数字电视原理 06_第六章_数字电视概述
数字电视原理
数字电视原理概述数字电视是一种基于数字信号传输和处理的电视广播技术，相比于传统的模拟电视，数字电视提供了更高的图像质量、更清晰的声音和更多的功能。
数字电视技术包括信号传输、信号编码、信号解码等多个方面的内容。
本文将重点介绍数字电视的原理，并对数字电视的相关技术进行简要说明。
数字电视的原理信号传输数字电视信号的传输采用数字方式，通过电视信号源产生的数字信号经过一系列的传输和解码过程，最终在显示设备上呈现为图像和声音。
在数字电视信号传输中，主要采用的传输方式有两种：地面传输和卫星传输。
地面传输是指数字电视信号通过地面无线电波传输的方式进行传输，数字电视信号会经过信号编码和调制处理后，通过地面发射台向周围的地面天线发射。
接收方通过地面天线将信号接收并解码，再通过相应的设备呈现在显示屏上。
卫星传输是指数字电视信号通过卫星发射到空中，再由用户安装的接收装置来接收和解码。
通过卫星传输，数字电视信号可以远程传输到各地区，同时有较高的传输稳定性和抗干扰能力。
信号编码在数字电视信号传输的过程中，数字信号需要进行编码处理，以优化信号传输的质量和效率。
常用的数字信号编码方式有以下几种：1.MPEG编码：采用MPEG（Moving Picture ExpertGroup）标准对视频信号进行压缩编码，以减少数据量并提高传输效率。
MPEG编码主要包括视频压缩、音频压缩和数据封装等环节。
2.AC-3编码：AC-3（Audio Codec 3）是数字音频信号的一种编码标准，用于对声音信号进行压缩编码。
AC-3编码可以减小音频数据的大小，从而提高音频的传输效率。
3.H.264编码：H.264是一种常用的视频编码标准，也被称为AVC（Advanced Video Coding）。
H.264编码可以提供更高的视频质量和更高的压缩比，从而实现更快的传输速度和更好的网络传输质量。
信号解码数字电视信号解码是指将接收到的数字信号转换为可见的图像和声音的过程。
电视原理数字电视与高清晰度电视
阐述高清晰度电视（HDTV）的 原理、技术标准和优势，以及各 种新型电视技术的特点和应用。
03
高清晰度电视技术特点
高清晰度电视技术原理
垂直与水平分辨率提升
01
高清晰度电视相比传统电视，在垂直与水平方向上提供了更高
的分辨率，使得画面更加细腻、清晰。
宽色域技术
02
高清晰度电视采用了宽色域技术，能够显示更加丰富、真实的
电视原理数字电视与高清晰 度电视
汇报人： 2023-12-21
目录
• 电视原理概述 • 数字电视技术解析 • 高清晰度电视技术特点 • 数字电视与高清晰度电视比较
分析 • 数字电视与高清晰度电视发展
趋势预测
01
电视原理概述
电视发展历程
01
机械电视
早期的电视系统采用机械扫描方 式，通过旋转的摄像管将图像转 换为电信号。
电子电视
02
03
彩色电视
随着电子技术的发展，电子摄像 管逐渐取代了机械摄像管，提高 了图像质量和稳定性。
彩色电视的出现使电视节目更加 丰富多彩，满足了观众对色彩的 需求。
电视基本原理
图像信号的产生
摄像机将景物光信号转换为电信号，经过处理后形成 图像信号。
图像信号的传输
图像信号通过电视信号传输系统进行传输，包括调制 、发射和接收等环节。
未来技术融合趋势预测
5G技术融合
数字电视与5G技术的融合将为高清视频传输提供更快速、更稳定的 网络支持，提高用户观看体验。
AI技术融合
数字电视与AI技术的融合将为用户提供更加智能化的服务，如语音 识别、图像识别等。
物联网技术融合
数字电视与物联网技术的融合将实现家庭设备的互联互通，提高家庭 智能化水平。
数字电视概念
数字电视概念一.什么是数字电视数字电视确实是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节差不多上使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播差不多上通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。
其信号缺失小，接收成效好。
数字电视是一个从节目采集、节目制作节目传输直到用户端都以数字方式处理信号的端到端的系统。
基于DVB技术标准的广播式和〝交互式〞数字电视．采纳先进用户治理技术能将节目内容的质量和数量做得尽善尽美并为用户带来更多的节目选择和更好的节目质量成效，与模拟电视相比，数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟电视传输通道节目容量的l0倍以上)和伴音成效好的特点。
二.数字电视的构成信源部分〔发送端〕、信道部分〔传输、储备过程〕、新宿部分〔接收端，如机顶盒〕三.数字电视前端的硬件配置，工作原理数字电视前端由数字前端系统、传输网络和用户终端系统三个部分，其中前端系统是整个系统的中枢。
数字广播电视前端系统可分成四部分：信源部分、处理部分、传输部分和治理部分。
1、信源部分要紧用来产生各种电视节目和数据信息，其来源包括卫星接收、电信接收、自制节目和互联网等，其要紧设备包括数字卫星接收机、视频服务器、MPEG-2编码器、节目采编工作站、信息服务器、信息采编工作站等。
2、处理部分数字信号进行处理，通过这些处理使系统提供的附加服务具有多样性和灵活性，并使广播电视运营商能方便地操纵各种设备，其要紧包括传输流处理器、传输流复用器、条件接收系统等。
3、传输部分要紧是进行信道编码调制，针对不同的传输媒体采纳不同的调制方式，如QAM、QPSK等调制方式。
4、治理部分是操纵复杂化的数字前端的关键，要满足差错治理、设置治理、性能治理、安全性治理和用户治理等网络运行的差不多要求。
