数字电视技术概述

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1.2 数字电视广播系统基本构成（续） 数字电视广播系统基本构成（
调制是指为了提高频谱利用率，把宽带的基带 数字信号变换成窄带的高频载波信号的过程。 信道有卫星广播信道、有线电视信道和地面广 播信道等。 接收机的功能包括调谐、解调、信道编码、解 复用、视音频解压缩、显示格式转换等。
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有线数字电视系统基本结构
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1.4 数字电视主要优势（续） 数字电视主要优势（
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 有线电视数字化，节目容量大大提高。如1 8MHz模拟频道可以传6 10套数字电视节目。 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 MHz带宽内可以传380～630套节目。HFC (1G)会使容量进一步提高。 网络改造(1G) 网络改造(1G)会使容量进一步提高。 3）多信息、多功能 多信息、 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。
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1.3 数字电视技术分类（续） 数字电视技术分类（
2）高清晰度电视HDTV：需至少720线逐行或 高清晰度电视HDTV：需至少720线逐行或 1080线隔行扫描，宽高比为16:9，采用数 1080线隔行扫描，宽高比为16:9，采用数 字压缩音响。视频数码率约为20Mb/s或以上。 字压缩音响。视频数码率约为20Mb/s或以上。 3）数字低清晰度电视LDTV：图像清晰度约为 数字低清晰度电视LDTV：图像清晰度约为 300电视线，视频数码率约为1~2Mb/s，图 300电视线，视频数码率约为1~2Mb/s，图 像质量与VCD相当。 像质量与VCD相当。 另外还有一种增强清晰度电视EDTV，图像 另外还有一种增强清晰度电视EDTV，图像 质量介于SDTV与HDTV之间。 质量介于SDTV与HDTV之间。
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三、信源编码
3.1 视频信号的数字化
模拟信号通过以下三个步骤编码为二进制数字信 号的过程成为模/数变换（A/D变换）或PCM（脉 号的过程成为模/数变换（A/D变换）或PCM（脉 冲编码调制），所得到的信号也称为PCM信号。 冲编码调制），所得到的信号也称为PCM信号。 抽样：每隔一定时间取一次信号值 量化：将每一个抽样的幅度赋值 编码：按规律将量化后的值转换为二值或多值的 数字信号流。
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2.3 DVB视频特点（续） DVB视频特点（ 视频特点
目前在世界上最常用的MPEG- 标准是MP＠ML。 目前在世界上最常用的MPEG-2标准是MP＠ML。 即（主类／主级），它是第一代数宇有线电视 和数字卫星电视的基础。 图象宽高比可以是4 图象宽高比可以是4：3或16：9。 16： 至于码率，它是由节目提供者根据节目质量来 选定的，图像质量越高，所需码流率越高，反 之则越低。
TS
(MPTS)
（
SDH
）
（DS3接口） 接口） 接口
制
ASI接口 接口
接口） 接口 TS（ASI接口） QAM RF
复
接 IRD
调制器 HFC
TS
(MPTS)
接 设
(SPTS)
独
（ ASI接口） 接口） 接口
SDI AES
MPEG MPEG MPEG
备
立 加 扰 器
TS （CA）QAM RF ）
（
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1.4 数字电视主要优势（续） 数字电视主要优势（
4）数字化带来有效的用户管理系统 数字化使得信号非常容易实现加扰、解扰和 加密、解密，便于开展各类收费业务。条件 接收（ CA ）系统的应用，可以实现对用户 的有效管理，确保运营商的资金回报。
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二、数字电视标准
目前，数字电视广播有三个相对成熟的标准 制式： 欧洲的DVB（数字视频广播）标准 欧洲的DVB（数字视频广播）标准 美国的ATSC（先进电视制式委员会）标准 美国的ATSC（先进电视制式委员会）标准 日本的ISDB（综合业务数字广播）标准 日本的ISDB（综合业务数字广播）标准
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3.2 图像压缩编码的主要技术与标准
主要标准包括CCITT的 系列、JPEG和MPEG： 主要标准包括CCITT的H系列、JPEG和MPEG： H系列：针对电视电话会议，传输码率为 64kbps~1.92Mbps。编码方法包括DCT变换、 64kbps~1.92Mbps。编码方法包括DCT变换、 可控步长线性量化、变长编码及预测编码等。 JPEG：针对静止图像压缩编码。是一种不含帧 JPEG：针对静止图像压缩编码。是一种不含帧 间压缩的帧内压缩编码方法，有利于编辑，其 主要编码过程与H.261的帧内编码过程大致相 主要编码过程与H.261的帧内编码过程大致相 同。
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3.1 视频信号的数字化（续） 视频信号的数字化（
