数字电视海外培训教程

音频解压
To Amplifier
SDRAM
FLASH
处理器
数字电视原理－数字电视机顶盒原理
数字机顶盒功能
▪数字电视广播接收 ▪电子节目指南（EPG） ▪准视频点播（NVOD）、视频点播 ▪IP（可视）电话 ▪支持交互式应用 ▪数据广播 ▪按次付费观看（PPV） ▪因特网接入和电子邮件 ▪软件在线升级 ▪有条件接收
Taiwan Taiwan
Australia& New AuZsetraalalian&d New Zealand
数字电视和模拟电视比较
描叙 信源编解码
抗干扰 复用
信道编解码 调制解调
特点
数字电视
采用数字信号传输 需要（信号量决定） 强 有
复用没有行、场标志 采用QAM、COFDM调制 信号多（几佰套） 图象质量更加清晰、音质更 好 传输、存储、升级方便
数字电视标准
我国数字电视标准
➢卫星广播：采用欧标DVB-S ➢有线广播：欧标DVB-C ➢地面广播：清华大学的DMB-T+上海交大的ADTB-T
数字电视标准
• 数字卫星电视 （Satellite） （DVB-S）
• 数字有线电视（Cable） （DVB-C）
• 数字地面开路电视（Terrestrial） （DVB-T）
业务数据
信
复
道
用
编
器
码
器
授权控 制和管 理系统
音频压缩 编码器
拾音器
存储器
视频压缩 编码器
摄像机
系统信息 及数据业 务编辑系
统
同步时钟数 据发生器
调
上
发
制
变
射
器
换
器
器
数字电视原理－接收系统
信
接
道
收
解
器
调
智能卡
压缩的数字视频流
解
压缩的数字音频流
复
用 业务数据
器
节目信息
解扰系统
视频解压
To Display
名词解释
DVB：Digital Video Broadcasting的缩写，由欧洲
各国联合制定，囊括了地面、卫星、电缆、微波等等各 种传输渠道的规范。其卫星和电缆标准已被世界各国， 包括中国和美国，的运营商所采用。
ISDB：Integrated Service Digital Broadcasting， 综合业务数字广播。是日本的数字电视标准，特点在于 加强了数据广播的应用。
名词解释
打包：将大量的数字信息分成许多小块，并按照一定 的语法变成可独立识别并重新组合的数据单元。传输流 中每个包长188字节，其中每个包的第一个字节规定为 同步字节（0x47）； 条件接收：为了让节目或业务只能允许合法订户收视， 信号被加扰，接收机根据授权管理和授权控制信息，结 合订户持有的智能卡信息，决定是否具有收视该节目的 权限； 智能卡：包含订户信息的IC卡； 复用：在同一个传输流中分时传送一套或多套音频、 视频和业务信息；
数字电视标准 数字电视标准使用分布
Canada Canada USA USA
Mexico Mexico
Europe Europe
ISDB? Brazil ISDB? Brazil
Argentina Argentina
ATSC DVB ISDB
China China
Korea Korea
Japan Japan
➢中间件
将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于 具体的硬件平台。
•DVB—MHP(多媒体家庭平台) •ATSC—DASE(DTV应用软件环境)
➢条件接收系统(CAS)
Conditional Access System
数字电视关键技术－条件接收系统
目前全球有两种加解扰技术（完成加密、解密、加扰和解扰）： 1）美国Opencable定义的POD（即机卡分离方式） 2）国外技术主要有：NDS、Nagra、Irdeto（爱迪特） 3）欧洲DVB定义的标准： ➢同密（SimulCrypt）：小卡SmartCard ➢多密（MultiCrypt） ：大卡PCMCIA
服务（Service）：数字电视中主要以服务来表示模拟 电视里边的节目。一个视频及伴随的音频称为一个服务； 一个数据广播（比如天气预报）也是一个服务。一个频 道内可以同时有很多个服务存在。
数字电视原理－播出系统
对数字视频和音频进行压缩得到压缩音视频数据，存于 存储器；
复用器将单个或多个音频、视频、业务数据进行时分复 用成传输流；