发送端原理框图：视音频及数据信号→信源编码与复用→同步反转能量扩散→RS编码→卷积交错→字节到符号映射→差分编码→基带整形→QAM调制→去上变频器接收端原理框图：来自下变频器→QAM解调→匹配滤波与均衡→差分解码→符号到字节映射→反交错→RS解码→去能量扩散与逆同步反转→信源编码与解复用→视频音频数据四.数字电视软硬件服务提供商有哪些主芯片： ST5197\7105\7162\7167 GX1501 NEC6115TUNER(高频头)的要紧供应商有:NUTUNE(NXP和Thomson的合资公司)、SHARP、三星、ALPS、易尔达、长虹、成都新光、高斯贝尔等等CA厂商：同方视博、数码视讯、天柏、算通、CONAX、NDSEPG(电子节目指南)系统：同方视博、数码视讯、天柏、算通、恩讯、中视联VOD(视频点播)系统：上海思迁、强壮、华为、天柏、上海思华NVOD(准视频点播)系统：恩讯、中视联、科腾股票系统系统：长虹、佳创、强壮、天柏数据广播系统：佳创、强壮、天柏、影立驰中间件系统：OPENTV、上海蓝信五.数字电视传输中端架构六．数字电视终端种类，各种终端的软硬件功能模块、结构与工作原理七. 数字电视前端的工作原理发送端原理框图：视音频及数据信号→信源编码与复用→同步反转能量扩散→RS编码→卷积交错→字节到符号映射→差分编码→基带整形→QAM调制→去上变频器接收端原理框图：来自下变频器→QAM解调→匹配滤波与均衡→差分解码→符号到字节映射→反交错→RS解码→去能量扩散与逆同步反转→信源编码与解复用→视频音频数据八．全球数字电视的标准有哪些DVB-C规定了在有线电视网中传播数字电视的调制标准DVB-S规定了卫星数字广播调制标准地面数字电视广播标准，经国际电讯联盟〔ITU〕批准的共有三个：欧盟的DVB-T标准、美国的ATSC(Advanced Television System Committee，先进电视制式委员会)标准和日本的ISDB-T〔Integrated Services Digital Broadcasting，综合业务数字广播〕标准，因此，数字电视标准之争要紧集中在地面数字广播系统。
数字电视机工作原理
基本定义数字电视（Digital TV）又称为数位电视或数码电视，是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的二进制数字流来传播的电视类型，与模拟电视相对。
内容简介数字电视是一个从节目采集、节目制作节目传输直到用户端都以数字方式处理信号的端到端的系统。
基于DVB技术标准的广播式和“交互式”数字电视．采用先进用户管理技术能将节目内容的质量和数量做得尽善尽美并为用户带来更多的节目选择和更好的节目质量效果，数字电视系统可以传送多种业务，如高清晰度电视（简写为“HDTV”或“高清”）、标准清晰度电视（简写为“SDTV”或“标清”）、互动电视、BSV液晶拼接及数据业务等等。
与模拟电视相比，数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟电视传输通道节目容量的10倍以上)和伴音效果好的特点。
数字信号在通信系统内传输的信号，其载荷信息的物理量在时间上是离散，而且取值也离散，则称为数字信号（Digital signal）。
它是离散时间信号（discrete-time signal）的数字化表示，通常可由模拟信号（analog signal）获得。
传播速率数字信号的传播速率是每秒19.39兆字节，如此大的数据流的传递保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。
同时还由于数字电视可以允许几种制式信号的同时存在，每个数字频道下又可分为几个子频道，从而既可以用一个大数据流--每秒19.39兆字节，也可将其分为几个分流，例如4个，每个的速度就是每秒4.85兆字节，这样虽然图像的清晰度要大打折扣，却可大大增加信息的种类，满足不同的需求。
例如在转播一场体育比赛时，观众需要高清晰度的图像，电视台就应采用每秒19.39兆字节的传播；而在进行新闻广播时，观众注意的是新闻内容而不是播音员的形象，所以没必要采用那么高的清晰度，这时只需每秒3兆字节的速度就可以了，剩下16.39兆字节可用来传输别的内容！传输过程“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。
数字电视原理
数字电视原理数字电视是一种基于数字技术的电视传输和接收系统，它通过将图像和声音信号转换为数字数据，并利用数字信号传输和处理技术来实现高清晰度、高音质和多媒体互动等特点。
数字电视的原理主要包括信号数字化、信号压缩、信号传输和信号解码等几个环节。
首先，信号数字化是将图像和声音信号转换为数字数据的过程。
传统的模拟电视系统是将图像和声音信号直接传输，而在数字电视系统中，图像和声音信号通过模数转换器（ADC）将它们从模拟信号转换成数字信号。
其次，信号压缩是将数字图像和声音信号进行压缩的过程。
由于数字信号的传输需要占用比较大的带宽，为了提高信号的传输效率，需要对信号进行压缩。
常用的信号压缩算法有MPEG（Moving Picture Experts Group）系列压缩算法，它可以对图像和声音信号进行有损压缩，保证一定的感知质量同时减小数据量。
第三，信号传输是指将压缩后的数字信号传输到接收端的过程。
数字电视可以通过多种传输方式进行信号传输，包括有线传输（如电缆电视和卫星电视）和无线传输（如地面数字电视和移动数字电视）。
无线传输一般通过调制解调器将数字信号调制为无线电频率信号，并通过天线进行传输。
最后，信号解码是将接收到的数字信号解码还原为图像和声音信号的过程。
接收端通过解码器将压缩后的数字信号解码还原为原始的图像和声音信号。
