第2章2.5(高清晰度数字电视信号编码国际标准)
数字电视标准
ATSC 的格栅编码器
干扰抑制滤波器 预编码器
格栅编码器
X2
Y2
D
X1
Y1
D
D
8电平符号映射器
Z2 Z2 Z1 Z0 R
0 0 0 -7
0 0 1 -5 0 1 0 -3 R
0 1 1 -1
Z1 1 0 0 +1 1 0 1 +3
TCM编码后只是使一定幅度的调制载波的幅度分级 数目加倍，级差减半，并不影响已调波携载的信息 速率和所需的信道带宽。
由于信号具有的TCM编码特性，又有加强的纠错能 力，接收端的TCM解码总效果是解码差错降低。
增加了编解码电路的复杂性。
在TCM编码后的8电平残留边带载波调幅 （8VSB）中，6 MHz已调制载波带宽内可传 送的MEPG-2的恒定码率为
像素数
宽高比 扫描参数
（水平×垂直）
1920×1080 16:9
60I， 30P，24P
1280×720 16:9
60P，30P，24P
704×480 16:9/4:3 60I， 60P，30P，24P
640×480 4:3
60I， 60P，30P，24P
HDTV：一帧图像207.36万像素、92.16万像素 SDTV：一帧33.792万像素 、 第四行：计算机VGA格式，一帧30.72万像素，
Z0
1 1 0 +5 1 1 1 +7
D=12符号延时
格栅编码器的输入X2、X1是数据交织器串行数据流 输出，经串/并变换后的两路并行数据流，每对X2、 X1代表一个符号（2bit)，有四种状态。 X2经过由梳状滤波器组成的一个预编码器实施梳状 滤波，延时器D使数据延时12个符号时间，输出为 Y2。相应的X1改标记为Y1。这个数字滤波器减弱 与NTSC信号之间的同频道干扰。 在格栅编码器中，Y2直通后记为Z2, Y2在后面的符 号映射器中，由其1、0值决定了输出8电平的正、 负值。
数字电视基础知识
数字电视基础知识数字电视，也称作数字化电视，是一种利用数字技术传输并接收图像及声音信号的电视系统。
它通过将图像和声音信号转换为数字信号，然后使用数字信号传输的方式，实现高清晰度、高音质和更多功能的电视观看体验。
数字电视的基础知识包括以下几个方面：1. 数字电视信号传输方式：数字电视信号主要通过有线电视、卫星电视和数字地面电视等方式进行传输。
有线电视通过有线传输网络将数字电视信号传送到用户家庭电视机；卫星电视通过卫星上行和下行方式实现信号传输；数字地面电视通过地面传输网络将数字信号传送到用户电视机。
2. 数字电视信号编码：数字电视信号主要通过压缩技术进行编码。
常见的数字电视信号编码标准有MPEG-2、H.264（MPEG-4 AVC）和H.265（HEVC）等。
这些编码方式可以将原始的图像和声音信号进行压缩，减小信号数据的大小，提高传输效率。
3. 数字电视信号解码：数字电视信号在接收端需进行解码才能还原为图像和声音信号。
接收端的电视机或机顶盒等设备负责解码信号，并通过电视屏幕和音频设备播放解码后的信号。
解码后的信号质量决定了观看体验的清晰度和音质。
4. 数字电视的高清晰度和多媒体功能：与传统模拟电视相比，数字电视拥有更高的画质和音质。
高清晰度（HD）电视能够提供更细腻、清晰的图像细节，使观众能够享受到更真实的观看体验。
此外，数字电视还具有多媒体功能，例如可进行电子节目指南、录制和回放节目、网络连接等。
5. 数字电视的互动功能：数字电视通过网络和交互设备，使用户能够与电视节目进行互动。
例如，用户可以通过遥控器或语音指令进行点播、上网、游戏、购物等操作。
数字电视的互动功能丰富了观众的电视观看体验，增加了其参与度。
总的来说，数字电视基础知识涉及数字信号传输、编解码方式、高清晰度和多媒体功能、互动功能等方面。
数字电视的发展不仅为观众提供更高质量的电视观看体验，还为广电产业和相关技术领域提供了新的商机和发展空间。
电视中心视音频信号编码标准及解读
模拟电视信号
n 现有的各种数字电视信号是由模拟彩色电视信号取样、编码、 压缩而来的。模拟彩色电视信号的各种特性、要求，也一一反 映在数字电视信号里。
n 电视信号最早是模拟的黑白电视信号：黑白电视信号实际上是 图像的亮度信号，其带宽为6MHz。
n 把模拟信号的特征、结构组成，标准等等搞清楚，对以后的数 字信号，压缩信号也就容易搞清楚。
电视中心视音频信号编码标准及解读
图像的色域
n 色域： Color Gamut，就是指某种设备所能表达的颜色数 量所构成的范围区域在现实世界中。自然界中可见光谱的 颜色组成了最大的色域空间，该色域空间中包含了人眼所 能见到的所有颜色。
n 电视中心中，国际上通行的色彩衡量标准是NTSC(美国国 家电视标准委员会)规定的色域范围。所谓色域，就是能 够表现的电视色彩范围。
电视中心视音频信号编码标准及解读
黑白电视信号
• 在一行的黑白全信号中，图象信号位于白色和 黑色电平之间，复合消隐信号的电平规定比黑 色电平稍黑。消隐电平和图象黑色电平之差称 为黑色电平提升。黑色电平提升量D等于图象白 色电平与消隐电平差值的0～5％。
