数字电视国际标准
国际上通用的几种数字电视传输标准
参 数 。ＭＵＳ Ｅ频 带 压缩 方 式 和调 频 传 输 制 的卫 星 广 播 制 式 Ｈ ｖｓ ｎＨ Ｔ ｉｉ ｏ Ｄ Ｖ。但 它 仍 是模 拟 的 ｉ
亮 度 和 色 差 信 号 时 分 复 用 ．而 不 是 全 数 字 电视 系
４２ Ａ Ｓ ． Ｔ Ｃ的 系 统 复 用
信道 编码 器 的输 入信 号为 Ｔ Ｓ传输 流 。
中图分类号 ：Ｔ ９ ９１ ７ ＿ ５ 文献标识 码 ：Ａ 文章编号 ：１７ － ４ ８ （０ ６ ３ ０ ５ － ５ Ｎ ４ ．９ ；Ｔ６ １ ６ ２ ５ ６ ２ ０ ）０ － ０ ８ ０
Ａ ｗ ｎｔ ｒ ｔ０ ｌｙ Ｐｏ Ｆｅ Ｉ ｅ ｎａ ｉ ｎａ ｌ ｐｕｌ ｒ Ｄｉ ｉａ ｌ ｖ ｓｏ ａ ｇ ｔ ｌＴｅ ｅ ｉｉ ｎ
特 定 功 能 的 同 时也 要 为 之 付 出相 应 的 代 价 ，如频 谱 分 段 传 输 对 系
统 频 率 分 集性 能 与净 载 荷 率 的影 响 ，采 取 以频 谱 分段 为 基础 实 现
不 同误码 保护 率分 层 传输 对系 统复 杂度 的影 响 ，在
系统 内层 采用 延 时长 达数 百毫 秒交 织环 节对 系统 及 业务 同步 响 应 的影 响 等 。 下 面重 点 介 绍一 下 日本 地 面 数字 电视 系统 Ｉ— Ｓ
传 送
Ｃ ）系 统复 用 它是 将 视频数 据 、音 频数 据 及辅 助 数据 码 流分 别 以一定 的 比特 数 为单位 打
翱— 复复外字］ —． 用Ｒ＝Ｉ ．叫 －．４ｒ基 １ Ｄ码交 Ｉ１ Ｉ 卷带 数 ｌ 适２Ｊ 卜 音用 （ｆ积 据 配４ ． 频Ｉ 能０节 ｌ ８ １ １ 量辅 ｆ成 — ＿－ ＿ ，内 织
标准。
点 ，例 如 ：信 号质 量高 、抗 干扰 能力 强 、传 输效 率 高 、多 功 能复 用 、便 于 网络 化 等 ，使 之 成为 公认 的 下一 代 电视 系统 。数 字 电视 按传 输方 式 分 为 地 面 、 卫 星 和有 线 ．但 尚无 统一 的国 际标 准 。 目前
数字电视标准
ATSC 的格栅编码器
干扰抑制滤波器 预编码器
格栅编码器
X2
Y2
D
X1
Y1
D
D
8电平符号映射器
Z2 Z2 Z1 Z0 R
0 0 0 -7
0 0 1 -5 0 1 0 -3 R
0 1 1 -1
Z1 1 0 0 +1 1 0 1 +3
TCM编码后只是使一定幅度的调制载波的幅度分级 数目加倍，级差减半，并不影响已调波携载的信息 速率和所需的信道带宽。
由于信号具有的TCM编码特性，又有加强的纠错能 力，接收端的TCM解码总效果是解码差错降低。
增加了编解码电路的复杂性。
在TCM编码后的8电平残留边带载波调幅 （8VSB）中，6 MHz已调制载波带宽内可传 送的MEPG-2的恒定码率为
像素数
宽高比 扫描参数
（水平×垂直）
1920×1080 16:9
60I， 30P，24P
1280×720 16:9
60P，30P，24P
704×480 16:9/4:3 60I， 60P，30P，24P
640×480 4:3
60I， 60P，30P，24P
HDTV：一帧图像207.36万像素、92.16万像素 SDTV：一帧33.792万像素 、 第四行：计算机VGA格式，一帧30.72万像素，
Z0
1 1 0 +5 1 1 1 +7
D=12符号延时
格栅编码器的输入X2、X1是数据交织器串行数据流 输出，经串/并变换后的两路并行数据流，每对X2、 X1代表一个符号（2bit)，有四种状态。 X2经过由梳状滤波器组成的一个预编码器实施梳状 滤波，延时器D使数据延时12个符号时间，输出为 Y2。相应的X1改标记为Y1。这个数字滤波器减弱 与NTSC信号之间的同频道干扰。 在格栅编码器中，Y2直通后记为Z2, Y2在后面的符 号映射器中，由其1、0值决定了输出8电平的正、 负值。
世界三大数字电视标准简介
世界三大数字电视标准简介数字电视按传输方式分为地面、卫星和有线三种。
1995年，欧洲150个组织成立了DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广播)联盟，这个联盟现在已经拥有近200个成员。
1997年，DVB联盟发表了它的数据广播技术规范，包括卫星数字电视传输标准DVB-S、有线电视传输系统标准DVB-C和地面传输标准DVB-T，为卫星、有线和地面电视频道传送高速数据铺平了道路。
