数字电视和DVB-C_演示文稿

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1、演讲文稿数字电视概念信息革命 21世纪是信息革命的时代 21世纪是数字化世纪和网络化世纪 信息革命的主要内容是数字化和网络化,而数字化又是网络化的 基础数字通信的优点 1、扩展了传输距离，提高了信号质量 由于采用判决识别来接收每一个码元，因此在噪声干扰还较小 ，不造成误判的条件下，经过判决识别再生后，就可以完全把 噪声干扰清除掉,再生出”干净”的波形继续传输。因此，可以 多次再生中继，不致因传输距离的增加而引起噪声积累，可实 现长距离高质量的传输。提高了信号质量。 2、数字信号便于处理 易于采用数字压缩编码技术，显著降低信号的码率，提高通信 的有效性。易于采用数字信道编码技术，进行检错和纠错，

2、显 著提高抗干扰能力，提高通信的可靠性。易于加密，提高通信 的安全性。 3、为三网融合和多媒体通信创造了条件 各种信源（声音、图象、计算机数据等）都用统一的数字信号 表示，便于在统一的数字通信网络中传输、存储和交换，这为 有线电视网、计算机通信网和电信网的三网融合，多媒体通信 及交互式业务创造可条件。4、电视系统数字化将使电视制式和业务规格统一 （1）全面数字化将使电视制式实现全球统一，不会再有NTSC、 PAL和SECAM等不同的电视制式。因此，便利于节目的交换和信 息的交流。在数字系统中标准不仅仅对设备外围的接口，而且 对数字信号处理的整个流程和细节都作了详细规定。MPEG标准 将对数字电

3、视的各种应用和系统层作出详细的规定。DVB则对各 种传输媒介，如卫星、电缆和地面传输中的各种处理环节进行 了规定。 （2）全面数字化的另一个影响是数字电视业务的和分级性带来 的各种业务的统一性，不同质量的信源只是占用的比特率不同 ，而具有相同的格式，如家用质量的电视比特率在1.5Mbps，专 业级质量在4-5Mbps，广播级质量在8-9Mbps，但都打成MPEG-2 传送包，可以在同一个设备中完成各种不同级别的图象业务。 5、易于设备的小型化和升级改造 可以采用大规模集成电路，制成的设备体积小、重量轻、功耗 小、可靠性高、寿命长，便于大规模生产。数字系统的性能易 于通过软件修改得到改进和升级。

4、6、提高了频带利用率和传输效率 采用压缩编码技术以后，在相同的频带中数字信号可以比模拟 信号传送更多的信息。模拟信号和数字信号的比较 模拟信号与数字信号的比较见下表:注:码元脉冲波形允许失真但要求判决无误项目模拟信号数字信号定义信息以波形表示信息包含在码元的 组合之中幅度X(t)连续离散时间 t连续离散质量判剧波形失真误码 率(注)数字电视的主要标准一、数字视频信号压缩编码标准 （1）JPEG：用于静止图象压缩。 （2）H.261：用于会议电视。 （3）MPEG-1：用于活动图象，主要在光盘上使用，如VCD、 视频游戏等。 （4）MPEG-2：用于活动图象，为目前数字电视普遍使用的所 方式，如

5、数字有线电视、数字卫星电视广播、DVD、高清晰度 电视等，MPEG-1是MPEG-2的个子集。 （5）MPEG-4：基于音频和可视对象的编码。 MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨 在为多媒体通信提供标准算法和工具。用于实现视听数据的小 编码及更为灵活的存取。 （6）MPEG-6：用于对日益庞大的图象、声音信息的管理和迅 速检索。（7）MPEG-21：为多媒体框架标准，使多媒体资料在异构网络 中有效传输，协调不同层次的多媒体技术标准。 二、数字音频压缩编码标准 1、MPEG-1：不仅有视频压缩部分，也有音频压缩部分以及复 用系统。 MPEG-1的音频部分只涉及单声道和立

