数字电视技术——绪论
数字电视技术的研究和应用
数字电视技术的研究和应用数字电视技术是当今电视技术发展的一个重要方向。
它以数字化技术为基础，能够实现高清晰度、多通道、互动性、无线传输等多项功能，已经成为各国电视产业发展的重点。
在数字电视技术的研究和应用方面，我国也有了很大的进步。
本文将介绍数字电视技术的基本原理和应用现状，并探讨其未来的发展方向。
一、数字电视技术的基本原理数字电视技术，简单来说，就是将传统的模拟电视信号转化为数字信号的过程。
这个过程需要将电视节目信号经过采样、编码、传输、解码等环节处理，最终在收视端进行解码和还原，才能获得最终的显示效果。
下面我们将对数字电视技术的这几个环节进行详细的介绍：1. 采样采样是数字电视技术最基础的环节，它是将模拟信号转化为数字信号的方法之一。
当模拟信号通过传感器、放大器等设备处理后，就成为了模拟电视信号。
为了将这些信号转换为数字信号，需要使用采样技术。
采样的目的是将连续的模拟信号转换为一系列离散的数字信号。
2. 编码数字化后的信号需要进行编码，以便在传输时能够更加稳定地传输。
数字电视信号采用的编码方式有很多种，比较常见的有MPEG-2、MPEG-4等。
3. 传输数字电视信号的传输方式可以分为有线传输和无线传输两种。
有线传输主要是利用光纤、同轴电缆、双绞线等传输介质进行传输；无线传输则采用了DVB-T、DVB-S等无线传输标准。
4. 解码数字电视信号在接收端需要进行解码，才能将数字信号还原成模拟信号，再进一步进行显示。
数字电视信号解码采用标准的解码器，例如H.264编码和MPEG-2编码。
二、数字电视技术的应用现状数字电视技术的应用现状非常广泛。
它不仅可以应用于普通家庭电视，还能应用于高清电视、网络电视、智能电视等领域。
下面我们将对数字电视技术的各个应用领域进行简要介绍。
1. 普通家庭电视在普通家庭电视上，数字电视技术可以增加信号清晰度和稳定性，同时还可以提供时间移位、预定录制等功能。
数字电视技术的出现，让人们在享受电视程序上面的同时也增加了一些便利性选择。
数字电视技术
数字电视技术数字电视技术是一种基于数字信号传输和处理的电视技术，相比传统的模拟电视技术，数字电视技术具有更高的图像质量、更强的抗干扰性能和更多的功能。
本文将从数字电视的基本原理、技术特点、应用场景和未来发展等方面进行介绍。
数字电视技术是通过将传统的模拟电视信号转换为数字信号，并采用数字传输和处理的方式来实现的。
在数字电视技术中，信号源经过模数转换后得到数字信号，然后通过数字传输媒体（如有线电视、卫星电视、互联网等）将信号传输到终端设备（如数字电视机、机顶盒等）进行解码和显示。
数字电视技术相比传统模拟电视技术有以下几个主要的技术特点：首先，数字电视技术可以提供更高的图像质量。
通过数字信号传输和处理，可以减少图像传输中的损耗和失真，使得电视画面更加清晰、细腻。
数字电视技术还支持高清、超高清等高分辨率的视频信号，使得观看体验更加出色。
其次，数字电视技术具有更强的抗干扰性能。
数字信号在传输过程中可以进行纠错和差错控制，能够抵抗传输媒体的噪声和干扰，提供更加稳定和可靠的信号接收质量。
再次，数字电视技术可以提供更多的功能。
数字电视技术支持多种多媒体格式的信号传输和处理，可以实现电视直播、互联网视频、视频点播、电子导视、电子商务等丰富多样的功能。
同时，数字电视技术还支持互动功能，用户可以通过遥控器或触摸屏对电视内容进行选择、操作和交互。
数字电视技术在广播电视、有线电视、卫星电视、互联网电视等领域有广泛的应用。
在广播电视领域，数字电视技术已经取代了传统的模拟电视技术，成为主流的电视播放方式。
数字电视信号的高清、超高清特性，使得观众可以享受到更加逼真、精彩的视听效果。
在有线电视和卫星电视领域，数字电视技术可以提供更多的节目选择和服务定制，用户可以根据自己的需求选择和订购喜欢的节目。
在互联网电视领域，数字电视技术可以与互联网进行融合，实现更加丰富多样的视频内容和交互体验。
未来，数字电视技术仍然有着广阔的发展空间和前景。