其中，DVB-S规定了卫星数字广播调制标准，使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四套数字电视节目，大大提高了卫星的效率。
DVB-C规定了在有线电视网中传播数字电视的调制标准，使原来传送一套PAL制节目的频道可以传播四至六套数字电视节目。
DVB-S和DVB-C这两个全球化的卫星和有线传输方式标准，目前已作为世界统一标准被大多数国家所接受（包括中国）。
而对于地面数字电视广播标准，经国际电讯联盟（ITU）批准的共有三个，分别为：欧盟的DVB-T标准、美国的ATSC(Advanced Television System Committee，先进电视制式委员会)标准和日本的ISDB-T（Integrated Services Digital Broadcasting，综合业务数字广播）标准，因此，数字电视标准之争主要集中在地面数字广播系统。
1. DVBDVB, 数字视频广播Digital Video Broadcasting的缩写；是由DVB 项目维护的一系列国际承认的数字电视公开标准。
DVB项目是一个由300多个成员组成的工业组织，它是由欧洲电信标准化组织European Telecommunications Stan dards Institute (ETSI), 欧洲电子标准化组织European Committee for Electrotec hnical Standardization (CENELEC) 和欧洲广播联盟European Broadcasting Uni on (EBU)联合组成的联合专家组Joint Technical Committee (JTC)发起的。
数字电视标准
数字电视标准数字电视是指利用数字技术传送电视信号的一种电视传送方式。
数字电视标准是指在数字电视传输和接收方面所遵循的技术规范和标准。
数字电视标准的制定对于数字电视的发展起着至关重要的作用，它可以保证数字电视的传输质量和接收效果，也可以促进数字电视产业的健康发展。
目前，国际上主要采用的数字电视标准有ATSC、DVB和ISDB等。
ATSC（Advanced Television Systems Committee）是美国的数字电视标准，它采用8VSB（8-level Vestigial Sideband）调制方式，具有传输距离远、抗多径干扰能力强的特点。
ATSC标准在美国和加拿大等地得到了广泛应用，是北美地区主要的数字电视标准。
DVB（Digital Video Broadcasting）是欧洲的数字电视标准，它采用COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制方式，具有抗多径干扰、频谱利用率高的特点。
DVB标准在欧洲、澳大利亚等地得到了广泛应用，是全球范围内使用最广泛的数字电视标准之一。
ISDB（Integrated Services Digital Broadcasting）是日本的数字电视标准，它采用地面波和卫星波的混合传输方式，具有传输距离远、抗多径干扰能力强的特点。
ISDB标准在日本、巴西等地得到了广泛应用，是亚洲和南美地区主要的数字电视标准。
除了上述的主要数字电视标准外，还有一些其他的数字电视标准，如中国的DTMB（Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting）标准、韩国的DMB（Digital Multimedia Broadcasting）标准等。
这些数字电视标准在各自的国家和地区得到了广泛应用，为当地的数字电视产业发展做出了重要贡献。
数字电视标准的制定需要考虑多方面的因素，如传输距离、频谱利用率、抗干扰能力、成本等。
各国数字TV标准
6．2数字电视数字电视有三种广播传播方式。
(1)地面数字电视广播地面数字电视广播是由电视台在地面VHF／UHF广播信道上开路传输数字电视节目的广播，是最普及的电视广播方式。
由于地面广播信道情况复杂、干扰严重，面临多径传播而带来的符号间干扰，因此技术上的要求比较高，是要重点介绍的无线通信内容。
(2)卫星数字电视广播卫星电视广播是利用卫星作为微波中继站的一种电视广播通信手段。
在第5章已详细介绍了卫星通信技术，本章第3节还将专门介绍卫星数字电视广播的内容。
．(3)有线数字电视广播有线数字电视广播是利用电缆或光纤作为传输信道的广播电视系统，由于信道条件好，因此质量高，节目频道多，便于开展按节目收费(PPV)、节目点播(VOD)及其他双向业务。
