完成版电视原理论文数字电视中信号的处理.doc

厚德·笃学 求是·创新 PAGE - 1 -  PAGE \* MERGEFORMAT - 2 - PAGE \* MERGEFORMAT - 2 - NUMPAGES \* MERGEFORMAT 4 PAGE \* MERGEFORMAT - 2 -PAGE - 2 - PAGE - 1 - 电 视 你 我 他 选修课程结业论文 ——数字电视中信号的处理 2013年6月  PAGE \* MERGEFORMAT - 3 - PAGE \* MERGEFORMAT - 3 - NUMPAGES \* MERGEFORMAT 4 PAGE \* MERGEFORMAT - 3 -PAGE - 3 - PAGE - 1 - 数字电视中信号的处理 摘要·引语： “数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线 HYPERLINK /view/327800.htm \t _blank 电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。 数字电视的信号从发送、传输到接收的全过程都为数字化。 关键字： A/D转化 数据压缩 MPGE—2 信号调制 数字电视是指电视的图像和音频用数字化信号发送。所以准确定义的数字电视除了指我们平时所说的数字电视接收机外,还包含了从发送、传输到接收的全过程。 一、将模拟信号转换为数字信号 将连续的模拟信号转变成数字信号是数字电视信号采集的必要步骤。在实际工作中，信号的取样是通过A/D转换芯片来完成的。通过A/D转换，将模拟信号x(t)变成数字信号x(nTs)，电视信号的A/D转换一般采用脉码调制方式。为了保证数字化后的信号数据不丧失原信号的特性，采样频率应大于或至少等于信号截止频率的2倍。这就是著名的奈奎斯特(Nyquist)采样定理 对于二维图像信号，必须保证水平采样频率和垂直采样频率应分别大于图像在水平和在垂直方向上最高频率的2倍。而对于音频信号，采用的频率应大于音频信号的最大频率的2倍。一般质量音频信号的最高频率被限制在15kHz，所以目前有四种不同的采样频率：48kHz；44.1kHz；44.056kHz；32kHz。采样结束后对采样信号进行量化使得幅度连续的抽样值进一步在幅度上离散化。便于利用有限长的数码来表示每个抽样点的幅度。量化所产生的误差会影响信号的质量，分析时，一般将它等效于随机杂波，称为量化噪波。当量化的位数n越大，量化的信噪比就越大，再生的图片质量就越高。对于音频信号的量化过程中所产生的噪声，为了使量化噪声转变为与输入不相关的白噪声，就要在输入的音频信号上加上一称为高频脉动信号的噪声再进行量化。接下来对样点幅度的量化值进行编码，将其转变为成二进制的数码。经抽样，量化，编码所得到的数字信号极为PCM信号。 前置滤波器 （fc=fs/2） 取样器 量化器 编码器 f(t) f(n) 模拟信号 （一）图像编码 数字电视中对于图像的处理是一个比较复杂的过程。数字电视是在模拟电视的基础上发展起来的，数字电视设备要和模拟电视设备长期共存，因此，在选择电视信号数字化参数时要考虑到数字电视设备的兼容性问题，使现存的模拟电视制式和数字电视能有最大程度的共同性。电视信号的数字化处理有数字复合编码和数字分量编码两种方式。数字复合编码是将复合彩色全电视信号直接进行数字化。 （二）音频编码 香农定理指出：如果信号的平均信息量小于所用传输通路的传输容量，则存在着正确的编码方式。所以要有效的利用传输通路，必须对知道传输通道的传输容量，以及信号的信息量，找出最佳的编码方式。 1、利用冗余度节约传输通路 2、利用数据压缩技术节约传输容量 二、数字信号的压缩 电视信号数字化后的数据量过大，使普通的存储器难以接受。而且，数码率太高使数字电视信号频带过宽，频道利用率太低，甚至无法容纳整个信号的传输。 分量编码： 4:2:2标准：R=165.9Mb/s 频带宽度B≈83MHz ； 4:4:4标准：R=278.7Mb/s 频带宽度B≈140MHz； 三、数字信号的调制 数字电视的传输方式有三种,一种是卫星传输,一种是有线传输,一种是地面传输。这三种数字电视的信源编码都采用MPEG-2的复用数据包,但由于它们的传输途径不同,因而在信道编码方面采用不同的调制方式。主要有以下方式: 　　1.正交振幅调制(QAM):这是近年来被国际上移