数字(高清晰度)电视标准体系(概况)

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电视原理数字电视与高清晰度电视

电视机
阐述高清晰度电视（HDTV）的原理、技术标准和优势，以及各种新型电视技术的特点和应用。
03
高清晰度电视技术特点
高清晰度电视技术原理
垂直与水平分辨率提升
01
高清晰度电视相比传统电视，在垂直与水平方向上提供了更高
的分辨率，使得画面更加细腻、清晰。
宽色域技术
02
高清晰度电视采用了宽色域技术，能够显示更加丰富、真实的
电视原理数字电视与高清晰度电视
汇报人： 2023-12-21
目录
• 电视原理概述 • 数字电视技术解析 • 高清晰度电视技术特点 • 数字电视与高清晰度电视比较
分析 • 数字电视与高清晰度电视发展
趋势预测
01
电视原理概述
电视发展历程
01
机械电视
早期的电视系统采用机械扫描方式，通过旋转的摄像管将图像转换为电信号。
电子电视
02
03
彩色电视
随着电子技术的发展，电子摄像管逐渐取代了机械摄像管，提高了图像质量和稳定性。
彩色电视的出现使电视节目更加丰富多彩，满足了观众对色彩的需求。
电视基本原理
图像信号的产生
摄像机将景物光信号转换为电信号，经过处理后形成图像信号。
图像信号的传输
图像信号通过电视信号传输系统进行传输，包括调制、发射和接收等环节。
未来技术融合趋势预测
5G技术融合
数字电视与5G技术的融合将为高清视频传输提供更快速、更稳定的网络支持，提高用户观看体验。
AI技术融合
数字电视与AI技术的融合将为用户提供更加智能化的服务，如语音识别、图像识别等。
物联网技术融合
数字电视与物联网技术的融合将实现家庭设备的互联互通，提高家庭智能化水平。

(整理)解读电视的分辨率和清晰度

传统大屏幕电视机的清晰度1、大屏幕电视机传统电视机系指幅型比为4:3的阴极射线管（CRT）直观式电视机。

这类电视机有大屏幕与非大屏幕之分，一般将25英寸作为一个界限，等于和大于25英寸的称为大屏幕电视机，小于25英寸的为非大屏幕电视机，或叫小屏幕电视机。

由于小屏幕电视机显示的图像质量比较好，一般不对它们多加研究，而大屏幕电视机的图像清晰度差，扫描线明显，颗粒感重，所以多以它们为研究的对象。

根据市场现有情况，本文只就29英寸、34英寸和38英寸的大屏幕电视机的清晰度进行讨论。

2、荧光粉点距及其对清晰度的影响在电视机的清晰度问题上，与电路有关的因素已经不是最难解决的影响因素，而最难解决的因素还是荧光粉点距问题。

因此，本文不讨论电路系统和聚焦系统对电视机清晰度的影响，而专门就荧光粉点距对清晰度的影响加以讨论。

“荧光粉点距”是指由红、绿、蓝三种荧光粉最小单元按一定方式排列组成的相邻“荧光粉组合”之间的水平距离，一般用PH来表示。

所谓“荧光粉点”是一个用俗了的称呼，实际上不一定是一个点，而是由不同形状的3种颜色荧光粉小单元各自构成的三种不同形状的“荧光粉组合”：圆点状的小单元，成三角形排列，三色荧光粉圆点构成了一个基本称得上是点的荧光粉点（见图2）；短条状的小单元，纵向平行排列，三色荧光粉短条构成了一个正方形荧光粉块或长方形的荧光粉块（见图3）；长线状的小单元，也是纵向平行排列，三色荧光粉长线构成了一条荧光粉线组（见图4）。

以上3种情况，看起来是把单色荧光粉小单元从点向长里做，先得到短条状得，进一步作为线状的。

作成了线状，就达到了极端的情况，如同索尼的新型平面特丽珑显象管，其荧光粉组合已经既不是点，也不是条块，而是从屏幕上边缘一直拉到下边缘的一条长线。

由于这种情况下是线，因此水平像素之间的距离已经不称做点距，而称为“线距”。

但是，为了讨论问题的方便，一般情况下还是使用点距一词，只有在特定情况下才使用线距一词。

数字电视和高清晰度电视概论

图１　模拟信号数字化图２　模拟信号的数字化步骤对彩色全电视信号，现在主要有两种数字化方式，复合和分量，复合是对全电视信号直接进行数字化，编码成PCM，现在已淘汰；分量是对亮度信号Y 和两个色差信号B-Y和R-Y分别进行编码。

得到的数字信号要经过一系列处理，整个处理过程构成数字电视系统，如图3所示。

其中，数字电视系统关键技术主要表现在两个方面，压缩码率的高效编码和传输过程中的数字化处理，包括信源编码、复用解复用、信道编解码、调制解调、加扰解扰、高清显示等。

１　信源编码因数字信号码率非常大，一路6 MHz 的普通电视信号经过数字化，得到的码率高达167 mb/s，占有80 MHz左右带宽，无论存储、传输都难以实现，只有经过压缩，才能有效解决，在图像信号不下降或下降可容忍的范围内，尽量降低图像信号的码率，这个过程就叫压缩编码或叫信源编码。