解码器通常采用硬件加软件的形式，其中硬件负责对信号进行解码处理，而软件则负责对解码后的信号进行进一步处理以提供更好的观看和听觉体验。
总的来说，数字电视的原理是将图像和声音信号数字化、压缩、传输和解码，通过数字技术实现传输和处理，从而实现高质量的电视观看体验。
这种技术的应用，使得电视节目的传输更加高效、清晰，并且还提供了更多的互动性和多媒体功能。
数字电视基础知识
数字电视基础知识汇报人：日期:目录CATALOGUE•数字电视概述•数字电视技术原理•数字电视标准与格式•数字电视应用与产业•数字电视与高清电视的区别与联系•数字电视的未来发展及挑战01CATALOGUE数字电视概述数字电视是指将模拟电视信号转换为数字信号进行处理、传输和接收的电视系统。
它包括高清电视、标清电视以及移动多媒体电视等。
数字电视技术利用了先进的编码、调制、解调等技术，具有抗干扰能力强、图像清晰度高、音频质量好等优点。
数字电视的定义数字电视的优势数字电视的图像清晰度比传统模拟电视高得多，可以达到1920x1080分辨率甚至更高。
图像清晰度更高音频质量更好抗干扰能力强频道资源利用率高数字电视采用了先进的音频编码技术，可以提供更好的音质和立体声效果。
数字电视信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力，能够更好地抵御各种噪声和干扰。
数字电视采用了高效的压缩技术和调制技术，可以充分利用频道资源，提高电视频道的利用效率。
数字电视的发展历程1990年代初，数字电视技术开始出现，当时主要是在一些发达国家开始研究和实验。
1990年代末，随着技术的不断成熟和市场的需求增长，数字电视逐渐在全球范围内推广和应用。
进入21世纪，随着高清电视和移动多媒体的发展，数字电视已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
02CATALOGUE数字电视技术原理数字电视信号的压缩编码利用了图像信号的冗余性，通过减少数据量来实现高效传输。
主要技术包括预测编码、变换编码和混合编码等。
压缩编码信道编码是为了确保数字电视信号在传输过程中能够抵抗各种干扰，包括噪声、多径和衰减等。
主要技术包括卷积码、Reed-Solomon码和LDPC码等。
信道编码数字电视信号的编码原理有线传输数字电视信号可以通过有线电视网络进行传输，用户通过安装的有线电视盒接收电视信号，再经过解码器解码后即可观看电视节目。
卫星传输数字电视信号可以通过卫星进行传输，用户通过卫星接收天线接收卫星信号，再经过解码器解码后即可观看电视节目。
数字电视的工作原理
数字电视的工作原理
数字电视的工作原理是基于数字技术的信号传输和解码过程。
首先，模拟信号经过天线或有线电缆传输到数字电视接收器。
接收器将模拟信号转换为数字信号，并通过解调器分离出音频和视频信号。
视频信号经过数字解码器进行解码，还原为数字图像。
然后，图像信号进一步经过数字处理器进行格式转换和图像优化。
接着，音频信号经过数字解码器进行解码，还原为数字音频。
音频信号经过音频处理器进行声音优化和声音效果处理。
最后，经过数字信号处理后的音频和视频信号通过电视显示屏和扬声器播放出来，让观众可以看到图像和听到声音。
整个过程中，数字技术实现了音视频信号的高精度传输和处理，使得观看电视节目能够获得更清晰、更高质量的视听体验。
这种数字化的传输和处理方式，使数字电视具备了传统模拟电视所不具备的优势，比如更多的节目选择、高清晰度的图像和声音、交互性的功能等。
数字电视发射机 原理
数字电视发射机原理数字电视发射机是一种广泛应用于数字电视传输领域的设备，它的主要作用是将数字电视信号转化为无线电波进行传输。
数字电视发射机的原理是基于调制技术和信号处理技术，下面我将详细介绍数字电视发射机的工作原理。
数字电视发射机会接收到来自数字电视节目源的信号。
这些信号主要包括音频、视频和数据信号。
音频信号是通过麦克风或其他音频源采集得到的，视频信号是通过摄像头或其他视频源采集得到的，而数据信号则是通过计算机或其他设备产生的。
接下来，数字电视发射机会对接收到的信号进行编码和压缩。
编码技术的主要作用是将信号转化为数字形式，以便于传输和处理。
而压缩技术则可以减小信号的体积，从而节省传输带宽和存储空间。
常用的编码和压缩技术有MPEG-2和H.264等。
然后，数字电视发射机会对编码和压缩后的信号进行调制处理。
调制技术的主要作用是将数字信号转化为模拟信号，以便于通过无线电波进行传输。
常用的调制技术有正交幅度调制（QAM）和正交频分多址（OFDM）等。
调制过程中，数字电视发射机会根据信号的频率、幅度和相位等特征进行调整，以保证信号的传输质量和稳定性。
数字电视发射机会将调制处理后的信号通过天线发射出去。
天线是将电信号转化为无线电波的重要设备，它会将数字电视发射机产生的信号转化为电磁波，并将其向周围空间进行辐射。
这样，用户只需通过数字电视接收机就能接收到数字电视发射机传输的信号，从而观看高清晰度的数字电视节目。
总结一下，数字电视发射机是一种将数字电视信号转化为无线电波进行传输的设备，它的工作原理主要包括信号接收、编码压缩、调制处理和信号发射等步骤。
通过数字电视发射机的工作，用户可以方便地接收到高质量的数字电视节目，享受到更好的观看体验。
数字电视技术
数字电视技术数字电视技术是一种基于数字信号传输和处理的电视技术，相比传统的模拟电视技术，数字电视技术具有更高的图像质量、更强的抗干扰性能和更多的功能。
本文将从数字电视的基本原理、技术特点、应用场景和未来发展等方面进行介绍。
数字电视技术是通过将传统的模拟电视信号转换为数字信号，并采用数字传输和处理的方式来实现的。