严格地讲，有线电视数字广播属于有线通信，已超出本书讨论的范围，所以不准备进一步展开。
6．2．1世界主要数字电视标准正如模拟电视有PAL、NTSC、SECAM等制式一样，数字电视也要制定本身的标准。
目前世界上最主要的数字电视标准有三种：美国的ATSC、欧洲的DVB和日本的ISDB。
其中前两种标准用得较为广泛，特别是DVB已逐渐成为世界数字电视的主流标准。
(1)ATSC标准ATSC(Advanced Television System Committee)是美国高级电视系统委员会的简称，于1995年经美国联邦通信委员会正式批准成为美国的高级电视(ATV)国家标准。
ATSC标准规定了一个在6 MHz带宽内传输高质量的视频、音频和辅助数据的系统，在地面广播信道中能可靠地传输约19 Mb／s的数字信息，在有线电视频道中能可靠传输38 Mb／s的数字信息，该系统能提供的分辨率达常规电视的5倍之多。
ATSC被加拿大、韩国、阿根廷、中国台湾地区以及墨西哥采用，亚洲及中北美洲的许多国家也正在考虑使用。
(2)DVB标准DVB(Digital Video Broadcast)数字视频广播是欧洲广播联盟组织的一个项目。
mpeg国际标准
MPEG（Moving Picture Experts Group）是一个国际标准化组织，致力于制定数字音频和视频编码标准。
MPEG 国际标准涉及多种多媒体技术，其中最著名的是MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4 和MPEG-7。
1. MPEG-1：于1993年发布，最初设计用于压缩视频和音频，以适应CD-ROM存储。
它是数字视频和音频的首个国际标准。
2. MPEG-2：于1995年发布，广泛用于数字电视、DVD、蓝光光盘等广播和储存媒体。
MPEG-2支持高质量视频压缩，并允许多个音频流。
3. MPEG-4：于1999年发布，旨在提供更高的压缩效率和更多的功能。
MPEG-4标准不仅支持视频和音频压缩，还包括对3D图形、虚拟现实、交互性和其他多媒体元素的支持。
4. MPEG-7：是一个于2002年发布的标准，旨在定义一组描述多媒体内容的元数据，以便更有效地检索和管理这些内容。
这些标准由国际电工委员会（IEC）和国际电信联盟（ITU）联合组成的JTC 1/SC 29 （图像、声音和多媒体编码标准化委员会）制定和维护。
这些标准的制定旨在促进全球多媒体应用和服务的
互操作性和互通性。
视频编码的国际标准
视频编码的国际标准视频编码是指将视频信号转换为数字信号的过程，它是数字视频处理中的重要环节。
在数字视频处理中，视频编码的国际标准对于视频质量、传输效率、存储空间等方面起着至关重要的作用。
本文将介绍视频编码的国际标准，包括H.264/AVC、H.265/HEVC以及未来的视频编码标准。
H.264/AVC是一种广泛应用的视频编码标准，它由ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) 和ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) 共同制定。
H.264/AVC采用了先进的视频压缩技术，能够在保持较高视频质量的同时，实现更高的压缩比。
这使得H.264/AVC成为了广泛应用于视频会议、数字电视、蓝光光盘等领域的主流视频编码标准。
随着视频应用场景的不断拓展，对视频编码标准的需求也在不断提升。
H.265/HEVC作为H.264/AVC的后继者，采用了更加先进的压缩技术，能够将视频压缩率提高约50%，同时保持与H.264/AVC相当的视频质量。
H.265/HEVC在4K、8K超高清视频、虚拟现实等领域有着广泛的应用前景，成为了当前和未来视频编码的重要标准。
除了H.264/AVC和H.265/HEVC之外，未来的视频编码标准也备受关注。
随着5G、物联网、人工智能等技术的发展，对视频编码标准的需求将会更加多样化和个性化。
未来的视频编码标准将会更加注重对多种场景的适配性，包括移动端、云端、边缘计算等不同的应用场景。
总的来说，视频编码的国际标准在数字视频处理中起着至关重要的作用。
H.264/AVC和H.265/HEVC作为当前的主流视频编码标准，分别在不同的应用场景中发挥着重要作用。
未来的视频编码标准也将会不断演进，以适应多样化的视频应用需求。
视频编码的国际标准的不断完善和创新，将会推动数字视频处理技术的发展，为用户带来更加优质、高效的视频体验。
