数字电视体系及有线数字电视传输课件

《数字电视体系及有线数字电视传输课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电视体系及有线数字电视传输课件（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、数字电视体系及有线数字电视传输技术,唐明光 电子科技大学 Jan.6, 2006,内容安排,一、数字电视基本概念 二、数字电视系统组成及关键技术 三、数字电视标准 四、有线数字电视技术基础 五、信源编码技术-压缩编码技术 六、信道编码和调制 七、有线数字电视传输技术 八、条件接收（CA）系统 九、有线电视传输系统对数字电视信号质量的影响 十、机顶盒的应用要求 十一、数字电视参数的测量,1.什么是数字电视 数字电视是一个系统。它指一个从节目摄 制、制作、编辑、存储、发送、传输，到信号 接收、处理、显示等全过程完全数字化的电视 系统。,一、数字电视基本概念,2.数字电视实现的意义 数字电视系统建成

2、后将成为一个数字信号传输平台：它使 整个广播电视节目制作和传输质量显著改善 信道资源利用率大大提高 提供其他增值业务：数据广播，视频点播，电子商务，软件下载，电视购物， 为“三网融合”提供了技术上的可能性。,3. 数字电视分类 HDTV：图像分辨率19201080（16：9） SDTV：图像分辨率720756（PAL） 720480（NTSC） LDTV：VCD级图像分辨率,4. 数字电视的优点 数字传输，信号质量高 彩色逼真 可实现不同分辨率等级接收（HDTV， SDTV） 可移动接收，无重影 增加节目频道 应实现加解密和加解扰，便于展开CA业务 准交互和交互 其它增值业务,二.数字电视系统

3、组成及关键技术,1、系统组成 从横向看：（硬件系统） 节目制作 数字信号处理 传输 接收 显示 从纵向看：（软件系统） 物理层传输协议 中间件标准 信息表示 信息使 用 内容保护, 节目制作设备：数字摄像机、数字录像机、数字特技机、数字编辑 机、数字字幕机、非线性编辑系统 数字处理设备及技术：压缩编/解码设备及技术、数据加/解扰设备及技术、加/解密设备及技术 信号传输：地面、有线、卫星 接收设备：数字电视接收机（卫星、有线） 显示：CRT、LCD、PDP、投影显示等,2.关键技术 1)信源编码技术 视频压缩编码 MPEG-2 音频压缩编码 MPEG-2 （欧洲、日本） AC-3 (美国) 我国

4、标准： GB/T17975.2 2000 “信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码规范 第2部分：视频” GB/T17975.3 2000 “信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码规范 第部分：音频”,2) 传输复用技术 数据打包：N个信道的视频、音频和辅助数据进行数据分组 传输流复用：将N个打包的数据复合成单路串行传输流 标准：国际 MPEG-2 我国 GB/T17975.1 2000 “信息技术运动图像及其伴音信号通用编码 第1部分：系统” 传送复用使电视信号具有与数据通信相似的数据分组（打包）传输，从而 使数字电视系统具备了可扩展、分级和交互通信的基础。,3)信道编码和调制 经信源编码的

5、传输码流通常不适合在传输信道（无线、有 线、卫星）中传输，必须经过某种处理，使之变成适合在 规定的信道中传输的形式。在通信原理中把这种处理称为 信道编码和调制。 信道编码包括：纠错编码、网格编码、均衡等。 信道编码目的：提高传输信号在信道中的抗干扰能力 标准：GY/T1702001 “有线数字电视广播系统信道编码与调制规范”,4) 有条件接收（CA） CA只允许已付费的授权用户使用某一业务，未经授权的用 户不能使用这一业务。 CA涉及技术：前端的加密和加扰技术 接收端的对用户寻址控制和授权解扰技术 标准：GY/Z175-2001 “数字电视广播条件接收系统规范”,5) 软件平台中间件 机顶盒中

6、硬件功能：接收RF信号、信道解码、解调。MPEG-2码流解 码，模拟视/音频输出。 机顶盒中软件功能：电视节目内容显示、EPG节目信息、操作界面的实现等。 中间件：是一种将应用程序与底层的实时操作系统及硬实现的技术细节隔离开来 的软件环境，支持跨硬件平台和跨操作系统的软件运行，使应用不依赖于特定的硬件平台和操作系统。 中间件构成：Java虚拟机、Java Script 虚拟机、HTML虚拟机等。,三.数字电视标准,1.国际：三大标准 DVB-S 欧洲：DVB （数字视频广播） DVB-T DVB-C 美国：ATSC （高级电视制式） 日本：ISDB （综合业务数字广播）,2.中国：数字电视演播

7、室参数标准 数字电视广播标准,GY/T170-2001 有线数字电视广播信道编码与调制规范 GY/T106-1999 有线电视广播系统技术规范 GY/Z174-2001 数字电视广播业务信息规范 GY/Z175-2001 数字电视广播条件接收系统规范 GY/T148-2000 卫星数字电视接收机技术要求 GY/T158-2000 演播室数字音频信号接口 GY/T160-2000 数字分量演播室接口中的附属数据信号格式 GY/T161-2000 数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范 GY/T163-2000 数字电视附属数据空间内时间码和控制码的传输格式 GY/T164-2000