在数字电视技术中，信号源经过模数转换后得到数字信号，然后通过数字传输媒体（如有线电视、卫星电视、互联网等）将信号传输到终端设备（如数字电视机、机顶盒等）进行解码和显示。
数字电视技术相比传统模拟电视技术有以下几个主要的技术特点：首先，数字电视技术可以提供更高的图像质量。
通过数字信号传输和处理，可以减少图像传输中的损耗和失真，使得电视画面更加清晰、细腻。
数字电视技术还支持高清、超高清等高分辨率的视频信号，使得观看体验更加出色。
其次，数字电视技术具有更强的抗干扰性能。
数字信号在传输过程中可以进行纠错和差错控制，能够抵抗传输媒体的噪声和干扰，提供更加稳定和可靠的信号接收质量。
再次，数字电视技术可以提供更多的功能。
数字电视技术支持多种多媒体格式的信号传输和处理，可以实现电视直播、互联网视频、视频点播、电子导视、电子商务等丰富多样的功能。
同时，数字电视技术还支持互动功能，用户可以通过遥控器或触摸屏对电视内容进行选择、操作和交互。
数字电视技术在广播电视、有线电视、卫星电视、互联网电视等领域有广泛的应用。
在广播电视领域，数字电视技术已经取代了传统的模拟电视技术，成为主流的电视播放方式。
数字电视信号的高清、超高清特性，使得观众可以享受到更加逼真、精彩的视听效果。
在有线电视和卫星电视领域，数字电视技术可以提供更多的节目选择和服务定制，用户可以根据自己的需求选择和订购喜欢的节目。
在互联网电视领域，数字电视技术可以与互联网进行融合，实现更加丰富多样的视频内容和交互体验。
未来，数字电视技术仍然有着广阔的发展空间和前景。
数字电视的原理与应用
数字电视的原理与应用1. 原理介绍1.1 数字电视的定义数字电视是一种使用数字技术传输和呈现电视信号的电视系统。
与传统的模拟电视相比，数字电视可以提供更高的画质、更多的频道选择以及更多的功能。
1.2 数字电视的工作原理数字电视的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1.信号采集：数字电视使用数字化的方式采集和处理电视信号。
通过天线、有线电视或卫星接收器，将电视信号传输到数字电视接收设备中。
2.信号压缩：采集到的电视信号经过压缩编码处理，以减小信号的文件大小和带宽需求。
常用的数字电视压缩标准包括MPEG-2、MPEG-4等。
3.信号传输：经过压缩的数字电视信号可以通过不同的传输方式进行传输，如地面数字广播、有线电视、卫星广播等。
传输过程中，数字电视信号需要经过频率调制、通道编解码等处理。
4.信号解码：接收到传输的数字电视信号后，数字电视接收设备对信号进行解码处理，恢复原始的电视图像和声音。
解码过程中，需要使用相应的解码器和解调器。
5.信号解析：解码后的数字电视信号经过解析处理，以恢复原始的画面分辨率、色彩和声音效果。
常用的显示格式包括标清（SD）、高清（HD）和超高清（UHD）等。
1.3 数字电视的优势•提供更高的画质：数字电视采用数字化的传输和处理方式，相比模拟电视可以提供更高的画质，包括更高的分辨率、更丰富的色彩和更清晰的画面细节。
•提供更多的频道选择：数字电视可以通过信号压缩和传输优化，提供更多的频道选择，用户可以根据自己的需求选择观看不同的频道内容，满足不同的观看需求。
•支持交互和增值服务：数字电视可以通过网络连接提供交互和增值服务，如点播、回放、电子节目表、互动投票等。
用户可以根据自己的需要选择和使用这些附加服务。
2. 数字电视的应用2.1 家庭数字电视家庭数字电视是数字电视技术在家庭娱乐领域的应用。
家庭数字电视系统由数字电视接收设备、显示设备（如电视机或投影仪）、音频设备组成。
家庭数字电视不仅可以提供高质量的电视画面和音效，还可以通过与其他设备的连接和交互，实现更多的功能和服务，如网络电视、网络播放、游戏等。
第6章 数字电视传输(DVB-S)
高 频 调 谐 器
Q P S K 解 调
内 码 卷 积 解 码
内 码 卷 积 解 交 织
解 能 量 传 输 流 多 ． 路 ． 复 ． 用
扩
散
节 目 流 多 路 复 用
数字视频解码
V A 数 据
数字音频解码
数据解码
(b)接收侧电路框图
7
数字电视有线传输系统
数字视频编码
固定长度数据帧结构
30
能量扩散（续2）
目的
使数字电视信号的能量不过分集中在载频上 或“1”、“0”电平相对应的频率上，从而减 少对其他通信设备的干扰，并有利于载波恢 复
做法
将二进制数据较集中的“0”或“1”按一定的 规律使之分散开来 规律由伪随机发生器的生成多项式决定
数据随机化过程也称数据扰码过程
基本任务
将不同的节目传输信号搬移到规定的频带上 控制传输效率
20
DVB传输系统
数字调制的过程
映射
将多个二进制比特转化为一个多进制符号，这种多进制 信号可以是实数信号，也可以是二维的复合信号 调幅 a) 载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而 变化。例如，0或1分别对应于无载波或有载波输出， 电视的图像信号使用调幅 调相
9
数字电视地面广播系统
信源编码
采用MPEG-2数字音频、视频压缩编码
COFDM调制方案
内码编码和正交频分多路调制相组合起来的数字调 制方式。 2K载波方式和8K载波方式 字母含义
C为编码Code的英文缩写—纠错编码 OFD为正交频分—使用大量的载波以代替通常用于传送一 套节目的单个载波 M为复用—多套节目相互交织分布在副载波上
数字电视技术复习资料知识讲解
数字电视技术复习资料知识讲解《数字电视技术》（第二版、赵坚勇编著）2011~2012 期末复习资料第一章数字电视概述1.信源编码是对视频、音频、数据进行压缩编码的过程。
2.多路复用是将视频、音频、和数据等各种媒体流按照一定的方法复用成一个节目的数据流，将多个节目的数据流再复用成单一的数据流的过程。