数字电视技术概述
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数字电视技术概述
1.4 数字电视主要优势（续）
2）频谱资源利用率高 有线电视数字化，节目容量大大提高。如1个 8MHz模拟频道可以传6～10套数字电视节目。 500 MHz带宽内可以传380～630套节目。HFC 网络改造(1G)会使容量进一步提高。 3）多信息、多功能 数字技术有利于电视节目与数据的融合。大大扩 展服务内容。如电子节目指南、财经信息、视频 点播、歌唱点播、新闻选取、远程教育、电视购 物、交互游戏等新颖的增值服务。
从广义上说，数字电视是数字传输系统，是 原有电视系统的数字化。
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数字电视技术概述
一、数字电视系统概述
1.2 数字电视广播系统基本构成
数字电视广播电视系统由信源编码、多路复 用、信道编码、调制、信道和接收机组成。
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数字电视技术概述
1.2 数字电视广播系统基本构成（续）
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数字电视技术概述
4.1 TS码流基本结构（续）：
包头4个字节前缀是链接字头，包括同步字节0x47 和 数据包识别号PID（13位=8192），从PID可以判断其 后面净荷的数据类型，是视频、音频流、PSI还是其它 数据包。
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数字电视技术概述
4.1 TS码流基本结构（续）：
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数字电视技术概述
1.4 数字电视主要优势
1）数字信号处理、传输使信号质量大大提高 数字信号在记录/重放、信号传输和处理等过程中
不会引起信号劣化， 通过整形和纠错编码等技术 可将数字信号有效还原，收端图像质量与发端基 本一致。
以视频编码比特率为4～5Mb／s的数字信号，传 输到用户清晰度提到480线，主观评价约4.3分。 而模拟信号只有3分左右。（模拟电视经电视中心、 微波、卫星、发射机和接收机各环节后为五级质 量制评定为3.25级）。
数字电视技术概述
数字电视技术概述数字电视技术是当今数字时代的一项重要技术，它的发展和应用正在逐渐改变人们的观看电视方式。
数字电视技术通过将电视信号数字化传输和接收，实现了视频、音频、数据的集成传输和交互。
以下是对数字电视技术的概述。
首先，数字电视技术的基本原理是将传统的模拟电视信号转换成数字信号进行传输和接收。
数字信号具有高质量、稳定性强和抗干扰能力强的特点，可以减少信号质量损失，并提供更高的分辨率和音频质量。
数字电视技术还可以通过信号压缩和解压缩的方式，实现信号的高效传输和存储。
其次，数字电视技术提供了更多的频道选择和多样化的节目内容。
传统的模拟电视信号受到频谱资源的限制，只能提供有限的频道选择和节目内容。
而数字电视技术通过使用多路复用技术，可以在有限的频谱上同时传输多个频道的信号。
数字电视还支持互动电视功能，用户可以通过遥控器或其他输入设备与电视节目进行交互，选择自己感兴趣的内容或参与互动活动。
此外，数字电视技术还为电视广播业带来了更多的商业机会和广告收入。
数字电视技术可以提供更准确的用户观看数据和个性化推荐服务，广告商可以根据用户的观看习惯和兴趣定向投放广告，提高广告的效果和回报。
数字电视还可以通过付费电视的方式，提供高质量的影视内容和增值服务，为电视广播业带来更多的收入来源。
最后，数字电视技术在应用上也越来越普及。
数字电视技术已经被广泛应用于家庭电视、电视广播、宽带电视、移动电视等领域。
数字电视接收设备和数字电视节目的制作和传输技术也在不断进步和创新，提供更多样化的用户体验和服务。
