数字电视技术(第二版) 第3章
数字电视技术期末复习资料3
数字电视技术期末复习资料3第一章1．数字电视定义：从技术上定义的话，数字电视就是所指从信源已经开始，将图象画面的每一个像素，伴音的每一个音节Feurs二进制数编码成多位数码，再经过高效率的信源放大编码和前向容错、交织与调制等信道编码后，以极高比特率展开数码流升空、传输和拒绝接受的系统工程。
与演示电视较之，数字电视存有如下优点：1、采用数字传输技术，可提高信号的传输质量，不会产生噪声积累，信号抗干扰能力大大增强，收视质量高。
2、彩色细腻、无串色，不能产生信号的非线性和增益失真的累积。
3、可实现不同分辨率等级的接收，适合大屏幕及各种显示器。
hdtv图象、伴音达电影标准。
4、可移动接收，无重影。
5、可实现5.1路数字环绕着立体声，同时除了多种语种功能，收听一个节目可以挑选相同语种。
6、提升信道利用率。
一路演示彩色电视信道可以传输4套sdtv（甚至8套）。
增加传输成本。
7、不易同时实现提/解密和提/解扰处置。
8、理论上电视节目可进行无数次复制和长期保存。
实现节目资源共享。
9、利用数字处置技术产生特技形式，进一步增强节目的艺术效果和视觉冲击，使节目的娱乐性和观赏性大大进一步增强。
10、可以实现交互式收看、条件接收。
11、可以提供更多其他形式的多种信息服务，例如数据广播、电子节目指南等。
发展数字电视的意义：数字电视的真正意义在于，数字电视广播系统将成为一个数字信号传输的平台，不仅使整个广播电视节目制作和传输质量得到显著改善，信道资源利用率大大提高，还可以提供其他增值业务，如：数据广播、电视购物、电子商务等。
使传统广播电视媒体从形态、内容到服务方式发生革命性的改变。
为“三网融合”提供了技术上的可能性。
数字电视技术的发展将诱发整个广播电视产业链的深刻改革，它已经被各国视为信息时代的一项“战略技术”。
2．简述数字电视系统的组成及其关键技术数字电视的关键技术主要有以下一些：1）数字电视的信源编解码信源编解码技术包括视频压缩及音频压缩编解码技术。
第3章 光学总线
图3-20
籍由光导纤维连接器连接的光纤
Байду номын сангаас
4.奔驰DDB系统的工作原理
（1）主控制单元COMAND的功能
DDB系统采用环形拓 扑结构，亦称环形网络。 DDB网络中主控制单元的 作用为：认证并存储网络 配置；为唤醒信号线提供 电源；发出唤醒信号；发 出DDB网络主令信号，以 启动或关闭DDB网络；检 测自身和DDB网络部件的 故障和存储故障代码；作 为CAN网络与DDB网络之 间的网关；可以从SDS故 障诊断仪中对其执行诊断 性的唤醒。
图3-4 光导发射器（FOT）
图3-5 波长650 nm 的可见红光
如图3-5所示，光学传输中使用的光波波长为650 nm， 是可见红光。
（5）光波收发器 （6）标准微控制器
（7）专用部件
2.光敏二极管 光敏二极管是利用 光电效应原理将光波转 换成电压信号的。如图 3-6所示，光敏二极管 内有一个P-N结，入射 光可以照射到这个P-N 结上。在P型层上有一 个正极触点（滑环）， N型层与金属底板（负 极）相连。
早期曾采用所谓的Smart Wire（聪明的导线，亦称灵巧 线）非屏蔽双绞线进行多媒体数据传输，后改为采用单根光导 纤维进行多媒体数据传输。
3.2.2 DDB总线的应用
DDB总线得到美洲虎（Jaguar）和梅赛德斯-奔驰公司的 支持，在奔驰S系、美洲虎X型、S型及XJ型汽车上均有应用。 1.奔驰DDB系统的组成
图3-21 DDB系统环状结构
（2）电信号唤醒 因为光导纤维收发器在工作时会消耗很大的电流.在DDB 网络不工作时，系统会进入休眠模式，以减少电能消耗。
