有线数字电视技术讲座

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1、有线数字电视讲座有线数字电视讲座一、什么是数字电视?数字电视是相对于模拟电视而言的。我们知道,电视——就是实时向远处传送可视的活动图像。具体的方法,是先把光的图像变成与其对应的电信号,利用电信号可以传得远的特点,实现向远处传送的目的。什么叫模拟电视?自然界的实际景物图象千差万异,无论从亮度层次上,色彩种类上,都是极丰富的。用电信号表示它,一定是一个可以取任意值的连续变化的电量。我们把这样直接与自然界实际图象对应的,连续变化的电信号称为模拟信号,就是模拟实际,与实际一样。用这种方式传送电视就是模拟电视。什么是数字电视?先从用离散值代表模拟量谈起。举个例子,人

2、的脚在一定尺度内,其长短分布是无限多个的,数值上是连续的。就是多长的都有,这好比模拟量。但实际在工厂生产鞋的时候,并不是这样,而是仅使用一定数量的号码,就适应了整个人群不同尺寸的脚。只要选择靠近的某些号码,就可以穿。这些尺寸不连续的号码,把连续的脚长“离散化”了,就是用离散量表示连续量,这种用离散量表示连续量的做法叫模拟量的数字化。数字电视,就是设想用离散的电量表示连续的电量,在电视信号的产生、传输、接收各个环节上,都使用离散数字来表示、处理。也就是说,数字电视是信源、信道、信宿三个环节上全面数字化的电视系统。信源指节目的产生:摄、录、编;信道指传输;信宿

3、指接收、显示。数字电视由五个环节组成:1、信源编码:就是把原始的模拟电视信号用数字编码来表示,也称为数字化、模/数转换(A/D转换)。然后,进行压缩。数字电视信号源有三项:视频数据流、音频数据流和辅助数据流。辅助数据流包括管理数据、有条件接收数据以及与节目有关的数据。2、复用:就是把上述三项数据流合成一路。采用以“包”为单位的时分复用方式。首先把上面说的三项数据流分割成一定长度的包(也称分组),在“包”的头部加上标识,作为区分是属于哪个流的标志,以便在接收时把它们区别开。然后把它们合流为单一的复用流。一个视频数据流、一个音频数据流、一个辅助数据流合成一套节

4、目流。尔后,多套节目流再合成为传输流。3、信道编码和调制:上述数据流不适于在传输通道中传输。为了使信号适配于传输信道,减少传输过程的差错,还需要对数据流进行必要的处理(再编码),这种做法叫信道适配,也称为信道编码。它的作用主要是负责误码的检错和纠错。调制的作用是把基带数据流搬移到高频载波上去,把基带信号变成频带信号。使之可以在频分复用的模拟信道中4、传输信道:有HFC、数字干线、卫星、无线、存储介质等。5、接收机:就是机顶盒,实现上述四项环节的逆过程,把从信道上接收的数据流还原成原始的模拟电视信号。怎样把模拟电视信号数字化?先要解决用离散数字来表示连续的模

5、拟信号问题。打个比方:气温是逐渐变化的,每时每刻都在变化,因而它是随时间连续变化的模拟量。但观测气温不必每分每秒都测量,隔一定时间测一点画在坐标图上,连一条线,就表示了气温的变化。如果时间间隔合适,这条线的形状与连续不间断测量的曲线形状会基本吻合,即,用离散量可以表示连续的模拟量。这种间隔测量的方式,叫做在连续变化的模拟量上的取样。这是把模拟信号数字化的第一步。取样间隔多大合适?首先的原则是能基本如实的代表原来的连续模拟量。间隔太远了要漏去重要的信息,比如测气温,最高气温出现在每天的14:00,取样间隔太大,偏偏漏掉了14:00,就会发生大错。因而,取样间

6、隔与信号性质有关,要符合奈奎斯特定理:即取样频率要大于信号最高频率的二倍。这样抽取的样值就包含了原来模拟信号的全部信息而不遗漏。例如电视亮度信号,最高频率是6Mhz,取样频率就应该大于2×6=12Mhz。取样的实现也简单,让信号经过一个电子开关,开关每秒钟接通12M次(当然每次接通时间都很短),就实现了在模拟信号中每秒取12M个离散了的样值。这些样值,不再是连续的了。取样的结果,仅是把模拟信号进行时间上的离散。样值的幅度,仍然是模拟取值的,具有连续的数值。必须在幅度值上也进行离散处理,才能实现不仅时间上离散,幅度值上也离散。对幅度值的离散,就是把幅度值分成

7、若干等级,对不在等级线上的进行舍零取整处理,归到相邻的等级上去。这与我们买鞋是一个道理。这样,连续的幅度值就用离散化的有限个等级取代了,这个过程叫做量化。量化取多少个等级合适?等级多了好,但要付出的代价大。理论和实际都证明,对电视图象信号,用256个等级就可以了。取样、量化只是在时间和幅度上把信号的表示做到了离散化,还不是数字化。数字化的目的是用“0”和“1”两个数字码表示一切等级、量值。为什么要用“0”和“1”,不用0—9,就是因为“0”和“1”最容易用电量来表示。如,有电压是“1”,无电压是‘0“;开关接通是“1”,开关断开是“0’,但“0”和“1”只

8、能表示两个等级,256个等级怎么办?使用“0”“1”的排列组成码就

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