综上所述，数字电视技术通过数字信号的传输和接收，提供了高质量的视频、音频和数据传输和交互功能。
它的发展和应用正在改变人们的观看电视方式，为电视广播业带来更多的商业机会。
随着技术的进步和市场的发展，数字电视技术将会继续发展壮大，为用户带来更丰富的观看体验和服务。
数字电视技术是一项涉及多个领域的综合性技术，其发展涉及了编码技术、传输技术、接收技术以及用户界面技术等。
数字电视技术
数字电视技术介绍第一讲数字电视概述电视技术，经历着从黑白电视到彩色电视的发展过程，有的国家已开始试播高清晰度电视和立体电视。
我国决定从1999年10月1日起开始试播高清晰度电视(HDTV)。
电视的使用范围早已超越了广播娱乐界，并深深地扩展到文化教育、科研管理、工矿企业、医疗卫生、公安交通、军事宇航等各个重要部门。
现在的彩色电视虽已发展到色彩鲜艳，形象逼真的高超地步，但是，它们仍然是“模拟电视”。
在图像信号的制作处理、控制调节、记录重放、调制解调、传输转播、接收显示等过程中，图像信号和伴音信号都是在时间轴上和振幅轴上连续变化的模拟信号。
模拟电视最明显的缺点是接力传输方式产生噪声，长距离传输的信噪比恶化，使图像清晰度越来越受到损伤；发送传输设备中，放大器的非线性积累使图像对比度产生越来越大的畸变；相位失真的积累产生色彩失真，使“鬼影”现象愈来愈严重。
同时，模拟电视还具有稳定度差、可靠性低、调整繁杂、不便集成、自动控制困难、以及成本高昂等缺点。
近十多年来，由于微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术、计算机技术的突飞猛进，使数字电视的发展已取得了令人鼓舞的成果。
特别是数字图像获取、数字存储、位图打印和图形显示的数字设备的出现,带来了许多数字图像方面的应用。
技术先进国家的电视演播室设备数字化已完成，数字电视接收机已上市出售，各种数字图像编码压缩设备随多媒体技术的发展已投人使用。
国际上也相应地制定了统一的数字电视信号的编码标准，为数字电视的发展奠定了坚实的基础。
所谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。
采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，使电视技术进入崭新时代。
数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下优点：(l)信号杂波比和连续处理的次数无关。
数字电视技术基础
02
数字电视信号的编码与传输
数字电视信号的编码原理
编码概述
数字电视信号的编码是将模拟信 号转换为数字信号的过程，以便
在信道中传输。
压缩编码
为了提高传输效率，通常采用压 缩编码技术，去除冗余信息，减
小信号所占空间。
信道编码
为了提高信号的抗干扰能力，通 常在压缩编码后进行信道编码， 将数据添加冗余信息，以便在接
技术转让
通过技术转让的方式，将数字电视技术转让给其他企业或机 构，实现技术的共享和推广应用。
05
数字电视技术的发展趋势和挑战
数字电视技术的发展趋势
01 02
高清化
随着人们对电视画面清晰度和视觉体验的要求不断提高，数字电视技术 也在朝着更高清晰度的方向发展。目前，4K超高清和8K超超高清电视 已经逐渐普及，未来还将有更高清晰度的技术出现。
信息安全
交互体验
数字电视技术的信息安全问题日益突 出，如何保障用户的信息安全和隐私 保护是数字电视技术面临的重要挑战 。解决方案包括加强技术研发，提高 安全防护能力，以及建立完善的信息 安全管理制度等。
随着智能终端和互联网技术的不断发 展，观众对数字电视的交互体验提出 了更高的要求。如何提高数字电视的 交互性和用户体验是数字电视技术面 临的重要挑战。解决方案包括引入新 型人机交互技术、提升界面设计水平 等。
调频
将基带信号调制到高频载 波上，实现信号的频谱搬 移和频分复用。
调相
将基带信号调制到高频载 波的相位上，实现信号的 相位调制和频分复用。
调幅
将基带信号调制到高频载 波的幅度上，实现信号的 幅度调制和频分复用。