DDB网络组件中的唤醒线电压总是来源于DDB网络的主 控制单元COMAND。COMAND会发送一个唤醒信号，唤醒 信号通过唤醒线传递给DDB网络的各个组件，以唤醒各组件。 奔驰车系的DDB网络唤醒线绝缘皮一般为蓝色。 DDB网络中的每一个组件都各自引出一条电线（唤醒 线），然后用接头或星形焊接的形式连接到一起。需要唤醒 DDB网络组件时，由DDB网络主控制单元COMAND发出电 子唤醒脉冲（电信号），以唤醒各组件。 在发出电子唤醒脉冲的同时，DDB网络主控制单元COMAND 还向各个组件发送一系列（最多4个）光波信号。DDB网络系 统即由休眠模式转为清醒模式（亦称系统被激活），转入正 常工作状态。
第三章3_伪彩色和真彩色
数字图像处理 • 根据颜色的特性，人们建立了很多颜色模 型，大体可以分为两类：
一类面向显示或打印或扫描的输入／输出硬设 备；(主要是RGB 模型) 另一类面向以彩色处理为目的的应用。(主要是 HSI 模型)
数字图像处理
1.RGB颜色模型
• 由三基色原理知，适当选取三种基色（如红、绿、 蓝），将它们按照不同的比例合成，就会产生不同 的颜色。其中合成的颜色的亮度取决于三基色的亮 度之和，色度（色调和饱和度）取决于三基色各分 量的比例。这三种基色彼此独立，任一种基色不能 由其他两种基色配出。
数字图像处理
伪彩色增强
• 伪彩色增强是对原来灰度图像中的不同灰 度值区域赋予不同的颜色，从而把灰度图 像变成彩色图像，提高图像的可视分辨率。 因为原图并没有颜色，所以人工赋予的颜 色常称为伪彩色，这个赋色过程实际是一 种重新着色的过程。
数字图像处理
伪彩色增强
• 一般来说，伪彩色处理就是对图像中的黑 白灰度级进行分层着色，而且分的层次越 多，彩色种类就越多，人眼所能识别的信 息也越多，从而达到图像增强的效果。
数字图像处理
2.HSI 模型
• 色调（hue）、饱和度（saturation）和明度 （intensity）也是颜色的三个独立特性，其中I与颜 色无关，而H 和S 与人对颜色的感知是密切相关的， HSI 模型的这个特性使得它非常适合于以人的视觉系 统来感知颜色特性的图像处理。 • HSI 构成的颜色空间是一个枣核形的三维空间，由两 个底面对接在一起的圆锥体构成，如图所示。
数字图像处理
4.均匀颜色模型
• 在颜色空间中，任意选定一点，如果通过该点的 任一方向上，距离相等颜色感觉变化也相等，即 距离能够表示颜色的变化，这样的颜色空间被称 为均匀颜色空间。前面讲述的RGB 和HSI 空间都 是非均匀的。
数字音视频技术讲义第三章 模拟信号数字处理
短距离传送PCM信号是采用并行 传送方式，即每一个抽样的N个码位 以及为收、发同步用的抽样时钟， 在n+1条传输线中并行传送。 中、远距离传输时采用全串行传 送方式，即对n个码位首先进行并/ 串转换，然后在同一条线路上依次 传出。
*3.2 彩色电视图像信号的 数字编码
• ~两种PCM编码方式：全信号编码和分 量编码。 • 全信号编码是对彩色电视信号直接进行 编码。 • 分量编码是对亮度信号及两个色差信号 （或对三个基色信号）分别进行编码。
• 满足正交结构的条件是抽样频率是 行频的整数倍。 • 根据副载频与行频的偏置关系，只 当时fs=4fsc才形成正交抽样结构。 • 抽样频率较高可降低模拟低通滤波 器及数字滤波器的设计难度。随着 器件速度的提高和成本的下降，4fsc 抽样频率目前被广泛地采用。
二、量化等级
• 在全信号编码中，一般采用四舍五入的 均匀量化。主观实验表明，为获得满意 的图像质量，一般采用8bit量化。当编解 码次数较多时，考虑到量化噪波的累积， 应采用9-10bit量化。
3．2．2 分量编码