电视中心视音频信号编码标准及解读
黑白电视信号
•全电视信号
电视中心视音频信号编码标准及解读
同步信号：
n 行同步
为了使接收端的行扫描与发送端同步，而向接收机发出一个 行同步信号，所以行同步脉冲的前沿决定了接收机扫描正程 的结束和逆程的开始。为了确保行同步脉冲前沿的准确性， 一般要求行消隐脉冲前沿超前行同步脉冲前沿1.3us的时间。
n 场同步
场同步信号在场消隐信号之后出现，比场消隐信号的幅度要 高。场同步的幅度与行同步信号相同，但宽度不同。根据我 国的电视标准，规定场同步的重复频率就是场扫描频率，即
数字电视信号处理技术及标准
数字电视信号处理技术及标准随着技术的不断发展，数字电视信号处理技术也得到了广泛应用。
数字电视技术将模拟信号转换为数字信号，使得数字电视具有了更高的画质和声音效果，也更能满足观众的需求。
本文将介绍数字电视信号处理技术及标准的相关知识。
数字电视信号处理技术数字电视信号处理技术主要包括数字编码、传输、解码和显示四个方面。
数字编码：数字电视信号编码是将模拟信号转换为数字信号，主要是为了使得信号的传输和存储更加方便和稳定。
数字编码采用的是数码采样和量化技术，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，进而进行压缩编码。
传输：数字电视信号的传输方式有很多种，如卫星传输、有线传输、数字移动电视等。
传输过程中，数字信号需要根据不同的传输方式和传输距离进行调制、调频等一系列处理，以保证信号能够无误地传输到接收端。
解码：数字电视信号解码是将数字信号转换为模拟信号，也就是将数字编码还原为扩展视频、扩展音频和数据的过程。
解码主要包括音频解码、视频解码、数据接收及解析等过程。
显示：数字电视信号的显示通过数字电视机、投影仪、电脑等设备实现，数字信号通过解码后，被显示在设备上，呈现出高清晰度、高色彩还原度、低图像噪声的效果，给观众带来更好的视觉感受。
数字电视信号处理标准为了规范数字电视信号处理技术和促进数字电视的发展，国际上制定了一系列数字电视信号处理标准。
1. MPEG-2标准MPEG-2是数字电视信号处理的关键标准之一。
MPEG-2压缩算法被广泛应用于数字电视信号编码中，它能够对音视频进行高效压缩，不仅可以提高数字电视信号的传输速度，还可以保证其画质和声音效果。
2. ATSC标准ATSC标准是美国数字电视标准委员会所制订的标准。
ATSC 标准规定了数字电视的传输模式、音视频编码方式、数据传输方式等技术参数，其主要目的是提升数码广播和数字电视的画质、音质、传输效率和服务质量。
3. DVB标准DVB标准是由欧洲数字电视联盟制定的标准，包括DVB-T、DVB-C、DVB-H、DVB-S等多个子标准。
第二章 视频与音频信号的数字化
信号带宽： 视频信号：6MHz（Y、R、G、B） 色差信号：1.5MHz（R-Y、B-Y压缩）
像素：组成图像的最小基本单元。
像素颗粒越小，单位面积上的像素数越多， 图像就越清晰、越逼真。
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fs≥2fm
3、频谱混叠和限带滤波
当fs＜2fm时，上下边带的边界处频谱重叠在 一起，使信号分离不出来而产生干扰失真，叫 混叠干扰。
• 限带：使fm信号的最高频率＜1/2·fs。
通常取fs＝（2.2～2.7）fm。
二、量化
量化的概念 量化：把在时间上离散化的信号在幅度上
也离散化。
①量化级与量化级差
如果是4:4:4标准：总数码率R=3×13.5×8=324Mb/s。
2.6 ITU-R601标准和中国HDTV标准介绍
一、 ITU-R601标准介绍 演播室数字分量编码（4:2:2）标准—
ITU-R601 主要参数为：P22
参数名称
1．编码信号
2．一行取样点数 亮度信号（Y） 色度信号R-Y、B-Y
R、G、B或Y：74.25MHz
CR、CB ：37.125MHz
格式：1920×1080i/50
第一、二章小结
数字电视： HDTV的基本参数： 数字电视的主要优缺点 数字电视系统的基本组成 音频信号的数字化
取样频率：32KHz、44.1KHz、48KHz 量化比特数：n=16bit 数码率： R=fs×n×声道数
高清晰度数字电视技术简介
3高清晰度数字电视技术简介高清晰度数字电视技术简介高清晰度电视（HDTV）是电视技术的最新发展，在此之前电视技术已经经历了从黑白到彩色、从模拟到数字的转变。
数字电视技术的发展释放了标清电视（SDTV）技术标准的全部潜力，在不改变电视体系标准的条件下使图像质量比模拟电视有了很大提高。
因此在数字电视的基础上要想大幅度提高图像质量就必须改变电视技术标准，增加有效信息量，这就是高清晰度电视。
清晰度（分辨率）的表达方法由于历史的原因在电视、电影（胶片）以及数字影像等行业表达清晰度（分辨率）的方法是不同的。