03
数字电视信号的处理与显示
数字电视信号的解码原理
通信电子中的数字电视技术
通信电子中的数字电视技术数字电视技术是目前电视传输和广播领域的主流技术之一，在通信领域也有重要的应用。
数字电视技术将传统的模拟电视信号转换为数字信号，提高了传输的可靠性和稳定性，同时也提供了更多的交互和娱乐方式。
本文将从数字电视技术的定义、特点、制式及应用等方面进行探讨。
一、数字电视技术的定义数字电视技术是指将模拟电视信号转换为数字信号进行传输和接收的一种新型电视传播技术。
数字电视传输过程中，将模拟电视信号在转换器内进行压缩处理，将波形与时域能量分离，再通过数字信道进行传输，接收端通过解压缩技术重新还原为模拟信号。
数字电视技术不仅提高了传输稳定性，而且还能为用户提供更丰富的信号和服务。
二、数字电视技术的特点1、高质量视频效果数字电视技术能够提供更高质量的视频效果，这是因为数字信号能够传输更多的图像信息，提供更稳定的色彩和清晰的画面。
数字电视技术还能够消除传输中的雪花、模糊等模拟信号传输中的杂音等问题。
2、广博的覆盖面积数字电视技术的传输距离相对较长，可覆盖范围远大于模拟电视技术。
3、强大的交互功能数字电视技术能够为用户提供丰富的交互服务，如点播、实时直播、互动性游戏等，让用户享受到更多的个性化服务。
4、多元化服务形式数字电视技术能够为用户提供多元化的服务形式，如电子节目指南、数字录像机、在线点播服务等，可以满足用户的不同需求。
三、数字电视技术的制式数字电视技术的制式通常有DVB制式，ATSC制式和ISDB制式等。
1、DVB制式DVB制式是欧洲数字电视协会推出的数字电视技术，采用MPEG2压缩技术，主要应用于欧洲地区。
2、ATSC制式ATSC制式是美国数字电视标准委员会推出的数字电视技术，采用MPEG2和MPEG4压缩技术，主要应用于美国、加拿大等地区。
3、ISDB制式ISDB制式是日本推出的数字电视技术，采用MPEG2和MPEG4/H.264压缩技术，主要应用于日本、巴西和阿根廷等地区。
四、数字电视技术的应用数字电视技术广泛应用于电视传输、行业监控、视频会议、网络传输等领域，同时也在各项公共服务中起着越来越重要的作用。
数字电视原理
数字电视原理
数字电视是一种通过数字信号传输和处理的电视技术，它使用数字编码和压缩
技术来传输视频、音频和其他数据。
数字电视的原理包括信号的数字化、压缩和解压缩、传输和接收等方面。
首先，数字电视的原理之一是信号的数字化。
传统的模拟电视信号是通过模拟
电路传输的，而数字电视则将视频和音频信号转换为数字信号。
这样可以提高信号的稳定性和清晰度，减少信号的失真和干扰。
其次，数字电视原理还涉及信号的压缩和解压缩。
在传输过程中，视频和音频
信号经过压缩处理，以减少数据量和传输带宽。
然后在接收端进行解压缩，恢复原始的视频和音频信号。
这样可以在保证画质和声音质量的前提下，节约传输带宽，提高传输效率。
另外，数字电视的原理还包括信号的传输和接收。
数字电视信号可以通过有线
或无线方式传输，如地面数字电视、卫星数字电视和有线数字电视等。
接收端通过数字电视机顶盒或数字电视内置解码器进行信号接收和解码，然后将信号转换为视频和音频信号输出到电视机上。
总的来说，数字电视的原理是基于数字信号处理和传输技术的，它通过数字化、压缩和解压缩、传输和接收等步骤实现对视频和音频信号的高效处理和传输。
数字电视技术的发展不仅提高了电视节目的画质和声音质量，还拓展了电视节目的内容和传输方式，为用户提供了更丰富多样的电视体验。
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欧洲的MAC制式
• MAC（Multiplexed Analogue Components）多 工复合模拟分量信号制式 ，是一种亮色时分复用 的模拟电视制式，适用于卫星传输；
• 使用DSP技术将Y/C信号分别按3：2和3：1进行时 间压缩；
• 在每行正程的后2/3时间逐行传输亮度信号，在前 1/3时间轮流传输传输两个色差信号；