信道编码器对传输流做抗扰编码； 调制器（采用QAM、QPSK、OFDM、ATSC或其他技术）对编 码后的传输流进行调制； 上变换器将调制后的信号进行上变换为射频信号； 发射器将射频信号经电缆传送，或卫星转发，或天线发 射播出；
数字电视原理－播出系统
加扰器
压缩的数字视频 1 压缩的数字视频 n 压缩的数字音频 1 压缩的数字音频 n
数字卫星电视接 收机
数字有线电视接 收机
数字电视标准
传输方式
调制方式
音频压缩标准 视频压缩标准
复用方式
ATSC 首选地面广播信道
QPSK (S) QAM (C) 8VSB/16VSB (T)
AC-3
DVB
ISDB
首选卫星信道
QPSK (DVB-S) QAM (DVB-C) COFDM (DVB-T)
名词解释
QAM：正交幅度调制，Quadrature Amplitude Modulation； QPSK：四相相移键控，Quaternary Phase Shift Keying； COFDM：编码正交频分复用，Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing； ATSC：先进电视标准化委员会（美国的数字电视标 准制定委员会），Advance Television Standard Committee；
按传输媒介又分为： •DVB-S(satellite)：基于卫星的数字电视广播 •DVB-C：基于有线的数字电视广播 •DVB-T：基于地面的数字电视广播 ➢ 美国： 地面广播标准：ATSC 卫星/有线均采用欧洲标准：DVB-S/DVB-C ➢ 日本： 地面广播标准：ISDB-T 卫星/有线均采用欧洲标准DVB-S/DVB-C
名词解释
量化：在时间轴上对模拟信号取样，并且将每个取样 点电平用n位（通常为8位）0和1系列表示； 压缩：去掉冗余信息的过程。当所有冗余信息都可 恢复，为无损压缩； 全部或部分不能恢复则为有损压 缩； MPEG：是Motion Picture Experts Group的缩写，该 专家组制定了系列对运动图象和声音进行压缩的规范， 如MPEG-1,MPEG-2等。这些压缩算法都是有损压缩，数 字电视采用MEPG-2规范； 信源编码：对原始图象和声音进行压缩，并打包成基 本流（ES流）的过程；
名词解释
信道编码：在传输流（TS流）中增加冗余信息， 提高抗干扰性的过程；
信源解码：将压缩打包的基本流解压还原成数字 化音视频的过程；
信道解码：去掉经信道编码的传输流中的冗余信 息的过程；
传输流：因为数字电视信号传送的是0和1的序列， 所以必需将音频、视频、时钟同步信息、节目信息 及业务数据分时传送。传输流就是将上述信息用时 分复用的方法合成道一个连续序列中；运营商的服 务信息
模拟电视
采用模拟信号传输 不需要 弱 无
按行、场排列 采用调频或调幅调制 信号少（几十套） 图象质量差 存储、升级不方便
数字电视和模拟电视比较－相同点
与模拟系统一样，数字系统也包括节目制作、播出、 接收三部分； 携带电视信息的射频信号都是模拟信号； 都使用电缆，或卫星，或开路天线发射； 使用同样的模拟频道；8M带宽 标准清晰度的数字电视图象格式与模拟系统一样，演 播室时质量也是一样的； 都使用CRT、PDP、LCD等显示终端还原原始图象信息。
数字电视和模拟电视比较－不同点
视频信号传送前经过了MPEG-2技术进行约50:1的压缩， 满足在常规频道传输数字化视频音频信号的要求； 音频也经过MPEG-2，或其他压缩技术处理； 视频、音频被分时复用到一个传输流中； 图象声音也不是严格按原始顺序传送； 为了可靠传输包含传输流，采用随机化、能量分散、内 外前向纠错、交织等技术处理提高传输流的抗扰能力， 称为信道编码；
数字电视原理－数字信号显示格式
档次
显示格式
简明格式
屏幕比 行频(kHz) 帧/场 扫描方
例
频(Hz) 式
HDTV SDTV
1280X720P/60Hz 1280X720P/50Hz 1920x1080i/60Hz 1920x1080i/50Hz 720X480P/60Hz 720X480i/60Hz 720X576P/50Hz 720X576i/50Hz