信源编码的可行性主要有两方面原因：一是图像中存在大量的相关性，一帧或相邻帧之间有很多相同的内容，这是冗余，可以去除，信息冗余有许多种，空间的、结构的、视觉的等，数码压缩就是减少这些冗余量；二是人眼的视觉特性，人眼对原始图像各处失真的敏感度不同，对不敏感、不重要的信息尽可能去除，这并不影响观看效果。

还有图像的统计性，尽量多地去除事件发生概率大的，这都是压缩编码的依据。

数据压缩编码方法分为无损压缩和ADPCMP运动补偿；变换编码：DFT、DCT、KLT、WHT、子带编码；特征提取：分形编码、模型基编码；直接映射：矢量量化、神经网络；混合编码：JPEC标准编码、MPEG标准编码、HZ64标准编码。

现在国际上影响最大的多媒体压缩编码标准是MPEG2，它全称是：运动图像及有关声音信息的通用编码，同时采用预测编码，变换编码和统计编码，消除冗余信息。

２　复用、解复用复用和解复用也是数字电视的关键，是把视频、音频、辅助数据等组成的混合码流经过打包处理，然后复合变成单路的串行码流，送给信道编码和调制。

数字高清晰度电视演播室参数标准

数字高清晰度电视演播室参数标准一、高清晰度电视的定义高清晰度电视HDT系统设计的目标是：图像质量和声音质量比现行的电视广播高出一个档次，能让观众看到清晰鲜艳、生动逼真的画面和听到优美动听的环绕立体声的音响，增强电视的真实感，使观众有身临其境的感受，获得高度的精神享受。

在 CCIR报告中曾这样提出：高清晰度电视应使一个正常视力的观众在距离显示图像高度约三倍距离处看到的图像质量达到和观看原始景物相同的感受。

高清晰度电视不仅在图像清晰度方面，还在屏幕的尺寸、宽高比和声音等方面都有改进。

根据人眼视觉特性和心理效应实验，对HDTV 的基本参数提出了如下的要求：(1)提高图像的空间分解力。

HDTV 在水平方向和垂直方向上的空间分辨率应是普通清晰度电视的二倍，每帧图像行数不少于1000行。

(2)提高场频或帧频，应确保高亮度下图像不闪烁。

(3)提高图像的宽高比，画面高度比为16：9。

(4)展宽色域，提高电视色彩的感染力。

(5)HDTV应有高质量的环绕立体声，至少有4路数字伴音通道，伴音带宽应达 20kHz。

二、数字高清晰度电视演播室参数标准和普通清晰度电视一样，高清晰度电视也有两种标准扫描格式 1l25／60／2：1和 1250／50／2：l。

世界广播联盟技术委员会1998年1月在东京举行的会议上，认为 HDTV节目制作在一些国家中已有多年的历史，HDTV节目制作的标准的参数应具有最大的通用性，在没有任何希望协调各国不同的传输技术的情况下，建议书以 “ITU—R BT．709建议《节目制作及国际间节目交换用HDT参数为依据，作为HDTV的节目制作和交换的一种国际标准。

ITU—R BT．709建议书中规定了节目制作及国际节目交换用HDTV参数值。

(1)每一有效行的有效像素数：1920。

(2)取样结构：正交结构。

(3)取样频率为 225MHz的整数倍。

三、我国数字高清晰度电视演播室参数标准1．HDTV场频的选择目前在国际上的高清晰度电视标准中仍存在50Hz和60Hz两种场频。

一数字电视和高清晰度电视

• 信源编／解码技术 • 传送复用技术 • 信道编／解码技术 • 调制／解调技术 • 中间件技术 • 条件接收 • 大屏幕显示技术
数字电视广播链
V
视频压缩
A
音频压缩
辅助数据控制数据条件接收数据
无
调制
源复混
信
QPSK
道
VSB
信
接
合用
编
QAM
道
收
器
码 COFDM
机
数字电视广播链
（1）信源编码和压缩编码：设法减少原始数字视频、音频和各种辅助数据流的比特率。
3、数字电视对广播电视行业要求更高。数字电视的作业整体性、资产管理一致性、业务统一性特点将引发广播电视行业各个领域的根本性的变化。尤其在标准制定、平台建设、各种整合（行政整合、资产整合、技术整合和业务整合）、技术装备、运营机制和人员素质等方面提出更新、更高、更严的要求。
数字电视是一个大系统
• 从横向来说，数字电视广播是从节目制作(编辑)→数字信号处理→广播(传输) → 接收→显示的端到端的系统问题；
• 从纵向来说，是从物理层传输协议→中间件标准→信息表示→信息使用→内容保护的一系列系统问题。
数字电视系统的结构框图
数字电视设备和技术
• 数字电视节目制作的设备主要有：数字摄像机、数字录像机、数字特技机、数字编辑机、数字字幕机和非线性编辑系统等；
2. 在有效性方面，数字通信的调制技术远远多于模拟调制技术，所能够达到的传输效率远远高于模拟通信。
可靠性比较
• 模拟通信：传输信号在任何时刻由于传输干扰而发生的任何数值上的变化，都将导致所传信息的失真，信号波形的每一点失真都会导致信息丢失。
• 数字通信：接收机只须提取其中一个时刻点（采样点）上的信号就可知道发送端在这个周期内发出的信息。数字通信系统中采用了纠错编码措施，进一步提高对传输干扰的抵抗能力。由于数字信号都可以用某种进制的数值表示，按照某种纠错算法对数字信号进行数值运算，接收机就可以在一定范围内发现甚至纠正传输差错。