一、抽样频率 • 主观实验表明，当亮度信号Y的带宽为 5.8~6MHz、两个色差信号R-Y和B-Y的 带宽2MHz时，可获得满意的图像质量。 • 分量编码时，一般应先根据需要，用低 通滤波器适当地限制三个分量信号的带 宽。所选定的抽样频率应不小于2.2倍信 号最高频率。
• 三个分量信号的抽样频率之间以及它们与 行频之间，一般应有整数倍的关系，以便 于时分复用和形成正交抽样结构。• 考 虑 525 行 制 和 625 行 制 的 兼 容 性 ， Y/RY/B-Y的抽样频率为：13.5/6.75/6.75MHz。 • 色差信号的抽样频率为亮度信号的2/4，简 称为4：2：2标准。根据标准，525行制亮 度信号的每行样点数为858，625行制为864， 色差信号每行样点数均为亮度信号的一半 。
第3章3.3(YC分离)
N=910 (一行点数)
HY
(e j
)
cos
N
2
|HY(e j)|
HC (e j )
sin
N
2
0
|HC(e j)|
2π N
2 2f
N NfH f fH
2f 2f
fS Nf H
0
2π N
0 fH
f
8
二 NTSC梳状滤波器
2. 2行余弦梳状
Z-N
Z-N
0.5
fS=4fsc=910fH 0.5 Y N=910 (一行点数)
- Z -2 +
- Z -2 +
Z -4
Z -4
Z -8
-1/32
H (z) 1 1 z2 2 1 z4 2 1 z8 32
1 z10 z z1 2 z2 z2 2 z4 z4 32
H (e j ) 1 e j10 2 j sin 2 2 cos22 2cos4
3
3.3.1 NTSC数字电视信号的亮色分离
扫描
垂直：525/59.94/2:1 (VB=40H)
水平：fH = (525/2) ×59.94 = 15734.264 Hz
TH = 63.5 S
(HB=10.9 S)
色度信号 C(t) = Q(t) sin(sct+33o ) + I(t) cos(sct+33o )
16
3.3.2 PAL数字电视信号的亮色分离
扫描
垂直：625/50/2:1 水平：fH = (625/2) ×50 = 15625 Hz
色度信号
C(t) = U(t) sin(sct) + k(t) V(t)cos(sct) 副载波频率： fsc = 283.75 fH + 0.5 fV = 283.7516 fH
数字电视机轻松入门教程第二版教学设计
新编黑白/彩色/数字电视机轻松入门教程第二版教学设计1. 前言随着科技的不断进步，电视机也从黑白到彩色，再到数字化时代的数字电视机，电视机的功能和操作越来越复杂。
因此，本教程旨在帮助初学者快速掌握电视机的基本知识和操作，让大家轻松入门，享受高清无敌音影世界。
2. 教学目标•熟练掌握电视机基本操作，包括开关机、调频道、调音量等；•掌握电视机的基本接口和线缆连接方式；•掌握数字电视机的基本操作，包括信号类型选择、频道搜索、图像质量调整等；•了解数字电视机高清音频、预约录制、网络电视等先进功能。
3. 教学内容3.1 黑白电视机基础知识•电视机的基本构造及工作原理；•黑白电视机的屏幕分辨率、对比度及清晰度；•黑白电视机的音频输出及调节。
3.2 彩色电视机基础知识•彩色电视机的基本构造及工作原理；•彩色电视机的屏幕和图像质量调整；•彩色电视机的声音和音频输出调节。
3.3 数字电视机基础知识•数字电视机的基本构造及工作原理；•数字电视机的信号类型选择；•数字电视机的频道搜索及图像质量调整；•数字电视机的高清音频、预约录制、网络电视等功能。
3.4 电视机接口和线缆连接方式•支持电视机输入输出的接口类型和用途，包括电源接口、AV接口、HDMI接口等；•接口间的线缆连接方式及注意事项。
