电视原理 第4章数字电视制式 课件

《电视原理 第4章数字电视制式 课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电视原理 第4章数字电视制式 课件（103页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第4章 数字彩色电视制式 4.1 数字彩色电视制式概述 4.2 视频信源编码原理 4.3 ATSC制 4.4 DVB制 4.5 ISDB-T96李金龙 15:59:00 自己基本上会做电路的？ 如果有这种毕业，我可能培养他 96李金龙 16:01:19 我最近跟华迎春在合作。我在做一个品牌音响，主要是针对多媒体教学，会议，娱乐。面向全国市场，准备用5年 时间做成知名品牌。选对合适的时间准备自己去搞研发生产。现在叫别人代工，老华就帮我代工音箱 鲁力 16:01:38 哦 鲁力 16:02:15 有几个稍微好点的都找好工作那 鲁力 16:02:30 其他的我不想推荐给你们 96李金龙 16:03:

2、05 呵呵，多谢鲁老师的关爱哟 96李金龙 16:03:33 所以说真正是人才，肯定不怕没活干96李金龙 15:51:09 主要是综合能力的体现。 96李金龙 15:52:40 尤其是做为一个销售人员，毕业生大多看不起销售，也就是你所说的 推销。我以前也是这个心态。实质上这个工作是能体现一个人能力和 价值的。也可以说是赚钱最快的职业。 鲁力 15:53:22 就是那 96李金龙 15:56:26 你接触社会多，跟学生又走得近，真正在他们大学过程中，多给他们 一些建议。有些学生真的出来之后一点目标都没有。我以前，至少还 有点目标，就是一定要去卖电脑。呵呵4.1 数字彩色电视制式概述 4.1.1

3、多极化的传输标准 所谓数字电视，就是将图像画面的每一个像 素、伴音的每一个音节都用二进制数编成多位数 码，并以非常高的比特率进行数码流发射、传输 、接收的系统工程。也就是说在数字电视这个系 统工程中发射台发射的电视信号是一种高比特率 的数码脉冲串；空中或有线电缆（光缆、光纤） 中传输的电视信号也是高比特率的数码脉冲串；4.1 数字彩色电视制式概述 电视接收机，从接收到视频放大、色度解 码、音频放大等所有过程均为数码流的处理 过程。在这个过程中没有数/模或模 /数转换， 仅在显像管激励终端经数/模转换为负极性图 像信号（数字电视机可以直接接收），扬声 器功率推动终端经数/模转换为正弦波音频信 号

4、，使显像管（CRT）荧屏显示高清晰画面 ，扬声器还原出近似临场的立体声或丽音效 果。4.1 数字彩色电视制式概述 电视信号数字处理的优点: 1:具有强的多的抗干扰、抗非线形失真的能 力，即使经过长距离传输和反复记录，仍 可以可以几乎无失真的再生复原。 2：能够整帧地存储在半导体存储器中，能 够在包括时间轴的三维空间进行数学运算 ，（各种复杂的时基处理、空间几何的变 换、三维滤波）。4.1 数字彩色电视制式概述 3：它的存储和处理电路易于大规模和超大 规模集成，从而使数值电视设备比模拟设备 元件少，易于调整，重量、体积、功耗小， 可靠性提高。4：数字电视设备便于与电子计算机以及其他 数字设备接口

5、，便于加入公用数据通信网， 实现生产、运行的自动化和信息处理的综合 化、网络化。4.1 数字彩色电视制式概述 模拟电视-在电视信号的产生、传输、接收、处 理、记录过程中使用的都是在时间和幅度上连续 的模拟信号。 数码电视-在不改变现行模拟电视传输体制的前 提下，对解调后的视频和音频基带信号所采用的 数字信号处理。 数字电视-在其所有的环节中（节目制作、传输 到节目接收、处理、存储、记录、控制等），使 用的全部是时间和幅度离散化的数字信号。4.1 数字彩色电视制式概述A/D 转换器数字 处理器D/A 转换器模拟 信号 输入模拟 信号 输出编码器解码器抽样量化PCM 编码传输 或处理PCM 解码后

