数字电视接收1.ppt

目 录 1.1 概述(上) 数字电视是从节目采集、编辑制作到信号的发送、传输和接收全部采用数字处理的全新电视系统，利用先进的数字图像压缩技术、数字信号纠错编码技术、高效的数字信号调制技术等，在处理、传输过程中引入的噪波，只要幅度不超过一定的门限,都可以被清除掉，即使有误码，也可利用纠错技术纠正过来，所以数字电视接收的图像质量较高。数字电视采用压缩编码技术，在只能传一套模拟电视节目的频带内传送多套数字电视节目，电视频道数将迅速增多。数字电视便于开展多种数字信息服务如数据广播、文字广播等，数字电视容易实现加密、加扰，便于开展各类收费业务。 对于一般图像，在二维DCT的变换域中，幅值较大的系数集中在低频区域，对自然景物图像的统计表明，DCT系数矩阵的能量集中在反映水平和垂直低频分量的左上角。量化以后，DCT系数矩阵变得稀疏，位于矩阵右下角的高频分量系数大部分被量化为零。游程编码的思想是，用适当的扫描方式将已量化的二维DCT系数矩阵变换为一维序列，所用的扫描方式应使序列中连0的数目尽量多，或者说使序列中连0的游程尽量长，对游程的长度进行游程编码(RLC，Run Length Coding)以替代逐个地传送这些0值，就能进一步实现数据压缩。常用的Z(Zig-Zag)形扫描和交替扫描如图1-21所示。 图1-21 游程编码 （a）Z字形扫描 （b）交替扫描 游程编码的方法是将扫描得到的一维序列转化为一个由二元数组(run，1evel)组成的数组序列，其中run表示连零的长度，level表示这串连零之后出现的一个非零值。当剩下的所有系数都为零时，用一个符号EOB(End of Block，块结束)来代表。 1.3.2 图像压缩标准 MPEG2 ? 活动图像压缩标准MPEG-2标准制定以前已经存在多种图像压缩标准，MPEG-2是在这些标准的基础上制定的。表1-2是常用标准的名称、编号和主要应用。 ? 表1-2是常用标准的名称、编号和主要应用 标准 编号 全称 应用 JPEG ISO／IECl0918 多灰度静止图像的数字压缩编码 图片压缩、数码相机 H.261 ITU-T建议H.261 p×64kb/s视听业务的视频编解码器 会议电视、可视电话 H.263 ITU-T建议H.263 低于64kb／s的窄带通信信道的视频编码 可视电话 MPEG-1 ISO／IEC11172 具有1.5Mb／s数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码 VCD、电视监控 MPEG-2 ISO／IEC13818 通用的运动图像及其伴音的编码 DVD、SDTV、HDTV MPEG-2标准是MPEG（Moving Pictures Experts Group，活动图像专家组，正式名称是ISO／IEC JTC 1／SC29／WG 11）工作组制定的第二个国际标准，标准号是ISO／IEC13818，题目是通用的运动图像及其伴音的编码。它主要包括系统、视频、音频、一致性、参考软件、数字存储媒体的命令与控制、高级音频编码、10比特视频编码和实时接口9个部分。我国相应的国家标准是GB/T17975《信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码》。作为一个通用的编码标准，应用范围很广，包括标准清晰度电视、高清晰度电视和MPEG-1的工作范围。MPEG-2的解码器可以对MPEG-1码流进行解码。 1.类和级 为了适应适应不同的数字电视体系，MPEG-2有4种输入格式，用级(levels)加以划分； ①低级(LL，Low Level)的图像输入格式，以亮度像素(Pixel记为pel)数计，是352×240×30pel／s或352×288×25pel／s，最大输出数码率是4Mb／s。 ②主级(ML，Main Level)的图像输入格式完全符合ITU-R601标准，即720×480×30pel／s或720×576×25pel／s，最大输出数码率为15Mb／s(高类主级是20Mb／s)。 ③高1440级(H14L，High-1440Level)的图像输入格式是1440×1152pel的高清晰度格式，最大输出数码率为60Mb／s(高类为80Mb／s)。 ④高级(HL，High Level)的图像输入格式是1920×1152的高清晰度格式，最大输出数码率为80Mb／s(高类为100Mb／s)。 MPEG-2有5种不同的处理方法，用类(profiles，也译成档次)加以划分。在5个类中，每升高一类将提供前一类没使用的附加的码率压缩工具，编码更为精细。类之间存在向后兼容性，若接收机能解码用高类工具编码的图像，也就能解码用较低类工具