• 日本的ISDB—T标准（Integrated Services Digital Broadcasting，地面综合业务数字广 播
数字电视技术——绪论Βιβλιοθήκη 美国ATSC标准的发展历程
• 1988年，FCC提出要求，数字电视必须与 NTSC制兼容，通过现有6MHz地面频道来 播出
• 1990年，FCC取消了与NTSC制兼容的要求， 为HDTV的全面数字化开启了大门
• 对亮、色信号采用时分复用技术传输，并对静止和 活动图象采用不同的压缩方法，能将30MHZ的基带 信号压缩到8.1MHZ左右，在卫星电视频道中传输
• 水平扫描行数为1125行，场频为60HZ，隔行扫描方 式，画面宽高比为5:3，四声道立体声伴音
• 日本自1991年开始，进行每天进行8小时以上的定期 MUSE广播，成为第一个正式播放HDTV的国家
数字电视技术——绪论
日本的IDTV和EDTV制式
• IDTV（Improved Definition TV）提高 分解力电视，在接收端使用帧存储器， 依靠DSP技术来实现逐行扫描
• EDTV（Etended Definition TV）扩展 分解力电视，在消隐期间插入消除重 影基准信号，同时画面宽高比改为16： 9
个电视用户的50％
数字电视技术——绪论
我国数字电视技术的发展
• 我国数字电视的卫星以及有线传输标准基 本与DVB—S和DVB—C相同，已经出台
• 我国数字电视的地面开路传输标准尚在试 验中，预计2004年内出台
• 目前我国卫星以及有线数字电视正在迅速 推广中，预计2015年前停止PAL制模拟电 视信号播出，北京2008年奥运会将采用数 字信号进行转播Hybrid Fiber-Coax
数字电视技术——绪论
几个主要的数字电视标准
• 美国的ATSC标准（Advanced Television Systems ，先进电视系统）
• 欧洲的DVB标准（Digital Video Broadcasting，数字视频广播），其中包含 DVB—S（卫星）标准，DVB—C（有线）标 准，DVB—T（地面广播）标准
• 图像信号的幅度利用率不充分， 未能充分利用视频通道的动态范 围来传送图像信息
数字电视技术——绪图论示
模拟电视信号的利用率
数字电视技术——绪论
改良电视制式的发展
• 日本的IDTV和EDTV制式 • 欧洲的MAC制式 • 德国的I－PAL与PAL－plus制式 • 高清晰电视制式（HDTV）
日本的HDTV系统——MUSE制 欧洲的HDTV系统——HD－MAC制
• 存在亮色增益差和亮色延时差 亮、色信号频率的差异会导致亮、色信号 增益的不同以及信号延时的不同
• 存在微分增益和微分相位 视频通道的非线性会使不同亮度电平上色 度副载波有不同的相移和增益
数字电视技术——绪论
图像信号利用率不充分的缺陷
• 图像信号的时间利用率不充分， 行场消隐期间只传送消隐脉冲和 同步脉冲
• 在行消隐期间传输4路数字编码的声音信号
数字电视技术——绪论
日本的HDTV系统——MUSE制
• MUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding )制 的全称为多重亚奈奎斯特取样编码 制
• MUSE制为数字/模拟混合体制，即基带信号采用数 字处理方式，射频调制仍为模拟方式
数字电视技术——绪论
欧洲的HDTV系统——HD－MAC制
• HD－MAC制是欧洲与日本在HDTV领域竞 争的产物
• 以MAC制为基础，按兼容渐近的步骤发展 到宽屏幕高清晰度电视系统HD－ MAC(High Definition MAC)
• HD－MAC制式采用1250行/50场扫描方式， 用分量多工的方式传送
数字电视技术——绪论
数字电视技术的发展
• 个别电视设备的数字化阶段，如部分后期 处理设备
• 全功能数字电视演播室阶段，实现了电视 信号从摄像机输出到后期制作完成完全在 数字环境下进行
• 数字视频广播阶段，实现了数字电视信号 的直接发射和接收，完成了整个电视系统 的数字化
数字电视技术——绪论
