第12章、数字电视技术PPT.ppt

第十二章 数字电视技术 学习要点： 1．信源编码、MPEG2图像压缩标准、伴音压缩标准； 2．多路复用、节目复用技术； 3．信道编码及前向纠错原理； 4．数字电视广播标准； 5．数字电视接收机方框图； 6．有线数字电视接收机方框图； 7．有线数字电视机顶盒的功能和结构； 8．有线数字电视技术中的常用接口。 ; 我们知道，电视广播有一个录制 (摄像)、发射、接收的信号传递过程。传统模拟电视传递的是电压、电流等物理信号，在传播过程中这些信号易被干扰和损失，因此模拟电视最终显示的图像质量、声音质量与演播室播出的原版有一定的差距，容易有噪波、重影、噪声及失真等现象。见图12-1所示。; 第一节 数字电视的信号处理技术 在现行彩色电视制式中，中国采用的是PAL制，PAL制彩色电视系统采用与行频锁定的副载波。 从频谱分布图来看，见图12－2所示，亮度信号和色度信号的频谱重叠。而亮、色信号分离常采用的技术有：（1）滤波器+陷波器+延迟线；（2）用梳状滤波器实现亮色分离。但频谱重叠会导致亮色串扰的问题。即为了分离亮色信号，牺牲了亮度信号的高频成份。; ②D2-MAC制 D2-MAC制是众所周知的模、数混合，时分复用分量传输彩色电视系统。在采样和AD转换后，在时间轴上Y信号压缩成2/3，两个色度信号CbCr压缩成1/3， 采用Duobinary Data格式编码（这就是“D2”的含义）。亮度信号：720像素，色度信号：U、V各180像素，即4:2:0数据格式。 为什么要将电视信号数字化呢？ 因为模拟电视系统的亮度、色度信号频谱重叠影响了电视图像质量，模拟电视传输易受干扰，信号质量不好，且模拟电视信号在编辑、存储、交换过程中会因信号损失而导致图像质量下降。 那么，视频信号数字化要达到什么样的目的呢？ ◆方便电视信号的编辑、存储、交换。 ◆让观众在家里观看到演播室质量的图像。 解决上述问题的唯一途径就是———采用压缩编码，信源编码和信道编码是视频信号数字化过程中的两种重要的压缩编码方式。需要注意的是：数字电视使用的压缩编码属??有损编码。 一、信源编码 信源编码是对节目源信号进行的压缩编码，它通过一系列的数学变换和编码，将数字视频和音频的节目源数据压缩到足够小的bit 率，可以在有线电视、卫星电视或地面电视等广播通道中传输。去除电视信号在空间和时间上的冗余是信源编码的指导思想。 ; 1．常见编码 数字电视中的常见编码见表12－1所示。 表12－1 常见编码;表12－2 MPEG-1标准组成; ③ MPEG-4标准 MPEG-4是音视频对象（Objects）的编码。尽管MPEG-1在数字存储媒体（如VCD），MPEG-2在数字电视已得到广泛应用，但仍需要一个用于表述，集成和变换音视频信息的标准，在诸如固网宽带系统及移动通信窄带系统等的应用。 ④ MPEG-7标准 MPEG-7是关于上下关系和目标的标准。数字音视频信息越来越多，但对音视频信息的检索越来越困难，尽管目前有很多以文字为基础的检索、有哪些信誉好的足球投注网站工具，例如Internet上的各种有哪些信誉好的足球投注网站工具，但要发现音视频素材却很困难。 MPEG-7的目标是建立一种多种媒体内容的描述接口。信息内容包括静止图像、图形、音频、活动图像以及和这些元素相关的多媒体信息，希望用很少的特征就可以对信息进行检索。 ⑵ MPEG的类和级 MPEG-2是MPEG-1的拓展，具有非常广泛的应用领域。为了满足广泛性和通用性的要求，针对不同的处理对象，对MPEG标准制定了类和级。 所谓类或称层面，是指信号处理的语法结构，即信号处理压缩使用的工具，而级或称档次，是指被处理的信号参数和取值范围。 MPEG的类和级见表12－4所示。 ;表12－4 MPEG的类和级; ⑶ 音频信号压缩 在数字电视技术中，除了图像信号需要压缩以外，声音信号也要压缩，但声音信号压缩要比图像信号压缩简单很多，因为声音信号的信息量比图像信号的信息量少得多。人的耳朵能听到声音的频率范围是20Hz～20kHz，如果我们把20Hz～20kHz按照一定的频带宽度分成很多个频率通道，用来对声音进行过滤和处理，就能对声音信号进行压缩。 我们将人耳听觉的局限性来进行音频信号的压缩编码，而不至于使声