数字电视

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1、1、 数字电视数字电视 凡是在电视信号的获取、产生、处理、传输、接收和储存的过程中使用数字电视信号 的都可以称数字电视系统或数字电视设备。 这里数字电视信号可以是直接生成的数字电视信号，如数字摄像机产生的数字信号； 也可以是由模拟信号经过数字化以后产生的数字电视信号；也可以是经处理的数字电视信 号。 数字电视的标准 主要有三种;美国的 ATSC,欧洲的 DVB 和日本的 ISDB.其中前两种标准用的广泛.我国采用 的是欧洲的 DVB. DVB 系统的主要目标及标准 DVB 意为数字视频广播，主要的目标是要找出一种对所有传输媒体都适用的数字电视 技术和系统，对它的要求是； （1） 、系统应灵活传

2、送 MPEG2 视频、音频和其它数据信号。 （2） 、系统使用统一的 MPEG2 传送比特流复用。 （3） 、系统使用统一的服务信息系统提供广播节目的细节等消息。 （4） 、系统使用统一的一级里德索门前向纠错系统。 （5） 、系统使用统一的加扰系统，但可有不同的加密。 （6） 、选择适与不同传输媒体的调制方法和通道编码方法以及任何必须的附加纠错方法。 （7） 、鼓励欧洲以外地区使用 DVB 标准，推动建立世界范围的数字视频广播标准。 （8） 、支持数字系统中的图文电视系统。 主要标准有三个；DVBS，DVBC，DVBT 2、 数字电视系统数字电视系统 数字电视系统可分为三大部分； （1） 、电

3、视信号的数字化及其处理。 （2） 、数字电视信号的传送和交换。 （3） 、数字电视信号的接收和记录。 3、 电视信号的数字化电视信号的数字化 电视信号的数字化需用三个步骤抽样、量化、编码。 （1） 、抽样 电视信号数字化的第一步就是抽样，对模拟信号如何进行抽样，才能在接收端将其复原？ 根据奈奎斯特抽样定理，就可以从抽样信号中完全恢复原信号。 抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续变化的信号，也就 是在时间上将模拟信号离散化。 （2） 、量化 抽样是把模拟信号变成了时间上离散的脉冲信号，但脉冲的幅度仍然是模拟的，还必须进 行离散，才能最终用数码来表示。 量化是用有限个幅度值近

4、似原来连续变化的幅度值，把模拟信号的连续幅度变为有限 数量的有一定间隔的离散值。 （3） 、编码 抽样、量化后的信号还不是数字信号，需要把它转换成数字符号，这一过程叫编码。 最简单的编码方式是二进制编码。 编码是按照一定规律，把量化后的值用二进制数字表示，然后转成二值或多值的数字 信号流。 附;模拟信号是随时间连续变化的电流,电压或电磁波,可以用其参量(如幅度,频率或相位等)来表示要传输的数据, 数字信号则是一系列的电脉冲.可以利用一瞬间的状态来表示要传输的数据. 幅度幅度 幅度幅度 1 1 1 1 0 0TT 数字基带信号数字基带信号 数字信号传输技术是建立在数字通信理论基础之上的，原始的数

5、字信号就是指 0、1 两 个状态所形成的数据流，可用电平高低、电流有无、电路通断等形式表示，一般用二进制 电平分析。通常称这种未对载波调制的原始信号为数字基带信号。 4、 基带信号为什么不能长距离传送？基带信号为什么不能长距离传送？ 基带信号可以在短距离直接传输，如局域网内计算机之间的数据交换。基带信号不能 长距离传送的主要原因是；数字基带信号传输时的衰减以及数字信号带宽与信道带宽的矛 盾。 数字电视信号传输时，都是对载波调制后实行频带传输的，传输时所需要的带宽与信号基 带本身带宽、调制方式有关。 5、数字信号的传输方式、数字信号的传输方式 数字信号的传输方式分为两种形式；一种是直接传输数字信