电视清晰度的表达方法—线、电视线、带宽、调制度模拟电视时代摄像管和显像管都是通过扫描线的扫描产生和再现图像，所以当时用“线”或“电视线”表示清晰度。
•垂直清晰度电视的垂直清晰度用线数表示，与有效扫描行数有关。
在理想的极端条件下垂直清晰度与有效扫描行数相同，在一般情况下垂直清晰度相当于有效扫描行数的50-70% （科尔系数）。
•水平清晰度——绝对清晰度（线）和相对清晰度（电视线）绝对清晰度是指在水平方向上实际显示的线条数。
例如，在水平方向上显示400 条线（黑色/ 白色各200 条）时称水平清晰度为400 线。
因为电视画面的宽高比是4:3，所以在象素尺寸相同的条件下水平方向上能够容纳的象素数量是垂直方向上的4/3 倍。
例如，在线距相同的情况下垂直方向显示300 条线时水平方向上能够显示400 条线。
为了在同一系统中用相同的度量方法表示不同方向上的清晰度，在电视技术中把画面宽高比与水平方向上显示线条数的乘积称为“电视线”。
例如，在水平方向上显示400 条线时称水平清晰度为400 x 3/4 = 300 电视线高清晰度数字电视技术简介有效扫描行数图1. 垂直清晰度显示的线条总数图2. 水平清晰度—绝对清晰度43图3. 水平清晰度—相对清晰度Sony高清产品手册因为用电视线概念表达的水平清晰度是相对值，所以在显示线条数量相同的情况下画面宽高比不同时水平清晰度的电视线数是不同的。
数字电视标准
数字电视标准数字电视标准是指国际通用的数字电视转换和传输的技术规范。
它定义了数字电视业务的基本特性和技术实现方式，包括视频编码、音频编码、信道编码、传输协议、交互方式等方面的内容。
数字电视标准主要有以下几个方面：1. 视频编码：数字电视传输主要依赖于视频信号的编码和解码。
标准中常用的视频编码标准有MPEG-2、H.264/AVC、HEVC 等。
这些编码标准通过压缩视频数据，减少数据量并保持较高的图像质量，从而实现更高效的传输和存储。
2. 音频编码：数字电视标准还规定了音频信号的编码方式。
常用的音频编码标准有MPEG-1 Audio Layer II、Dolby AC-3、AAC等。
这些编码标准通过压缩音频数据，减少数据量并保持较高的音质，从而实现更高效的传输和存储。
3. 信道编码：数字电视传输需要通过信道传输信号，并对信号进行编码和解码以提高传输质量和抗干扰能力。
常用的信道编码标准有Reed-Solomon编码和Viterbi译码等。
这些编码标准能够纠正传输过程中的误码和丢包，保证信号的稳定传输。
4. 传输协议：数字电视标准还规定了传输过程中所使用的协议。
常用的传输协议有MPEG-2传输流（MPEG-2 TS）、IP协议等。
这些协议能够将视频、音频、数据等多种类型的信息有效地进行封装和传输。
5. 交互方式：数字电视标准还定义了数字电视与用户之间的交互方式。
通过遥控器、机顶盒等设备，用户可以选择频道、调整音量、进行点播、浏览电视节目单等操作。
数字电视标准中主要采用的交互方式有MHEG-5、MHP等。
数字电视标准的制定和推广，旨在实现高清晰度、高音质、多频道的数字电视传输，提升用户观看体验，并为广电行业的发展和转型提供支持。
同时，数字电视标准的制定也有助于促进各个国家和地区之间的数字电视技术交流和合作，推动数字电视产业的全球化发展。
数字电视标准的制定是为了实现数字化、高清晰化的电视传输，为用户提供更加丰富、多样的电视观看体验。
数字电视标准
数字电视标准数字电视标准是指数字电视信号的编码、传输和接收等方面的技术标准。
数字电视标准的制定对于数字电视的发展和应用具有重要意义，它关乎着数字电视的画质、声音、互动功能等方面的表现和体验。
目前，国际上常见的数字电视标准有多种，其中最为常见的是欧洲的DVB、美国的ATSC和中国的DTMB等。
DVB（Digital Video Broadcasting）是由欧洲电信标准化机构ETSI制定的数字电视标准，它包括了DVB-T（地面数字电视）、DVB-S（卫星数字电视）和DVB-C（有线数字电视）等多种传输方式。
DVB标准采用了MPEG-2、MPEG-4等编码格式，能够提供高清晰度的视频和CD音质的音频。
在欧洲、澳大利亚等地，DVB标准已经成为了数字电视的主流标准。
ATSC（Advanced Television Systems Committee）是美国的数字电视标准，它采用了8VSB（8-level Vestigial Sideband）调制方式，能够提供优质的高清晰度视频和立体声音频。
ATSC标准在美国、加拿大、墨西哥等地得到了广泛应用，成为了北美地区数字电视的主要标准。
DTMB（Digital Terrestrial Multimedia Broadcast）是中国的数字电视标准，它采用了自主知识产权的COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）调制方式，能够在有线和无线传输环境下提供高质量的数字电视信号。