3.数字电视分为标准清晰度电视（SDTV）和高清晰度电视（HDTV）。
4.数码率也称比特率或者传信率，是指单位时间内传送的二进制比特数，记为Rb,单位为比特/秒，用符号b/s表示。
5.误比特率也称信息差错率或比特差错率，是指传错信息的比特数与所传输的总信息比特数之比值。
6.频带利用率是衡量数字传输系统有效性的一个重要指标。
它表示在单位时间、单位频带内传输信息的多少，即单位频带内所能实现的数码率，单位为比特/秒赫兹，用符号b/(s·Hz)表示。
第二章信源编码1.熵编码是一类无损编码，其基本原理是对信源中出现概率大的符号赋予短码，对出现概率小的符号赋予长码，从而在统计上获得较短的平均码长。
2.基于图像的统计特性进行数据压缩的基本方法就是预测编码。
它利用图像信号的空间或时间相关性，用已传输的像素对当前的像素进行预测，然后对预测值与真实值的差—预测误差进行编码处理和传输。
3.变换编码是将空间域里描述的图像经过某种变换，在变换域中进行描述，即将图像能量在空间域的分散分布变为在变换域的相对集中分布。
4.DCT 64个变换系数中包括1个代表直流分量的“DC系数”和63个代表交流分量的“AC系数”。
5.对游程的长度进行游程编码。
游程编码的方法是将扫描得到的一维序列转换为一个由二元数组（run,level）组成的数字序列。
6.静止图像的主要编码方法是DPCM和变换编码。
7.量化左上角量化间隔小而右下角量化间隔大，这是因为图像的低频分量最重要，量化间隔小，量化误差也小，精度高；图像的高频分量只影响图像的细节，精度要求可以低一些，量化间隔可以大一些。
数字电视基本原理
数字电视基本原理数字电视是通过数字信号来传输和接收电视信号的一种技术。
由于数字信号具有更高的带宽和更快的传输速度，相比传统的模拟电视，数字电视具有更高的画质和更多的功能。
数字电视的基本原理可以概括为三个步骤：信号压缩、信号传输和信号解压。
首先，原始的电视信号会经过信号压缩的处理。
这一步骤是为了减小信号的文件大小，以便更好地在数字信号传输中进行传输。
常见的信号压缩方法包括MPEG（Moving Picture Experts Group）压缩标准。
MPEG压缩技术可以根据不同的编码算法，对图像和音频信号进行压缩，从而减小文件的大小，并确保基本的画质和声音质量。
接着，压缩后的信号会通过数字传输媒介进行传输。
数字电视信号可以通过有线、卫星或无线网络来传输。
有线传输主要通过电缆网络提供，卫星传输则通过卫星通信系统，无线传输则通过无线信号传输技术如DVB-T（数字视频广播- 地面传输）来传输。
无论使用何种传输方式，数字电视信号都具有更高的传输带宽和更快的传输速度，使得用户能够更快速地接收到电视信号。
最后，接收端会将传输过来的信号进行解压处理。
解压缩是信号压缩的逆过程，它会将压缩过的信号恢复到原始的画质和声音质量。
解压缩通常采用与压缩相对应的算法，对信号进行还原。
解压缩之后，用户就可以通过数字电视机或数字电视盒子来收看高画质的数字电视节目。
总的来说，数字电视通过信号压缩、信号传输和信号解压的步骤来实现高画质和多功能的目的。
它利用数字信号的高带宽和快速传输速度，使得电视信号可以更快速地传输和接收，提供更高质量的画面和声音，丰富了用户的观看体验。
数字电视已经成为了当今电视行业的主流技术，未来还有望进一步发展和创新。
数字电视的基本原理还涉及到一些重要的技术和概念，如调制解调器、编解码器、多路复用和分解复用等。
调制解调器是数字电视传输中不可或缺的设备。
当数字信号需要通过有线或无线传输媒介传送时，调制解调器可以将数字信号转换成模拟信号，以便在传输过程中更好地传输。
数字电视工作原理
数字电视工作原理
数字电视是利用数字技术来传输和显示电视节目的一种新型电视。
它的工作原理主要包括信号传输、信号接收和信号解码。
下面简要介绍数字电视的工作流程。
首先，数字电视节目通过卫星、有线电视网络或地面数字电视发射站传输到用户家中。
这些数字电视节目信号经过调制和编码后以数字形式传输，以便提供更高的画质和音质。
接下来，用户的数字电视机通过天线、卫星接收器或有线电视接口接收到信号。
接收器将接收到的信号传输给数字电视机。
数字电视机通过解码器对接收到的信号进行解析和解码。
解码器会将数字信号转化为模拟信号，并将图像和音频分开。
图像信号经过处理后，显示在电视屏幕上，通过调整亮度、对比度和色彩等参数，使得图像更加清晰和逼真。
音频信号经过解码和处理后，通过扬声器播放出来。
数字音频技术使得音质更加清晰，同时还可以实现多声道环绕音效，提升用户的观影体验。
此外，数字电视还具备一些互动性能。
用户可以通过遥控器或其他输入设备选择电视频道、调整音量、切换节目等。
数字电视还可以通过互联网连接，提供更多的服务，比如点播、网络游戏和广告等。
总的来说，数字电视利用数字技术实现了电视节目信号的传输、
接收和解码。
通过数字信号的处理和解析，数字电视可以提供更高质量的图像和音频。
此外，数字电视还具备互动性能和网络连接功能，为用户提供更加丰富的观看体验。
数字有线电视技术概览
视频压缩原理
• 避免发送整个图像 • 发送组成图像的有关信息
– 图像和图像之间的变化 – 图像上的运动 – 数学描述
• 重新利用发送过的图像
什么是 MPEG？
• MPEG - Moving Picture Experts Group，运动 图像专家组
• 是一族视音频压缩编码标准，包括MPEG-1， MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7
Sampels / Line Lines / Frame Frames / Sec. Max Bit Rate
Sampels / Line Lines / Frame Frames / Sec.