数字电视传输DVB标准
数字电视传输DVB标准数字电视传输(DVB)标准是一种用于在数字电视传输中传送音频、视频和数据的国际标准。
DVB标准定义了一系列技术规范和协议，用于数字电视信号的传输、编解码和接收。
DVB标准是由Digital Video Broadcasting项目组组织制定的，并得到了全球范围内广播电视行业的广泛认可。
DVB项目组的成员包括广播电视运营商、电视设备制造商、技术提供商和政府机构等各方利益相关者。
DVB标准涵盖了多种传输媒介，包括卫星、有线、无线和互联网等。
它提供了一种灵活的、适用于不同传输网络的解决方案，使得数字电视节目可以以高质量和高效的方式进行传输和接收。
DVB标准定义了数字电视信号的编码和解码规范。
它支持多种视频编码格式，如MPEG-2、MPEG-4和H.264等，以及多种音频编码格式，如MPEG-1 Audio Layer II和Advanced Audio Coding等。
DVB标准还规定了数字电视传输中的其他关键技术，如程序指南、数据广播、互动电视和高清电视等。
它提供了一种统一的平台，可以支持多种电视服务和应用，如电视直播、点播、录制和互动等。
DVB标准的实施需要各种接收设备的支持，包括数字电视机、机顶盒和电视卡等。
这些设备需要符合DVB标准的硬件和软件要求，以确保能够正常解码和显示数字电视信号。
通过采用DVB标准，数字电视传输可以更加高效和可靠。
它提供了更高的压缩比率和更好的图像质量，使用户可以享受到更多的电视节目和服务。
总之，DVB标准是数字电视传输的国际标准，定义了数字电视信号的传输、编解码和接收规范。
通过采用DVB标准，数字电视传输可以更加高效和可靠，用户可以享受到更多的电视节目和服务。
DVB标准的实施对数字电视的发展起到了重要的推动作用。
它为电视广播行业提供了统一的技术规范和标准，使得不同国家和地区之间可以进行数字电视节目的交流和互通。
同时，DVB标准也为用户提供了更好的观看体验和更多的选择。
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1 7 1 8 2 4 4 7色9 9度9 9量9 9化9 矩9 阵
18 21 26 66 99 99 99 99 24 26 56 99 99 99 99 99 47 66 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99
td 0.835tH
每行的显t 示d 时0 .间8 3 5 6 3 .5 5 5 6 5 3 .0 6 9s
fs 9.045MHz
信息工程系
若设抽样频率
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6
5.4 JPEG标准
▪ 则 t d 时间内的抽样数N如下式所示 N f s t d 9 . 0 4 5 M H z 5 3 . 0 6 9 s 4 8 0
扫描1
DNL段
扫描2
扫描未
(表/杂项) 扫描1
ECS0
RST0
熵编码 0
(MUC1 ),(MUC2 ),厖 ..(MUCRi )
ECS未-1
RST未-1
ECS未
熵编码末 (MUCn ),(MUCn+1 ),厖 ..(MUC末)
5.4 JPEG标准
3. 熵编码器 熵编码也称无损编码或无误差编码。熵编码分为两
个步骤，其一为中间熵编码，其二是可变长度熵 编码
JPEG标准的DCT变换编码、解码过程及熵编码的 具体操作方法请见附录
信息工程系
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13
5.4 JPEG标准 4. 数据交换格式
SOI
帧
EOI
(表/杂项) 帧头
信息工程系
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10
5.4 JPEG标准
量化矩阵量化
正量化：
GQ(u,v)取整数G Q((uu,,vv))
G (u,v)
Q (u,v)
式中
为DCT系数，
反G 量'(u 化,v)：GQ(u,v) Q (u,v)
为量化步长
信息工程系
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11
5.4 JPEG标准
经Zig-Zag扫描后，把二维量化系数转换为一维数据序列， 以便进行熵编码
国际电报电话咨询委员会 CCITT(后改为国际电信联盟 ITU)。