4. 教学方法本教程采用讲授结合实际操作的方式进行教学，课堂中将配备电视机等实物作为教学展示，对理论知识和实际操作相结合，让学生更易于理解和记忆。
5. 教学步骤5.1 黑白电视机基础知识•黑白电视机的基本构造及工作原理；•根据教材讲解，配合讲解实物电视机进行演示操作。
5.2 彩色电视机基础知识•彩色电视机的基本构造及工作原理；•根据教材讲解，配合讲解实物电视机进行演示操作。
5.3 数字电视机基础知识•数字电视机的基本构造及工作原理；•根据教材讲解，配合讲解实物电视机进行演示操作。
5.4 电视机接口和线缆连接方式•支持电视机输入输出的接口类型和用途，包括电源接口、AV接口、HDMI接口等；•接口间的线缆连接方式及注意事项。
电视技术 第二版 (肖运虹) 课后答案
1.2隔行扫描是如何进行扫描的？采用隔行扫描有什么优点？我国广播电视扫描参数有哪些？隔行扫描就是把一帧图像分成两场来扫描。
第一场扫描13579等奇数行，形成奇数场图像，然后进行第二场扫描时，才插进2468,10等偶数行，形成偶数场图像。
扫描方式的帧频较低，电子束扫描图像时所占的频带宽度较窄,约6MHz,对电视设备要求不高，因此，是目前电视技术中广泛采用的方法我国广播电视扫描参数,(隔行扫描方式)行周期:Th=64us 行频:15625Hz行正程:T sh=52us 行逆程:Trh=12us场周期:Tv=20ms 场频:fv=50Hz场正程:T sv=18.4ms 场逆程Trv=1.6ms帧周期:Tz=40ms 帧频:25Hz每帧行数:Z=625(正程575行,逆程50行)每场行数:Z=312.5行(其中:正程287.5行,逆程25行)全电视信号中各辅助脉冲参数如下：行消隐脉宽12us 行同步脉宽：4.7us场消隐脉宽：1612us 场同步脉宽：160us模脉冲脉宽：4.7us 均衡脉冲宽：2.35us我国电视信号的辐射电平：同步电平：100%消隐电平72.5-77.5%白电平：10%-12.5%1.3黑白全电视信号由哪些信号组成？各有什么作用？规定的参数值是什么？黑白全电视信号又称为视频信号,它包括图像信号,复合消隐信号和复合同步信号.图像信号反映了电视系统所传送图像的信息,是电视信号中的主体,它是在行扫描正程期内传送的.复合消隐信号的作用是消除回扫线使图像清晰.复合同步信号的作用是使重现图像和摄取图像同步,正确重现图像并使它稳定.复合同步信号由,行同步信号,场同步信号,横脉冲和前后均衡脉冲组成1.4何谓电视系统图像分解力？垂直分解力与水平分解力分别取决于什么？分解力是指电视系统分解与综合图像细节的能力。
沿图像垂直方向所能分解的黑白线数称为电视系统的垂直分解力。
电视系统理想的垂直分解力等于有效扫描行数。
数字电视技术课程的重点总结
数字电视技术课程的重点总结随着高清、超高清数字电视技术的不断发展，数字电视技术课程的教育需求也越来越高。
数字电视技术课程是现代通信技术的重要分支，它涵盖了数字信号处理、视频编码技术、数字电视传输技术、数字电视应用等领域。
在数字电视技术课程中，学生将学习数字信号处理、视频压缩编解码、传输信道等一系列专业知识。
下面，本文将从以下几个方面总结数字电视技术课程的重点内容。
1.数字信号处理数字信号处理是数字电视技术中最基础的知识。
其核心技术是离散傅里叶变换（DFT）和离散余弦变换（DCT）。
离散傅里叶变换可以将时间域信号转换成频域信号，而离散余弦变换则可以将图像信号转换成频域信号。
在数字电视技术中，离散傅里叶变换和离散余弦变换被广泛应用于数字视频信号的处理和压缩编码中。
此外，数字信号处理中的数字滤波器也是非常重要的知识点，它可以在数字视频处理和压缩编码中起到非常重要的作用。
2.视频编码技术视频编码技术是数字电视技术课程中的核心内容。