8、演播室串行数字光纤传输系统 GY/T167-2000 数字分量演播室的同步基准信号 GY/T180-2001 HFC网络上行传输物理通道技术规范 GB/T16694-1996 智能卡接口规范,GB/T17975.1-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分系统 GB/T17975.2-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频 GB/T17975.3-2000 信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码第3部分音频 GB/T17881-1999 广播电视光缆干线同步数字体系(SDH)传输接口技术规范 GB/T17953-2000 4：2：2数字分量图像信号接

9、口 ISO7816 智能卡接口规范,符合2003年4月1日国家广电总局科技司发行的 有线数字电视暂行技术要求文件汇编,用户管理系统监管平台数据交换接口要求(暂行) 运动图像及其伴音信号的通用编码系统、视频和音频部分的实施指南 (暂行) 有线数字电视条件接收系统应用指南 (暂行) 有线数字电视广播业务信息应用指南 (暂行) 有线数字电视电子节目指南指导性意见(暂行) 有线数字电视中间件指导性意见(暂行) 有线数字电视机顶盒和遥控器功能实施指导性意见(暂行) 节目订购单和用户结账单格式基本要求(暂行) 有线数字电视广播条件接收系统入网技术要求和评测方法 (暂行) 有线数字电视广播用户管理系统入网技

10、术要求和评测方法 (暂行) EN 300 429 DVB系统中的帧结构、信道编码和调制(DVB-C) EN 300 428 DVB系统中服务信息(SI)规范(DVB-SI) ETR 211 DVB服务信息(SI)的使用和执行指南(DVB-SI) EN 300 472 DVB的比特流中传送图文信息和规范(DVB-TXT) EN 301 192 数据广播的DVB规范(DVB-DATA) EN 50083-9 CATV/SMATV前端和DVB/MPEG-2传输流同类专业设备和接口(DVB-PI),EN 50221 关于条件接收和其它DVB解码器运营的通用接口规范(DVB-CI) TS 102 201

11、 DVB IRD的接口技术规范(DBVB-IRD) TS 101 197 DVB系统中同时加密(simulcrypt)的技术规范(DVB-SIM) TS 103 197.V1.1.1 同密接口 ETR 289 通用加扰系统描述(DVB-CS) ETR 154 MPEG-2系统、视频和音频在卫星、有线和地面广播应用中的实现指南(DVB-MPEG) ETS 300 743 DVB字幕系统(DVB-SUB) ETS 300 802 DVB交互服务独立网络协议(DVB-NIP) ETS/EN300 429 DVB系统中的帧结构、信道编码和调制(DVB-C),四.有线数字电视技术基础,1.有线数字电视信

12、号传输等级及传输系统模式 1）传输等级 LDTV，SDTV，HDTV 2)传输系统模式 电缆传输PCM方式 光纤传输SDH方式 光纤 同轴混合传输HFC数字调制方式,2有线数字电视的主流标准与方式 1) 标准：DVB-C ATSC-16VSB，ATSC-64QAM ISDB-C,2)四种方式： DVB-C ATSC-64QAM ATSC-16VSB ISDB-C 传送方式 16-64QAM 64QAM 16VSB 64QAM 频带宽度 8MHz 6MHz 6MHz 6MHz 传输速率 31.64Mb/s 41.34Mb/s 43.05Mb/s 30.31Mb/s 接收滚降 15% 15% 11

13、.5% 18% 纠错率 RS(204,188) RS(128,122) RS(207,187) RS(204,188) 压缩方式 MPEG-2,3数字电视信号的产生 直接产生：字幕机，数字摄像机等 转换生产：电影胶片电视电影机 模拟-数字（A/D转换）信号数字化,1) 信号数字化过程 取样：取样频率，Nyquist定理 连续信号变换成离散信号 量化：将离散信号样值进行离散化处理 离散化的量化级 量化噪声 编码：量化后的信号仍然只是离散信号，还不是数字信号。用 n比特二进制码来表示已经量化了的取样值，称为编码。 每个二进制数对应一个量化电平，再按时序将它们排列 起来，就得到基带数字信息流。 传输

14、速率：传输速率=取样频率fs量化比特数,2）音频信号的数字化 取样频率：40KHz。 常用11.025KHz，22.05KHz，44.1KHz，48KHz。 量化比特数：8bit，12bit，16bit。 声道：单声道，双声道（立体声） 取样频率量化比特数声道数 数字音存储量： （字节） 8bit 例：CD标准取样频率44.1KHz，量化比特数16bit，立体声，存储 一分钟数字音乐的容量为10,584,000字节或84,672,000比特。,3）视频信号的数字化 编码方式：复合编码将彩色全电视信息直接 编成PCM码 分量编码将亮度信号Y，色差信 号R- Y和B-Y分别编码 或PCM码,二者比较： “复合编码”与电视制式有关 “分量编码”与电视制式无关 在节目后期制作中： “复合”需解码 “分量”无需解码 传输时：“复合”由于频分复用，产生亮，色串扰 “分量”采用时分复用，无亮，色串扰,分量编码取样频率 亮度信号取样频率：足够小的混叠噪声fs=（2.22.7）fm fm =5.8-6 MHz fs12.7613.2 MH