DTMB标准在中国大陆地区得到了广泛应用，成为了中国数字电视的主流标准。
除了以上几种常见的数字电视标准外，还有一些其他国家和地区制定的数字电视标准，如日本的ISDB、巴西的SBTVD等。
这些标准各有特点，但都致力于提供更好的数字电视观看体验。
数字电视标准的制定不仅涉及技术层面，还涉及政策、产业和市场等多个方面。
各国制定数字电视标准时需要考虑国情、地域、资源等因素，以及与国际标准的兼容性和互操作性。
数字电视标准
数字电视标准数字电视是一种利用数字信号传输电视节目的技术，与传统的模拟电视相比，数字电视具有更高的清晰度、更多的频道选择和更好的音频效果。
数字电视标准是数字电视技术发展的重要基础，它规定了数字电视信号的编码、传输、接收和解码等方面的技术标准，保证了数字电视系统的互操作性和兼容性。
目前，世界上主要的数字电视标准有多种，其中最常见的是欧洲的DVB、美国的ATSC和中国的DTMB。
本文将对这些数字电视标准进行介绍和比较。
首先，DVB（Digital Video Broadcasting）是欧洲制定的数字电视标准，它包括了DVB-T、DVB-S和DVB-C等多种传输方式。
DVB-T是利用地面传播的数字电视标准，它采用了COFDM调制技术，能够在多径衰落和多径干扰环境下获得较好的抗干扰性能。
DVB-S是利用卫星传输的数字电视标准，它采用了QPSK调制技术，能够实现高速数据传输和大范围覆盖。
DVB-C是利用有线传输的数字电视标准，它采用了QAM调制技术，能够在有线网络中实现高质量的数字电视传输。
总的来说，DVB标准在欧洲和其他地区得到了广泛应用，是目前最为成熟和完善的数字电视标准之一。
其次，ATSC（Advanced Television Systems Committee）是美国制定的数字电视标准，它采用了8VSB调制技术，能够在地面传播和固定卫星传输中实现高质量的数字电视信号传输。
ATSC标准在美国和北美地区得到了广泛应用，是北美地区主流的数字电视标准之一。
与DVB标准相比，ATSC标准在技术细节和传输方式上有所不同，但在数字电视信号的质量和稳定性上并无明显差异。
最后，DTMB（Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting）是中国制定的数字电视标准，它采用了GB20600-2006标准，是中国国家标准化管理委员会颁布的数字电视地面传播技术标准。
DTMB标准在中国得到了广泛应用，是中国地区主流的数字电视标准之一。
数字电视信号传输设施的编码和解码原理
数字电视信号传输设施的编码和解码原理数字电视信号的编码和解码原理是数字电视技术的关键，它们保证了数字电视信号在传输和接收过程中的稳定和准确。
数字电视信号传输设施的编码和解码原理是一种将模拟电视信号转换为数字信号，并将其传输和接收的技术方法。
首先，在数字电视信号传输设施的编码过程中，需要将模拟电视信号转换为数字信号。
这一过程被称为模拟到数字转换（ADC）。
模拟电视信号是连续的信号，而数字信号是离散的信号。
为了实现转换，模拟电视信号首先被抽样，即将连续的信号离散化为一系列离散的采样点。
之后，这些采样点通过量化，即将每个采样点映射到最接近的数字值。
最后，经过编码处理，将离散的数字信号转换成二进制码流。
编码方法有许多种，常见的有PCM编码、DPCM编码和压缩编码等。
这样，模拟电视信号就被转换为能够通过数字电路传输和处理的数字信号。
其次，在数字电视信号传输设施的解码过程中，需要将数字信号转换回模拟电视信号。
这一过程被称为数字到模拟转换（DAC）。
首先，接收到的二进制码流经过解码，将其转换为离散的数字信号。
然后，通过去量化，即将数字信号转换为模拟的离散信号，再经过插值和重构处理，将离散的采样点连接起来，并根据一定的算法进行插值计算，得到连续的模拟电视信号。
最后，通过抽样保持电路，将模拟电视信号重建成模拟的连续信号，以供显示设备进行显示。
数字电视信号传输设施的编码和解码原理的核心是对模拟信号进行采样、量化、编码和解码的过程。
这一过程能够有效地将模拟信号转换为数字信号，并保证其在传输过程中的准确性和稳定性。
数字电视信号的编码和解码技术不仅能够实现信号的高保真传输，还能够实现多路信号的复用、高清晰度信号的传输和多信道音频的同步等功能，从而提升了数字电视信号的传输质量和显示效果。
除了编码和解码原理之外，数字电视信号传输设施还涉及到信道编码和调制解调技术。
信道编码可以通过引入纠错码和交织等技术，提高数字信号在传输过程中的抗干扰能力和纠错能力。
第2章2.1(模拟视频图象信号及其技术参数)
垂直分辨率: nV =2r0V 水平分辨率: nH =2r0H
其中：
H
2arctg a 2d
V
2arctg 1 2d
14
五 视频带宽由(人眼分辨率＝图像清晰度)确定