6、体声，定义了：48KHz 、44.1KHz、32KHz三种采样频率。MPEG-1的音频Layer简 称MP3已得到广泛使用。 2、MPEG-2：其音频编码采用MUSICAM标准，即自适应掩蔽 型通用子带综合编码和复用。兼容MPEG-1 的音频编码方式。 MUSICAM标准可分为三种格式，通常称为第一层，第二层， 第三层。 第一层：传输速率可在32kb/s和448kb/s之间选择。用于音频录音 磁带，第一层称为简化MUSICAM方式。 第二层：称为MUSIC方式，压缩比高于第一层。第一层和第二层 均采用32个子带编码，在每个子带频率区间内进行PCM编码。第三层：压缩比更高，它不采用子带编码方式而

7、是采用了霍夫 曼编码和DCT变换，与视频压缩方式比较接近。 MPEG音频压缩方式是向下兼容的。 第三层解码器可以解第二层和第一层的音频编码，而第二层解 码器也可解第一层的编码。 MPEG-2除了视、音频压缩标准外，也有复用系统标准。 3、AC-3 AC-3是DOLBY AC-1的基础上发展起来的，采用自适应增量调 制（ADM）。 AC-3提供了5个声道的从20Hz到20kHz的全通带频响，即正前 方的左（L）、中（C）和右（R），后边的两个独立的环绕声 道左后（LS）和右后（RS）。DOLBY AC-3在1993年被定为 美国HDTV的音频标准，可用于影碟、CD唱片、DBS（数字广 播系统）、

8、CATV（有线电视）和DBS（直播卫星）上。 三、DVB系统标准 DVB（Digital Video Broadcasting）意为数字视频广播，DVB 是欧洲有170多个组织参加的一个项目，他包括了卫星、电缆电 视和地面广播的普通电视和高清晰度电视的广播和传输。 DVB项目的主要目标是要找到一种对所有传输媒体都使用的数字 电视技术和系统，对它的要求是： （1）系统应能灵活传送MPEG-2视频、音频和其他数据信号。 （2）系统使用统一的MPEG-2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信息 。 （4）系统使用统一的一级里得-索罗门前向纠错系统。 （5）使用统一的

9、加扰系统但可以有不同的加密方法。 （6）选择适于不用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）支持数字系统中的图文电视系统。 主要标准有三个：DVB-S、DVB-C和DVB-T。数字压缩编码原理一、数字信号压缩编码的必要性 数字压缩编码亦称信源编码。数字信号有很多优点，但当模拟 年时秒度数字化后其频带大大加宽，一路6MHz的普通电视信 号数字化后，其数码率将高达167Mbps，对存储器容量要求很 大，占有的带宽将达80MHz，这样将使数字信号失去实用价值 。数字压缩技术很好的解决了上述困难，压缩后信号所占用的 频带大大低于原模拟信号的频带。因此说，数字压缩编码技术

10、是使数字信号走向实用化的关键技术之一。 二、数字压缩编码的分类： 数字压缩技术可分为无损压缩（Lossless compression）和有 损（Lossy compression）二大类。数字压缩编码的分类数字压缩技术可分为无损压缩（Lossless compression）和有 损（Lossy compression）二大类。前者有称无失真信源编码， 适用于离散信源或数字信号。 数据压缩的基础在于数据是信息和冗余度的组合，减少或去除 冗余度就可以压缩数据。信源不同，其冗余度也不同，相应的 压缩编码方法也不同。 概括起来，信源编码方法有： （1）统计编码：霍夫曼编码，算术编码，游程编码，LZ

11、W编 码。 （2）预测编码：线形预测（包括DPCM、ADPCM、M等） ，桢内预测，桢间预测，远东补偿预测。 （3）变换编码：KLT，DCT，小波变换等。 （4）量化技术：标量量化、固定量化（均匀量化和非均匀量化 ）自适应量化、矢量量化。 （5）分形编码。（6）基于信号模拟参数的编码，分析一合成编码。数字复用为了提高通信线路的利用率,使用多路信号在同一 条通信线路上 传输而互不干扰,称为多路复用,根据信号分割技术的不同有多种 复用方式: 1、频分（信道的分割以频率划分）多路复用（FDM） 2、时分（信道的分割以时间划分）多路复用（TDM） （1）同步时分复用（STDM） （2）异步时分复用（A

