数字电视原理和ADM1T调试培训
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数字电视原理及 ADM1T数字电视模块原理和调 试
讲座目的
1 2 3 4 了解数字电视系统原理，主要数字电视的ATSC标准 熟悉ADM1T ATSC数字电视模块工作原理 掌握ADM1T ATSC数字电视模块的试产调试 掌握ADM1T调试过程中异常问题处理
主要内容
第一部分 数字电视原理 1 发展数字电视的重要性 2 当今主要数字电视标准介绍 3 ATSC数字电视标准介绍
2 数字电视的主要标准
欧洲的DVB标准 DVB数字电视标准包括DVB-T、DVB-S、DVB-C三种标 准。 DVB-T是欧洲地面数字广播电视标准，其主要特征采用 COFDM（编码正交频分调制 ）调制技术，采用该标准的 国家有欧洲各国、澳大利亚、亚洲大部分国家。 DVB-S是欧洲数字卫星电视标准，其主要特征采用了 QPSK调制技术。 DVB-C是有线网络数字电视标准，主要特征是采用了 QAM调制技术。DVB-S和DVB-C成为全世界卫星和有线 电视网络的数字电视标准。
3.2.1.1 MPEG2视频图像类型
MPEG2中的图像分为3种类型，分别是I帧，P帧，B帧。 I帧图像采用了帧内编码方式，只利用了单帧图像的空间 相关性， I帧图像的压缩倍数较低，主要用于接收机的初 始化和信道的获取，以及节目的切换和插入。 P帧和B帧图像利用了帧间编码方式，即同时利用空间和 时间上的相关性。可以得到较高的压缩率。P帧图像可以 包括帧内编码部分，即P帧的每个宏块可以是前向预测编 码，也可以是帧内编码。B帧图像采用了双向时间预测， 可以大大提高压缩率。注意的是B帧采用了未来帧作参考， 在MPEG2码流中传输的顺序和显示的顺序不同。
（续）ATSC支持的图像格式
⑴ HDTV，1920像素（H）×1080像素（V），宽高比 16：9，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制， 帧频24Hz/逐行扫描制； ⑵ HDTV，1280像素（H）×720像素（V），宽高比16： 9，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧 频24Hz/逐行扫描制； ⑶ SDTV，704像素（H）×480像素（V），宽高比16： 9或4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描 制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制； ⑷ SDTV，640像素（H）×480像素（V），宽高比4： 3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧 频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制。
3 ATSC系统介绍
ATSC标准的数字电视系统，分为四个层面： 图像层：提供了多种图像格式和帧频 压缩层：压缩层采用了MPEG2视频压缩，和 AC-3音频压缩 传送层：传送层是一种基于MPEG2传送数据包的 格式 传输层：8VSB残留边带调制，在6MHz的频道内 发送19.39bit/秒的净数据率。
美国的ATSC高清数字电视标准 美国的ATSC标准最初是为高清电视标准，后来在 “大联盟”方案的基础上兼容了标清格式，并命名为 ATSC数字电视地面广播标准。在图像压缩编码和传送 方面和DVB基本相同，音频编码采用了AC-3编码技术， 在信道编码方面和DVB也有较大差别，调制方面采用 了8VSB调制技术。采用ATSC标准的有北美各国、韩 国、中国台湾地区。 日本的ISDB标准（略） 即将出台的中国数字电视地面广播标准 清华DMB-T方案：采用正交频分复用多载波调制模 式(TDS-OFDM)，是欧洲的COFDM调制改进方案。 交大ADTB-T方案使用单载波方案 据报道两方案均优于欧洲DVB－T方案。
对电视运营商 在提高传输信道利用率、抗击信道干扰方 面，具有现行模拟彩色电视制式所不及的优点， 原来传输一套模拟节目的频道，可以传输4-8套数 字电视节目，增加了节目数量，降低了传输成本。 同时数字电视智能化网络管理得到运营商的接受。 对电视制造企业 模拟电视的利润空间无疑给电视制造业带来了第二次春天。
