数字电视讲座-3.ppt

数字电视由五个环节组成 1、信源编码：就是把原始的模拟电视信号用数字编码来表示，也称为数字化、模/数转换（A/D转换）。然后，进行压缩。数字电视信号源有三项：视频数据流、音频数据流和辅助数据流。　　辅助数据流包括管理数据、有条件接收数据以及与节目有关的数据。 复 用 2、复用：就是把上述三项数据流合成一路。采用以“包”为单位的时分复用方式。首先把上面说的三项数据流分割成一定长度的包（也称分组），在“包”的头部加上标识，作为区分是于哪个流的标志，以便在接收时把它们区别开。然后把它们合流为单一的复用流。一个视频数据流、一个音频数据流、一个辅助数据流合成一套节目流。尔后，多套节目流再合成为传输流。 信道编码和调制 3、信道编码和调制：上述数据流不适于在传输通道中传输。为了使信号适配于传输信道，减少传输过程的差错，还需要对数据流进行必要的处理（再编码），这种做法叫信道适配，也称为信道编码。它的作用主要是负责误码的检错和纠错。调制的作用是把基带数据流搬移到高载波上去，把基带信号变成频带信号。使之可以在频分复用的模拟信道中传输。 传输信道 4、传输信道： 数字干线 有HFC、 卫星 无线 存储介质等 接　收 　5、接收　 　就是用机顶盒，把从信道上接收的数据流还原成原始的模拟电视信号。数字电视接收的过程：调谐——从众多高频频道中取出需要的频道，其作用相当于高频头。解调——从载运信号码流的高频载波上取出码流。解复用——从码流中把不同节目数据包分离开来。解码——把数字码恢复成节目。制式编码——把接收得到的电视信号按当地需要编成相应制式的复合视频信号（如PAL）。 抽 样 　 电视信号数字化过程有三步，抽样，量化和编码　　　　 　 抽样就是用扫描的方法对信号进行等间隔取值，把连续信号变成离散信号。 取样间隔与信号性质有关，要符合奈奎斯特定理：即取样频率要大于信号最高频率的二倍。这样抽取的样值就包含了原来模拟信号的全部信息而不遗漏。不仅时间上离散，幅度值上也要离散。 例如电视亮度信号，最高频率是6Mhz，取样频率就应该大于2×6=12Mhz。 量　化 连续的值被离散化的有限个等级代了，这个过程叫做量化。量化取多少个等级合适？等级多了好，但要付出的代价大。理论和实际都证明，对电视图象信号，用256 个等级就可以了。 编　码（信号编码） 取样、量化只是在时间和幅度上把信号的表示做到了离散化，还不是数字化。数字化的目的是用“0”和“1”两个数字码表示一切等级、量值。 但“0”和“1”只能表示两个等级，256 个等级怎么办？使用“0”“1”的排列组成码就解决了。 把量化后的信号，用“0”和“1”组成的码来表示，叫做信号编码 例如，我们用8 位“0”和“1”编成8 位码00000001、…….就有了256=28 种不重复的码，表示256 个量。 编　码（信道编码） 由“0”、“1”组成的脉冲串，直接在网络上传送，叫做基带传输,它要占用从0 开始的无限带宽。HFC网络传输模拟电视信号是采用AM-VSB（残留边带调幅）频分复用方式传输的。每套电视节目先调制到一个指定的高频率载波上,然后混合送到HFC网络上传输。节目是以频率不同而区分的，这就是频分复用。每套节目占用的频带宽度8Mhz。这就是我们目前HFC 的规矩——体制。数字化后的基带传输，不符合目前HFC 的传输体制，数字电视信号不能以基带的形式与现有的模拟电视信号兼容传输。为了使数字基带信号适应HFC 网络的要求，与模拟的频带信号在HFC 中兼容传输，就需要做适当处理，这种做法叫信道编码。 经过取样、量化、编码后的电视信号信息量非常大，电视亮度信号的最高频率是6Mhz，每个色差信号的最高频率为两个1.5Mhz。根据奈奎斯特定理，亮度与色度信号的取样频率分别应该大于12Mhz和2×3Mhz=6Mhz。量化等级取256，需要8 位二进制编码。这样，传送一套电视节目，所需要的码率（每秒钟传送码的位数）为（12+2×3）×8=144Mbit/s。（实际的 还要大） 所以，要想使数字化节目真正能付之使用，必须对码率进行压缩。这就是数字电视信号压缩的必要性。 电视信号存在着冗余。 空间冗余。就是一幅画面内，各象素之间有很强的相关性。例如，蓝天，不必全部蓝天的每一个象素都传送一次，只传送一个象素就行，其余的全部按第一个复制 时间冗余。相邻两帧图像的内容也大体相似。例如只传送第一帧、在接收端，第三帧用第一帧预测产生，第二帧用第一、三两帧取平均产生，这又可以压缩码率。 视觉冗余。利用人眼对图象高频细节、色度信号灵敏度低的特点进行压缩，把人眼本来看不到的信号取消，以节省码率。 压缩的方法 压缩