Simple
I&P
4:2:0
15 Mb/s 720 576 30
Main
I, P & B
4:2:0
80 Mb/s
– 帧内编码帧，完整编码的帧 – 中等压缩率
• P帧（Predictive Frame）:
– 前向预测帧，从前一个I或P帧预测得到的帧 – 编码效率较高
• B帧（Bidirectional Frame）:
– 双向预测帧，以前一和后一I或P帧预测，运 动补偿得到的帧，不被用作预测基准
– 最大压缩率
I帧、B帧和P帧之间的关系
• PES:
Packetized Elementary Stream
information
• PS: Program Stream clock
• TS: Transport Stream programs
• SCR: • PCR: • PTS: • DTS:
System Clock Reference (PS) Program Clock Reference (TS) Presentation Time Stamp Decoding Time Stamp
数字电视原理
数字电视原理
数字电视是一种通过数字信号传输和处理的电视技术，它使用数字编码和压缩
技术来传输视频、音频和其他数据。
数字电视的原理包括信号的数字化、压缩和解压缩、传输和接收等方面。
首先，数字电视的原理之一是信号的数字化。
传统的模拟电视信号是通过模拟
电路传输的，而数字电视则将视频和音频信号转换为数字信号。
这样可以提高信号的稳定性和清晰度，减少信号的失真和干扰。
其次，数字电视原理还涉及信号的压缩和解压缩。
在传输过程中，视频和音频
信号经过压缩处理，以减少数据量和传输带宽。
然后在接收端进行解压缩，恢复原始的视频和音频信号。
这样可以在保证画质和声音质量的前提下，节约传输带宽，提高传输效率。
另外，数字电视的原理还包括信号的传输和接收。
数字电视信号可以通过有线
或无线方式传输，如地面数字电视、卫星数字电视和有线数字电视等。
接收端通过数字电视机顶盒或数字电视内置解码器进行信号接收和解码，然后将信号转换为视频和音频信号输出到电视机上。
总的来说，数字电视的原理是基于数字信号处理和传输技术的，它通过数字化、压缩和解压缩、传输和接收等步骤实现对视频和音频信号的高效处理和传输。
数字电视技术的发展不仅提高了电视节目的画质和声音质量，还拓展了电视节目的内容和传输方式，为用户提供了更丰富多样的电视体验。
数字电视原理
数字电视原理数字电视是一种利用数字技术传输和接收电视信号的系统，相比传统的模拟电视，数字电视具有更高的图像质量、更多的频道选择和更丰富的功能。
数字电视原理涉及到信号的编码、传输、接收和解码等多个方面。
一、信号编码数字电视信号编码主要包括视频编码和音频编码两个方面。
1. 视频编码视频编码是将模拟电视信号转换为数字信号的过程，常用的视频编码标准有MPEG-2、H.264和HEVC等。
这些编码标准通过压缩视频信号的冗余信息，减小数据量，从而实现高效的传输和存储。
2. 音频编码音频编码是将模拟音频信号转换为数字信号的过程，常用的音频编码标准有MPEG-1 Audio Layer II、Dolby Digital和AAC等。
这些编码标准通过压缩音频信号的数据量，保证音频质量的同时减小传输和存储的需求。
二、信号传输数字电视信号传输主要有有线传输和无线传输两种方式。
1. 有线传输有线传输是通过电缆将数字电视信号传输到用户家中的电视机。
常用的有线传输方式包括同轴电缆、光纤和双绞线等。
这些传输介质能够传输高质量的数字信号，并且可以同时传输多个频道的信号。
2. 无线传输无线传输是通过无线电波将数字电视信号传输到用户家中的电视机。
常用的无线传输方式有地面数字电视传输（DVB-T、ATSC）、卫星数字电视传输（DVB-S、DVB-S2）和有线电视数字传输（DVB-C）等。
这些传输方式可以覆盖更广的区域，并且适用于移动接收设备。
三、信号接收数字电视信号接收主要包括接收天线、信号解调和解码等过程。
1. 接收天线接收天线是用来接收数字电视信号的装置，常见的接收天线有室内天线和室外天线。
室内天线适用于城市地区，而室外天线适用于农村地区或者信号较弱的地方。
2. 信号解调信号解调是将接收到的数字电视信号转换为可识别的数据流的过程。
解调器会对接收到的信号进行解调和纠错处理，以确保数据的准确性和完整性。
3. 解码解码是将接收到的数字信号转换为可视化的图像和声音的过程。
数字电视概述(DTV)
数字电视概述(DTV)所谓数字电视，是将传统的模拟电视信号经过抽样、量化和编码，转换成用二进制数代表的数字式信号，然后进行各种功能的处理、传输、存储和记录，也可以用电子计算机进行处理、监测和控制。
采用数字技术不仅使各种电视设备获得比原有模拟式设备更高的技术性能，而且还具有模拟技术不能达到的新功能，例如，可直接进行随机存储使电视图象的检索变得很方便，复制数字电视图象和在网络上传输数字电视图象都不会造成质量下降，很容易进行非线性电视编辑。
数字电视使电视技术进入崭新时代。
严格地说，数字电视是电视节目从录制、播出、发射和接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视，即所谓全数字电视系统。
为了称呼方便，“全数字电视”就简称“数字电视”。
数字制电视广播取代模拟制电视广播需要很长一段时间的过渡期。