1. 确定每帧行数 N：
令 DV = nV 垂直清晰度=垂直分辨率
∴
NV
4r0
arctg
1 2d
KKiV
d 7.2 6 4 3.3 3 2.5 2 … d→N: N 525 625 940 1125 1240 1480 1840 …
视频带宽 fb = K: Kell系数,
NH NV fp 2
垂直清晰度 DV = K KiηV NV 水平清晰度 DH = ηH NH
垂直边缘模糊系数(0.7) Ki : 隔行扫描系数 (0.6-0.7) ηV : 垂直正程系数
ηH : 水平正程系数
视频带宽 fb
=
DH DV fp 2 K KiηHηV
r周
2r 线
1o
2 视觉的空间频率特性 (低通)
9
二 人眼分辨率(Resolution)
2 视觉的空间频率特性 (低通)
相对响应 1
r周 6dB 2r 线
1o
0
r1(9.3)
r0=1.5 r1 (13.95)
r (pcd)
截止频率 r1 上限频率 r0
3 人眼分辨率 －能分辨的黑白线数 垂直分辨率: (nV) nV =2r0V 其中：
4r0
NH
4r0arctg
a 2d
H
KK iV
Narctg
a 2d
H
arctg
1 2d
水平清晰度 DH = ηH NH
数字电视演播室基本参数.ppt
复合编码方式 分量编码方式
1、复合编码方式 复合编码：将彩色复合电视信号作为一个整体 进行取样、量化和编码
（1）取样 取样结构： 取样点在画面上相对于空间和时间的分布规律。 固定正交取样结构： 每一行的取样点正好处于前一场和前一行取样点的 正下方，而且与前一帧的样点重合 。 fs＝nfH 固定正交取样结构
0 和 255
24p 参数 1 2 3 每帧总行数 隔行比 帧频（Hz） 1：1（逐行） 24 数值 1125
4
5 6 7 8
行频（Hz）
宽高比 像素形状 每帧总行数 每帧有效行数
27000
16：9 方形（1：1） 1125 1080
9
每行总取样 点数 每行有效取 样点数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取样频率 (MHz)
R、G、B、Y CR-Y、CB-Y R、G、B、Y CR-Y、CB-Y
9
每行总取样 点数 每行有效取 样点数 取样频率 (MHz)
R、G、B、Y CR-Y、CB-Y R、G、B、Y CR-Y、CB-Y
2640 1320 1920 960
10
R、G、B、Y
CR-Y、CB-Y 取样结构
74.25
37.125 固定正交 30
11 12 13
模拟信号标称带宽（MHz）
量化电平
固定正交取样结构
奇数行 偶数行 奇数行样点 偶数行样点
取样频率fs的选择 ：
• fs>=2.2 fm
• fs＝n fsc • fs＝n fH
fs ＝4 fsc＝17.72MHz
每行取样点数为1135
（2）量化
为了保证量化后的信号具有足够的信噪比，应尽 量减小量化误差，即增加量化比特数。但量化比 特数增加会导致数码率增加，给信号处理和传输 带来困难。
第2章2.4(标准清晰度数字电视信号编码国际标准)
中
对于625行／50Hz场扫描格式的亮度信
规
号来说，每行的取样点数为：
定
13.5x/15625=864
4:2:2格式的样元位置：四个Y样元对应
演
有两个CB样元及两个CR样元）。
播
室
数
色差信号CB及CR每一行均存在，所以
字
在垂直方向上与Y样元具有相同的清晰
编
度：525行制式为480行，625行制式为
13.5MHz 6.75MHz
编码方式
8bit均匀量化
数字有效
Y
行取样数 R-Y, B-Y
720 360
信号电平 的量化值
Y R-Y, B-Y
共220级(16-235),黑电平对应第16级,峰值电平对应第235级 共224级(16-240),零信号对应第128级
同步字
0与255（保留）
定时关系
(有效行结束到OH)
码流结构
2.4.1 ITU-R BT.601标准及主要参数
标准清晰度数字电视信号编码国际标准主要是 ITU-R BT.601系列
Studio Encoding Parameters of Digital Television for Standard 4:3 and Wide-screen 16:9 Aspect Ratios 又称：CCIR-601建议 1982年发表，后于1986，1990，1992，1994， 1995年多次修改补充
Interface for Digital Component Video Signal in 525-line and 625-line TV Systems Operating at the 4:2:2 Level 又称：CCIR-656建议 1986年发表，后于1992，1994，1995，1998年多次修改 补充 它规定了数字视频设备之间的数据流传输标准。各厂家 生产的设备都必须遵循这个规定。它是一个数字分量电视 信号的接口标准