3.1 ATSC 系统图像层
ATSC图像层定义了发送端编码器的接口参数和编 码器内部为准备传输用的压缩数据进行编码时的传输格式 参数。这些参数主要包括：1、每秒帧数；2、每帧的场数； 3、每帧的有效行数；4、每帧的总行数；5、每行的有效 视频取样数；6、每行的有效视频时钟周期总数；7、视频 取样的取样频率；8、各参数的可允许组合。
3.2.1 MPEG2标准介绍
MPEG2压缩标准有9个部分： 第一部分（ISO/IEC13818-1）是系统部分，描述了多 个视频、音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的 方式。ATSC的传送层采用了该部分标准，将在后面介绍。 第二部分（ISO/IEC13818-2）是视频部分，描述了视 频压缩编码方法。ATSC的视频压缩层采用的就是MPEG2 编码方法，重点介绍。 第三部分是音频编码，ATSC采用的是与之不同的AC-3音 频编码方法。 其他（略）
3.2 ATSC系统压缩层
ATSC系统设计要求能在单个6MHZ地面 频道的中传输高质量的视频和音频。由于原始数 字化后的图像数据量很大，实际上ATSC在6MHz 带宽的频道内发送的数据率能力才 19.39266bit/s，就需要较高的压缩率。为了获 得较高的数据压缩率，ATSC采用了MPEG2视频 编码标准和AC-3音频编码标准，运用了信源的自 适应处理、运动补偿、余弦变换和统计编码等技 术有效的实现了视频数据压缩了。
• 3.1 ATSC系统图像层
• 3.2 ATSC系统压缩层 • 3.3 ATSC系统传送层
• 3.4 ATSC传输层
4 数字电视学习和实践参考
第二部分 ADM1T数字电视模块原理和调试 1 系统框图 2 系统特征 3 系统调试 4 调试 5 故障处理
第一部分 数字电视原理
1 数字电视的重要性
数字电视是电视技术史上继黑白电视和彩色电 视后的又一次技术革命，其重要性表现在： 对国家 数字电视技术的发展和数字电视带来巨大市场 给国家带来了一次提升综合国力和发展民族经济重要 的发展机遇。 对用户 数字电视利用先进的数字技术，对电视信号进 行数字化处理，克服了现行模拟彩色电视难以克服的 串扰、清晰度差、大面积闪烁、行间闪烁、爬行等缺 点，大大提高了电视节目的质量，带给人们更高的视 听享受，受到广大用户的青睐。
讲座目的
1 2 3 4 了解数字电视系统原理，主要数字电视的ATSC标准 熟悉ADM1T ATSC数字电视模块工作原理 掌握ADM1T ATSC数字电视模块的试产调试 掌握ADM1T调试过程中异常问题处理
主要内容
第一部分 数字电视原理 1 发展数字电视的重要性 2 当今主要数字电视标准介绍 3 ATSC数字电视标准介绍
2 数字电视的主要标准
欧洲的DVB标准 DVB数字电视标准包括DVB-T、DVB-S、DVB-C三种标 准。 DVB-T是欧洲地面数字广播电视标准，其主要特征采用 COFDM（编码正交频分调制 ）调制技术，采用该标准的 国家有欧洲各国、澳大利亚、亚洲大部分国家。 DVB-S是欧洲数字卫星电视标准，其主要特征采用了 QPSK调制技术。 DVB-C是有线网络数字电视标准，主要特征是采用了 QAM调制技术。DVB-S和DVB-C成为全世界卫星和有线 电视网络的数字电视标准。
3.2.1.1 MPEG2视频图像类型
MPEG2中的图像分为3种类型，分别是I帧，P帧，B帧。 I帧图像采用了帧内编码方式，只利用了单帧图像的空间 相关性， I帧图像的压缩倍数较低，主要用于接收机的初 始化和信道的获取，以及节目的切换和插入。 P帧和B帧图像利用了帧间编码方式，即同时利用空间和 时间上的相关性。可以得到较高的压缩率。P帧图像可以 包括帧内编码部分，即P帧的每个宏块可以是前向预测编 码，也可以是帧内编码。B帧图像采用了双向时间预测， 可以大大提高压缩率。注意的是B帧采用了未来帧作参考， 在MPEG2码流中传输的顺序和显示的顺序不同。
（续）ATSC支持的图像格式
