第四章 数字电视基础

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1、第四章数字电视基础4.1数字电视技术概述4.2音、视频信号的数字化4.3数字电视标准4.1数字电视技术概述从70年代开始，随着大规模集成电路、大容量半导体存储器和计算机技术的飞速发展，数字技术被越来越多的用于模拟电视信号的处理，进入了模拟电视数字化的新阶段。这一阶段以电视演播室的数字化为先导、数字电视制式转换器、帧同步机等相继问世。数字电视代表着现代电视技术的发展潮流，日益成为现代电视系统的主流。世界电视技术发展经历了一下三个阶段：第一代黑白电视，第二代模拟彩色电视，第三代高清晰度电视。下一页返回4.1数字电视技术概述4.1.1什么是数字电视数字电视最早诞生在90年代的德国，

2、德国的ITT公司推出了世界上第一台数字彩色电视机，但这台数字彩色电视机成本很高。原因是它使用了帧存储器，当时集成电路的生产技术比较落后，电路密度很低，所以成本很高。这台数字彩色电视机功能很简单，但在技术上已达到了非常高的水平，如，用数字滤波技术进行Y/C分离和场闪烁处理。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述在此基础上，后来人们发明了画中画（PIP）电视，而后又发明了插行电视机，或叫改善清晰度电视机IDTV（Improved-DefinitionTelevision），也就是现在的倍行、倍场等电视机。这些电视机都是只对视频信号做一些很简单的数字技术处理，图像质量并没有明显提高

3、，但当时被人们认为是数字电视，我们国家也把这种电视机定义为数字电视机，并制订了数字电视机标准，这个标准一直沿用到2000年。国外的全数字信号电视机早已诞生，并于上个世纪90代就已开始进行数字信号广播，如DVB、HDTV等。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述数字电视的发展，最早要追溯到60多年前的傅立叶变换理论，它奠定了数字电视技术的基础。MPEG信源编码技术标准的诞生，标志着数字电视技术已经基本成熟。MPEG信源编码技术中最重要的两项分别为：霍夫曼编码（Huffmancoding），差动脉冲编码调制（DPCM）。数字电视技术的基础是：模数转换A/D（Analog-to-D

4、igitalConverter）和编码（Coding）技术。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述什么是数字电视呢？“数字电视”的含义并不是指具体的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。具体过程为：电视台发出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，由卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送出去，由数字电视接收后，通过数字解调和数字音、视频解码处理还原出原来的图像及伴音。在整个过程中没有D/A和A/D转换，仅在显像管激励终端和扬声器推动终端用D/A转换还原出负极性图像信号和正弦波音频信号；因为全过程均采用数字技术

5、处理，因此，信号损失小，接收效果好。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述4.1.2数字电视的优点传统的模拟电视广播存在一系列问题与缺陷，不能满足人们对高品质视听生活的不断追求。主要缺点如下：1）模拟电视图像清晰度差，存在亮色干扰、大面积闪烁现象，节目源不能多次复制。2）模拟电视带宽受限很大，模拟PAL制电视在8MHz带宽内只能传送1路模拟视频和模拟音频信号，由于同频及邻频干扰，增加新频道难度很大。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述3）模拟电视抗干扰能力差，接力传输产生噪声使信噪比不断恶化，图像损伤越来越严重，不能实现远距离传播。4）模拟电视稳定度及可靠性差，存在时域混叠

6、、调整复杂、不便于集成及不易实现自动控制等缺点。数字电视具有以下优点：1）采用数字传输技术，可提高信号的传输质量，不会产生噪声累积，信号抗干扰能力大大增强，接收端几乎能无失真的复原。2）彩色逼真，无串色，不会产生信号的非线性和相位失真的累积。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述3）可实现不同分辨率等级(SDTV、HDTV)的接收，适合大屏幕及各种显示器。4）可移动接收，无重影。5）可在一个频道上传播4-8路SDTV节目，可实现多路数字环绕立体声，同时还有多语种功能。6）易于实现加密/解密和加扰/解扰处理，便于开展各类收费业务，这是数字电视的重要增值点，也是数字电视快速滚动式

7、发展的基础。7）利用数字技术（如三维滤波、空间几何变换）产生各种特技形式，增强了节目的艺术效果和视觉冲击力。上一页下一页返回4.1数字电视技术概述8）具有可扩展性、可分级性和互操作性，便于在各类通信信道网络中传输。4.1.3数字电视的发展（了解）1．国际发展概况数字电视技术最先出现在欧洲，自20世纪80年代开始，欧洲几个电视技术较先进的国家，如德国、法国、英国，都开始研究数字电视技术。德国的ITT公司推出了世界上第一台数字视频处理彩色电视机。MAC1、MAC2、MAC3（多模上一页下一页返回4.1数字电