6、号，称数字信号的基带传 输。数字。数字基带传输技术无需使用副载波调制，比较简单，对 S/N 的要求低，S/N 仅需 21.6dB。另一种是建立在原有 CATV 网上的数字带通传输技术，即仍在频道划分的基础上， 对数字信号进行载波。如采用 QAM 的调制， 6、为什么数字信号必须要进行数字压缩？、为什么数字信号必须要进行数字压缩？ 当模拟信号数字化后其频带将大大加宽，1 路 6MHz 带宽的普通电视信号数字化后， 其数码速率将高达 167Mb/s，由于数据量太大，根本不可能用于传输和存储，这样将使数 字信号失去实用价值，必须进行压缩。压缩以后的编码信号适合于在网络中传输和存储设 备上保存。 所以

7、说数字压缩技术很好的解决了上述困难，信号压缩后所占用的频带大大低于原模拟信 号的频带，因此说，数字压缩技术是使数字信号走向实用化的关键技术之一。 7、数字压缩技术、数字压缩技术 现在的模拟全电视信号是通过调制在射频载波上发送出去的。数字电视是将电视信号 进行数字化抽样，其信号的数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关 键。实现数字压缩技术的方法有两种： 一是信源编码过程中进行压缩，IEEE 的 MPEG 专家组已发展制订了 ISO/IEC13818（MPEG2）国际标准。MPEG2 采用不同的层和级组合即可满足从家庭 质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度的电视质量的不同要求，其

8、应用面很广。 二是改进信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传输速率。如数字卫星电 视系统（DVBS）采用正交相移键控调制（QPSK） ；数字有线电视系统（DVBC）采用 正交幅度调制（QAM） ；数字地面开路电视系统（DVBT）采用正交频分复用调制 （COFDM） 。 8、图像压缩技术之、图像压缩技术之 MPEG2 码流形成过程码流形成过程 如图，左部分属压缩层，右部分为系统层。压缩层编码包括视频、音频两部分，通过 编码得到视频、音频基本流 ES。系统层又可分为视频 ES、音频 ES，分别打包成分组基本流 PES 和把视频 PES、音频 PES 复用成一个串行传输流 TS 或节目流

9、 PS 两个过程。 PES 是复用过程中的逻辑结构，不用于储存和传输。 PS 适用在条件较好的信道传输，可用于 DVD。交互式多媒体业务等，码率固定或不 变，包长不必固定。 TS 由时基相同的同一套节目的 ES 复用而成，或由时基独立的多套节目的 TS 再复用 成单一的 TS。TS 适用于较差信道，包括数字电视信号传输的信息。与码流形成过程相对 应，MPEG2 码流可分为 ES、PES 和 TS3 层。 ES 含压缩的视频、音频数据及辅助数据。ES 的全部或局部加包头形成 PES 包，其包长固 定或不变。PES 包的全部或局部加包头构成 TS 包，包长固定 188B。一系列视频、音频及 辅助信

10、息的 TS 包按规则交替复用在一起，既形成 TS 流。 9、数字电视调制、数字电视调制 模拟系统中信号的传输有其独特的标准，若数字信号在模拟系统中传输，需要将数字 信号的格式进行转换，即转换为模拟系统可以接受的在频道中传输的波形。 数字信号为随时间变化的离散状态，若在电缆中传输，需要将其处理为模拟波形，否 则模拟系统将无法识别。 在数字信号的调制中，载波的波形可以是任意的，通常选择便于产生和接收的正弦、 余弦波。信号调制是数字电视前端最后一个物理环节，直接决定信号在网络中传输的质量。 同模拟信号调制一样，数字信号的调制也是用要传输的信号去控制载波的幅度、频率和相 位。(就是说调制方法;主要通过

11、改变正弦波的幅度、频率和相位来传输信号)由于数字信号 是离散的值，如同开关信号一样，故把数字信号的调制称为键控。调制载波的幅度为幅度 键控；调制载波的频率为频率键控；调制载波的相位为相位键控。 模拟电视采用 VSBAM; 数字电视采用 QAM 调制. 10、数字电视调制方式、数字电视调制方式 (载波具有三大要素:幅度,频率和相位. 数字信号针对载波的不同要 素或它们的组合进行调制.) 数字传输的常用调制方式有； （1）正交振幅调制（QAM） ；调制频率高，对传送途径的信噪比要求高，适合地面广播。 （2）相移键控（QPSK） ；调制频率高，对传送途径的信噪比要求低，适合卫星广播。 （3）残留边带