⑴ HDTV，1920像素（H）×1080像素（V），宽高比 16：9，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制， 帧频24Hz/逐行扫描制； ⑵ HDTV，1280像素（H）×720像素（V），宽高比16： 9，帧频60Hz/逐行扫描制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧 频24Hz/逐行扫描制； ⑶ SDTV，704像素（H）×480像素（V），宽高比16： 9或4：3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描 制，帧频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制； ⑷ SDTV，640像素（H）×480像素（V），宽高比4： 3，帧频60Hz/隔行扫描制，帧频60Hz/逐行扫描制，帧 频30Hz/逐行扫描制，帧频24Hz/逐行扫描制。
3 ATSC系统介绍
ATSC标准的数字电视系统，分为四个层面： 图像层：提供了多种图像格式和帧频 压缩层：压缩层采用了MPEG2视频压缩，和 AC-3音频压缩 传送层：传送层是一种基于MPEG2传送数据包的 格式 传输层：8VSB残留边带调制，在6MHz的频道内 发送19.39bit/秒的净数据率。
美国的ATSC高清数字电视标准 美国的ATSC标准最初是为高清电视标准，后来在 “大联盟”方案的基础上兼容了标清格式，并命名为 ATSC数字电视地面广播标准。在图像压缩编码和传送 方面和DVB基本相同，音频编码采用了AC-3编码技术， 在信道编码方面和DVB也有较大差别，调制方面采用 了8VSB调制技术。采用ATSC标准的有北美各国、韩 国、中国台湾地区。 日本的ISDB标准（略） 即将出台的中国数字电视地面广播标准 清华DMB-T方案：采用正交频分复用多载波调制模 式(TDS-OFDM)，是欧洲的COFDM调制改进方案。 交大ADTB-T方案使用单载波方案 据报道两方案均优于欧洲DVB－T方案。
对电视运营商 在提高传输信道利用率、抗击信道干扰方 面，具有现行模拟彩色电视制式所不及的优点， 原来传输一套模拟节目的频道，可以传输4-8套数 字电视节目，增加了节目数量，降低了传输成本。 同时数字电视智能化网络管理得到运营商的接受。 对电视制造企业 模拟电视的利润空间无疑给电视制造业带来了第二次春天。
3.1 ATSC 系统图像层
ATSC图像层定义了发送端编码器的接口参数和编 码器内部为准备传输用的压缩数据进行编码时的传输格式 参数。这些参数主要包括：1、每秒帧数；2、每帧的场数； 3、每帧的有效行数；4、每帧的总行数；5、每行的有效 视频取样数；6、每行的有效视频时钟周期总数；7、视频 取样的取样频率；8、各参数的可允许组合。
3.2.1 MPEG2标准介绍
MPEG2压缩标准有9个部分： 第一部分（ISO/IEC13818-1）是系统部分，描述了多 个视频、音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的 方式。ATSC的传送层采用了该部分标准，将在后面介绍。 第二部分（ISO/IEC13818-2）是视频部分，描述了视 频压缩编码方法。ATSC的视频压缩层采用的就是MPEG2 编码方法，重点介绍。 第三部分是音频编码，ATSC采用的是与之不同的AC-3音 频编码方法。 其他（略）
3.2 ATSC系统压缩层
ATSC系统设计要求能在单个6MHZ地面 频道的中传输高质量的视频和音频。由于原始数 字化后的图像数据量很大，实际上ATSC在6MHz 带宽的频道内发送的数据率能力才 19.39266bit/s，就需要较高的压缩率。为了获 得较高的数据压缩率，ATSC采用了MPEG2视频 编码标准和AC-3音频编码标准，运用了信源的自 适应处理、运动补偿、余弦变换和统计编码等技 术有效的实现了视频数据压缩了。
• 3.1 ATSC系统图像层
• 3.2 ATSC系统压缩层 • 3.3 ATSC系统传送层
• 3.4 ATSC传输层
4 数字电视学习和实践参考
第二部分 ADM1T数字电视模块原理和调试 1 系统框图 2 系统特征 3 系统调试 4 调试 5 故障处理
第一部分 数字电视原理
1 数字电视的重要性
数字电视是电视技术史上继黑白电视和彩色电 视后的又一次技术革命，其重要性表现在： 对国家 数字电视技术的发展和数字电视带来巨大市场 给国家带来了一次提升综合国力和发展民族经济重要 的发展机遇。 对用户 数字电视利用先进的数字技术，对电视信号进 行数字化处理，克服了现行模拟彩色电视难以克服的 串扰、清晰度差、大面积闪烁、行间闪烁、爬行等缺 点，大大提高了电视节目的质量，带给人们更高的视 听享受，受到广大用户的青睐。