6、置低 通滤波S(t)抽样信号f(t)f(t)fs(t)4.1 数字彩色电视制式概述 三大数字彩色电视制式 美国的ATSC(格形编码多电平单载波VSB调制 ） 欧洲的DVB(数字视频广播）（地面DVB-T（ COFDM）、有线DVB-C（QAM）、卫星 DVB-S（QPSK）三种形式） 日本的ISDBT（综合业务数字广播）4.1 数字彩色电视制式概述 4.1.2 通用的压缩编码标准模/数转换信道 编码信源 编码数/模转换信源 解码信道 解码信 道模拟电视 信号输入模拟电视 信号输出译码器编码器4.1 数字彩色电视制式概述 为实现数字电视广播和通信，必须解决数字电视信 号的传输问题。由于传输通道的

7、限制，数字电视直接用 PCM编码传送是不现实的，主要是传送码率太高。为了 合理使用信道，节省频率资源，需要对PCM编码后的图 象信号进一步实行信源编码和信道编码。信源编码和信 道编码的目的是在保证一定的电视接收图象质量前提下 ，尽量压缩数字电视信号的带宽。，提高数字电视信号 传输的有效性和可靠性。信源编码和信道编码也用于数 字电视的储存，是节省存储介质空间的必要手段。模拟电视视频带宽6MHZ，按照 4：2：2标准数字化的一路彩色 电视图象信号的码率216Mb/s， 所需要的信道带宽108MHz，是 模拟信号的18倍。以分量编码为例,按422标准,一 路彩色图像的码率为(13.5+26.35)8

8、=216 Mb/s4.1 数字彩色电视制式概述 一；H.261是最早的一个码率压缩标准。 二：JPEG（联合图片专家组）-用于连续色调 （灰度或彩色）静止图象的压缩，用于活动图象 时，其算法仅限于帧内。 三：MPEG（活动图象专家组）-用于活动图象 及相应音频压缩编码的标准系列，包括MPEG-1 、MPEG-2、MPEG-4等。 MPEG-1的码率为1.5MB/S，用于数字储存媒体 的活动图象及其伴音的编码标准。其图象格式的 清晰度较低。4.1 数字彩色电视制式概述 H.261的图象格式为CIF，亮度样点数352x288， 色度样点数176x144；也可以是QCIF，亮度和色 度样点数在水平和

9、垂直方向皆减半，数据压缩采 用帧内/帧间自适应预测加DCT（离散余弦变换） 的混合算法，用DCT及量化编码去除空间冗余度 ，用有运动补偿的帧间预测及量化编码去除时间 冗余度。数据流由图象（Picture)、像块组（ GOB,Group of Blocks),宏块(MB,Macroblock) 和像块（Block）等各层组成。经传输缓存和传 输编码后输出，输出码率从64kb/s1.96Mb/s（ P=30）4.1 数字彩色电视制式概述 联合图片专家组（JPEG） 它用于连续色调（灰度或彩色）静止图象压缩，用于活动图 象时，其算法仅限于帧内。 顺序方式-是按一行一行的顺序对图象编码，整个图象一次

10、编码完成； 逐步方式-是整个图象分数次编码完成，第一次只给出低质 量的基本图象，在随后的各次编码中逐步给出修正信息直到 得到满意的图象质量。 三种压缩算法-基本系统、扩展系统（基于DCT和可变长编 码VLC）、无失真压缩（基于插值脉冲编码方法） 用此标准对自然彩色图象进行编码，得到可识别图象质量只 需要每像素0.15bit，得到可用图象质量只需要每像素0.25bit ，每像素 0.75bit时图象质量已相当好，到每像素 1. 5bit时可 得到与原始图象几乎一样的图象质量。4.1 数字彩色电视制式概述 活动图象专家组（MPEG） -用于活动图象 及相应音频压缩编码的标准系列，包括 MPEG-1