过渡期内，数字电视和模拟电视将并存相当长的一段时间。
不想购买数字电视的用户也可以在模拟电视上增加一个机顶盒，机顶盒将光缆中传来的数字电视信号进行解码，变为模拟的视频和音频信号，再送入模拟电视的视音频（ＡＶ）插孔，用户就可以收看数字电视节目了。
按分辨率，数字电视可分为高清晰度电视（HDTV ）、标准清晰度电视（SDTV ）和VCD 质量的低清晰度电视(LDTV) 等。
其中标准清晰度电视（SDTV，Standard Definition TV）480 隔行扫描，主要是对应于现有电视的分辨率量级。
在声音处理方面，有两路数字伴音，具有CD 级的音质（目前模拟电视只有一路伴音，经过电路处理后可转换成为立体声）。
因此，SDTV 图像和伴音的质量都比目前模拟电视有所提高，其频道利用率高，在目前模拟电视的一个频道内可同时播放 4 套（或更多）标准清晰度电视节目。
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第六章数字电视概述王晓亮wxl_ee@中国民航大学电子信息工程学院天津市智能信号与图像处理重点实验室第六章数字电视概述6.1 数字电视的优点与发展6.2数字电视系统6.3视频的取样6.4视频的量化6.5标清数字电视参数6.1 数字电视的优点与发展数字电视的优点抗干扰能力强，噪声不积累；采编容易；易于集成，使通信设备微型化；易于加密处理，且保密性好；带宽小，传输频道多；使电视网与电话通信网、计算机互联网的融合成为可能。
6.1 数字电视的优点与发展数字电视的发展阶段第一个阶段为个别电视设备的数字化阶段第二个阶段为全功能数字电视演播室阶段 第三个阶段为数字视频广播阶段6.1 数字电视的优点与发展数字电视三大传输标准美国的ATSC•1996年12月，美国联邦通信委员会(Federal CommunicationsCommission，FCC)通过了美国数字电视地面传输标准，称之为ATSC(Advangced Television System Committee) 欧洲的DVB•1993年，欧洲各国的许多广播电视组织和厂家共同确立DVB(Digital Video Broadcasting)，即数字视频广播项目 日本的ISDB－T•日本于1999年提出的地面数字电视广播标准为ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)-T，又称为地面综合业务数字广播标准。
6.1 数字电视的优点与发展数字电视国际发展概况1996年4月法国开播了第一个欧洲商业化数字电视广播。
到1999年6月欧盟数字电视市场价值已经超过20亿欧元。
在1997年12月～1999年6月期间，欧洲数字电视收人增长超过一倍。
英国在1998年11月开始数字地面电视商业广播，其用户在2000年底已经达到101万2千。
英国天空广播公司1998年7月开始卫星数字电视广播，到2002年底用户已超过500万。
法国数字电视用户自1996年以来年均增长率157％，数字电视用广已占所有电视用户的10.3％。
意大利自1996底以来年均增长率为220％。
西班牙数字电视的用户1999年6月已经超过100万户，前一年的增长率接近300％。
德国1999年6月数字电视的用户已经达到85.5万户。
6.1 数字电视的优点与发展众所周知，日本曾经在模拟高清晰度电视研究和应用方面领先于全世界，使用MUSE制式的高清晰度电视卫星广播系统仍然在运行中。
日本在1997年开始卫星数字广播，1999年下半年开始有线数字电视广播。
日本政府日前宣布，到2011年全国范围内的所有电视台都将采用数字信号发送，彻底结束模拟信号发送的历史。
据调研机构iSuppli的最新调查报告显示，在未来四年内，全球数字电视的出货量每年将以44.5%的幅度递增。
到2008年，全球数字电视出货量有望从今年的1990万台增至8660万台。
全球数字电视销售额也将从2004年的314亿美元增至2008年的628亿美元。
据调查结果显示，2004年北美市场上的数字电视出货量将占全球数字电视出货量的43%。
而且在未来几年内也将引领全球数字电视的普及，其次是欧洲和日本市场。
6.1 数字电视的优点与发展数字电视国内发展简介中央电视台1995年开始利用数字电视系统播出加密频道，利用卫星向有线电视台传送4套加密电视节目。
1996以后省级电视台逐步使用数字压缩技术进行卫星电视节目传送覆盖，所使用的传输标准是DVB－S／MPEG－2。
1998年底中国广播卫星公司建立起直播卫星广播试验平台，将中央电视台和各省台的上星节目集中起来以数字方式向全国传送 中国广播电视数字化进程－“三步走”战略•2003年启动广播电视数字化•2005年开展数字卫星直播业务•2008年全面推广地面数字电视2015年停止模拟电视播出，实现数字广播电视有线、卫星和无线的全国覆盖第六章数字电视概述6.1 数字电视的优点与发展6.2数字电视系统6.3视频的取样6.4视频的量化6.5标清数字电视参数一般模拟通信系统框图一般数字通信系统框图信源编码器信道编码器数字调制器信道数字解调器信道解码器信源解码器相关标准6.2 数字电视系统 数字电视系统基本组成6.2 数字电视系统复用TDM、FDM、CDM交织条件接收(Conditional Access, CA)第六章数字电视概述6.1 数字电视的优点与发展6.2数字电视系统6.3视频的取样6.4视频的量化6.5标清数字电视参数6.3 视频的取样 1. 取样结构的选择6.3 视频的取样1. 取样结构的选择取样结构是指取样点在空间与时间上的相对位置，有正交结构和行交叉结构等。