视频编码技术的作用是将高带宽的视频信号压缩成低带宽的压缩视频信号，从而实现视频信号的实时传输。
在数字电视技术中，常用的视频编码标准有H.264/AVC和HEVC/H.265。
这些编码标准都具有较高的压缩比和较低的码率，能够有效地缩小原始视频文件的大小。
此外，还有一些专业的视频编码技术，如运动估计编码、区块匹配编码和深度学习编码等。
3.数字电视传输技术数字电视传输技术是数字电视技术中的重要内容。
数字电视传输技术主要包括有线传输和无线传输两种。
有线传输主要采用数字电视传输标准，如ATSC、DVB、ISDB等标准。
无线传输主要采用数字电视移动通信标准，如DTMB、DAB等，可以实现在移动设备上收看数字电视节目。
4.数字电视应用数字电视应用是数字电视技术课程中的领域之一。
数字电视应用包括数字电视广播、数字电视点播、互联网电视、移动数字电视等多种应用场景。
数字电视应用涉及了数字电视编码与解码、数字电视传输、互联网技术、移动通信技术、智能终端等多种方面。
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3.1 节目复用 3.2 系统复用 3.3 数据增值业务 思考练习题
3.1 节目复用
3.1.1 PES包 MPEG-2的结构可分为压缩层和系统层。一路节目的视
频、音频及其它辅助数据经过数字化后，通过压缩层完成信 源压缩编码，分别形成视频的基本流ES (Elementary Stream)、 音频的基本流和其它辅助数据的基本流。紧接着，系统层将 不同的基本流分别加包头打包(分组)为PES(Packetized ES， 打包基本流)包。PES又称为分组基本码流。
PES包的结构如图3-1所示。包的头部由多个部分组成。 其中，起始码前缀(Packet Start Code Prefix)由23个“0”后跟1 个“1”组成。包识别(Steam ID)表示这个包的码流是视频、 音
频或数据的序号。PES长度(PES Packet Length)表示这个字 段后面有多少字节。PES头部标志(PES Header Flags)共14个 比特，包含内容有：SC为加扰指示；PR为优先级指示；DA 表示相配合的数据；CR是有无版权指示；OC表示原版或拷 贝；PD表示有无PTS(Presentation Time Stamp，显示时间印 记或时间表示印记)或DTS(Decode Time Stamp，解码时间印 记)；ESCR表示PES包头部是否有时间基准信息；RATE表 示PES包头部是否有基本流速率信息；TM表示是否有8个比 特的字段说明数字存储媒体(DSM)的模式；AC表示未定义； CRC表示是否有CRC字段；EXT表示是否有扩展标志。接下 来是PES头部长度(PES Header Length)、PES头部可选区域 (PES Header Optional Fields)和PES包数据块(PES Packet Data Block)。
TS包包头中的SyncByte有8 b，为同步字节。Ei为误码 指示，1 b。Pusi为有效负荷单元起始指示，1 b。Trp为传输 优先级，1 b。PID(Packet Identifier)为包标识，用来标识包 的类型(如视频、音频、节目特定信息PSI等)，共13 b。Scrflags是加扰标识，2 b。af为适配区域标识，2 b。Cc为连续 计数器，4 b。
2. PSI和TS流的关系 图3-4表示了4个PSI和TS流之间的基本关系。每个TS流 必须有一个完整有效的节目关联表(PAT)，节目关联表中给 出了节目号(Program Number)和此节目的节目映射表(PMT) 位置(PMT-PID)之间的对应关系。在映射为一个TS包之前， PAT可能被分为255个分段，每个分段包含有整个PAT的一部 分。这种分法在出错时可使数据丢失最少，也就是包丢失或 位错误可定位于更小的PAT分段，这样就允许其它分段被接 收和正确解码。节目号0规定用于网络PID。节目关联表在 传送过程中不加密。
