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电视原理与接收技术数字电视基本原理第9章

内容提要本章介绍数字电视基本原理，主要内容包括数字电视广播系统的基本组成、信源编码、多路复用和信道编码。跳至目录

1数字电视广播系统的组成；2视频压缩编码的各种方法；3MPEG-2标准；4TS流的组成、PSI和TS流的关系、节目复用和系统复用；6LDPC码5FEC的4个组成部分；知识要点

概述019.3多路复用039.2信源编码029.4信道编码04

概述1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。2

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。

数字电视基础019.1.3数字电视发展概况数字电视的优点02

9.1.1数字电视基础数字电视广播系统的构成图9-1是数字电视广播系统方框图，系统由信源、信源编码、多路复用、信道编码、调制、信道和接收机六部分组成。信源是数字摄像机。视频是数字摄像机输出的未压缩数字视频信号，也可以是模拟摄像机输出的模拟视频信号进行模数变换后的未压缩数字视频信号。音频是数字摄像机输出的未压缩数字音频信号，也可以是拾音器输出的模拟音频信号进行模数变换后的未压缩数字音频信号。

图9-1数字电视广播系统方框图视频压缩音频视频音频压缩辅助数据控制数据信道多路复用信道编码调制接收机信源编码信源

信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码，数字电视按照MPEG-2标准进行信源编码，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。信源编码是为了提高数字通信传输效率而采取的措施，是通过各种编码尽可能地去除信号中的冗余信息，以降低传输速率和减少传输频带宽度。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，多个节目的数据流再复用成单一的数据流。

为了达到数字通信系统高效率和可靠性的最佳折衷，信源编码和信道编码都是必不可少的处理步骤。信道编码是指纠错编码。信道编码是为提高数字通信传输的可靠性而采取的措施。为了能在接收端检测和纠正传输中出现的错误，在发送的信号中增加一部分冗余码，因此信道编码增加了发送信号的冗余度，它牺牲信息传输的效率来换取可靠性的提高。010201

调制是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，应根据传输信道的特点采用效率较高的信号调制方式，常用的方式有QAM、QPSK、TCM、COFDM和VSB。01信道有卫星信道、有线电视信道和地面广播信道等。卫星广播着重于解决大面积覆盖。有线电视广播着重于解决城镇等人口居住稠密地区“信息到户”。而地面无线广播由于其独有的简单接收和移动接收的能力，能够满足现代信息化社会“信息到人”的基本需求。02接收机包括调谐、解调、信道解码、解复用、视音频解压缩、显示格式转换等。03

现有模拟彩色电视接收机的电路中采用了多种数字化处理技术，往往自称为数码电视或数字化电视,这些彩色电视机在不改变现行模拟广播电视传输体制的前提下，对解调后的视频和音频的基带信号采用了数字处理技术，获得了更高质量的图像和伴音，增加了电视机的功能，但仍属于模拟电视的范畴，只能接收模拟电视信号，无法接收数字电视信号。与真正的数字电视是两个不同的概念，不可混淆。电视信号的数字化处理使现行模拟电视机的性能改善，功能扩展，同时又为模拟电视向数字电视的过渡准备了必要的技术条件。2.数字电视与电视数字化处理的区别

SDTV和HDTV1数字电视分为标准清晰度电视2高清晰度电视3标准清晰度电视(SDTV，StandardDefinitionTelevision)是指质量相当于目前模拟彩色电视系统(PAL、NTSC、SECAM)的数字电视系统，也称为常规电视系统。其来源是，ITU-R601标准的4:2:2的视频，经过某些数据压缩处理后所能达到的图像质量，有效像素数为720×576，清晰度大于450电视线，视频数码率约为5Mb/s。4

高清晰度电视(HDTV，HighDefinitionTelevision)是指水平清晰度和垂直清晰度大约为目前模拟彩色电视系统的2倍，宽高比为16:9的数字电视系统。根据ITU的定义，一个具有正常视觉的观众在距离高清晰度电视机大约是显示屏高度3倍的地方所看到的图像质量应与观看原景象或表演时