在数字电视中一般采用正交结构。
这种结构在图像平面上沿水平方向取样点等间隔排列，沿垂直方向取样点上下对齐排列，这样有利于帧内和帧间的信号处理。
另外还有一种行交叉结构，每行内的取样点数为整数加半个。
6.3 视频的取样2. 取样频率的选择在数字电视中，亮度信号取样频率的选择应该从以下4个方面考虑。
（1）首先应该满足取样定理，即取样频率应该大于视频带宽的两倍。
MHzf f u s 122=≥6.3 视频的取样2. 取样频率的选择（2）为了保证取样结构是正交的，要求行周期T H 必须是取样周期T s 的整数倍，即要求取样频率f s 应等于行频f H 的整数倍，即Hs f n f ⋅=6.3 视频的取样2. 取样频率的选择（3）为了便于节目的国际间交流，亮度信号取样频率的选择还必须兼顾国际上不同的扫描格式。
MHzm f s 25.2⋅=6.3 视频的取样2. 取样频率的选择（4）编码后的比特率Rb=fs·n不可过高，其中n为量化比特数。
6.3 视频的取样2. 取样频率的选择选定取样频率为MHzf s 5.13=3. 色度格式MHzf f f 375.3)4/1(=⋅==第六章数字电视概述6.1 数字电视的优点与发展6.2数字电视系统6.3视频的取样6.4视频的量化6.5标清数字电视参数6.4 视频的量化量化就是把幅度连续变化的信号变换为幅度离散的信号，这是模拟信号到数字信号的映射变换。
显然，一个量化器只能取有限多个量化级，因此量化过程将不可避免地带来量化误差。
6.4 视频的量化量化器的设计原则 (1) 给定量化器的量化电平数M，根据量化误差的均方值为最小来设计量化器； (2) 给出固定量化误差要求，设计量化器使其量化电平总数M尽量小。
6.4 视频的量化均匀量化器 设在输入信号的动态范围A内进行均匀量化，每一量化间隔ΔA是相等的，共分为M级，设M=2n，其中n为量化比特数，即A=M×ΔA=2n×ΔAM和n的取值主要是由量化信噪比决定的。
均匀量化器均匀量化器 均匀量化器6.4 视频的量化均匀量化器 均匀量化时量化比特数与量化信噪比的关系6.4 视频的量化量化前的归一化处理将亮度信号归一化到0~1V将色差信号归一化到-0.5~0.5V6.4 视频的量化码电平分配及数字表达式(1) 亮度信号量化后码电平分配•8bit量化–可以有256个不同的电平–235 ——峰值白电平；16 ——消隐电平；共220量化级–上下两端留保护带–00、FF不用于视频数据，用于传送同步信息•10bit量化–对应于8bit量化后加2位06.4 视频的量化码电平分配及数字表达式(2) 色差信号量化后码电平分配•色差信号经过两次归一化处理后，ECR和ECB的动态范围为-0.5～0.5，让色差零电平对应码电平256÷2=128，色差信号总共占225个量化级。
6.4 视频的量化码电平分配及数字表达式(3) 码电平数字表达式•亮度和色差信号量化以后取其最邻近的整数作为码电平值，其数字化表达式为D=INT［(219E Y+16)×2n-8］YD=INT［(224E CB+128)×2n-8］CBD=INT［(224E CR+128)×2n-8］ CR其中n为量化比特数，符号INT［］表示对［］中的小数部分四舍五入取整数。
第六章数字电视概述6.1 数字电视的优点与发展6.2数字电视系统6.3视频的取样6.4视频的量化6.5标清数字电视参数6.5 标清数字电视参数几种典型数字电视设备数据格式6.5 标清数字电视参数不压缩时码率的计算——A码率=抽样频率×每样点的比特数对DVD图像格式可作如下计算:Y 13.5MHz×8bit=108Mb/sU 6.75MHz×8bit=54Mb/sV 6.75MHz×8bit=54Mb/s合计=216Mb/s如按MPEG-2标准压缩后的速率为8.448Mb/s,则压缩比约为26:1 如按MPEG-1标准压缩后的速率为2.048Mb/s,则压缩比约为100:16.5 标清数字电视参数不压缩时码率的计算——B码率= 一帧图像样点样数×每样点比特数×每秒帧数(25Hz)一帧图像样点样数= 每行有效样点数×一帧图像的有效行数6.5 标清数字电视参数对DVD图像格式可作如下计算:(1).对Y信号来说一行样点数=(抽样频率)/(行频)=(13.5MHz)/(15.625kHz)=864一行有效样点数=864×η=864×0.83=720(η:水平回扫率)一帧有效行数=625-50=575(取576,即表示去掉场消隐后的有效行数) 一帧图像样点数=720×576=414720Y的码率=720×576×8bit×25Hz=82.944Mb/s6.5 标清数字电视参数(2)对U、V信号的计算如按Y:U:V=4:2:2 其速率计算如下:V的码率=360×576×8bit×25Hz=41.472Mb/sU的码率=360×576×8bit×25Hz=41.472Mb/s合计=165.9Mb/s如按MPEG-2 ML@MP标准压缩后的速率为8.448Mb/s ,则压缩比约为20:1; 如按MPEG-1标准压缩后的速率为2.048Mb/s,则压缩比约为82:1。