2演播室标清数字电视标准整理文档
标清数字电视标准整理文档━幻影一、演播室数字电视编码参数规范我国于1993年颁布了GB/T 14857—1993《演播室数字电视编码参数规范》。
本标准规定了625行/50场演播室彩色电视分量信号（Y、R-Y、B-Y信号或者R、G、B信号)的数字编码方式及其参数。
本文档主要说明适用于数字演播室设备间数字信号连接和国际节目交换的基本参数，其亮度和色差信号的取样频率的比例为4:2:2模式.另一组参数适用于数字电视信号源设备和高质量视频处理其亮度和色差信号或者（R、G、B信号）的取样频率的比例为4：4：4模式.（1)4：2：2模式的编码参数如表1所示。
表1 4:2：2模式的编码参数（2）量化范围的规定现以100/0/100/0彩条信号为例、说明数字分量信号对量化范围的规定。
亮度分丛的模拟信号电平与其相对废的数字信号样值（即过化电平）之间的关系如图l所示。
图中示出了8比特和比特量化两种情况下的对应样值，这个样值分别以10进制数和16进制数表示其量化级数,(亦称量化电平或数字电平）。
图1 100％彩条中亮度信号之模拟信号与量化电平之间的关系在10比特16化系统中共有1024个数宁电平（210个）,用10进制数表示时,其数值范围从0到1023；用16进制数表示时，其数值范围从000到3FF。
数字电平000~003和3FC～3FF为储备电平或称保扩电平,这两部分电平是不允许出现在数据流中的.其中000和3FF用于传送同步信息。
模拟信号近行A／D变换时，其电平不允许超出A／D的基准电平范围，否则会发生限幅，产生非线性失真，其谐波在抽样后会出现频谱混叠,因此,标准规定了储备电平，即使模似信号电平达到储备电个范围仍不会发生限幅，防止了混叠失真。
但储备电平的数字不进入数据流。
D／A后恢复的模拟信号也不会出则储备电平范围的信号。
色差信号的模拟电平与量化电平(即数字电平)之间的关系如图2和图3所示。
色差信号是双极性的，而A／D变换器需要单极性信号，因此,将100%彩条的色差信号电平移350mv，以适合A/D变换器的要求.图2 Cb分量的模拟电平与量化电平之间的关系图2示出Cb分量的模拟电平与8比特和10比特的量化电平之间的关系。
数字电视信号的信道编码与调制
数字电视广播系统具有抗干扰能力强、信号稳定性高、传输 容量大等优点，能够提供更好的视听体验，同时也为电视节 目的互动性和多媒体应用提供了更多可能性。
卫星通信系统的应用
卫星通信系统利用信道编码与调制技 术，实现了大范围、远距离的信号传 输，广泛应用于广播电视、远程教育 、网络通信等领域。
如深度学习、神经网络等技术在信道编码和解码中的应用。
03
绿色通信技术
随着能源问题的日益严重，绿色通信技术成为未来的重要研究方向，数
字电视信号的信道编码与调制也需要关注节能减排和环保问题。
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信道编码的性能评估
误码率
01
误码率是衡量信道编码性能的重要指标，它表示在传输过程中
出现错误的概率。
频谱效率
02
频谱效率是指单位频谱内传输的信息量，是衡量信道编码性能
的重要参数之一。
计算复杂度
03
信道编码算法的计算复杂度也是评估其性能的重要因素之一，
计算复杂度越低，实现起来越简单。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
数字电视信号的调制
物联网技术的发展为数字电视信号的 信道编码与调制提供了更多的应用场 景，如智能家居、智能交通等。
未来研究方向与展望
01
跨学科研究
数字电视信号的信道编码与调制需要与通信、计算机、物理等多个学科
进行交叉融合，以实现更高效、更可靠、更智能的传输技术。
02
人工智能技术的应用
人工智能技术在数字电视信号的信道编码与调制中具有广阔的应用前景，
QAM (Quadrature Amplitude Modulation)：QAM是一种结 合幅度和相位变化的调制方式，它可以在有限的带宽内传输更高 容量的数据。
MPEG标准简介
MPEG标准简介介绍MPEG编码标准的发展过程，简要介绍MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等几个标准的基本特点和应用。
MPEG是国际标准化组织下的MPEG活动图像专家组（Moving Picture Experts Group)，于1988年成立，是一个为数字视频、音频之制定压缩标准的组织。
MPEG组织最初得到的授权是制定用于“活动图像”编码的各种标准，随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编码。
后来针对不同的应用需求，解除了“用于数字存储媒体”的限制，成为现在制定“活动图像和音频编码”标准的组织。