数字电视的标准之争
• 综合性、技术性、理论性较强 • 从实际应用出发，侧重概念的建立和实际
中的应用
数字电视技术——绪论
数字电视 到底能够 带来些什么？
数字电视技术——绪论
电视技术的发展历程
模拟黑白 电视制式
模拟彩色 电视制式
改良型 电视制式
数字 电视系统
数字电视技术——绪论
模拟彩色电视制式的相似性
• 所有制式都使用两场产生完整的帧，即 采用隔行扫描
• 卫星和有线两种传输媒体所关联的数字有 线电视信号的信道编码和高频调制方式在 技术上，国际已有公认的、优化的信号处 理措施
• 地面开路广播通道的传输媒体的传输特性 与卫星和有线相比有很大不同，对其信道 编码和高频信号的调制也有不同的要求
• 各国对地面开路广播的不同侧重点导致了 在地面开路广播标准上的差异
数字电视技术——绪论
模拟制式分解力不足的缺陷
• 亮度分解力不足 PAL制625行（575有效行）垂直分 辨力约为437线，水平分辨力约为 583线
• 色度分解力不足 色度通道带宽为0.6MHz，彩色水 平分辨力不足100线
数字电视技术——绪论
亮色信号互相干扰的缺陷
• 亮度与色度互串 亮、色信号共用同一通道，并且频率重叠
数字电视技术——绪论
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/21
数字电视技术——绪论
数字电视技术——绪论
2020/11/21
数字电视技术——绪论
谈谈你对 数字电视的认识
数字电视技术——绪论
电视相关课程
• 《电视技术》 • 《数字电视技术》 • 《卫星接收与有线电视》
数字电视技术——绪论
本课程的目的与特点
• 学习有关数字电视技术的基础知识和系统 理论
• 本课程包括数字电视的最新技术，内容较 深，覆盖内容较广
• 所有制式都使用幅度调制把图像信息调 制到图像载波上
• 声音信号都在声音载波上传送，声音载 波高于图像载波频率
• 所有制式都使用残留下边带调制方法 • 所有制式都从红绿蓝分量中取得亮度和
两个色度信号
数字电视技术——绪论
模拟电视制式的缺陷
• 分解力不足 • 亮度、色度信号之间的干扰 • 电视图像信号利用率不充分 • 声音信号只有单声道 • 不适和节目多次复制 • 宽高比不适和人眼视觉特性
• 与日本MUSE制式的共同点是信号处理采用 数字方式，而信号传输采用模拟方式
数字电视技术——绪背论景
MAC制的相关背景
就在日本人大张棋鼓地想争取把他们的HDTV制式定 为世界统一标准之时，欧洲各国却不甘心将HDTV的 市场份额拱手让给日本人，而是积极根据欧洲地区的 特点，研究自己的高清晰度电视系统，并于上世纪八 十年代初正式推出了MAC 制式，1983年，欧洲广播 联盟(EBU)将C－MAC制定为欧洲卫星广播的统一制式， 但由于C－MAC制要求的射频带宽较宽，不适用于现 有的地面传输系统，故又提出了D－MAC和D2－ MAC。按照欧洲高清晰度电视的发展计划,是以MAC 制为基础，按兼容渐近的步骤发展到宽屏幕高清晰度 电视系统HD－MAC(High Definition MAC)。1992 年，欧洲用该系统，成功地试播了奥运会实况。
• 1996年，FCC制定了美国数字电视地面传 输标准ATSC
• 1998年，开始试播数字电视，预计2006年 停播NTSC制电视节目
数字电视技术——绪论
欧洲的DVB标准的发展历程
• 1993年，欧洲多个广播电视机构和厂商共 同确定DVB项目
• 1994年，通过DVB卫星传输标准和有线传 输标准
• 1996年，通过DVB地面传输标准 • 计划到2008年，欧洲数字电视用户将占整
数字电视技术——绪论
数字电视广播系统框图
数字电视技术—示—绪意论图
数字电视广播系统示意图 数字电视技术——绪论
HFC有线数字电视网框图
实例 数字电视技术——绪论
DVB-C有线数字电视解决方案
数字电视技术——绪论
数字电视所涉及的技术领域
n 新型显示技术 n 有线电视技术 n 数字信号处理技术 n 数字通信基础 n 计算机网络基础 n 数字电视机顶盒技术