数字电视技术

第一章

三网合一 （互联网、电信网、电视网） 三屏合一 （手机、计算机、电视机的显示屏）

3C 是计算机（Computer ）、通讯（Communication ）和消费电子产品（Consumer Electronic ）

模拟彩色电视的不足：传统的电视存在着“易受干扰、色度分辨率不高且容易畸变，亮色串扰。行闪烁和行蠕

动、清晰度低和临场感弱、时间利用率和频带利用率都不高以及不能与计算机网兼容”等缺点。

模拟彩色电视的不足主要原因是：扫描制式；亮色共用一个通道；电视接收机屏幕不够大。

数字电视就是拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视信号播出和接收的全过程都使用数字技术的全新的

电视系统。

数字电视和现行的模拟电视最大的区别：数字信号在传输过程中通过再生技术和纠错编解码技术使噪声不会逐

步积累，基本不产生新的噪声，保持信杂比基本不变，收端图像质量基本保持与发端一致，适合多环节、

长距离传输。保证了数字电视的图像清晰而稳定，在覆盖区域内图像质量不会因信号传输距离的远近而变

化，在信号传输整个过程中外界的噪声干扰都不会影响电视图像质量。

模拟彩色电视系统缺陷主要原因:1.都采用隔行扫描，导致垂直扫描线不够，垂直清晰度不高。2.亮度信号和色

度信号共同使用一个信道，导致清晰度低，引起亮度串扰。3.显示屏幕尺寸不够大，即扫描线数不够。

数字电视的分类及其特点：

⑴ 按数字电视的接收方式：

固定接收：模拟电视接收机+机顶盒 计算机+机顶盒 数字电视接收机 移动接收： 车载接收，手机电视

⑵按传输接收方式： 卫星传输系统（DVB-S ） 地面传输系统(DVB-T) 有线电视传输系统(DVB-C)

(3) 按清晰度：HDTV(高清) ，SDTV(标清)，LDTV(低清) 1.高质量画面2.功能更加丰富3.有高质量音效4.丰富电视节目5.有交互性6.有通信功能

第三章 CCIR601建议

3.1图像信号的压缩依据（可能性）: 存在时间和空间、信息熵、结构、知识、视觉、局部和区域等不同程度

的冗余.

图像压缩的可行性:预测编码、变换编码、矢量量化、运动补偿、熵编码、分形编码

1． 空间冗余：空间上亮度、色度、色饱和度相关性

2． 时间冗余：相邻两帧之间图像近似

3． 结构与知识冗余

4．视觉冗余：对灰度和色度的分辨力不同

人眼的视觉特性：

1.空间分辨力：是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力。

2.视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被觉察的门限值，低于它就觉察不出来，高于它才察觉出来。

3.亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加较少时，人眼是察觉不出的，只有当亮度增加到某一数

值时，人眼才可以察觉其变化。

3.3预测编码基本原理：预测编码仅对非独立信源（即相关的）起作用。若设XN 为待编码像素，其前面第(N

一1)个像素为{Xi ｜i=1,… ,N-1}, 一般地在图像信号的线性预测编码中，如用前面第(N 一1)个像素来预

测第N 个像素，有112211--+++=N N N X a X a X a X

预测编码\解码系统结构框图 预测编码：就是用预测值与待传输X0相减得到的差值e(＝X0－0X ' )，对e 进行量化编码传送的过程。对e 进行量化编码传送的过程。显然预测精度愈高，e 值越小，其量化编码的位数愈少

自适应预测编码:使预测器或量化器的参数能够根据图像的局部的具体特点作自动调节

电视系统中的空间分解力是原图像清晰度(即帧图像的总像素)的本质反映

运动补偿实际上是对活动图像进行压缩时所使用的一种帧间编码技术。客观上相邻帧间有较大的时域相关性，

因此，运动补偿的目的正是要将这种时域相关性尽可能地去除，其核心技术是运动估值.

运动估值算法归纳为两大类：一类是像素递归算法PRA ，另一类是块匹配算法BMA ，BMA 要解决两个问题即搜索

方式(计算量)和匹配准则(精度和速度)

运动补偿的原理可简要地理解为：当视频编码器对图像序列中的第n 帧n F 进行处理时，利用运动估值得到的

预测值n F '，如果预测系统性能卓越，其n F '与n F 两者差值应极小，即运动估值在十分有效时，差值基本

上分布在零附近。

运动补偿预测编码步骤

第一步：是在相邻的参考帧中估计运动物体的位移值即位移矢量或运动矢量，这一步称为运动估值(估计)或位

移估值等。

第二步：是利用所得到的运动估值即位移矢量进行帧间预测编码，这一步称为运动补偿。运动补偿是把参考帧

中的像素位移后作为当前帧像素的预测值。

第三步：是将预测信息如运动矢量(直接编码)和预测误差(真实值与预测值之差)进行变换、量化、编码。显然

此时的预测误差是一个较小的值，所以编码的结果就得到了较大的压缩。当找到完全匹配像素时，其

预测误差为零。

二维DCT 有其明确的物理意义，就N ＝8而言，8×8的二维数据块经DCT 变换后成为8×8个变换域的系数，当

u ＝0，v ＝0时,是原64个样值的平均，相当于直流分量。随着u ，v 的增加，相应的系数分别代表逐步增加的

水平和垂直空间频率的大小。

利用预测编码实现数据压缩编码依据：对于静止和低速运动的图像，其像素之间有很大的相关性。由n 个像素

预测出第n+1个像素，在信道中只需传送真实与预测的误差值，其次人眼对细节分辨力低，所以可以利用

预测编码实现数据压缩编码

DCT 不能进行数据压缩，以为变换后就算是0也要用8bit 进行编码，其作用是为后续游程编码做准备，游程编