数字电视海外培训教程
引言
定义 数字电视系统（以下简称数字电视）是从原始节 目制作到接收还原都以数字化技术处理的电视系 统，是电视技术发展历程中继黑白到彩色后另一 次质的飞跃； 按照图象质量分，有标准清晰度和高清晰度两 种，但两者在原理上是一样的；
数字电视标准
世界上的数字电视标准有哪些？ ➢ 欧洲：DVB
逐行 逐行 隔行 隔行 逐行 隔行 逐行 隔行
数字电视优点
更高效使用现有的频道资源，同样的模拟频道可以传 送4～6套DVD质量节目；
数字加扰技术使系统播出更安全；
条件接收更有效对用户进行管理；
图象和伴音质量不会因为信号衰减而降低，也没有亮 色串扰；（因为都是数字信号的传输）
图象质量在标准清晰度达到DVD质量，高清晰度达到 35mm电影质量；
数字电视和模拟电视比较－不同点
数字化视频信号也可以经过DAC电路，得到模拟RGB或 Y/Pb/Pr信号，或经过复合视频编码器（标准清晰度时） 获得模拟复合视频信号，由模拟显示器显示； 同一个系统可以同时播出高清和标清节目； 同样的，音频的制作、传送、还原跟视频类似，只是所 采用的技术不相同； 音频的压缩有Dolby、MPEG、DTS或其他标准的数字音频， 视标准而定； 音频可以多至8声道音频；
很容易实现各种增值业务如EPG、游戏、教育、VOD、 分级节目订购、天气、新闻、寻呼、马赛克电视等；
数字电视优点
容易实现交互功能，甚至互动电视； 融合计算机、网络、通信、音视频应用； 有利于节目的交换； 很容易实现个人节目记录和回放（PVR）； 显示终端可以是CRT、PDP、LCD、LCOS、DLP、OLED等； 本身是数字信号输出，更有利于与新一代显示器件如 PDP、LCD、LCOS、OLED等数字显示终端结合相结合； 仅增加Loder（成本约20～25美元）便具有DVD功能； 方便实现联网，走向信息家电时代。
720P/60Hz 720P/50Hz 1080i/60Hz 1080i/50Hz 480P/60Hz 480i/60Hz 576P/50Hz 576i/50Hz
16Fra Baidu bibliotek9 4:3
45 37.5 33.75 28.125 31.5 15.75 31.25 15.625
60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz 60Hz 50Hz 50Hz
高清晰度数字电视
图象质量达到35mm电影质量； 每个频道可以传送1～2路节目； 图象格式主要有1920×1080i， 1440×1080i，1280×720p等几种。 视频解码处理器要求高，大于150Mips；
数字电视关键技术
➢实时操作系统
VxWorks、Psos、WindowCE、Linux等
数字电视和模拟电视比较－不同点
节目制作时采用数字摄像机获得数字化节目的原始素材 在广播传送前不用转为模拟信号； 如果原始素材是模拟的，则需要转为数字化节目素材， 才能进行广播传送； 被传送视频和音频信息都是0和1序列，不能使用示波器 等设备通过观察波形进行分辩； 序列中除了视频和音频信息，还包括很多用于规定接收 机如何还原原始素材的节目和系统信息，以及其他非视 频音频的增值服务信息；
QPSK (S) OFDM(T)
MPEG-2
MPEG-2
MPEG-2
正交振幅调制（QAM）：调制效率高，要求传送途径的信噪比高，适合有线电视电缆传输。 键控移相调制（QPSK）：调制效率高，要求传送途径的信噪比低，适合卫星广播。 残留边带调制（VSB）：抗多径传播效应好（即消除重影效果好），适合地面广播。 编码正交频分调制（COFDM）：抗多径传播效应和同频干扰好，适合地面广播和同频网广播。
数字电视和模拟电视比较－不同点
最终传送的射频信号是采用QAM、QPSK、COFDM或ATSC等 调制技术调制的，不是模拟系统的AM（视频）和FM（音 频）； 直观理解，前者携带的是数字信号（0和1序列），后者 是模拟信号； 数字电视接收机完成从卫星，或电缆，或天线接收传送 的射频信号中解调解压出其所携带的数字化音频和视频 时，处理的都是0和1序列，使用数字技术； 还原的数字化信号可以直接馈给数字显示器件还原成模 拟图象；