11、、MPEG-2、MPEG-4等。 MPEG-1-它的码率约为1.5Mb/s，用于数 字存储媒体的活动图象及其伴音的编码标准 。其图象格式的清晰度较低。 MPEG-2-用于高清晰度电视（HDTV）和 标准清晰度电视（SDTV）的视频压缩标准 。4.1 数字彩色电视制式概述 MPEG-2有四种输入格式（用级加以划分） 1、低级（LL，Low Level）-以亮度像素数计是 352x240x30pel/s或352x288x25pel/s，最大输出码率为 4Mb/s。 2、主级（ML，）-以亮度像素数计是720x480x30pel/s或 720x576x25pel/s，最大输出码率为15Mb/s。（高

12、类主级 20Mb/s） 3、高1440级的图象输入格式是1440*1152pel的高清晰度 格式。最大输出码率为60Mb/s。（高类为80Mb/s） 4、高级（HL）-的图象输入格式是1920*1152pel的高清 晰度格式。最大输出码率为80Mb/s。（高类为100Mb/s）4.1 数字彩色电视制式概述 五类（5类5种不同的处理方式） 1、简单类 2、主类比简单类增加了双向预测压缩工 具，它没有可分极性，但质量要尽量好。 3、信噪比可分级类- 4、空间可分比级- 5、高类则支持逐行同时处理色差信号， 并且支持全部可分极性。4.1 数字彩色电视制式概述一； 它是用于标准清晰度电视（SDTV）和

13、高清晰度电视（ HDTV）的视频压缩标准。 二：它有四种输入格式，用级加以划分 1：低级的图象输入格式，以亮度象素数计，是 35224030pel/s或352 288 25pel/s,最大输出码率是 4MB/S 2：主级的图象输入格式，以亮度象素数计，是720 480 30pel/s或720 576 25pel/s，最大输出码率是15MB/S （高类主级20MB/S） 3：高1440级的图象输入格式是1440 1152pel的高清晰度 格式，最大输出码率是60MB/S（高类为80MB/S） 4：高级的图象输入格式是1920 1152的高清晰度格式，最 大输出码率是80MB/S（高类为100MB

14、/S）4.1 数字彩色电视制式概述 三：它有五种不同的处理方式，用类加以划分 1：简单类 2：主类 3：信噪比可分级类 4：空间可分级类 5：高类 目前通用的两种数字电视标准是美国的ATSC和 欧洲的DVB。视频信 源编码音频信 源编码业 务 复 用传送信道编码调制接收机辅助数据音频视频射频/传输业务复用和压缩信源编码和压缩3个子系统 1、信源编码和压缩 （1）、视频子系统 视频编码使用MPEG-2 （2）、音频子系统 音频编码使用AC-3数字音频压缩标准2、业务复 用和传输 指将视频数 据、音频数 据和辅助数 据复用到单 一数据流中 。4.2 视频信源编码原理 4.2.1视频信源编码的理论依

15、据 信源编码的目的是压缩数字电视图象的数据量， 从而降低信号传输的数码率，减少传输带宽。 一：从统计上讲，原始图象数据在空间及时间上 的冗余度很大，存在大量无须传送的多余信息。 1：每一帧数字电视图象都可看成是由四种类型的 局部图象结构组成的（准均匀性、低对比度细节 区、高对比度细节区、边缘区）。 帧内相关性（空间相关性）前三种占图象的绝 大部分，它们在水平方向的相邻之间、垂直方向 的相邻行之间的变化都很小存在很强的空间相关 性4.2 视频信源编码原理 2：帧间相关性（时间相关性）-电视图象不仅是二维空间 图象，它具有再时间轴上以场频和帧频为扫描周期的时空 性结构。再相邻的场或帧对应像素间存在的相关性。这种 相关性与电视图象中的运动有关。 二：信息非保持压缩编码-仅采用信息保持压缩编码，往 往还达不到所期望的数据压缩率。 数字电视系统中的信源编码联合使用了信息保持和信息非 保持编码技术。还采用了其它一些辅助的数据压缩技术。 如用少量的定时信号代替复合同步信号，以及降低多余的 色度垂直分解力。实现了50倍以上数据压缩率的高效编码 。实验证明，在相邻帧之间，亮度信号平均 只有7.5的像素有明显的变化，色度信号 平均只有7.5的像素有明显的变化，4.2 视频信源编码原理 信息非保持压缩编码通过对视觉的生 理学、心理学特性的研究发现，允许