高清晰度电视广播概述

关于数字（高清晰度）电视标准问题
1999年，广电总局组织成立了数字（高清晰度）电视标准工作组，组织国内专家开展数字电视标准的研究制订工作。确定数字（高清晰度）电视标准体制为： 1、演播室参数标准；2、视频编码及复用标准；3、音频编码标准；4、信道编码及调制标准；5.频率规划标准。
2000年10月，国家计委批准了将国家质量技术监督局和广电总局关于数字电视标准研究制定的实施方案和数字电视系统测试实验室项目列入2000年国家数字技术产业发展计划和国家数字（高清晰度）电视研究开发及产业化专项工程计划。
数字（高清晰度）电视标准完成情况
GB/T 14857 演播室数字电视编码参数规范
GB/T 17953 4:2:2数字分量图像信号的接口
GY/T 155 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值
演
GY/T 156 演播室数字音频参数
播
GY/T 157 演播室高清晰度电视数字视频信号接口
室
GY/T 158 演播室数字音频信号接口
• 关于色差信号, 人眼对于色度变化的感觉比对于明暗变化的感觉要迟钝一些, 因此, 带宽可以再窄些。
• 考虑到制作节目时的原素材的清晰度和在照片、打印方面的应用, 国际标准将R, G, B的信号带宽分别设定为30MHz。
• 同时将亮度信号和色差信号的带宽比例设定为2:1。
彩色信息的表述 SDTV
高清晰度电视广播概述
高清晰度和标准清晰度电视的比较高清晰度演播室信号标准高清晰度电视数字视频信号接口
高清晰度电视是数字电视中的一种业务
• 数字电视系统的业务 – 低清晰度电视业务 – 常规清晰度电视业务 – 高清晰度电视 – 增强电视业务 – 交互电视业务 – 声音业务 – 数据业务

高清晰度电视

HDTV也是DTV标准中的一种，拥有最佳的视频、音频效果，或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字所构成的数字流来完成的。
逐行扫描
顾名思义，逐行扫描的原理是屏幕图像从第一条扫描线一直连续扫描到最后一条，而非先扫奇数条再扫描偶数条。逐行扫描可以消除因隔行扫描而产生的闪烁等现象，这是因为相较于隔行扫描而言，逐行扫描在同样的时间内扫描了2倍。举例来说，一般的HDTV电视机在隔行扫描的状态下，每秒只扫描了30个完整的图像，而在逐行扫描的状态下，相当于每秒可以扫描60个完整的图像。
隔行扫描
展示50英寸hdtv新品它是显示器扫描的一种方式。隔行扫描指显示屏在显示一幅图像时，先扫描奇数行，全部完成奇数行扫描后再扫描偶数行，因此每幅图像需扫描两次才能完成，造成图像显示画面闪烁较大。因此该种扫描方式较为落后，通常用在早期的显示产品中。隔行扫描就是每一帧被分割为两场，每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行，通常是先扫描奇数行得到第一场，然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应，人眼将会看到平滑的运动而不是闪动的半帧半帧的图像。但是这时会有几乎不会被注意到的闪烁出现，使得人眼容易疲劳。当屏幕的内容是横条纹时，这种闪烁特别容易被注意到。逐行扫描通常从上到下的扫描每帧图像。这个过程消耗的时间比较长，阴极射线的荧光衰减将造成人视觉的闪烁感觉。当带宽受限，以至于不可能快到使用逐行扫描而且没有闪烁效应时，通常采用一种折衷的办法，即每次只传输和显示一半的扫描线，既场。一场只包含偶数行 (即偶场)或者奇数行 (即奇场)扫描线。由于视觉暂留效应，人眼不会注意到两场只有一半的扫描行，而会看到完整的一帧。假设我们使用直接驱动的CRT显示器，那么如果不使用隔行扫描，就需要采用下面的方式之一：
根据各个国家使用电视制式的不同，各国家和地区定义的HDTV的标准分辨率也不尽相同。具体来说，，其中 P代表英文单词Progressive(逐行)，而i则是Interlaced(隔行)的意思。

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