12、TDM） 3、码分（地址码）复用（CDM） 4、波分复用（WDM）数字复接在数字通信系统中，为了扩大传输容量，提高传输效率，常常 需要将若干个低速数字信号按时分复用方式合并成一个高速数 字信号（高次群），然后在高速信道中传输。这种实现数字信 号合并的过程叫数字复接。参与复接的信号称为支路信号，复 接后的高速信号称为合路信号。从合路信号中分出各支路信号 为分接。有二中复接方法：同步复接和异步复接。差错控制原理为了达到系统规定的误码率，提高数字通讯的可靠性，往往要采用信 道编码来发现误码（检错码）或发现并纠正错码（纠错码）。信道编 码也称为差错控制编码。 1，差错的产生： 数字信号在传输过程中，会

13、受到各种噪声的干扰，使接收端产生判决 错误，造成误码（差错） 噪声分随机噪声和突发噪声 判决差错的主要指标：误码率=单位时间内接收的错误码元数/单位时 间内的码元数 差错控制的方式：反馈纠错 前向纠错 混合纠错 信源编码，需除去涌余，压缩码元的数量，提高传输的效率，信道编 码，是要增加涌余，增加码元的数量，降低传输的效率。增加的为监 督码元，以获得传输的可靠性。数字信号的载波调制数字信号的两种传输方式：基带传输和通带传输 数字电视的基本调制方式：DVB-C DVB-S DBV-T 和DVB-ABS（中 星9号直播卫星） 数字信号载波调制的两个重要指标： 一是频带利用率-单位频带内所能传输的最大

14、比特率 二是功率利用率-即在误码率到达要求时所需的最小信号与噪声 的功率比值移相键控一、绝对相移键控与相对相移键控。 相移键控分绝对键控（PSK）和相对键控（DPSK）两种 “绝对相移键控”是利用载波的不同相位直接表示数据信息；而“ 相对相移键控”则利用载波的相对相位值表示数据信息，即利用 前后码元载波相位的相对变化来表示数据信息，相对键控又称 差分键控。 二：QPSK 四相绝对移相键控称为4PSK或QPSK。四相调制信号可看成两 个正交的2PSK（BPSK二相绝对移相键控）信号的合成。多电平正交幅度调制-QAM调制一、QAM调制的原理 多电平正交幅度调制即QAM调制，也称为幅度一相位复合调制

15、 （APK） QPSK的调制信号（I、O信号）共有两种电平（1和0）即L=2 ，如果进一步增加电平的等级数，即二电平进一步发展为多电 平，L=4，8，16可获得更高的频带利用率，这就是正交幅 度调制（QAM）的出发点。DVB-C标准 一、DVB-C标准的产生 欧洲的数字视频广播（Digital Video Broadcasting，DVB）计 划开始于1993年。当时美国的全数字高清晰度电视计划正在取 得成功，成立了数字高清晰度电视“大联盟”（Grand Alliance） 而欧洲的HD-MAC方案基本上已经放弃。当时MPEG-2标准正在制 定之中,已经显示它在数字电视广播领域有着诱人的应用前

16、景。 DVB是由电视工业界中部分国有的和私营的组织发起的一个市场 引导的财团。他的目的是建立用于引入基于MPEG-2的数字电视 服务的框架。 DVB标准可以归纳成以下几个部分： 1、基带处理 基带处理部分主要包括视、音频信号的压缩处理方法，码流的 组成等。鉴于MPEG-2标准的先进性和适应于诸多的应用，DVB-2 标准中的系统、视频、音频部分的标准，用于形成DVB中的ES（ Elementary Streams）和TS（Transport Streams）。制定MPEG-2时为适应更大的应用范围，规定了不同应用可以采用 相应的参数集合和参数取值范围。另外，DVB在TS流中定义了 许多辅助的信息，称为服务信息（SI，Service Information）， 以便于选择节目和了解与节目相关的信息，提供节目之间的