目前为止，在视频压缩领域MPEG成为最热也是应用最多的压缩技术。
随着互联网和宽带的发展，MPEG技术越来越多的在各个领域得到应用。
MPEG的任务是开发运动图像及其声音的数字编码标准，目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。
MPEG-1：数字电视标准，1992年正式发布。
MPEG-2：数字电视标准。
MPEG-3：已于1992年7月合并到高清晰度电视(High-Definition TV，HDTV)工作组。
MPEG-4：多媒体应用标准(1999年发布)。
MPEG-7：多媒体内容描述接口标准(正在研究)。
1、MPEG-1标准及其应用MPEG-1标准于1993年8月公布，是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码的国际标准。
它提供的重要特性包括基于帧的视频随机访问，通过压缩比特流的快进/快退搜索，视频的倒放，以及压缩比特流的可编辑性。
MPEG1用于在CD—ROM上存储同步和彩色运动视频信号。
可优化为中等分辨率，并在其优化模式下，采用所谓的标准交换格式（SIF）。
MPEG1现已成为常规视频标准的一个子集，该子集称为CPB流。
基本的MPEG-1视频压缩技术基于宏快结构、运动补偿和宏块的有条件倒填。
MPEG1对色差分量采用4∶1∶1的二次采样率。
数字电视的国际标准(PPT 41页)
12 12 14 19 26 58 60 55
18 21 26 66 99 99 99 99
14 13 16 24 40 57 69 56
24 26 56 99 99 99 99 99
14 17 22 29 51 87 80 62
47 66 99 99 99 99 99 99
18 22 37 56 68 109 103 77
Resolution Image)格式和规范建议。
标清电视：1366像素×768像素
HDTV：1920像素×1080像素，有p（逐行）和i（隔行）之分 2K-TV：2048像素×1080像素 4K-TV：4096像素×2160像素
8K-TV：7680像素×4320像素（Ultra-HDTV，超高清电视）
数字电视原理
第五章 数字电视的国际标准
5.1 视频压缩编码标准的发展历程
视频压缩编码标准的制定：国际标准化组织(ISO/IEC)和国 际电信联盟(ITU) 完成的。
由上述两个国际组织制定了： MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4(2) 以及MPEG-4 (10)和H.261、 H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264等。
10.02.2020
通信工程系
21
5.3 MPEG-1标准
MPEG-1的目标 • MPEG-1标准的设计思想是在1Mbit/s到1.5Mbit/s的低带宽条件下，提供 尽可能高的图像质量（包括音频）。它是针对CD-ROM、光盘的视频存 储和放像所制定的数字电视标准。
VCD使用MPEG-1标准，图像尺寸为352×288，标准速率为1.2Mbit/s MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Expert Group)的英文缩写，MPEG
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像素的宽高比，可根据图像画面的宽高比和图像的纵横 有效像素数计算出来。以 SDTV中的720X576像素的图像格 式为例，像素的宽高比为4/720：3/576＝1．066 7，不是方 形像素。以HDTV中的1 920X1 080像素的图像格式为例，像 素的宽高比为16/1920：9/1080＝1，是方形像素。
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
数字视频标准中最基本的参数是取样数据、扫 描格式和图像格式，包括取样频率、量化级数、隔 行比、每秒的场数和帧数、每帧的行数、每行的像 素数和图像宽高比等参数。下面重点讨论扫描格式 和图像格式。
HDTV电视系统的扫描方式有逐行扫描与隔行扫
描两种，模拟电视系统均采用了隔行扫描方式，国
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
由于方形像素在做图像处理特别是图像旋转时，不存 在几何失真，选择方形像素有利于电视与计算机之间的相 互通信。这是因为计算机图形的分辨率为640X480像素或1 024X 768像素，而显示的图像尺寸是4；3，采用的是方形 像素。各个国家的数字HDTV都选用方形像素。
ITU-R BT.709 2.5.3 我国数字高清晰度电视标准 2.5.4 数字高清晰度电视信号的码流结构 2.5.5 数字高清晰度电视演播室视频信号接口