国际电工委员会(IEC)也参加合作
1992年7月通过了标准的第一部分，后又对有关测试标准
草案(即标准的第二部分)作了进一步修改
信息工程系
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2
5.4 JPEG标准
JPEG包含两种基本压缩方法： 有损压缩：基于DCT的有损压缩，又称为基线顺序编解码
这种低频在前高频在后Zig-Zag扫描的排列方式也称带状 编码，因为它和频带由低到高呈带状一致。这和量化步长 逐步提高的方式一致，所以也称门限系数排列方式
对于直流分量DC进行差分脉冲编码
DCi
D C i-1
B i-1
Bi
D IF F = D C i-D C i-1
信息工程系
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数字电视国际标准
5.4 JPEG标准
JPEG的目标：
JPEG用于连续变化的静止图像
连续变化是指灰度等级和颜色两方面的连续变化
静止图像数据压缩标准 JPEG
Joint Photo-Graphic Experts Group
联合图像专家组
从1986年正式开始制订,由多个国际组织联合制定:
国际标准组织 ISO
压缩图像数据
熵解码器 去量化器 反向DCT
专用数据表 专用数据表
重建源图像
信息工程系
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5
5.4 JPEG标准
JPEG标准中的像素
以NTSC制为例，它的视频最高频率为4.2MHz， 故抽样频率可取8.4MHz至9MHz
NTSC制 行频 行周期
fH tH 59 f1H.94 635.2 2 55 55 615 s734.25H z
光栅转换或扫描转换：NTSC制一帧图像为525行，
其中包含两场，若扣除两场的场消隐360 所/4需51 78 40 行% ，
则余451行,转换到360行,则需要并行。
按
，则每10行需要并成8行，这就是
图像光栅处理中常用的光栅转换或扫描转换
信息工程系
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8
5.4 JPEG标准 JPEG压缩流程示意图
信息工程系
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3
5.4 JPEG标准
1. 基于DCT的编码器和解码器 基于DCT的JPEG编码器：
8×8方块
基于DCT的编码器
正向DCT
量化器
熵编码器 压缩图像数据
源图像数据
专用数据表 专用数据表
ห้องสมุดไป่ตู้信息工程系
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4
5.4 JPEG标准 基于DCT的JPEG解码器：
基于DCT的解码器
(Baseline Sequential Codec)方法 无损压缩：又称预测压缩方法
JPEG编码压缩的基本算法及H.261的帧内模式相似， JPEG标准的图像压缩是在本帧内进行, 与前后帧无关
JPEG可用于活动图像压缩编码，只不过压缩方法只限于 帧内进行，不作运动补偿和帧间差运算。这种用于活动图 像的压缩技术称作：M-JPEG(Motion-JPEG), 主要用于高 质量图像压缩编码方案中，例如电视台节目编辑中
▪
抽样数N:一行中的显示区或称有效像素区中的
像素数
信息工程系
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7
5.4 JPEG标准
像素形状
又称为纵横比，按JPEG标准规定像素纵横比为1： 1，也就是像素为正方形
例如上述NTSC制中一行像素为480个，若像素纵 横比为1：1，图像尺寸纵横比为3：4，则一帧图 像应有的行数为480×3／4＝360行
信息工程系
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9
5.4 JPEG标准
2. 离散余弦变换和DCT系数量化
JPEG标准是将“二维”空间的图像数据用离散余弦 变换DCT公式变换到二维频域成为二维频率系数。 变换后的系数经量化矩阵量化
1 6 1 1 亮1 0 度1 6 量2 4 化4 0矩阵5 1 6 1
12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99