基础知识要点课件
超高清技术
超高清电视的分辨率达到 3840x2160像素，是高清 电视的4倍，画面更加细 腻、逼真。
4K技术
4K电视的分辨率达到了 4096x2160像素，比超高 清电视的像素更高，是当 前主流的高端电视技术。
HDR技术
• HDR技术：HDR技术通过提高画面亮部和暗部的细节表现，使 画面更加生动、真实。常见的HDR格式有Dolby Vision、 HDR10和HLG等。
广告媒体
电视作为广告媒体，具有广泛的受众和影 响力。
政府信息发布
政府通过电视发布重要信息，宣传政策和 方针。
02
电视信号传输
模拟信号与数字信号
模拟信号
连续变化的电信号，如声音、光线等 。
数字信号
模拟信号与数字信号转换
将模拟信号转换为数字信号，便于传 输和存储；将数字信号转换为模拟信 号，便于显示和播放。
LCD电视
基于液晶显示技术，是目前 主流的电视类型。优点是体 积轻薄、色彩鲜艳，缺点是 视角较小、响应速度较慢。
LED电视
基于发光二极管技术，是 LCD电视的升级版。优点是 亮度更高、寿命更长，缺点 是价格较高。
OLED电视
基于有机发光二极管技术， 是高端电视的代表。优点是 色彩鲜艳、视角广、响应速 度快，缺点是价格非常高。
电视机的主要性能指标
分辨率
刷新率
动态对比度
色域覆盖率
表示电视机图像的清晰度， 通常用水平和垂直方向的像 素数量表示。常见的分辨率 有1366x768、1920x1080
等。
表示电视机每秒更新图像的 次数，通常用赫兹（Hz）表 示。刷新率越高，图像越稳 定。常见的刷新率有60Hz、
120Hz等。
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数据压缩技术
感知能力限制(1)
真彩色图象
256色图象
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
感知能力限制（2）
256色1/4采样率图象
真彩色图象
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
主流压缩方法
• 预测
–一维：DPCM –二维：块预测、模型匹配
• 变换编码(FFT、DCT、Wavelet等) • 量化(标量、矢量、LZW) • 统计编码
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2标准的组成
• 系统(ISO 13818-1) • 视频(ISO 13818-2) • 音频(ISO 13818-3)
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2系统
• 通用的码流传输和存储机制
–允许定义私有数据、支持扩展
• 系统流分类
SR(Msps)
4.42 4.42 4.42 4.42 4.42 4.42 4.42 4.42 4.42
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Satellite
Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2
Station Freq (MHz)
内容提要
• 数据压缩技术 MPEG-2
• DVB
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG的沿革
• 从JPEG到MPEG • 1993年通过MPEG-1标准(ISO-11172)，目标是
支持VHS分辨率水平的数字节目传输、存储和 播放 • 1994年通过MPEG-2标准(ISO-13818)，目标是 支持从VHS分辨率水平直至高清晰度电视水平 的传输、存储和播放 • 1999年通过MPEG-4标准 • 正在制定MPEG-7、MPEG21标准
DVB
DVB标准概况
CTI CONFIDENTIAL
DVB
CTI CONFIDENTIAL
DVB
我国目前数字卫星压缩电视节目现状
Station Freq (MHz)
河南 青海 福建 江西 辽宁 广西 陕西 安徽 江苏
3706(H) 3713 (H) 3720 (H) 3727 (H) 3734 (H) 3806 (V) 3813 (V) 3820 (V) 3827 (V)
量化(1)
7 6 5 4 3 2 1 0
标量量化
m
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
量化(2)
• 720X576图象有414720个象素 • 24bits真彩色可以表达16777216个不同
颜色
矢量量化
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
统计编码
• 5个不同事件W1,W2,…,W5,需要3bits
数字电视基础知识
CTI CONFIDENTIAL
内容提要
数据压缩技术 • MPEG-2 • DVB
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
压缩分类
• 无失真压缩
–用于文本压缩、要求无失真的静止图象压缩 对一般图象的压缩比不大于2
• 高保真压缩
–用于要求较高的医学、军事、航天等领域， 一般压缩比不大于10
0 W1 0.6
0.6
0.6
0.6 0
10 W2 110 W3 1110 W4 1111 W5
0.2 0.1 0.05 0 0.05 1
0.2 0.1 0 0.1 1
0.2 0
1
0.2
0.4 1
平均码长=0.6*1+0.2*2+0.1*3+0.05*4+0.05*4=1.7bits
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
预测技术(2)
• 二维信号预测：
前一行
B
C
D
当前行
A
X
• 三维信号预测：
运动向量
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
变换编码
• 选择正交变换，频率分辨率换取空间分 辨率
• 常用的变换编码FFT,DCT,Wavelet,哈德 码
• 易于快速计算
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2批判
• 商业利益的折衷 • 技术手段的迁就
–图象只是二进制串——缺乏理解、难以交互 –压缩比远未到达理论、技术的极限——8X8
DCT、有限范围ME
CTI CONFIDENTIAL
内容提要
• 数据压缩技术 • MPEG-2
DVB
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2音频
•支持5.1路声道 •支持多语种 •压缩方法
•采用心理学模型 •利用子带编码 •利用差帧 •非均匀量化
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2适用范围
• 作用
–框架 –压缩方法
• 传输
–广播（音、视频） –交互(电视会议、点播服务)
• 存储
–存储媒体、图象数据库
–Huffman、算术编码
• 分形
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
预测技术
• 缩小了值的范围 • 压缩效果依赖于预测模型和量化技术 • 一维信号预测：f(t)=g(t)+e(t)
f(t)——输入信号 g(t)——预测信号 e(t)——误差值
• 对输入信号的编码转化为对误差的编码
CTI CONFIDENTIAL
黑龙江内 蒙 广东 湖南 湖北 北京 山西 中央 新疆
3834 (V) 3827 (H) 3840 (H) 3847 (H) 3854 (H) 12329 (V)
3716(V) 4120 (H)
SR(Msps)
4.42 8.4 4.42 4.42 4.42 6.93 6.93 19.85 27.5
–节目流——考虑很好的信道条件，误码损失 较大
–传输流——考虑较差的信道条件，误码损失 较小
CTI CONFIDENTIAL
MPEG-2
MPEG-2视频
• 算法的易实现与效果的折衷 • 考虑了与MPEG-1的兼容性 • 针对不同应用分成不同的类(Profile)和
级(Level)
CTI CONFIDENTIAL
• 大压缩比压缩
–用于运动图象、数据库数据存储等领域，一 般压缩比在20倍以上
CTI CONFIDENTIAL
数据压缩技术
数据压缩技术简介
• 压缩的可行性
–统计的冗余(数学意义上的冗余) –感知能力的局限(心理学意义上的冗余)
• 运动图象中的冗余
–空间上的冗余 –时间上的冗余
• 压缩的极限
–数学上：信息熵 –差别的感受性：韦伯定律、心理学模型