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
高清晰度电视（High Definition Television简称HDTV）是继黑白 电视、彩色电视后的新一代电视，它能带给人们更高级的视听享受、更 清晰的图像、更逼真的色彩、更优美的音质，并能带给人们以身临其境 的真实感。
际上在HDTV和SDTV中既有隔行扫描方式，也有逐行
扫描方式。
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
隔行扫描是一种有效的带宽压缩方案，它将一帧图像分成 两场扫描，在每帧扫描行数及图像换幅率一定的情况下，可使 视频信号带宽降低为逐行扫描时的一半。不过，隔行扫描有导 致图像质量下降的缺陷，例如会出现行间闪烁现像、并行现像、 分辨率降低等；逐行扫描没有隔行扫描的缺陷，同时逐行扫描 也是计算机显示采用的扫描方式，所以采用逐行扫描有利于在 电视与计算机之间实现相互操作。
25 Hz
59．94(60)Hz
50 Hz
按照CCIR（ITU-R）的定义，高清晰度电视应是这样一个系统，即 一个具有正常视觉的观众在距该系统显示屏高度的3倍距离上所看到的 图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的质量。这就要求HDTV图 像的水平与垂直分解力较标清电视都提高一倍以上，其图像扫描线在 1000行以上，每行1920个像素，信息是常规电视的5倍多。其显示屏宽 高比为16：9，水平视角30度，更符合人们的视觉特性。其图像质量可 与35mm电影首映质量媲美，其伴音则采用多个声道，如可采用5个声道 （左、中、右、左后、右后），具有环绕立体声效果，并可加一个重低 音声道，每个声道的收听质量与激光唱盘（CD）相当。
HDTV标准中也制定了24P格式(1 920X1 080／24／1： 1)。它是完全采用电影规范的逐行扫描格式，使电影与电 视素材能更好地互换，有利于后期制作。我国的HDTV演播 室标准也制定了24P格式。
2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准 ITU-R BT.709
ITU-R BT.709提出了两种HDTV演播室参数方案， 一种是传统的隔行扫描HDTV视频格式，和SDTV一样， HDTV 也有两种隔 行扫描 制式 ，即1125/60/2 ：1 及 1250/50/2：1。该格式可以向下兼容SDTV格式。另 一种是方形像素通用数字高清晰度视频格式，与多 媒体计算机等多种应用具有互操作性。 (1)隔行扫描HDTV视频格式
表2.11示出了数字HDTV隔行扫描视频格式的主 要参数。
表2.11 数字HDTV隔行扫描视频格式的主要参数
参数 帧频 场频 行频
每帧总扫描行数 每帧有效扫描行数
取样频率
每行总样点数
每行有效样点数 取样结构 画面幅型比 像素宽高比 编码方式
1125／60／2：1系统 1250／50／2：1系统
29．97(30)Hz
每帧总行 数
1125
1125
取样频率 (MHz) 74.25 74.25
1125 750 1125 750 1125 750 1125 750 1125 750
148.5 74.25 148.5 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
第二章 数字电视信号及其标准
提要
2.1 模拟视频图象信号及其技术参数 2.3 模拟视频信号数字化 2.4 标清数字电视信号编码国际标准 2.5 高清数字电视信号编码国际标准
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
主要内容
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式 2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准
目前国际上的HDTV标准中场扫描频率仍然采用50 Hz和60 Hz两种，虽然在亮度较高时仍会有闪烁，但想提高到70～80Hz 还是不易实现。表2.10列出了目前国际上主要采用的几种HDTV 扫描系统的参数。
表2.10 HDTV逐行扫描与隔行扫描系统的参数
扫描格 式
2:1 隔行扫
描
1:1 逐行扫
描
帧频(Hz) 每行有效 样点数
30
1920
25
1920
60
1920
1280
50
1920
1280
30
1920
1280
25
1920
12数 1080 1080
1080 720 1080 720 1080 720 1080 720 1080 720
每行总 样点数 2200 2640
2200 1650 2640 1980 2200 3300 2640 3960 2750 4125