12、调制（VSB） ；抗多径传播效应好（即消除重影效果好） ，适合地面广播。 （4）编码正交频分调制（COFDM） ；抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同 频网广播。 11、相移键控（调制、相移键控（调制 QPSK）基本原理）基本原理 相移键控是指将基带数字信号对载波的相位进行一 一映射，转换为相互区别的相位进行传 输。 在相移键控技术中，通过改变载波信号的相位来表示二进制数 0、1，而相位改变的同 时，最大振幅和频率则保持不变。例如：可用两种不同相位的正弦信号分别表示 0 和 1， 用 90相位表示 0，用 180相位表示 1，这种 PSK 技术称为二相位 PSK 或 2PSK，信 号之

13、间的相位差为 180。 同样，可以用 4 种不同相位的正弦信号分别表示 00、01、10、11，信号之间的相位差 为 90，这种 PSK 技术称为四相位 PSK 或 QPSK（即相移键控） ，与 2PSK 相比，其编 码效率提高 1 倍。 相移键控广泛应用于数字微波通信系统、数字卫星通信系统、宽带接入与移动通信及 有线电视的上行传输。 12、正交振幅调制（、正交振幅调制（QAM）基本原理）基本原理 正交振幅调制基本原理与 QPSK 差别不大，只是在调相的同时结合调幅，不同的幅度和相位代表不同的编码符号。正交振幅调制根据电平幅度和相位，分为 16/32/64/128/256 QAM。数字越大，频

14、带利用率越高，但同时抗干扰能力也随之降低。 主要用在有线数字视频广播和宽带接入等通信系统方面。 13、调制器的中频、射频信号输出的优缺点？、调制器的中频、射频信号输出的优缺点？ 在实际的应用中，各地在选择是中频、射频信号输出时存在不同的做法，有的选 用中频信号输出，再经过数字上变频器后混入网络，射频留作本端监控；有的则将射频信 号直接送入混合器。 从原理上，调制器选用中频还是射频信号输出是无所谓的，但通常调制器上自带的上 变频器技术指标不是很过硬；另外为了预防调制器输出的射频信号出现突发性峰值，干扰 其它频道，一般将中频信号引出后，再做上变频。 当然这种方法也有弊端，由于 64QAM 是即调幅

15、又调相的,经过上变频器容易产生相位 噪声，但只要其杂波造成的幅度不超过某一额定电平，判决器就能恢复原信号。另一缺点 就是增加了投入成本，有多少频道就得买多少台上变频器。根据实际经验采用前者能达到 较好的效果。 14、为什么数字电视信号比模拟电视信号电平低、为什么数字电视信号比模拟电视信号电平低 10dB？ 在整个有线电视前端系统的信号输出部分，模拟信号和数字信号是混合输出的，由于 两者的调制方式不同，它们的输出电平标准也不同。模拟电视的调制是 VSB（残留单边带 调制） ，而数字有线的 64QAM 调制具有类似的双边带的特征，它们的峰值功率和平均功率 是不同的，通常数字信号输出电平比模拟信号的

16、输出电平低 10dB。 模拟频道之间、数字频道之间输出电平的大小和平坦度直接影响到网络的系统指标。 对前端来说除按线路设计控制输出电平外，高低电平差的大小也要控制好，频道间电平越 小，系统平坦度越好。一般前端的模拟相邻频道之间、数字相邻频道之间电平差不要超过 0.5 dB。 15、数字电视的用途、数字电视的用途 在数字电视中，采用了双向信息传输技术，增加了交互能力，赋予了电视许多全新的 功能，使人们可以按照自己的需求获取各种网络服务，包括视频点播、网上购物、远程教 学、远程医疗等新业务，使电视机成为名副其实的信息家电。 16、数字信号与模拟信号的基本差异、数字信号与模拟信号的基本差异 （1） 、信息的表现形式：模拟信号的信息包含在波形之中，而数字的信息包含在码元的组 合之中。 （2） 、信号的幅度：模拟信号的幅度在时间上是连续变化的，数字信号是离散的。 （3） 、时间特性：模拟信号是连续的而数字信号是离散的，码元的持续时间是间断的。 （4） 、质量判断：模拟信号为波形失真，而数字信号是误码