BT.601建议采用对亮度信号和两个色差信号分 BT.601建议采用对亮度信号和两个色差信号分 别编码的分量编码方式，对不同制式的信号均 采用相同的取样频率，对亮度信号Y 采用相同的取样频率，对亮度信号Y采用的取样 频率为13.5MHz。由于色度信号带宽远比亮度 频率为13.5MHz。由于色度信号带宽远比亮度 信号的带宽窄，因此对色度信号U 信号的带宽窄，因此对色度信号U和V的取样频 率为6.75MHz。 率为6.75MHz。 色度信号的取样率是亮度信号取样率的一半， 常称为4:2:2格式，可以理解为每一行里Y 常称为4:2:2格式，可以理解为每一行里Y、U、 V的样点数之比为4:2:2。 的样点数之比为4:2:2。
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2.1 DVB标准概述（续） DVB标准概述（ 标准概述
传输标准： 传输标准： DVB- ：用于11/12GHz频段的数字卫星系统， DVB-S ：用于11/12GHz频段的数字卫星系统， 适用于多种转发器带宽与功率，传输层最大码 率为38.1Mbps。 率为38.1Mbps。 DVB- ：用于8MHz的数字有线电视系统，与 DVB-C ：用于8MHz的数字有线电视系统，与 DVB- 系统兼容，传输层最大码率38.1Mbps。 DVB-S系统兼容，传输层最大码率38.1Mbps。 DVBDVB-T ： 用于6、7、8MHz的地面数字电视广 用于6 8MHz的地面数字电视广 播系统，传输层最大码率24Mbps。 播系统，传输层最大码率24Mbps。 DVB还有多种网络接口标准。 DVB还有多种网络接口标准。
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2.1 DVB标准概述 DVB标准概述
DVB是一个由全世界25个国家超过200个组织 DVB是一个由全世界25个国家超过200个组织 参加的项目组织，起源于欧洲。 其主要目标是找到一种对所有传输媒体都适用 的数字电视标准协议（信道编码协议）。
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2.2 DVB标准的核心 DVB标准的核心
1）基带处理： 基带处理： 采用MPEG压缩的音频、视频及数据格式作为信 采用MPEG压缩的音频、视频及数据格式作为信 源压缩与编码（ES流）。 源压缩与编码（ES流）。 采用公共MPEG- 传输流（TS流）复用方式。 采用公共MPEG-2传输流（TS流）复用方式。 采用公共的业务信息用（SI）。 采用公共的业务信息用（SI）。 系统的第一级信道编码采用 R-S前向纠错编码 保护。
模拟电视有PAL、NTSC等制式，数字化后会形 模拟电视有PAL、NTSC等制式，数字化后会形 成不同制式的数字视频信号，不便于国际数字 视频信号的互通。因此，国际电联出台了 BT.601分量数字系统建议。我国对应的国家标 BT.601分量数字系统建议。我国对应的国家标 准为GB/T14857-93《 准为GB/T14857-93《演播室数字电视编码参 数规范》 数规范》。
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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 数字信号处理、 数字信号在记录/ 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／ 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。 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 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）。 量制评定为3.25级）。
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2.3 DVB视频特点 DVB视频特点
演播室数字视频标准是SDI。而DVB系统的视 演播室数字视频标准是SDI。而DVB系统的视 频采用标准的MPEG- 压缩编码，它分成4 频采用标准的MPEG-2压缩编码，它分成4种信 源格式或称“ 源格式或称“级”（LEVEL），从录像带的低 LEVEL），从录像带的低 图像清晰度，到高清晰度电视。 DVB视频标准还定义了5 DVB视频标准还定义了5个“类”（PROFILE） PROFILE） 的概念，每一个不同的“ 的概念，每一个不同的“类”（PROFILE）能 PROFILE）能 够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。 在“类”中存在两种图像取样方式，即：4：2： 中存在两种图像取样方式，即：4 2和 4：2：0格式。
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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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1.2 数字电视广播系统基本构成（续） 数字电视广播系统基本构成（
信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码 的过程。辅助数据可以是独立的数据业务，也 可以是和视频、音频有关的数据，如字幕等。 多路复用是将视频、音频和数据等各种媒体流 按照一定的方法复用成一个节目的数据流，将 多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过 程。 信道编码是指纠错编码。为了能在接收端和纠 正传输中出现的错误，信道编码在发送的信号 中增加了一部分冗余码，即通过牺牲信息传输 的效率来换取可靠性的提高。