3.1.3 节目特定信息 为了能对一路节目的TS流中所含的各种信息进行标识
(如区分音、视频包)，MPEG-2 规定在复合的时候需要插入 节目特定信息PSI(Program Specific Information)。
1. 几种节目特定信息 (1) 节目关联表PAT(Program Association Table)：它给出 每一个节目对应的PMT的PID，还给出NIT的PID，本身的 PID为0x0000。 (2) 条件接收表CAT(Conditional Access Table)：给出条 件接收系统的有关信息，PID为0x0001。 (3) 节目映射表PMT(Program Map Table)：给出一个节 目内各种媒体流的PID及该节目的解码时钟PCR。
图3-1 PES包的结构
3.1.2 TS包 为了进行多路数字节目流的复用和有效传输，又将PES
包作为负载分别插入传送流TS(Transport Stream)包中。TS包 固定为188 B，其包头由固定的4 B和可选的可变长的调整字 段组成，如图3-2所示。
图3-2 TS的结构
TS包包头共4 B，包头后面就是需要传送的有用信息(负 载)，包括音频、视频或数据信息，通常是184 B长度。有时 在有用信息前插入一个调整字段(也称为适应头、自适应域)， 用于补充长度不完整的TS包，或放置节目参考时钟 PCR(Program Clock Reference)。 PCR非常重要，它以固定 频率插入包头，表示编码端的时钟，并反映了编码输出码率。 解码端根据PCR来调整解码系统时钟，以保证对节目的正确 解码。
各种PES包(视频PES包、音频PES包和其它辅助数据的 PES包)按一定的比率复用后可形成一路节目的TS流，如图 3-3所示。
图3-3 MPEG-2中视频流和音频流的多路复用
针对不同的应用环境(信道和存储介质)，ISO／IEC 13818-1规定了两种系统编码方法：节目流PS(Program Stream)和传送流TS(Transport Stream)。PS是针对那些不容 易发生错误的环境(如光盘存储系统上的多媒体应用)而设计 的系统编码方法，特别适合于软件处理的环境。TS流是针 对那些很容易发生错误(表现为位值错误或组丢失)的环境(如 长距离网络或无线广播系统上的应用)而设计的系统编码方 法。
(4) 网络信息表NIT(Network Information Table)：给出物 理传输网络的有关信息。它有Actual和Other之分，表示当前 值和其它值。
(5) 传送流描述表TSDT(Transport Stream Description Table)：PID为0x0002。
PSI信息以段(Section)为单位进行组织，段可以作为负 载插入TS包中，然后以一定的比率插入一路节目的TS流中， 形成完整的一路节目的TS流。
图3-4 PSI和TS流的关系
பைடு நூலகம்
节目映射表(PMT)完整地描述了一路节目是由哪些PES 组成的，它们的PID分别是什么等。单路节目的TS流是由具 有相同时基(PCR)的多种媒体PES流复用构成的，典型的构 成包括一路视频PES、多路音频PES(多声道、普通话、粤语、 英语等)以及一路或多路辅助数据。各路PES被分配了唯一 的PID，MPEG-2要求至少有节目号、PCR-PID、原始流类 型和原始流PID。带有节目映射表的TS包不加密。